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1、数控机床分类以及处理故障方法为半闭环控制系统的结构原理图。图3-2 半闭环控制系统结构原理图 采用半闭环控制系统的数控机床,电气控制与机械传动间有明显的分界,因此调试维修与故障诊断较方便且机械部分的间隙摩擦死区刚度等非线性环节都在闭环以外,因此系统的稳定性较好。 伺服电机和光电编码器通常做成一体,电动机和丝杠间可以直接联接或通过减速装置联接;位置检测单位和实际最小移动单位间的匹配,可以通过数控系统的参数(电子齿轮比)进行设置。它具有传动系统简单、结构紧凑、制造成本低、性能价格比高等特点,从而在数控机床上得到广泛应用。如图半闭环控制系统的结构原理图。图3-3 全闭环控制系统结构原理图 采用闭环控
2、制系统的数控机床的特点是:机床移动部件上直接安装有直线位移检测装置,检测装置检测最终位移输出量。实际位移值被反馈到数控装置或伺服驱动中,它可以直接与输入的指令位移值进行比较,用误差进行控制,最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上说,对于这样的闭环系统,其运动精度仅取决于检测装置的检测精度,它与机械传动的误差无关,显然,其精度将高于半闭环系统。而且它可以对传动系统的间隙、磨损自动补偿,其精度保持性要比半闭环系统好得多。图为全闭环控制系统的结构原理图。 由于闭环控制系统的工作特点,它对机械结构以及传动系统的要求比半闭环更高,传动系统的刚度、间隙、导轨的爬行等各种非线性因素将直接影响系统的稳定性
3、,严重时甚至产生振荡。 解决以上问题的最佳途径是采用直线电动机作为驱动系统的执行器件。采用直线电动机驱动,可以完全取消传动系统中将旋转运动变为直线运动的环节,大大简化机械传动系统的结构,实现了所谓的“零传动”。它从根本上消除了传动环节对精度、刚度、快速性、稳定性的影响,故可以获得比传统进给驱动系统更高的定位精度、快进速度和加速度。数控机床的构成与特点滚珠丝杠 Ball Screw 直线导轨 Linear Guide 镶钢贴塑导轨 Plastic Guide刀库 ATCAutomatically Tools Change换刀机械手 Robot 交换工作台 APCAutomatically Pal
4、let Change 直线电机 Linear Motor力矩电机 Synchronous Built-in Servo Motor 高速电主轴 High Speed Spindle新技术的应用维修任务对最终用户的要求由于现在的数控机床的维修专业性要求强主要表现在: 数控系统专用总线,专用LSI 专用数字驱动模块及伺服电机 机械部件模块化、标准化、专业化 软件平台兼容性差、专用语言 APT、G代码、 ASCII 码等 机床参数和数据唯一性 系统参数、螺距误差补偿、宏变量等所以现场维修人员的主要工作不是“修复”的概念而是及时准确的判断出故障点!确定维修方向:故障资料电气强电弱电机械机械液压数控机床
5、维修的基本判断故障属于哪里类的问题机、电、液判断故障性质1.1.判断故障性判断故障性质质2.2.确定确定“ “责责任任” ”归归属属3.3.联联系系备备件供件供应应商商4.4.正确更正确更换损换损坏零部件坏零部件5.5.排除故障点排除故障点6.6.正确正确备备份、保留数据份、保留数据7.7.保障保障资资料的完整性料的完整性机械故障联系机床厂家或机修人员电器故障联系数控厂家或电器人员接口故障一般接口由硬件(接口电路、电磁阀、 接近开关、继电器、以及PLC/PMC程序组成)数控机床维修过程中应注意的事项1.1.保留机床原始数据保留机床原始数据 由于机床数据存储在RAM或FLASH中,数据的保存依靠
6、电池或硬件载体,所以维修过程中数据有易失性。2.2.零零备备件更件更换应换应注意版本号及注意版本号及电压规电压规格等格等 不同版本、规格的备件替代时一定要得到原厂商的技术确认,否则易造成更严重的损坏。3.3.工工艺艺数据的恢复数据的恢复 经过系统维修后,机床原点、工件坐标系、宏变量有可能丢失或变更,一定要和操作人员确认,否则容易产生机床的误动作。4.4.机械机械维维修修时应时应注意重力注意重力轴轴的平衡拆装的平衡拆装 由于数控机床采用滚珠丝杠,没有自锁特性,一般机床重力轴附有制动器,有的在电机侧、有的是外部液压锁紧,处理不当时会造成危险。5.5.高速高速电电主主轴轴和激光器等特殊附件和激光器等
7、特殊附件应该应该在在专业专业人人员员 指指导导下下维维修修电气维修中的细分1.1.数控系数控系统统主控制器,CPU、内存轴卡、PMC程序等3.3.Interface Interface 及外及外围电围电路路 I/O模块、PMC程序 电磁阀、接近开关 继电器等2.2.伺服伺服驱动单驱动单元及伺服元及伺服电电机机 伺服放大器、GBIT驱动、脉冲位置编码器基本诊断方式1.现现象象观观察察 根据根据现场现场情况判断故障性情况判断故障性质质2. 2. 显显示器示器报报警警显显示示 各各类类数控系数控系统统在在电电源和源和总线总线能能够够工作的前提下,可以工作的前提下,可以显显示内部故障示内部故障报报警提示警提示3.3.硬件部分硬件部分报报警灯状警灯状态态 在硬件上有相在硬件上有相应应的的LEDLED灯或是七段灯或是七段显显示管反映示管反映设备设备运行状运行状态态4.4.诊诊断画面分析断画面分析 通通过过PMCPMC诊诊断画面分析外部断画面分析外部电电路情况路情况1. 1. 特点:特点: FANUC数控系统 P.C.B的维修 伺服驱动 P.C.B的维修 伺服电机的维修2.2.接口接口电电路以外的路以外的诊诊断断维维修修对于数控系统和接口电路的责任分界上,我公司承接除数控系统以外的电气故障维修3.3.快速的快速的现场现场服服务务根据用户的委托可以承担现场的故障判断