機床的維修

數控機床故障診斷與維修

實訓報告

系別：

班級：

姓名：

學號：

實訓時間:

實訓內容

項目一主軸傳動系統的故障維修與保養

任務一變頻主軸常見故障維修與保養

任務二伺服主軸常見故障與保養

項目二進給傳動系統的故障維修與保養

任務一超程故障維修

任務二進給系統電氣故障維修

項目三數控系統的故障維修與保養

任務一數據傳輸與備份

任務二機床無法回參考點故障維修

任務三參數設置

項目四數控機床電氣控制故障維修與保養

任務一數控車床電氣故障排除與保養

項目五數控機床的安裝與調試

任務一滾珠絲桿的安裝與調試

任務二編碼器的安裝

任務三數控機床性能調試

項目一主軸傳動系統的故障維修與保養

一實訓目的

1了解變頻主軸的組成

2熟悉主軸的機械機構及變頻器的接線，主要參數意義及設置方法

3能夠進行變頻主軸常見故障維修

二實訓設備

THWLBF—1型數控車床維修技能實訓考核裝置

圖1-1THWLBF—1型數控車床維修技能實訓考核如何種植大蒜 裝置

本裝置由數控車床系統交流伺服模塊、變頻調速模塊、冷卻控制模塊、刀

架控制模塊、變壓器、網孔板、其它輔助功能模塊和十字滑臺等組成，通過此

設備進行項目訓練，能檢驗學生的團隊協作能力，計劃組織能力、交流溝通能

力、職業素養和安全意識等.

三變頻主軸常見故障維修與保養

1．變頻器的功能、連接與調試

1）變頻器操作面板說明

圖1—2變頻器操作面板

2）端子接線操作說明

圖1-3變頻器接線端子圖

3）參數設置方法

(1）恢復參數為出廠值

設置步驟

1

2

3

4

5

6

7

操作

電源接通時顯示的監視器畫面按

PUEXT

顯示

0。00

PU顯示燈亮

P0

ALLC

0

1

閃爍

鍵，進入PU運行模式

按MODE鍵，進入參數設定模式

旋轉旋鈕,將參數編號設定為ALLC

按SET鍵，讀取當前的設定值。

旋轉旋鈕，將值設定為1

按SET鍵確定

（2)變更參數的設定值

設置步驟

操作

電源接通時顯示的監視器畫面

PU

按

EXT

鍵,進入PU運行模式

顯示

0．00

PU顯示燈亮

P0

P1

120。0

50.00

閃爍

按MODE鍵，進入參數設定模式

旋轉旋鈕，將參數編號設定為P1

按SET鍵，讀取當前的設定值。

旋轉旋鈕,將參數編號設定為50.00HZ

按SET鍵確定

(3)主要參數設置

序號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

參數代號

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P73

P77P79

初始值

120

0

50

50

30

10

5

5

1

00

設置值

可調

0

50

50

30

10

2

0

0

03

功能說明

上限頻率（Hz）

下限頻率（Hz）

電機額定頻率

多段速度設定(高速）

多段速度設定（中速）

多段速度設定（低速）

加速時間

減速時間

模擬量輸入選擇

參數寫入選擇

運行模式選擇

12

13

14

15

16

17

1819

P125

P160

P161

P178

P179

P180

P181P182

50

9999

0

60

61

0

12

可調

0

1

60

61

0

12

端子2頻率設定增益頻率

擴展功能顯示選擇

頻率設定、鍵盤鎖定操作選

擇

STF端子功能選擇

STR端子功能選擇

RL端子功能選擇

RM端子功能選擇

RH端子功能選擇

四伺服主軸常見故障維修與保養

1伺服驅動系統

1)本裝置采用FANUC公司的伺服驅動系統，具有如下特點：

（1）供電方式為三相200V-240V供電。

（2）智能電源管理模塊，碰到故障或緊急情況時,急停鏈生效,斷開伺服電

源，確保系統安全可靠.

（3）控制信號及位置、速度等信號通過FSSB光纜總線傳輸，不易被圣經講道大全 干

擾.

（4）電機編碼器為串行編碼信號輸出.

圖1—4驅動連接圖

項目二進給傳動系統的故障維修與保養

一實訓目的

1能對急停、超程電路進行分析與維修

2熟悉接線定義，會正確測量

3能夠進行參數調試及設置

4能夠對進給部分的故障進行分析和處理

二實訓設備

THWLBF—1型數控車床維修技能實訓考核裝置

三超程故障維修

對于FANUC0imate—TC數控系統，急停信號的輸入點定義為X8。4,與

24V進行常閉連接；參考點信號輸入點定義為X9.0（X軸）和X9.1（Z軸）,

與24V進行常閉連接；小心點英語怎么說 限位信號輸入點可以根據實際情況進行定義，與PMC

程序中的點對應，與24V進行常閉連接.

限位信號和參考點信號的檢測均使用NPN型接近開關，當檔塊碰到限位

開關或參考點開關時，就會有限位信號或參考點減速信號產生。由于接近開關

的驅動能力的限制,系統不能識別相應的信號，該裝置同樣通過繼電器模塊進

行了電平轉換。相應電路參見電氣原理圖.

四進給系

統

電氣故障維修

1基本面板

FANUC0iMate—TC數控系統的操作面板可分為：LCD顯示區、MDI鍵盤

區（包括字符鍵和功能鍵等)、軟鍵開關區和存儲卡接口。

圖2—1FANUC0iMate-TC主面板

2操作面板

圖2—2FANUC0iMate-TC操作面板

項目三數控系統的故障維修與保養

一實訓目的

1能進行PC機與數控機床之間的數據與傳輸

2能排除機床無法回參考點的故障

3能進行系統參數的修調

二實訓設備

THWLBF—1型數控車床維修技能實訓考核裝置

三數據傳輸與備份

1F雞肉卷 ANUC0iMate-TC數控系統背面如下圖所示:

圖3—1FANUC0iMateTC系統連接圖

1、輸入輸出信號

FANUC數控系統內部集成了一個小型PMC（可編程機床控制器),通過編

寫機床PMC程序和設定相應的機床參數，可以對PMC應用程序的功能進行配

置。

1)輸入輸出點的定義

FANUCMate0i-TC數控系統配套I/OLink有四個連接器，分別是CB104、

CB105、CB106和CB107,每個連接器有24個輸入點和16個輸出點，即共有

96個輸入點，64個輸出點；本裝置把CB104接口的部分信號作為輔助信號使

用，把CB105和CB107用于操作面板上按鈕（或按鍵）和對應指示燈的定義。

在PMC程序中X代表輸入，Y代表輸出，具體定義如下表，CB106中的輸入

輸出點在本裝置中沒有定義。

CB104、CB105、CB107接口分配參考THWLBF-1型數控車床維修技能實訓

考核裝置說明書。

2)數字輸入/輸出信號的接線

圖3—2數字輸入信號接線原理圖

圖3—3數字輸出信號接線原理圖

四機床無法回參考點故障維修

回參考點前，在手動方式下，將X軸和Z軸的位置移動到負限位和參考

點開關之間，按操作面板上的“參考點”鍵,啟動回參考點運行方式，此時“X軸

選”的指示燈閃爍，按下“X軸選"鍵，“X軸選”指示燈以更快的頻率閃爍,同時，

X軸向正方向運行尋找參考點，當到達參考點開關時,X軸減速回零，同時推進近義詞 在

CRT上顯示參考點的坐標為0。

X軸回零完成后,“Z軸選”指示燈閃爍，按下“Z軸選"鍵，“Z軸選"指示燈

以更快的頻率閃爍，同時，Z軸向正方向運行尋找參考點，當到達參考點開關

時，Z軸減速回零,同時在CRT上顯示參考點的坐標為0。

五參數設置

數控系統正常運行的重要條件是必須保證各種參數的正確設定，不正確的

參數設置與更改，可能造成嚴重的后果.因此,必須理解參數的功能，熟悉設定值,

詳細內容參考《參數說明書》。

1．顯示參數的操作

1)按MDI面板上的“SYSTEM”功能鍵數次，或者按“SYSTEM"功能鍵一次,

再按［參數]軟鍵，選擇參數畫面.

圖3-4參數畫面

2)參數畫面由多頁組成，可以通過以下兩種方法選擇需要顯示的參數所在的

畫面.

（1）用光標移小綠豆 動鍵或翻頁鍵，顯示需要的畫面。

（2）由鍵盤輸入要顯示的參數號,然后按下［搜索］軟健，這樣可顯示指定參

數所在的頁面，光標同時處于指定參數的位置.

2．用MDI設定參數

1)在操作面板上選擇MDI方式或急停狀態。

2)按下“OFS/SET”功能鍵,再按[設定]軟鍵，可顯示設定畫面的第一頁。

3)將光標移動到“參數寫入”處，按［操作］軟鍵,進入下一級畫面。

4)按[NO：1]軟鍵或輸入1,再按[輸入］軟鍵，將“參數寫入"設定為1；

這樣參數處于可寫入狀態，同時CNC發生100號報警。

5)按“SYSTEM"功能鍵，再按[參數］軟鍵，進入參數畫面，找到需要設定

參數的畫面，將光標置于需要設定的位置上。

6)輸入參數，然后按“INPUT”鍵,輸入的數據將被設定到光標指定的參數中;

7)參數設定完畢，需要將“參數寫入”設置為0，即禁止參數設定，防止參數

被無意更改。

8)同時按下“RESET”鍵和“CAN"鍵，解除100號報警；有時在參數設定中會

出現報警000（需要切斷電源）,此時要關閉數控系統電源再開啟。

3．上電全清

系統第一次通電時，最好先做一次全清,所謂全清就是將系統所有參數恢復

出廠設置，即在系統啟動過程中，同時按下MDI面板上RESET+DEL鍵。全清

后一般會出現如下報警：

100#參數寫保護打開。

506/507＃硬超程報警。

417＃伺服參數設定不正確。

5136#FSSB放大器數目少.

注意：在初次調試時最好進行全清，如果只是進行參數的修改，切勿全清！

4．參數設定

通常情況下，在參數設置畫面輸入參數號就可以搜索到對應的參數,從而進

行參數的修改,同時，FANUC數控系統還提供了一種簡單快捷的操作方式，即“參

數設定幫助菜單"，在這里可以分類設置參數。

按幾次“SYSTEM”功能鍵，進入“參數設定幫助菜單”畫面，如下圖所示；

按一下“Page▼"進入下一界面，如下圖菜單二所示。

圖3—5參數設定幫助菜單一

圖3—6參數設定幫助菜單二

在圖3—5所示的畫面中,移動光標鍵，使光標停留在要設置的參數所在的

選項,按下[操作］軟鍵，再按［選擇］軟鍵，進入參數設置畫面，在此分別設置

各參數值；當光標移到某一參數時，在畫面的左下角會顯示此參數的含義和設

置選項。

有些參數以8位數值顯示時，在系統屏幕上從右到左依次為第0到第7位，

資料中以“XX＃0”表示第XX號參數的第0位，以“XX#2"表示第XX號參數的

第2位。

1)按下“SYSTEM"功能鍵，再按[參數］軟鍵，找到參數設置畫面,在參數畫

面設置下列參數：

參數

號

20

3003＃

0

3003#2

3003＃

3

3004#5

3105＃

0

3105＃2

數值

4

1

1

1

11

備注

設置I/O通道為存儲卡

互鎖信號無效

各軸互鎖信號無效

各軸方向信號互鎖信號無效

超程信號：0檢查；1不檢查

實際進給速度顯示

1主軸速度和T代碼顯示

3106#5

3108#7

3701#1

3708＃

0

3741

71138131#0

1

1

1

1

1400

1001

主軸倍率顯示

實際手動速度顯示指令

0：帶串行主軸；1：不帶

檢測主軸速度到達信號

主軸最高轉速

手輪進給倍率ｍ

手輪有效

2)在圖3-5所示的畫面上，選擇“伺服設定”,進入“伺服設定”畫面，按下[操

作］→[選擇]→［NEXT]擴展鍵→［切換］顯示設定畫面，設置以下參數，在

本畫面中可以通過[軸變更］軟鍵，在X軸和Z軸之間切換.

參數含義

初始化位設定值

電機代碼

AMR

指令倍乘比

柔性齒輪比N

（N/M）M

方向設定

速度反饋脈沖數

位置反饋脈沖數

參考計數器容量

X軸

00001010

2

1

100

—111

8192

1250010000

Z軸

00001010

2

1

100

-111

8192

1250010000

3)在圖3-5所示的畫面紫薯面 ，選擇“主軸設定”，進入“主軸設定”畫面,設置以下參

數：

電機代碼

電機名稱

主軸最高速度

電機最高速度

主軸傳感器類別

電機回轉方向

位置編碼器旋轉方向

251

iI3/6000

1400

1400

１

１

１

4)在圖3—5所示的畫面上，選擇“軸設定”，進入“軸設定"畫面，設置以下

參數：

參數定義

１：直徑編程;０：半徑編程

CNC控制軸數

各軸編程用軸名

基本坐標系軸的設定

每個軸的伺服軸號

各軸的伺服環增益

各軸移動中允許的最大位置偏差量

各軸停止時的最大允許位置偏差量

旋轉軸每一轉的移動量各軸正方向存儲行程檢測１的坐標

值

各軸負方向存儲行程檢測１的坐標

值

空運行速度

各軸快速運行速度

各軸快速倍率F0的速度

所有軸的最大切削進給速度

各軸手動連續進給速度

各軸的手動快速運行速度

各軸回零的FL速度

各軸快速進給的直線型加／減速時

間常數Ｔ或鈴形加／減速時間常數

T1,各軸快速移動鈴型加減速時間

常數T2

各軸插補后切削進給的加／減速時

間常數

插補后各軸JOG進給的加減速時間

16221624

6464

6464

1620

64

64

參數號

1006#3

1010

1020

1022

1023

1825

1828

1829

12601320

設定值

X軸

1

2

88

1

1

3000

20000

500360000

Z軸

０

2

90

3

2

3000

20000

500360000

根據實際位置測定

1321

1410

1420

1421

1422

1423

14241425

根據實際位置測定

2000

3000

300

4000

3000

3000200

2000

3000

300

4000

3000

3000200

常數

注意：在參數設定后，要先斷電再上電，以使參數設置生效。上表所列參

數為常用參數。

項目四數控機床電氣控制故障維修與保養

一實訓目的

1能夠讀懂電氣原理圖

2能夠進行數控機床電器元器件的檢測

3能夠對電氣機床進行電氣故障分析和處理

二實訓設備

THWLBF-1型數控車床維修技能實訓考核裝置

三數控車床電氣故障排除及保養

常用的電氣控制系統圖有電氣原理圖、電氣安裝圖、電氣接線圖。

電氣原理圖是用來表示電路個電氣元件中導電部分的連接關系和工作原小米鑒定

理的圖。

電氣安裝圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可視為電

氣控制系統復雜程度采取集中繪制或是單獨繪制。

電氣接線圖是主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，

通常接線圖與電氣原理圖和元件安裝圖一起使用。

關于THWLBF-1型數控車床維修技能實訓考核裝置的電氣原理圖與安

裝圖詳見附錄所示。

項目五數控機床的安裝與調試

一實訓目的

1能夠進行數控機床的滾珠絲杠安裝

2能夠進行數控機床的編碼器安裝

3能夠進行數控機床的性能調試

二實訓設備

THWLBF—1型數控車床維修技能實訓考核裝置

三滾珠絲杠的安裝與調試

滾珠絲杠是數控機床的主要組成部分，它將進給電動機的旋轉運動轉化為

刀架的直線運動，采用滾珠絲杠螺母副傳動，可以有效地提高進給系統的定位

精度和靈敏度,防止爬行。通過滾珠絲杠螺母副帶動刀架移動，數控機床進給

傳動裝置的精度，靈敏度和穩定性,將直接影響工件的加工精度，因此,進給運

動系統必須滿足下列要求:

(1)提高傳動精度和剛度，消除間隙；

(2)減小摩擦阻力；

(3)減小運動部件慣量;

(4)對系統添加適度阻尼，減輕震動影響.

因此：滾珠絲杠的安裝與調試需從以下幾個方面考慮：

一、滾珠絲杠的型號選擇

二、滾珠絲杠的軸承選擇與安裝

三、X軸、Z軸裝配圖

四、滾珠絲杠副軸向間隙的調整

五、軸向間隙調整的方法

四編碼器的安裝

為了使數控機床能切削螺紋，在主軸旁安裝主軸編碼器來反饋主軸實際轉

速,編碼器把檢測到的實際主軸轉速經隔離電路以及I/O接口送給數控系統。數

控系統控制進給軸電機與主軸轉數的對應比例，完成不同形狀、螺距的加工。

五數控機床性能調試

在安裝完數控車床后，保留原車床的主軸箱部分,依靠變檔進行主軸轉速

的調整。對機床的相應機構進行必要的維和和修調，在檢修過程中,導軌磨損

嚴重，精度不能滿足要求,因此進行磨削處理,最后將其它部件組合裝配，并且

進行調試。

一、主傳動系統的調試

二、導軌副的修磨與調整

三、進給部件的安裝調試

四、數控車床的調試

五、數控機床的驗收

附錄：數控車床布局說明

圖1數控車床器件布局圖

1、如圖1所示,交流接觸器從左到右依次為KM0、KM1、KM2、KM3和KM4，繼電器從左到右

依次為KA0、KA1、KA2、KA3、KA4、KA5和KA6，斷路器從左到右依次為QF1、QF2、QF3、QF4

和QF5。

2、端子排1的序號從左到右為1到48,定義如下：

序號

1

2

3

4

5

6

7

89

名稱

QD

QD

QDL

QDL

TZ

TZ

TZL

TZL24V

定義

啟動按鈕NO觸點

啟動按鈕NO觸點

啟動按鈕燈(DC42V)

啟動按鈕燈（DC42V)

停止按鈕NC觸點

停止按鈕NC觸點

停止按鈕燈(DC42V)

停止按鈕燈（DC42V）

刀架霍爾開關電源+

序號

25

26

27

28

29

30

31

3233

名稱

V10

W10

U11

V11

W11

U12

V12

W12U12

定義

伺服變壓器TC1輸入

伺服變壓器TC1輸入

伺服變壓器TC1輸出

伺服變壓器TC1輸出

伺服變壓器TC1輸出

X軸驅動器電源

X軸驅動器電源

X軸驅動器電源

Z軸驅動器電源

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

3、

序號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1112

0V

T1

T2

T3

T4

P24

M0

24V

0V

24V

0V

24V

0V

24V3U10

刀架霍爾開關電源-

刀架刀位1

刀架刀位2

刀架刀位3

刀架刀位4

數控系統電源+

數控系統電源—

開關電源DC24V

開關電源0V

開關電源DC24V

開關電源0V

開關電源DC24V

開關電源0V

X軸CX29的NO端

伺服變壓器TC1輸入

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

4748

V12

W12

U22

V22

W22

U31

V31

W31

U41

V41

W41

U50

W50

U51W51

Z軸驅動器電源

Z軸驅動器電源

主軸電機

主軸電機

主軸電機

刀架電機

刀架電機

刀架電機

冷卻電機

冷卻電機

冷卻電機

控制變壓器TC2輸入

控制變壓器TC2輸入

控制變壓器TC2輸出

控制變壓器TC2輸孕婦可以吃高麗參嗎 出

端子排2的序號從上到下為1到24，定義如下：

名稱

Vout

GND

24V

0V

XL+

24V

0V

X0

24V

0V

XL—24V

定義

主軸模擬量輸出電壓

主軸模擬量輸出地

X正限位傳感器電源+

X正限位傳感器電源-

X正限位傳感器輸出

X參考點傳感器電源+

X參考點傳感器電源-

X參考點傳感器輸出

X負限位傳感器電源+

X負限位傳感器電源-

X負限位傳感器輸出

Z正限位傳感器電源+

序號

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

2324

名稱

0V

ZL+

24V

0V

Z0

24V

0V

ZL-

YL

GL

RL0V

定義

Z正限位傳感器電源-

Z正限位傳感器輸出

Z參考點傳感器電源+

Z參考點傳感器電源—

Z參考點傳感器輸出

Z負限位傳感器電源+

Z負限位傳感器電源—

Z負限位傳感器輸出

三色燈（黃）電源

三色燈（綠）電源

三色燈（紅）電源

三色燈公共端

4、其他電路連接參見該設備的電氣原理圖。