学习模块二数控机床PMC控制及典型故障诊断与维修

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2. S功能的实现 S功能主要完成主轴转速的控制, 有
S2位代码和S4位代码两种编程形式。 1) S2位代码
S2位代码用字母“S”后跟2位十进制 数的形式来指定主轴转速, S00~S99共 100级。
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2. S功能的实现 2) S4位代码
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回转刀转架塔换刀换工刀作原理
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1松开四:方刀架刀电架动工机与作刀过架程内一:蜗杆相连,
刀架电动机转动时与蜗杆配套的涡轮转动, 此涡轮与一条丝杠为一体(称为“涡轮丝 杠”),当丝杠转动时会上升(与丝杠旋 合的螺母与刀架是一体的,当松开时刀架 不动作,所以丝杠会上升),丝杠上升后 使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架; 2 换刀:刀架松开后,丝杠继续转动刀架 在摩擦力的作用下与丝杠一起转动即换刀; 3定位:在刀架的每一个刀位上有一个用永 磁铁做的感应器,当转到系统所需的刀位 时,磁感应器发出信号,刀架电动机开始 反转
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PLC通过信息交换接受CNC的命令信 息, 实现辅助功能的控制, 并把逻辑控制 的结果信息送回CNC装置, 以同步零件程 序的执行。
PLC与CNC之间交换的信息分两个方 向进行传输, 其中由CNC发给PLC的信息 主要包括各种功能代码(M、 S、 T)的信 息、 手动/自动方式信息以及各种使能信息 等; 而由PLC发给CNC的信息主要包括M、 S、 T功能的应答信息和各坐标轴对应的机 床参考点信息等。
❖ ⑴. 机械方面的原因 a. 刀架预紧力过大。当用六角扳手插入蜗
杆端部旋转时不易转动,而用力时,可以转 动,但下次夹紧后刀架仍不能启动。此种现 象出现,可确定刀架不能启动的原因是预紧 力过大,可通过调小刀架电机夹紧电流排除 之。
b. 刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动 蜗杆时,顺时针方向转不动,其原因是机械 卡死。首先,检查夹紧装置反靠定位销是否 在反靠棘轮槽内,若在,则需将反靠棘轮与
( 2 )限位开关(行程开关)
❖ 限位开关可以根据运动部件的位置来切换电路。 工作时由挡块和限位开关的轮子或触杆相撞使 限位开关的触点接通或断开,常用于控制运动 部件的方向、行程长短、位置。
❖ 按照限位开关工作原理一般分为机械式和电子 式两种
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3.PLC至CNC (PLC→CNC)
❖ PLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存 器完成,所有PLC送至CNC的信号地址与含 义由CNC厂家确定,PLC编程者只可使用, 不可改变和增删。
❖ 举例 SINUMERIK 810数控系统中,Q108.5 为PLC至CNC的进给使能信号。
❖ 光电开关分为两类:透射型和反射型。
❖ 透射型: 是发射器(光源)与接收器相对 放置,发射器发射的红外线直接照射到接 收器上,当生产线上有物体通过时,将红 外线光源切断遮挡住了,接收器收不到红 外光于是就发出一个信号。
❖ 反射型: 根据光反射方式的不同,又分为镜 反射和被测物体反射两种。镜反射的接受部 分和发射部分合做在一起,发射部分发射的 红外光,由反射镜反射回来,被接收部分接 收,当生产线上的物体通过时,接收部分接 收不到红外光,于是就发出一个信号。被测
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由刀库和主轴的相对运动实现刀 具交换
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由机械手进行刀具交换
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链式刀库
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二、数控车床四方刀架故障 ❖ 1 刀架不能启动 分析
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1 刀架不能启动
⑵. 电器方面的原因 a. 电源不通、电机不转。检查溶芯是否完
好、电源开关是否良好接通、开关位置是否 正确。当用万用表测量电容时,电压值是否 在规定范围内,可通过更换保险、调整开关 位置、使接通部位接触良好等相应措施来排 除。除此以外,电源不通的原因还可考虑刀 架至控制器断线、刀架内部断线、电刷式霍 尔元件位置变化导致不能正常通断等情况。
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可编程控制器的输入输出元件
一、输入元件 1 .按钮与各类开关
按钮和开关是自动控制系统中常用的元器 件,由于按钮、开关常用于发送控制指令,故 将按钮、开关称为主令电器。用于数字量(开 关量)控制的可编程控制器控制系统的信号输 入部分,就是由按钮、行程开关、光电开关等 主令电器所构成。
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2.CNC至PLC(CNC→PLC)
❖ CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC 的寄存器中,所有CNC送至PLC的信号含义 和地址(开关量地址或寄存器地址)均由 CNC厂家确定,PLC编程者只可使用,不可 改变和增删。
❖ 举例 数控指令的M、S、T功能,通过CNC译 码 后 直 接 送 入 PLC 相 应 的 寄 存 器 中 。 在 SINUMERIK810 数 控 系 统 中 , M03 指 令 经 译 码后,送入FY27.3寄存器中。
学习模块二:数控机床PMC控制及典型故障诊断
与维修
2.1 数控系统中的PLC控制功能实现 2.2数控系统中的PLC应用实例
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任务1 数控机床自动换刀装置常见故障诊断与维护 任务2 数控机床急停故障诊断与维护 任务3 数控机床回零不正常故障诊断与维修
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性,灵敏度,分辨率等 ❖ 动态性能:响应时间、精确度、零点时间漂移、
零点温度漂移、灵敏度漂移、工作环境条件、 相应速度
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二、输出元件
1 .接触器 /继电器 ❖ 接触器的选用原则及其使用,在《工厂电气控
制设备》课程中已详细介绍,主要注意接触器 的类型、电压等级、电流等级
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( 1 )控制按钮
控制按钮一般用作短时间的接通或断开小电流电路的开关。它由按钮帽、 复位弹簧、桥式触点和外壳等组成。
按钮种类大致有如下:
指示灯式按钮(指示),紧急故障处理的蘑菇状按钮(引人注意),钥匙状旋式按钮 (安全),旋钮式按钮(自锁)等
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一、分类
1. 独立型PLC 所谓独立型PLC, 实际上也就是一个通
用型PLC, 它完全独立于CNC装置, 具有完 备的硬件和软件, 能够独立完成逻辑顺序控 制任务。
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2. 内装型PLC 内装型PLC也叫内置型PLC, 其全部
功能包含在CNC装置内, 从属于CNC装 置, 与CNC装置集成于一体。
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数控系统中的PLC控制功能实现
1. M功能的实现 M功能也叫辅助功能, 可用来控制主轴的
正反转及停止, 主轴齿轮箱的变速, 冷却液 的开关, 卡盘的夹紧和松开以及自动换刀装 置的取刀和还刀等动作。
S4位代码用字母“S”后跟4位十进制 数的形式来指定主轴转速, 例如, S1500就直接表示主轴转速为1500 r/min。
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3. T功能的实现 T功能即刀具功能, T代码后跟2~5
位数字表示要求的刀具号和刀具补偿号。 数控机床根据T代码, 通过PLC可以管理 刀库, 自动更换刀具, 即根据刀具和刀 具座的编号可以简便、 可靠地进行选刀 和换刀控制。
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二、 数控系统中PLC的信息交换 数控系统中PLC的信息交换即以PLC为
中心, 在CNC、 PLC和机床之间进行的信 息传递。
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1.机床至PLC(MT→PLC)
❖ 机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输 入至PLC中,除极少数信号外,绝大多数信 号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC程 序设计者自行定义。
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三、刀库与换刀机械手的
维护要点
1.严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止 机械手换刀时掉刀或发生碰撞
2.不管什么方式选刀时,刀具号要和刀库上 所需刀具一致
3.手动方式放往刀库上装刀时,要确保装到 位、装牢靠。刀座上的锁紧也要可靠
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( 3 )接近开关 接近开关是无触点开关。按照接近开关的工
作原理,可以分为电容型、霍尔效应型、感应电 桥型、高频振荡型、磁铁型等多种示)。
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高频振荡型接近开关较为常用的一种接近 开关,其工作原理是当装在运动部件上金属体 接近高频振荡器的感应头(及振荡线圈)时, 由于金属体内部产生涡流损耗,使振荡回路的 等效电阻变大,能量损耗增加,从而使振荡变 弱,直至停止。于是开关输出控制信号。接近 开关工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高、 动作迅速、操作频率高,故在可编程控制器控 制系统中使用较多。
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( 4 )光电开关 随着生产自动化程度的提高,光电开关的
功能在不断完善,现以成为与可编程控制器相 配套的系列产品,广泛用于自动包装、打胶、 灌装、封装机,以及自动装配流水线等。
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继电器
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接触器与继电器的区别
❖ 接触器一般是为了驱动电机等大电流的负 载,电流在6A以上 大电流带灭弧装置 继电器电流大都在5A以下,没有灭弧装置。 小功率电机1KW以下,电流<5A也可以 用继电器 有的继电器和接触器区别很小,如CJX109/12接触器和3TH82**继电器,线圈和骨
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2 刀架连续运转、到位不停
由于刀架能够连续运转,所以,机械方 面出现故障的可能性较小,主要从电气方面 检查:检查刀架到位信号是否发出,若没有 到位信号,则是发讯盘故障。可检查:发讯 盘弹性触头是否磨坏、发讯盘地线是否断路 或接触不良或漏接。此时需要更换弹性片触 头或重修,针对其线路中的继电器接触情况、 到位开关接触情况、线路连接情况相应地进 行线路故障排除。当仅出现某号刀不能定位 时,则是由于该号刀位线断路所至。
架 外形一模一样。只不过触头可能有点差别 接触器触头一般都是平台,保证接通大电流 继电器动触头一般是尖状,保证接触可靠
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2 、执行器 ❖ 执行器由执行机构和调节阀(又称调节机构)
两部分组成。它在控制系统中的作用是根据调 节器的命令,直接带动调节阀,控制进出控制 装置的物料或能量,改变调节参数,就达到调 节温度、压力、流量、液位等目的。 ❖ 根据使用的能源的不同,执行器可分为气动、 电动和液动 3 种。目前工业生产中使用最多 的是气动执行器和电动执行器两种。
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任务8: 数控机床自动换刀装置常见故障
诊断与维护
一、自动换刀装置的形式
二、刀库与换刀机械手的维护要点
三、刀库与换刀机械手的故障诊断
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一、自动换刀的形式
❖ 回转刀架换刀 ❖ 由刀库和主轴的相对运动实现刀具交换 ❖ 由机械手进行刀具交换
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( 5 )其它传感器 ❖ 传感器分类 ❖ 传感器种类繁多,而且不断地涌现大量新
型的传感器。一般有两种分类的方法:一种以 被测参量来划分,另一种以传感器的工作原理 来划分
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传感器的性能 ❖ 静态性能:测量范围,线性度,滞后,不重复
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