數(shù)控機床故障診斷與維修課件任務七 主軸單元功能調(diào)試

學習情境四數(shù)控車床主軸單元故障維修任務七

主軸單元功能調(diào)試

任務描述

系統(tǒng)配置為802C系統(tǒng)+變頻主軸，電路硬件連接完畢后，通電試機，設置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)及變頻器參數(shù)，使得主軸運行各項功能指標都達到設計要求。任務分析：

對于變頻主軸能否轉(zhuǎn)動，一要有正反轉(zhuǎn)信號，二要有模擬量給定信號，正反轉(zhuǎn)信號是由系統(tǒng)PLC控制，所以我們要了解主軸相關(guān)的PLC控制程序和參數(shù)；模擬量信號由系統(tǒng)系統(tǒng)軸控制模塊輸出，其輸出0-10V和系統(tǒng)參數(shù)設置有關(guān)。對于讓主軸轉(zhuǎn)得怎么樣，也就是實際速度是否和指令值相符，這也涉及到系統(tǒng)參數(shù)、變頻器參數(shù)等的正確設置。所以本任務完成的步驟是：先學習主軸相關(guān)的系統(tǒng)PLC控制原理，再學習變頻器的操作和參數(shù)設置方法，學習數(shù)控系統(tǒng)主軸相關(guān)參數(shù)的含義與設置方法，最后進行主軸功能的調(diào)試。學習任務主軸單元功能調(diào)試知識目標掌握變頻器的操作方法、變頻的參數(shù)含義及設置方法掌握數(shù)控系統(tǒng)主軸相關(guān)參數(shù)含義及設置方法了解主軸PLC控制原理能力目標能正確機床所用的變頻器能使用系統(tǒng)參數(shù)、變頻器參數(shù)等對數(shù)控機床主軸功能進行調(diào)整能讀懂主軸PLC程序，利用PLC程序及端口進行主軸功能調(diào)試能診斷并處理由于參數(shù)不當引起的主軸故障相關(guān)知識7.1802C系統(tǒng)主軸的PLC程序控制

一、主軸正反轉(zhuǎn)控制其中滿足條件SM0.1為0以及V45001011.3為1時子程序主軸控制（SPINDLE）被調(diào)用，標志V45001011.3為機床數(shù)據(jù)14512[11]的第“3”位，程序中用此機床數(shù)據(jù)來選擇有/無主軸控制。

主程序：通過MO3\MO5及控制面板實現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)的部分控制子程序二、主軸倍率轉(zhuǎn)換速度的PLC控制主軸速度倍率信號使加工程序中指令的主軸速度S值乘以50%-120%的倍率，例如當程序中指定速度為1000r/min時，將主軸倍率開關(guān)選在50%，使主軸的實際轉(zhuǎn)速為500r/min，但在攻絲循環(huán)或螺紋切削時，主軸倍率無效（強制為100%），主軸倍率的信號地址為MD14512[12]的Bit6/Bit7定義主軸倍率轉(zhuǎn)換速度。Bit7Bit6主軸倍率轉(zhuǎn)換速度

0

0標準速度：50%，55%，60%，65%，70%，75%，80%，85%，90%，95%，100%，105%，110%，115%，120%。

0

1兩倍標準速度：50%，60%，70%，80%，90%，100%，110%，120%。

1

0約三倍標準速度：50%，60%，70%，85%，100%，110%，120%。

1

1約四倍標準速度：50%，60%，80%，100%，120%。倍率開關(guān)的PLC控制部分程序

V45001012.2為開機時進給倍率設置方式選擇信號，相應的機床數(shù)據(jù)為MD14512[12]-2,若設為0，則開機進給倍率不生效，則把最高倍率（第19檔）送到FO_buffer寄存器中，也就是開機倍率為最高倍率；若為1，則開機時的最高倍率為上次關(guān)機時的倍率值。V45001012.3為開機時主軸倍率設置方式選擇信號，相應的機床數(shù)據(jù)為MD14512[12]-3,若設為0，則開機進給倍率不生效，則把最高倍率（第11檔）送到SO_buffer寄存器中，也就是開機倍率為最高倍率；若為1，則開機時的最高倍率為上次關(guān)機時的倍率值。7.2變頻器的運行操作及參數(shù)設置

一、變頻器操作顯示/按鈕功能功能的說明狀態(tài)顯示LCD顯示變頻器當前的設定值。起動變頻器按此鍵起動變頻器。缺省值運行時此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效，應設定P0700=1。停止變頻器OFF1：按此鍵，變頻器將按選定的斜坡下降速率減速停車.缺省值運行時此鍵被封鎖；為了允許此鍵操作，應設定

P0700=1。

OFF2：按此鍵兩次（或一次，但時間較長）電動機將在慣性作用下自由停車。此功能總是“使能”的。改變電動機的轉(zhuǎn)動方向按此鍵可以改變電動機的轉(zhuǎn)動方向。電動機的反向用負號（－）表示或用閃爍的小數(shù)點表示。缺省值運行時此鍵是被封鎖的，為了使此鍵的操作有效，應設定

P0700=1。電動機點動在變頻器無輸出的情況下按此鍵，將使電動機起動，并按預設定的點動頻率運行。釋放此鍵時，變頻器停車。如果變頻器/電動機正在運行，按此鍵將不起作用。功能此鍵用于瀏覽輔助信息。

變頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持不動

2秒鐘，將顯示以下參數(shù)值（在變頻器運行中，從任何一個參數(shù)開始）：

1.直流回路電壓（用

d表示–單位：V）

2.輸出電流（A）

3.輸出頻率（Hz）

4.輸出電壓（用

o表示–單位：V）。

5.由

P0005選定的數(shù)值（如果

P0005選擇顯示上述參數(shù)中的任何一個（34，或

5），這里將不再顯示）。

連續(xù)多次按下此鍵，將輪流顯示以上參數(shù)。

跳轉(zhuǎn)功能

在顯示任何一個參數(shù)（rXXXX

或PXXXX）時短時間按下此鍵，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000,如果需要的話，您可以接著修改其它的參數(shù)。跳轉(zhuǎn)到

r0000后，按此鍵將返回原來的顯示點。訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(shù)。增加數(shù)值按此鍵即可增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值。減少數(shù)值按此鍵即可減少面板上顯示的參數(shù)數(shù)值.1、復位為工廠的缺省設置值為了把所有的參數(shù)都復位為工廠的缺省設置值，應按下列數(shù)據(jù)對參數(shù)進行設置：設定

P0010=30。設定

P0970=1。說明：大約需要10秒鐘才能完成復位的全部過程，將變頻器的參數(shù)復位為工廠的缺省設置值。

2、用基本操作面板（BOP）更改參數(shù)的數(shù)值操作步驟顯示結(jié)果按

訪問參數(shù)

按

直到顯示出

P0004

按

進入?yún)?shù)數(shù)值訪問級按

或

達到所需要的數(shù)值按

確認并存儲參數(shù)的數(shù)值1）按下綠色按鈕，起動電動機。

2）按下“數(shù)值增加”按鈕，電動機轉(zhuǎn)動，其速度逐漸增加到50Hz。

3）當變頻器的輸出頻率達到50Hz時，按下“數(shù)值降低”按鈕，電動機的速度及其顯示值逐漸下降。4）用按鈕，可以改變電動機的轉(zhuǎn)動方向。

5）按下紅色按鈕，電動機停車。3、用變頻器面板按鍵直接控制電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止

先決條件:P0010=0（為了正確地進行運行命令的初始化）。

P0700=1（使能

BOP操作板上的起動/停止按鈕）。

P1000=1（使能電動電位計的設定值）。4、用電位器和外接端子控制信號對變頻器進行控制

變頻器外接端子接線圖正反轉(zhuǎn)由外部端子控制，速度由面板控制:P07000=2P1000=1

正反轉(zhuǎn)由面板控制，速度由外接電位器控制:P07000=1

P1000=2

正反轉(zhuǎn)由外部端子控制，速度由外接電位控制:P07000=2P1000=2變頻器與三相異步電機常見故障現(xiàn)象

行動一下序號故障設置方法故障現(xiàn)象結(jié)論1將變頻器的三相電源斷掉一相，運轉(zhuǎn)變頻器，觀察現(xiàn)象（注意從端子排處斷開，注意安全）。2將異步電機的三相電源中的兩相進行互換，運轉(zhuǎn)主軸，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。3將變頻驅(qū)動器的模擬電壓取消或極性互調(diào)，運轉(zhuǎn)主軸。4將變頻器參數(shù)中的極數(shù)設置為6或者2，運行主軸觀察現(xiàn)象。5將主軸正反轉(zhuǎn)信號取消，運行主軸，觀察現(xiàn)象。6將異步電機的三相電源取消一相，運轉(zhuǎn)主軸，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。7.6數(shù)控系統(tǒng)主軸相關(guān)參數(shù)及設置

802C系統(tǒng)主軸相關(guān)參數(shù)

軸參數(shù)號參數(shù)名單位軸值參數(shù)定義30130CTRLOUT_TYPESP1/0有/無-10V~10V模擬量輸出30134IS_UNIPOLAR_OUTPUTSP0雙極性主軸Q0.0和Q0.1可以由PLC使用1單極性主軸Q0.0和Q0.1不可以由PLC使用2單極性主軸Q0.0和Q0.1不可以由PLC使用30200NUM_ENCS0主軸有/無編碼器反饋30240ENC_TYPESP2主軸帶測量系統(tǒng)類型31020ENC_RESOLSP1024編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)32260RATED_VELORPMSP3000主軸額定轉(zhuǎn)速36200AX_VELO_LIMITMM/MINSP33000主軸最大監(jiān)控速度36300MA_ENC_FPEQ_LIMITHZSP55000主軸監(jiān)控頻率1、不同驅(qū)動方式下主軸參數(shù)：采用交流電機加變頻器，或者采用伺服主軸；在加工螺紋或每轉(zhuǎn)進給編程時，則機床數(shù)據(jù)MD30130設為1。2、主軸正反轉(zhuǎn)控制：MD30134為1時，Q0.0=伺服使能，Q0.1=負方向運行，也就是當Q0.0=1時主軸正轉(zhuǎn)，Q0.0=1、Q0.1=1時，主軸反轉(zhuǎn)。當MD30134=2時，Q0.0=伺服使能正方向運行，Q0.1=伺服使能負方向運行。3、主軸編碼器參數(shù)設置：如果主抽無編碼器反饋，則表4中30200的參數(shù)為0。加工螺紋時主軸安裝編碼器時的參數(shù)設置設置為2。4、主軸編碼器監(jiān)控頻率任務實施7.6主軸功能調(diào)試

一、參數(shù)設置1、變頻器參數(shù)參數(shù)號參數(shù)名稱設定范圍設定值P0100歐洲

/北美地區(qū)說明：P0100的設定值應該由

DIP開關(guān)來更改，使其設定的值固定不變。

DIP開關(guān)用來建立固定不變的設定值。在電源斷開后，DIP開關(guān)的設定值優(yōu)先于參數(shù)的設定值。0功率單位為

kW；f的缺省值為

50Hz1功率單位為hp；f的缺省值為

60Hz2功率單位為

kW；f的缺省值為

60Hz0P0300選擇電動機的類型1P0304電動機的額定電壓10V-20000V根據(jù)電動機銘牌確定額定電壓值380VP0305電動機的額定電流0-2倍變頻器額定電流（A）根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定電流（A）P0307電動機的額定功率0kW-2000kW根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定功率（KW）

如果

P0100=1，功率單位應是

hp3.7KWP0308電動機的額定功率因數(shù)0.00~1.0根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定功率因數(shù)P0309電動機的額定效率0.0%～99.9%根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定效率P0310電動機的額定頻率12Hz-650Hz根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定頻率（Hz）P0311電動機的額定速度0-400001/min根據(jù)銘牌鍵入的電動機額定速度（

rpm）P0320電動機的磁化電流0.0%～99.0%根據(jù)電動機額定電流的%值來表示P0335電動機的冷卻1強制冷

2自冷和內(nèi)置風機冷卻3強制冷卻和內(nèi)置風機冷卻P0640電動機的過載倍數(shù)[%]10.0%～400.0%電動機過載電流的限定值，以電動機額定電流的%來表示P0700選擇命令源接通

/斷開

/反轉(zhuǎn)（on/off/reverse）

0工廠設置值

1基本操作面板（BOP）

2模入端子

/數(shù)字輸入2P1000選擇頻率設定值0無頻率設定值

1用BOP控制頻率的升降

2模擬設定值2P1080最小速度本參數(shù)設置電動機的最小頻率（0－650Hz）；達到這一頻率時電動機的運行速度將與頻率的設定值無關(guān)。這里設置的值對電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都是適用的。P1082最大速度本參數(shù)設置電動機的最大頻率（0－650Hz）；達到這一頻率時電動機的運行速度將與頻率的設定值無關(guān)。這里設置的值對電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都是適用的。P1120斜坡上升時間0s-650s電動機從靜止停車加速到最大電動機頻率所需的時間。P1121斜坡下降時間0s-650s電動機從其最大頻率減速到靜止停車所需的時間。P1135OFF3停車時的斜坡下降時間0s-650s得到OFF3停止命令后，電動機從其最大頻率減速到靜止停車所需的時間。P3900快速調(diào)試結(jié)束序號參數(shù)號參數(shù)名稱調(diào)整前的參數(shù)調(diào)整后的參數(shù)123根據(jù)現(xiàn)場提供的技術(shù)資料及以下具體要求，完成變頻器相關(guān)參數(shù)的設定工作，將其數(shù)值寫入到主軸變頻器參數(shù)設置表中

主軸變頻器參數(shù)設置表要求：（1）通過模擬量0～10V信號進行頻率設定；（2）設定主軸變頻器運行模式選擇為外部運行模式。2、主軸控制CNC相關(guān)參數(shù)設置

軸參數(shù)號參數(shù)名單位值參數(shù)定義30130模擬量輸出130134正反轉(zhuǎn)信號1

Q0.0=伺服使能Q0.1=負方向運行30200編碼器反饋0主軸無編碼器反饋30240編碼器類型2主軸帶測量系統(tǒng)類型31020編碼器線數(shù)1024編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)32260主軸額定轉(zhuǎn)速RPM3000主軸額定轉(zhuǎn)速36200主軸最大監(jiān)控速度MM/MIN33000主軸最大監(jiān)控速度36300主軸監(jiān)控頻率HZ55000主軸監(jiān)控頻率數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設置表序號參數(shù)號參數(shù)名稱調(diào)整前的參數(shù)調(diào)整后的參數(shù)123456要求：1）設定主軸為模擬主軸；2）設定主軸編碼器有效，線數(shù)為1024；3）主軸模擬電壓為0～10V輸