吳海鋒的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)( 2010屆 )課題名稱(chēng) 西門(mén)子802C數(shù)控機(jī)床調(diào)試和故障分析 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用與維護(hù) 班 級(jí)： 數(shù)修0732 學(xué) 號(hào)： 0423072028 姓 名： 吳海鋒 指導(dǎo)教師： 梁寒冰 日 期 ：2010年5月 目 錄 第一部分：概述 31.1數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)述 3 1.2西門(mén)子802C數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)述5 第二部分 調(diào)試.62.1系統(tǒng)介紹6 2.2與系統(tǒng)重要的一些相關(guān)接口62.3機(jī)床一些參數(shù)的設(shè)置7 2.4進(jìn)給軸的動(dòng)態(tài)特性調(diào)試 8 2.5主軸參數(shù)調(diào)試92.6參考點(diǎn)的調(diào)試10第三部分 故障分析123.1 關(guān)于回轉(zhuǎn)刀架的故障問(wèn)題和分析: 123.2 換刀過(guò)程 123.

2、3 實(shí)際舉例問(wèn)題（一） 123.4實(shí)際舉例問(wèn)題（二）143.5主軸部分故障 143.6進(jìn)給軸部分故障 15結(jié)束語(yǔ) 16參考文獻(xiàn) 17第一部分：概述1.1數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介：數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。數(shù)控機(jī)床的控制單元、數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。 與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 1.加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 2.可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 3.加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程

3、序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； 4.機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的35倍）； 5.機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 6.對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成：主機(jī):他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。數(shù)控裝置:是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。驅(qū)動(dòng)裝置:他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元

4、、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線(xiàn)、平面曲線(xiàn)和空間曲線(xiàn)的加工。輔助裝置:指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。 編程及其他附屬設(shè)備，可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系有機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，其中工件坐標(biāo)系又稱(chēng)為編程坐標(biāo)系。1. 機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系XYZ是生產(chǎn)廠(chǎng)家在機(jī)床上設(shè)定的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，作為數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)部

5、件的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，在一般數(shù)控車(chē)床中，原點(diǎn)為卡盤(pán)端面與主軸軸線(xiàn)的交點(diǎn)；在一般數(shù)控立銑床中，原點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)部件在X、Y、Z三根坐標(biāo)軸反方向運(yùn)動(dòng)的極限位置的交點(diǎn)，即在此狀態(tài)下的工作臺(tái)左前角上。2. 工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系XpYpZp目的是為了編程方便。設(shè)置工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的原則盡可能選擇在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)上，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向保持一致。在數(shù)控車(chē)床中，如圖2所示，原點(diǎn)Op點(diǎn)一般設(shè)定在工件的右端面與主軸軸線(xiàn)的交點(diǎn)上。在數(shù)控銑床中，如圖3所示，Z軸的原點(diǎn)一般設(shè)定在工件的上表面，對(duì)于非對(duì)稱(chēng)工件，X、Y軸的原點(diǎn)一般設(shè)定在工件的左前角上；對(duì)于對(duì)稱(chēng)工件，X、Y軸的原點(diǎn)一般設(shè)定在工件對(duì)

6、稱(chēng)軸的交點(diǎn)上。常用的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)主要是 西門(mén)子 三菱 發(fā)那克三種。1.2西門(mén)子802C數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)述西門(mén)子802C的簡(jiǎn)介：SINUMERIK802Cbaseline是專(zhuān)門(mén)為中國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)而開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)型CNC控制系統(tǒng)，性能價(jià)格比非常高。結(jié)構(gòu)緊湊，高度集成于一體的數(shù)控單元，操作面板，機(jī)床操作面板和輸入輸出單元機(jī)床調(diào)試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機(jī)床匹配更快速、更容易簡(jiǎn)單而友好的編程界面，保證了生產(chǎn)的快速進(jìn)行，優(yōu)化了機(jī)床的使用SINUMERIK802Cbaseline集成了所有的CNC，PLC，HMI，IO于一身可獨(dú)立于其他部件進(jìn)行安裝。堅(jiān)固而又節(jié)省空間的設(shè)計(jì)，使它可以安裝到最方便用戶(hù)的位置。  

7、操作面板提供了所有的數(shù)控操作，編程和機(jī)床控制動(dòng)作的按鍵以及8英寸LCD顯示器，同時(shí)還提供12個(gè)帶有LED的用戶(hù)自定義鍵。工作方式選擇（6種），進(jìn)給速度修調(diào)，主軸速度修調(diào)，數(shù)控啟動(dòng)與數(shù)控停止，系統(tǒng)復(fù)位均采用按鍵形式進(jìn)行操作SINUMERIK802Cbaseline的輸入輸出點(diǎn)為48個(gè)24V的直流輸入和16個(gè)24V的直流輸出。輸出同時(shí)工作系數(shù)為0.5時(shí)負(fù)載能力可達(dá)0.5A。為了方便安裝，輸入輸出采用可移動(dòng)的螺絲夾緊端子，該端子可用普通的螺絲刀來(lái)緊固SINUMERIK802Cbaseline可控制三個(gè)進(jìn)給軸。SINUMERIK802Cbaseline提供傳統(tǒng)的±10V的伺服驅(qū)動(dòng)接口除三個(gè)進(jìn)

8、給軸外，SINUMERIK802Cbaseline都提供一個(gè)±10V的接口用于連接主軸驅(qū)動(dòng)。     SINUMERIK802Cbaseline基本配置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為SIMODRIVEbaseline，3Nm6Nm和6Nm8Nm雙軸模塊與11Nm單軸模塊，驅(qū)動(dòng)帶單極對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的1FK7伺服電機(jī)，當(dāng)需要進(jìn)行功率擴(kuò)展應(yīng)用時(shí)，可以選用SIMODRIVE611U伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和帶單極對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的1FK7伺服電機(jī)。     SINUMERIK802Cbaseline控制軟件已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)控部分的Flash-EPROM（閃存）上，Tool

9、box軟件工具（調(diào)整所用的軟件工具）包含在標(biāo)準(zhǔn)的供貨范圍內(nèi)。系統(tǒng)不再需要電池，免維護(hù)設(shè)計(jì)。采用電容防止掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。程序的變化和新程序軟件存儲(chǔ)。在每一個(gè)工具盒中都包含有車(chē)床的PLC程序示例，以便用戶(hù)能很快地調(diào)試完畢。第二部分：調(diào)試2.1系統(tǒng)介紹 西門(mén)子802C base Line是在西門(mén)子802C基礎(chǔ)上新開(kāi)發(fā)的一種經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)。它可以控制2或3個(gè)步進(jìn)電機(jī)軸和一個(gè)伺服主軸或變頻器，連接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)STEPDRIVE C。步進(jìn)電機(jī)信號(hào)為脈沖信號(hào)、方向信號(hào)和使能信號(hào)。電機(jī)每轉(zhuǎn)給出1000個(gè)脈沖。西門(mén)子802C base Line系統(tǒng)組成: CNC控制器: 集成式、緊湊式CNC控制器，配置液晶顯示器、

10、全功能操作鍵盤(pán)、機(jī)床操作界面； 驅(qū)動(dòng)器和電機(jī): 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)SIMODRVIE 611U或者 SIMODRIVE base Line帶1FK7系列伺服電機(jī)。 電纜: 連接CNC控制器到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的電纜為速度給定值電纜和位置反饋值電纜；連接驅(qū)動(dòng)器到電機(jī)的電纜為編碼器電纜和電機(jī)動(dòng)力電纜。2.2與系統(tǒng)重要相關(guān)的一些接口 例如通訊接口RS232-X2,這個(gè)接口是通過(guò)PC/PG與西門(mén)子802C系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)通訊的。編碼器的接口X3X6，編碼器接口的引腳分配圖X3 X4 X5 X6； 引腳 信號(hào) 說(shuō)明 引腳 信號(hào) 說(shuō)明 1 nc 9 M 電壓輸出 2 nc 10 Z 輸入信號(hào) 3 nc 11 Z_N輸入信號(hào)

11、4 P5EST 電壓輸出 12 B_N輸入信號(hào) 5 nc 13 B 輸入信號(hào) 6 P5EST電壓輸出 14 A_N輸入信號(hào) 7 M電壓輸出 15 A輸入信號(hào) 8 nc 16在西門(mén)子802C系統(tǒng)中有48個(gè)數(shù)字輸入端子和16個(gè)數(shù)字輸出接線(xiàn)端子。數(shù)字輸入/輸出接口X100X105, X200和X201現(xiàn)在我以西門(mén)子802C數(shù)控車(chē)床作為說(shuō)明例子： 輸入信號(hào)說(shuō)明X100I0.0硬限位X+I0.1硬限位Z+I0.2X參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)I0.3Z參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)I0.4硬限位X 1）I0.5應(yīng)限位Z 1）I0.6過(guò)載（611饋入模塊的T52）I0.7急停按鈕X101 I1.0刀架信號(hào)T1I1.1刀架信號(hào)T2I1.2刀架信

12、號(hào)T3I1.3刀架信號(hào)T4I1.4刀架信號(hào)T5I1.5刀架信號(hào)T6I1.6超程釋放信號(hào)（用于超程鏈）I1.7就緒信號(hào)（611U饋入模塊的T72）說(shuō)明：實(shí)列中X102和X105還沒(méi)有確切的定義。 輸出信號(hào)說(shuō)明X200Q0.0主軸正轉(zhuǎn)CWQ0.1 主軸反轉(zhuǎn)CCWQ0.2冷卻控制輸出Q0.3潤(rùn)滑輸出Q0.4刀架正傳CWQ0.5刀架反轉(zhuǎn)CCWQ0.6卡盤(pán)卡緊Q0.7卡盤(pán)放松X201Q1.0無(wú)定義Q1.1無(wú)定義Q1.2無(wú)定義Q1.3電機(jī)抱閘釋放Q1.4主軸制動(dòng)Q1.5饋入模塊端子T48Q1.6饋入模塊端子T63Q1.7饋入模塊端子T642.3機(jī)床一些參數(shù)的設(shè)定 機(jī)床類(lèi)型 ： MD14510（16） 0表

13、示車(chē)床 定義輸入輸出：MD14512（0）(4)DI16的輸入使能和輸入邏輯； MD14512(4 ) (7)DO16的輸出使能和輸出邏輯； 定義點(diǎn)動(dòng)鍵： MD14510(26)X + 鍵 MD14510(27)X 鍵 MD14510（28）Y +鍵 （在MD14510(16)=1時(shí)） MD14510 （29）Y 鍵 （在MD14510（16）=1時(shí)） 定義使用功能：MD14512(11) Bit7=1 車(chē)床刀架有效 Bit3=1 主軸控制有效有效 Bit2=1 卡緊放松控制 Bit1=1 自動(dòng)潤(rùn)滑有效 Bit0=1 冷卻控制有效 注：（ 要使設(shè)定的參數(shù)生效，必須在設(shè)定參數(shù)后先關(guān)機(jī)然后再上電。

14、） 2.4進(jìn)給軸的動(dòng)態(tài)特性調(diào)試在西門(mén)子802C系統(tǒng)中，進(jìn)給軸的動(dòng)態(tài)特性是可以調(diào)試的。802C是通過(guò)SimoComU進(jìn)行的。 對(duì)于伺服系統(tǒng)，首先要對(duì)速度環(huán)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行調(diào)試，然后才能對(duì)位置環(huán)進(jìn)行調(diào)試。速度環(huán)動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化通過(guò)SimoComU進(jìn)行。步驟如下： 1） 將NC軸參數(shù)MD30220設(shè)置為“0”（優(yōu)化后設(shè)置為“1”）,使優(yōu)化時(shí)的NC給定電纜中的伺服使能信號(hào)65和9不會(huì)斷開(kāi)； 2）如果需要組合鍵對(duì)電機(jī)抱閘進(jìn)行控制，需設(shè)定NC同用參數(shù)MD14512（18）的位為2（bit） “1” （優(yōu)化完畢后恢復(fù)“0”）； 3）驅(qū)動(dòng)器使能（電源模塊端子T48、 T63和T64與T9接通）；并將坐標(biāo)移動(dòng)到適中的

15、位置（因?yàn)閮?yōu)化時(shí)電機(jī)要旋轉(zhuǎn)約兩圈）；優(yōu)化時(shí)驅(qū)動(dòng)器的速度給定由PC機(jī)以數(shù)字量給出； 4）然后進(jìn)入工具軟件SimoComU； 選擇聯(lián)機(jī)方式，在選擇PC機(jī)控制鍵選“OK”; 5) 在西門(mén)子802C通過(guò)機(jī)床控制區(qū)域組合鍵釋放電機(jī)抱閘； 6）進(jìn)入控制目錄（Controller），在界面上出現(xiàn)“The PC now has master control Conbnue with”后選擇畫(huà)面下的“None of these”， 7）選擇運(yùn)行自動(dòng)速度控制器優(yōu)化“Execute automatic speed controller setting”， 8）在進(jìn)入速度優(yōu)化后，選擇“Execute steps 14

16、 ”自動(dòng)執(zhí)行： 機(jī)械特性一（電機(jī)正傳，抱閘應(yīng)釋放）； 機(jī)械特性二（電機(jī)反轉(zhuǎn)，抱閘應(yīng)釋放）； 電流環(huán)的測(cè)試（電機(jī)靜止，垂直軸電機(jī)的抱閘應(yīng)夾緊）； 參數(shù)的優(yōu)化計(jì)算； 9）在運(yùn)行完第二步時(shí)，SimoComU出現(xiàn)提示：“電流環(huán)優(yōu)化，垂直軸的電機(jī)抱閘一定要夾緊，以防止坐標(biāo)下滑”；10）通過(guò)MCP組合鍵使抱閘夾緊；11）顯示優(yōu)化前后的參數(shù)的比較，入可以，需進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，上電復(fù)位； 12）通過(guò)機(jī)床控制區(qū)域的組合鍵釋放電機(jī)抱閘； 13）恢復(fù)NC通用參數(shù)MD14512(16)=0,軸參數(shù)MD30200=1，然后西門(mén)子802C base line重新上電使參數(shù)生效； 2.5主軸參數(shù)調(diào)試主軸分為開(kāi)關(guān)量主軸和模擬量主

17、軸，如果是模擬量主軸，則可以通過(guò)設(shè)定主軸參數(shù)， 根據(jù)不同的機(jī)床類(lèi)型使機(jī)床具有各種豐富的功能，比如螺紋加工，恒定切削速度、編程主軸轉(zhuǎn)速極限等。 參數(shù)設(shè)定 如果采用交流電機(jī)加變頻器，或者采用伺服主軸控制；在加工螺紋或者使用每轉(zhuǎn)進(jìn)給編程時(shí)，則機(jī)床數(shù)據(jù)MD30130設(shè)定為1。 軸參數(shù)號(hào)輸入值參數(shù)定義30130 0無(wú)模擬量輸出30130 1有+10或10Vdc模擬量輸出 機(jī)床主軸可以設(shè)定為單極和雙極性主軸輸出。軸參數(shù)號(hào)輸入值參數(shù)定義301340雙極性主軸輸出，Q0.0和Q0.1可以由PLC使用30134 1 單極性主軸輸出，Q0.0和Q0.1不可以由PLC使用30134. 2單極性主軸輸出，Q0.0和Q

18、0.1不可以由PLC輸出 MD30134=1時(shí) Q0.0=伺服使能 Q0.1=負(fù)方向運(yùn)行 MD30134=2時(shí) Q0.0=伺服使能正方向運(yùn)行 Q0.1=伺服使能負(fù)方向運(yùn)行 如果主軸無(wú)編碼器反饋， 則機(jī)床數(shù)據(jù)MD30200設(shè)定為0軸參數(shù)號(hào)輸入值參數(shù)定義302000主軸無(wú)編碼器反饋 在加工螺紋時(shí)，主軸安裝了編碼器： 參數(shù)編號(hào)輸入值參數(shù)定義302402主軸帶測(cè)量系統(tǒng)下列主軸參數(shù)應(yīng)設(shè)定；軸參數(shù)號(hào)單位舉例值參數(shù)設(shè)定義31020IPR1024編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)32260RPM3000主軸額定轉(zhuǎn)速36200RPM3300最大主軸監(jiān)控速度加權(quán)后填入機(jī)床參數(shù)；軸參數(shù)號(hào)單位舉例值參數(shù)定義36300Hz55000主軸

19、監(jiān)控頻率如果使用模擬量主軸，并且有機(jī)械換擋軸參數(shù)號(hào)單位輸入值參數(shù)定義35010 1模擬主軸換擋使能35110RPM轉(zhuǎn)速（i）主軸換擋最大速度35130RPM轉(zhuǎn)速（i）主軸各檔最大速度36200RPM轉(zhuǎn)速（i）各檔最大主軸監(jiān)控速度31050分母（i）主軸各檔變比（電機(jī)端）31060分子（i）主軸各檔變比（主軸端）注：（主軸最多可提供五檔變速,必須通過(guò)PLC應(yīng)用程序設(shè)置相應(yīng)的接口信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)換擋）;數(shù)據(jù)號(hào)數(shù)據(jù)名保護(hù)級(jí)數(shù)據(jù)說(shuō)明206USER-CLASS-WRITE-TOA-GEO37刀具幾何寫(xiě)保護(hù)級(jí) 207USER-CLASS-WRITE-TOA-WEAR37刀具磨損參數(shù)寫(xiě)保護(hù)級(jí) 208USER-C

20、LASS-WRITE-ZOA37可設(shè)定零點(diǎn)偏移寫(xiě)寫(xiě)保護(hù)級(jí) 210USER-CLASS-WRITE-SEA-37設(shè)定數(shù)據(jù)寫(xiě)保護(hù)級(jí) 216USER-CLASS-WRITE-RPA-37R參數(shù)寫(xiě)保護(hù)級(jí) 217USER-CLASS-WRITE-V24-37RS232參數(shù)寫(xiě)保護(hù)級(jí)注：（保護(hù)級(jí)3 需要用戶(hù)口令CUSTOMER; 保護(hù)級(jí)4 PLC設(shè)定V26000000.7； 保護(hù)級(jí)5 PLC設(shè)定V26000000.6; 保護(hù)級(jí)6 PLC設(shè)定V26000000.5; 保護(hù)級(jí)7 不需口令和PLC 接口信號(hào);）2.6參考點(diǎn)的調(diào)試 西門(mén)子802C系統(tǒng)很多功能都建立在參考點(diǎn)的基礎(chǔ)上的，比如MDA和自動(dòng)方式只有在機(jī)床返

21、回參考點(diǎn)的情況下才能進(jìn)行操作；還有絲杠螺距誤差補(bǔ)償也只有返回參考點(diǎn)才能生效。所以，系統(tǒng)在正常工作前必須返回參考點(diǎn)。減速開(kāi)關(guān) 近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖位置，又可以分為兩種情況：(1) 接近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖在減速開(kāi)關(guān)前MD34050: REEP-SEARCH-MARKER-REVERS=0,遇減速開(kāi)關(guān)后反向?qū)ふ医咏_(kāi)關(guān)/零脈沖信號(hào)； Vc Rv Vp Vm 開(kāi)始 Rk BERO-脈沖 減速擋板2）接近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖在減速開(kāi)關(guān)之后； MD34050: REEP-SEARCH-MARKER-REVERS=1，遇減速開(kāi)關(guān)之后，同向?qū)ふ医咏_(kāi)關(guān)/零脈沖信號(hào)； Vm Rv Vp 開(kāi)始 減速開(kāi)關(guān) BERO-脈沖

22、Rk當(dāng)參數(shù)號(hào)34000設(shè)定值為1時(shí)減速開(kāi)關(guān)生效，而34010的0為減速開(kāi)關(guān)的正方向，1為減速開(kāi)關(guān)的負(fù)方向。34020為尋找減速開(kāi)關(guān)的速度，而速度一般設(shè)定為2000。34040則為尋找零脈沖的速度，此速度一般為300。34050的0則代表零脈沖在0開(kāi)關(guān)外，1則代表零脈沖在1開(kāi)關(guān)內(nèi)。第三部分：故障分析 機(jī)床的實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，現(xiàn)在我們就常見(jiàn)的關(guān)于西門(mén)子802C的一些常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行故障分析。 3.1關(guān)于回轉(zhuǎn)刀架的故障問(wèn)題和分析: 在解決問(wèn)題前我們必須對(duì)刀架的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了解學(xué)習(xí)：在數(shù)控機(jī)床使用回轉(zhuǎn)刀架是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的自動(dòng)裝置，數(shù)控機(jī)床的刀架是由機(jī)床的PLC來(lái)控制的。我們分析車(chē)床刀架的控制原理

23、其實(shí)就是指刀架的整個(gè)換刀過(guò)程。 刀架的換刀過(guò)程其實(shí)是通過(guò)PLC對(duì)控制刀架的所有I/O信號(hào)進(jìn)行邏輯處理及計(jì)算的。實(shí)現(xiàn)刀架的順序控制。為了確保換刀的正確，系統(tǒng)一般還要設(shè)置一些相應(yīng)的參數(shù)來(lái)對(duì)換刀過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。 自動(dòng)刀架控制涉及到的I/O信號(hào)如下： PLC輸入信號(hào)： X2.7 刀架電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警輸入； X3.0X3.3 14號(hào)刀位信號(hào)輸入； X30.6 手動(dòng)刀位選擇按鈕信號(hào)輸入； X30.7 手動(dòng)換刀啟動(dòng)按鈕信號(hào)輸入； PLC輸出信號(hào)： Y0.6:刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制輸出 Y0.7：刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制輸出。 3.2換刀過(guò)程：1 選擇刀具2 刀位轉(zhuǎn)換 3刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)輸出Q0.4(4) KA5吸合（5）KM

24、4吸合（6）刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)（7）反饋刀架到位信號(hào)（8）檢測(cè)刀架刀位（|1.0-|1.5）（9）停止刀架輸出信號(hào)Q0.4（10）輸出反轉(zhuǎn)信號(hào)Q0.5（11）A6吸合（12）KM5吸合（13）刀架反轉(zhuǎn)鎖緊 3.3實(shí)際故障問(wèn)題一：選擇了目標(biāo)刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換按鈕后，電動(dòng)刀架不轉(zhuǎn)故障原因處理方法1 刀架電機(jī)三相反相或缺相將刀架電機(jī)線(xiàn)中兩條互調(diào)或檢查外部供電2 系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)Q0.4無(wú)輸出用萬(wàn)用表量系統(tǒng)PLC出線(xiàn)端Q0.4，量M24V和Q0.4兩觸電，同時(shí)手動(dòng)換刀，看這兩點(diǎn)的輸出電壓是否有+24V，若電壓不存在，則為系統(tǒng)故障或PLC程序和參數(shù)問(wèn)題，參數(shù)14512（11）-7應(yīng)為1，刀架有效。3 系統(tǒng)正

25、轉(zhuǎn)控制信號(hào)Q0.4輸出正常，但控制信號(hào)這一回路存在短路或元器損壞檢查正轉(zhuǎn)控制信號(hào)線(xiàn)是否短路，檢查這一回路各觸點(diǎn)接觸是否良好；檢查直流繼電器或交流接觸器是否損壞4 刀架電機(jī)無(wú)電源供給檢查刀架電機(jī)電源供給回路是否存在短路，各觸電是否接觸良好，強(qiáng)電電氣元件是否有損壞5 上拉電阻未接入將刀位輸入信號(hào)接上2K上拉電阻，若不接此電阻，刀架在宏觀(guān)上表現(xiàn)不轉(zhuǎn)，實(shí)際上的動(dòng)作為先進(jìn)行正轉(zhuǎn)后立即反轉(zhuǎn)，使刀架看似不動(dòng)6 機(jī)械卡死通過(guò)手搖使刀架轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)松緊程度判斷是否卡死，若是，則需拆開(kāi)刀架，調(diào)整機(jī)械，加入潤(rùn)滑油7 反鎖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成機(jī)械卡死在機(jī)械上放松刀架，然后通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整刀架反鎖時(shí)間8 刀架電機(jī)損壞拆開(kāi)刀架電機(jī)

26、，轉(zhuǎn)動(dòng)刀架，看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，若不轉(zhuǎn)動(dòng)，再確定線(xiàn)路沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，更換刀架電機(jī)9 刀架電機(jī)進(jìn)水短路烘干電機(jī)， 加裝防護(hù)，做好絕緣措施故障處理技巧：1、首先我們可以利用現(xiàn)象比較明顯，比較容易觀(guān)察到的地方來(lái)進(jìn)行判斷，在這里我們可以把接觸器作為一個(gè)特殊點(diǎn)，以接觸器為分界點(diǎn)，做出一個(gè)初步判斷，可以觀(guān)察下一接觸器是否動(dòng)作，如果接觸器動(dòng)作我們可以聽(tīng)到接觸器吸合的聲音，相反則聽(tīng)不到。2接觸器吸合的情況下，我們可以判斷出換刀過(guò)程中的（1）-(4)PLC都，沒(méi)有問(wèn)題。那么問(wèn)題應(yīng)該在（6）或（7）上，具體原因如下:1） 電機(jī)電源缺相或者電壓過(guò)低；2） 接觸器主觸點(diǎn)被燒壞或接觸不良3） 刀架電機(jī)電源相序錯(cuò)，造成電機(jī)旋轉(zhuǎn)方

27、向發(fā)生改變，刀架選刀的過(guò)程變成刀架鎖緊的過(guò)程；4） 電機(jī)燒壞；接觸器在沒(méi)有吸合的情況下，我們可以判斷出故障原因有可能在1，5這幾步上，具體分析過(guò)程；1） KM4沒(méi)有吸合的情況下，觀(guān)察KA5是否吸合，如果KA5已經(jīng)動(dòng)作，那么可以測(cè)量一下KM4線(xiàn)圈有沒(méi)有燒壞，控制電纜有沒(méi)有斷線(xiàn)，KA5的觸點(diǎn)接觸是否良好。2） 如果KA5沒(méi)有動(dòng)作，可以通過(guò)觀(guān)察PLC的輸入的輸出寄存器的狀態(tài)來(lái)確定刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)Q0.4是否有輸出，如果有輸出，可以檢測(cè)一下繼電器KA5線(xiàn)圈是否被燒壞，PLC輸出板是否有問(wèn)題啊，系統(tǒng)PLC到KA5的連線(xiàn)是否有問(wèn)題。如果沒(méi)有輸出，則檢測(cè)一下是否PLC編寫(xiě)有誤，是否有些換刀條件沒(méi)有滿(mǎn)足。當(dāng)?shù)都軣o(wú)

28、動(dòng)作，但刀架電機(jī)有堵轉(zhuǎn)電流聲，應(yīng)檢查機(jī)床電源相序或電動(dòng)刀架相序，可調(diào)換相序一試。3.4實(shí)際舉例問(wèn)題二：選擇了目標(biāo)刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換按鈕以后，電動(dòng)刀架轉(zhuǎn)個(gè)不停；故障原因處理方法1系統(tǒng)有+24V;COM輸出，但與刀架發(fā)信盤(pán)連線(xiàn)斷路；或是+12V對(duì)COM地短路用萬(wàn)用表檢查刀架上的+24V、COM地與系統(tǒng)的接地是否存在斷路；檢查+24是否對(duì)COM地?cái)嗦罚瑢?24V電壓拉低2 系統(tǒng)有+24V;COM輸出，連接正常，發(fā)信盤(pán)的發(fā)信電路板上+24V和COM地回路有斷路發(fā)信盤(pán)長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境造成線(xiàn)路氧化斷路，用焊錫或?qū)Ь€(xiàn)重新連接3刀位上+24V電壓偏低，線(xiàn)路上的拉電阻開(kāi)路用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)刀位上的電壓是否正常，如

29、果偏低，檢查上拉電阻，若是開(kāi)路，則更換1/4W2K上拉電阻4系統(tǒng)的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)Q0.5無(wú)輸出用萬(wàn)用表量系統(tǒng)出線(xiàn)端，看這一點(diǎn)的輸出電壓是否正?；虼嬖冢羰请妷翰淮嬖?，則為系統(tǒng)故障5系統(tǒng)有反轉(zhuǎn)控制信號(hào)Q0.5輸出，但與刀架電機(jī)之間的回路存在問(wèn)題檢查各中間線(xiàn)路是否存在斷路，檢查各觸點(diǎn)是否良好，檢查強(qiáng)電柜內(nèi)直流繼電器和交流接觸器是否損壞6刀位電平信號(hào)參數(shù)未設(shè)置好檢查系統(tǒng)參數(shù)刀位高低電平檢測(cè)參數(shù)是否正常，修改參數(shù)。參數(shù)MD14512(3)=*1117霍爾元件損壞在對(duì)應(yīng)刀位無(wú)斷路的情況下，若是所對(duì)應(yīng)的刀位線(xiàn)有低電平輸出，則霍爾元件無(wú)損壞，否則需更換刀架發(fā)信盤(pán)或其上的霍爾元件。一般四個(gè)霍爾元件同時(shí)損壞的機(jī)率

30、很小8磁塊故障，磁塊無(wú)磁性或不強(qiáng)更換磁塊或是增強(qiáng)磁性，若磁塊在刀架抬起時(shí)位置太高，則需調(diào)整磁塊的位置，使磁塊對(duì)霍爾元件3.5主軸故障分析故障現(xiàn)象1：主軸不轉(zhuǎn)，無(wú)任何報(bào)警分析及處理過(guò)程：由于機(jī)床其他動(dòng)作正常，CNC與變頻器均無(wú)報(bào)警。分析故障原因可能是有這幾種原因：1檢查系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)MD14512(11)-4主軸是否設(shè)為有效1，若設(shè)為0則無(wú)效，主軸不轉(zhuǎn)。2檢查系統(tǒng)主軸參數(shù)30130是否為1，若是0，則無(wú)模擬量輸出，主軸不轉(zhuǎn)。3檢查系統(tǒng)主軸參數(shù)30134是否正確為1。觀(guān)察主軸接收正反轉(zhuǎn)指令時(shí)，Q0.0和Q0.1的輸出情況，Q0.0是使能信號(hào)，Q0.1是反轉(zhuǎn)信號(hào)。正常情況下，正轉(zhuǎn)時(shí)Q0.0輸出有效，反

31、轉(zhuǎn)時(shí)Q0.0、Q0.1同時(shí)有效。4若正反轉(zhuǎn)指令時(shí)Q0.0、Q0.1信號(hào)正常，檢查Q0.0、Q0.1信號(hào)送到變頻器5、6端的信號(hào)有無(wú)斷線(xiàn)。（CW、CCW碼盤(pán)）5檢查系統(tǒng)有無(wú)模擬量給定信號(hào)送到變頻器給定輸入端，若給定信號(hào)斷線(xiàn)，則電機(jī)不轉(zhuǎn)。故障現(xiàn)象2：主軸不轉(zhuǎn)，顯示“SP軸有源編碼器硬件故障”檢查SP有源編碼器的撥碼開(kāi)關(guān)故障現(xiàn)象3：主軸只能正轉(zhuǎn)（按反轉(zhuǎn)鍵，主軸也是正轉(zhuǎn)） Q0.1信號(hào)送到變頻器的6號(hào)端子線(xiàn)端，查CCW撥碼3.6進(jìn)給軸部分故障故障現(xiàn)象1：開(kāi)機(jī)，CNC屏幕上即現(xiàn)21614號(hào)報(bào)警，即X(Z)軸正向（負(fù)向）硬件限位報(bào)警。分析及處理：1 ）+X方向已經(jīng)到達(dá)最大行程，撞塊撞到+X限位開(kāi)關(guān)。在JO

32、G方式下按-X退出使撞塊脫離開(kāi)關(guān)，按復(fù)位鍵看能否消除報(bào)警。2）限位開(kāi)關(guān)或觸電接觸不良。3）限位開(kāi)關(guān)至PLC I0.0輸入點(diǎn)斷線(xiàn)。查看PLC狀態(tài)，用手按動(dòng)限位開(kāi)關(guān)，看狀態(tài)變化情況?；蛴萌f(wàn)用表查開(kāi)關(guān)至PLC各點(diǎn)電壓情況。故障現(xiàn)象2： 將工作方式置于REF回參考點(diǎn)方式，按動(dòng)+X(或+Z)使機(jī)床回參考點(diǎn)，不能正?；貐⒖键c(diǎn)，出現(xiàn)超程報(bào)警。 分析及處理過(guò)程：1 ）機(jī)床回參考點(diǎn)“減速擋塊”放開(kāi)位置由于長(zhǎng)期接觸后，位置產(chǎn)生了移動(dòng)，處于機(jī)床減速擋塊之后，導(dǎo)致了超程。2）編碼器的“零位脈沖”存在不良。機(jī)床回參考點(diǎn)“減速擋塊”放開(kāi)后，機(jī)床有減速動(dòng)作，但不管怎么樣調(diào)整減速擋塊，工作臺(tái)總是運(yùn)動(dòng)到壓上行程極限開(kāi)關(guān)的位置，

33、而且減速距離已經(jīng)超過(guò)一個(gè)螺距。故障的可能原因是編碼器連接不良，導(dǎo)致減速后找不到Z脈沖而致壓上限位開(kāi)關(guān)。3 ）減速擋塊或減速開(kāi)關(guān)至PLC輸入點(diǎn)I0.2信號(hào)線(xiàn)斷（查撥碼盤(pán)）。機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)，CNC出現(xiàn)ALM20000報(bào)警，含義為“在回參考點(diǎn)時(shí)未檢測(cè)到減速擋塊”。原因（1）參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（MD34030設(shè)定的距離內(nèi)檢測(cè)不到“參考點(diǎn)減速”信號(hào)。（2）信號(hào)連接不良，回參考點(diǎn)時(shí) “參考點(diǎn)減速”信號(hào)未輸入到系統(tǒng)。（3）調(diào)整不當(dāng)，回參考點(diǎn)時(shí)坐標(biāo)軸壓不到“減速擋塊”。故障現(xiàn)象3：將機(jī)床置于JOG方式，開(kāi)機(jī)無(wú)報(bào)警，按使能鍵即報(bào)“025040 Z軸靜止功能監(jiān)控”，“05030 Z軸實(shí)際速度報(bào)警”，Z(或X)軸不能進(jìn)給。故障現(xiàn)象4：開(kāi)機(jī)無(wú)報(bào)警，按使能鍵正常，按X或Z移動(dòng)，即報(bào)警“025050 X(Z)輪廓監(jiān)控。”分析處理過(guò)程：025040含義是坐標(biāo)軸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)際定位位置與給定位置的誤差超過(guò)了系統(tǒng)參數(shù)MD36030所設(shè)定的值。025050輪廓監(jiān)控的含義是坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)際定位位置與給定位置間的誤差超過(guò)了系統(tǒng)參數(shù)MD36400規(guī)定的最大允許值。檢查機(jī)床，以手動(dòng)的方式移動(dòng)坐標(biāo)軸，發(fā)出CNC的顯示變