⑴ 数控机床对维护和维修人员的基本要求有哪些
1. 熟悉市场常见几种数控系统,熟练使用其伺服调整工具
2. 明白机床几何精度调整已经调整的意义
3. 会熟练使用诸如 激光干涉仪 球杆仪等机床高精度测量工具以及明白其意义
4. 最起码应掌握英语
5. 机械与电气技能应达至精通
6. 会使用各种精度检测工具
7. 根据数据可以确定其机床稳定度
⑵ 数控机床维修的基本功
数控机床维修的基本功
在我国,随着现代制造业的发展,数控机床的应用越来越普遍,社会急需数控机床维修高级技能人才。要学好数控机床维修,首先要熟悉数控系统及其接口与连接,这是数控机床维修的基本功。
数控机床根据功能和性能的要求配置不同的数控系统。数控系统是数控机床的核心,包括数控装置、进给伺服驱动单元、主轴驱动单元、可编程控制器、显示装置及操作面板、通信装置和辅助控制装置。目前,我国数控机床行业占据主导地位的有日本的FANUC(发那科)、德国的SIEMENS(西门子)、我国的华中等公司的数控系统及相关产品。
数控装置的接口是数控装置与歼晌数控系统的功能部件(主轴模块、进给伺服模块、PLC模块等)和机床进行信息传递、交换和控制的端口。接口在数控系统中占有重要的位置。不同功能模块与数控系统相连接,不能直接连接,必须通过接口电路连接起来。无论是哪种数控系统,数控装置常用接口一般可以分为五大类:电源接口、通信接口、伺服控制接口、主轴控制接口和输入输出接口。
本文以FANUC-0i Mate C数控系统和华中HNC-21数控系统为例,结合作者多年的实际维修经验,介绍数控装置的常用接口及其应用,以便于读者掌握典型数控系统的组成及功能连接,为数控系统的维修奠定良好的基础。
二、FANUC-0i Mate C数控系统接口
自1965年以来,FANUC一直致力于工厂自动化产品CNC的开发。公司采用了先进的开发手段及先进的生产制造设备,为全世界的机械工业提供了高性能、高可靠性的众多的系列数控产丛改樱品和智能机械。图1为FANUC-0i Mate C系统单元接口图,图2为FANUC-0i Mate C数控系统连接图。
(一)电源接口
CP1:系统直流24V.输入电源接I21,一般与机床侧的DC24V稳压电源连接。
(二)通信接口
JD36A:RS-232-C串行通信接口(0、1通道)。
JD36B:RS-232-C串行通信接口(2通道)。
(三)伺服控制接口
CPl0A:系统伺服高速串行通信FSSB接口(光缆),与伺服放大器的CP10B连接。CA69:伺服检测板接口,此接口维修时使用。
(四)主轴控制接口
JA7A:串行主轴/主轴位置编码器信号接口。当主轴为串行主轴时,与主轴放大器的JA7B连接,实现主轴模块与C C系统的信息传递;当主轴为模拟量主轴时,该接口又是主轴位置编码器的主轴位置反馈信号接口。
JA40:模拟量主轴的速度信号接口,CNC系统输出的速度信号(0~10V)与变频器的模拟量频率设定端相连接。
(五)输入输出接口
JD44A:外接的`I/O卡或I/O模块信号接口(I/O Link控制)。渗丛
CA55:系统MDI键盘信号接口。
CN2:系统操作软键信号接口。
三、华中HNC-21数控系统接口
华中世纪星HNC-21系列数控单元(HNC-21T、HNC-21M)采用先进的开放式体系结构,内置嵌入式工业PC机,配置7.5英寸彩色液晶显示屏和通用工程面板,集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PIC接口于一体,支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能,具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点,主要应用于小型车、 铣 加工中心。
(一)电源接口
XS1:电源接口。管脚1、5 为AC24V1
AC2472,交流24V 电源,也可用DC24V 电源供电。管脚2、4为+24V、24VG,直流24V 电源。管脚6为PE,安全地。
调试数控机床时,数控系统上电前,调试人员需要测试管脚1、5或管脚2、4的电源电压,确认是否为DC24V或AC24V。另外,当我们怀疑数控系统输入电源类故障时,也需要进行此操作。
(二)通信接口
1.XS2:外接PC键盘接口。
2.XS3:以太网接口。
3.XS4:软驱接口。
4.XS5:RS232接口。串行数据通信时使用,运用此接口可与PC机进行数据交换,完成参数、PLC、程序等的上传下载。
(三)伺服控制接口
1.XS30~XS33:模拟式、脉冲式、步进式进给轴控制接口。管脚14、7、15、8分别为CP+、CP-DIR+ 、DIR-
步进式进给轴控制时,CP+、CP-代表输出指令脉冲,脉冲的频率和数量控制步进电机的转速和转角大小;DIR+、DIR一代表输出指令方向,控制步进电机的转向。步进式进给轴控制属开环系统,无反馈。脉冲式进给轴控制时,脉冲指令接口有3种类型:单脉冲(又称脉冲+方向)方式、正交脉冲(又称AB相脉冲)方式和正反向脉冲(又称双脉冲)方式,不同工作方式下CP、DIR的含义如表1所示。
单脉冲方式中,CP为脉冲信号,DIR为方向信号;正交脉冲方式中,CP与DIR的相位差为脉冲信号,CP与DIR的相位超前和落后关系决定电动机的旋转方向;正反向脉冲方式中,CP为正转脉冲信号,DIR为反转脉冲信号。
管脚6为OUTA,模拟电压输出,用于模拟式进给轴控制。
脉冲式和模拟式进给轴控制属闭环控制,有反馈,以下是与反馈有关的管脚。
管脚4、5和管脚12、13都是DCSV电源,所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源,而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。
管脚1、9、2、10、3、11分别为A+、A-、B+、B-、Z+、Z-。管脚1、9和管脚2、10是伺服码盘A、B相位反馈信号,A、B相位差9O。,用于辨向。管脚3、11是伺服码盘Z脉冲反馈信号,用于每转产生一个基准脉冲,又称零脉冲,它是轴旋转一周在固定位置上产生的一个脉冲,在伺服码盘上用于精确确定机床的参考点。
2.XS40~XS43:串行式HSV-l1型伺服轴控制接口。管脚2、3分别为数据接收RXD和数据发送TXD,管脚5为GND地。
(四)主轴控制接口
xS9:主轴控制接口。管脚6、14为主轴模拟量AOUT1、AOUT2,管脚7、8、15为模拟量输出地GND。AOUT1、GND输出-10V +1OV 电压给变频器,来控制主轴转速,而AOUT2、GND则输出0~+10V电压。我们根据实际所需选取相应的管脚。
管脚4、5和管脚12、13都是DC5V电源,所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源,而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。管脚1、9、2、10、3、l1分别为SA+、SA-、SB+、SB-、SZ+、SZ-。管脚1、9和管脚2、1O是主轴码盘A、B相位反馈信号,A、B相位差90,用于辨向。管脚3、11是主轴码盘z脉冲反馈信号,用于每转产生一个基准脉冲,在主轴码盘上用于螺纹加工以及主轴定向等。
(五)输入输出接口
1.XSIO、XS11:输入开关量接口。每个输入开关量接口有25个管脚。以XS10接口为例,其中管脚3为空,管脚1、2、14、15为24VG,即外部开关量直流24V电源地。管脚13、25、12、24、11、23、10、22、9、21、8、20、7、19、6、18、5、l7、4、16分别为IO~I19,共支持2O个输入点,分别对应输入开关量X0.0~X2.3。同样,XS11接口也支持2O个输入点,分别对应输入开关量X2.4~X4.7。
2.XS20、XS21:输出开关量接口。每个输出开关量接口有25个管脚。以XS20为例,其中管脚5为空,管脚1、2、14、15为24VG,即外部开关量直流24V电源地。管脚3、l6为OTBS1、OTBS2,连接超程解除按钮。管脚4、17为ESTOP1、ESTOP2,连接急停按钮。管脚13、25、12、24、11、23、1O、22、9、21、8、2O、7、19、6、18分别为OO~O15,共支持16个输出点,分别对应输出开关量Y0.0~Y1.7。同样,XS21接口也支持16个输出点,分别对应输出开关量X2.0~ X3.7。
可通过测量管脚4、17,来判断急停按钮通断。也可通过测量3、16,来判断超程解除按钮的通断。这在维修中,在处理急停类和超程类故障时是非常有用的方法。
3.XS6:远程I/O板接口。数控机床结构越复杂、控制功能越多,随之受控对象越多,所需的外部开关量就越多。当XS10、11、2O、21接口不能满足我们的需要时,可使用XS6远程I/O板接口进行扩展。
4.XS8:手持单元接口。手持单元接口共有25个管脚。其中管脚25、13为+5V、5VG,即手摇直流5V 电源。管脚24、12为手摇A相HA和手摇B相HB。这些是手持单元最基本的管脚。
另外,手持单元若带有手持急停按钮和坐标轴选择、增量倍率选择等功能,其管脚这样分配的:管脚1、2、14、15为24VG,管脚3、16为+24V,为开关量提供直流24V 电源;管脚4、l7为ESTOP2、ESTOP3,连接手持单元急停按钮;管脚9、21、8、20、7、19、6、18分别为I32~I39,对应输入开关量X4.0~X4.7;管脚11、23、1O、22分别为028~O31,对应输出开关量Y3.4~Y3.7。
需要注意的是,若手持单元中使用了以上输入、输出开关量管脚,则XS11、XS21接口中相同的开关量管脚就不再使用,以免重复。另外,若手持单元没有急停按钮,则一定要将本接口中的4、17管脚短接,否则系统将处于急停,不能复位。对于数控机床调试、维修人员来说了解并会应用这些都是很重要的。
;⑶ 数控设备的维护保养知识都有哪些
一、数控设备的维护保养知识
数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益,就必须正确的操作和精心的维护,才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损,避免突发故障;做好日常维护保养,可使设备保持良好的技术状态,延缓劣化进程,及时发现和消灭故障隐患,从而保证安全运行。
1、数控设备使用中应注意的问题
1.1数控设备的使用环境
为提高数控设备的使用寿命,一般要求要避免阳光的直接照射和其他热辐射,要避免太潮湿、粉尘过多或有腐蚀气体的场所。腐蚀气体易使电子元件受到腐蚀变质,造成接触不良或元件间短路,影响设备的正常运行。精密数控设备要远离振动大的设备,如冲床、锻压设备等。
1.2电源要求
为了避免电源波动幅度大(大于±10%)和可能的瞬间干扰信号等影响,数控设备一般采用专线供电(如从低压配电室分一路单独供数控机床使用)或增设稳压装置等,都可减少供电质量的影响和电气干扰。
1.3操作规程
操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一,操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障时,操作者要注意保留现场,并向维修人员如实说明出现故障前后的情况,以利于分析、诊断出故障的原因,及时排除。
另外,数控机床不宜长期封存不用,购买数控机床以后要充分利用,尤其是投入使用的第一年,使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露,得以在保修期内得以排除。在没有加工任务时,数控机床也要定期通电,最好是每周通电1-2次,每次空运行1小时左右,以利用机床本身的发热量来降低机内的湿度,使电子元件不致受潮,同时也能及时发现有无电池报警发生,以防止系统软件、参数的丢失。
2、数控机床的维护保养
数控机床种类多,各类数控机床因其功能,结构及系统的不同,各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色,具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况,并参照机床使用说明书要求,制订和建立必要的定期、定级保养制度。下面是一些常见、通用的日常维护保养要点。
2.1数控系统的维护
1)严格遵守操作规程和日常维护制度
2)应尽量少开数控柜和强电柜的门
在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末,一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上,容易引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及电路板损坏。有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作,采取打开数控柜的门来散热,这是一种极不可取的方法,其最终将导致数控系统的加速损坏。
3)定时清扫数控柜的散热通风系统
应该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象,若过滤网上灰尘积聚过多,不及时清理,会引起数控柜内温度过高。
4)数控系统的输入/输出装置的定期维护
80年代以前生产的数控机床,大多带有光电式纸带阅读机,如果读带部分被污染,将导致读入信息出错。为此,必须按规定对光电阅读机进行维护。
5)直流电动机电刷的定期检查和更换
直流电动机电刷的过渡磨损,会影响电动机的性能,甚至造成电动机损坏。为此,应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等,应每年检查一次。
6)定期更换存储用电池
一般数控系统内对CMOSRAM存储器件设有可充电电池维护电路,以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下,即使尚未失效,也应每年更换一次,以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行,以防更换时RAM内信息丢失。
7)备用电路板的维护
备用的印制电路板长期不用时,应定期装到数控系统中通电运行一段时间,以防损坏。
2.2机械部件的维护
1)主传动链的维护
定期调整主轴驱动带的松紧程度,防止因带打滑造成的丢转现象;检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围,及时补充油量,并清洗过滤器;主轴中刀具夹紧装置长时间使用后,会产生间隙,影响刀具的夹紧,需及时调整液压缸活塞的位移量。
2)滚珠丝杠螺纹副的维护
定期检查、调整丝杠螺纹副的轴向间隙,保证反向传动精度和轴向刚度;定期检查丝杠与床身的连接是否有松动;丝杠防护装置有损坏要及时更换,以防灰尘或切屑进入。
3)刀库及换刀机械手的维护
严禁把超重、超长的刀具装入刀库,以避免机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞;经常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点位置是否到位,并及时调整;开机时,应使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作;检查刀具在机械手上锁紧是否可靠,发现不正常应及时处理。
2.3液压、气压系统维护
定期对各润滑、液压、气压系统的过滤器或分滤网进行清洗或更换;定期对液压系统进行油质化验检查和更换液压油;定期对气压系统滤气器放水;
2.4机床精度的维护
定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿,如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;硬方法一般要在机床大修时进行,如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。
二、维修工作的基本条件
数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦故障停机,其影响和损失往往很大。但是,人们对这样的设备往往更多地是看重其效能,而不仅对合理地使用不够重视,更对其保养及维修工作关注太少,日常不注意对保养与维修工作条件的创造和投入,故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此,为了充分发挥数控机床的效益,我们一定要重视维修工作,创造出良好的维修条件。由于数控机床日常出现的多为电气故障,所以电气维修更为重要。
⑷ 数控机床维修人员应具备哪些知识
数控机床的维修来人员应有较高的自理论知识和维修技术,要了解数控机床的机械结构,懂得数控机床的电气
原理及电子电路,还应有比较宽的机
电
气
液的专业知识。这样才能综合分析,判断故障的根源,正确的
进行维修,保证数控机床的良好运行状况。
⑸ 学习数控机床维修技术需要哪些基础
一、电工基础知识
①直流电与电磁的基本知识。
②交流电路的基本知识。
③常用变压器与异步电动机、伺服电机。
④常用低压电器(空气开关、交流接触器、中间继电器、按钮、指示灯等)。
⑤ 数控系统的基础知识。
⑥电工读图的基本知识。
⑦一般数控机床的基本电气控制线路。
二、数控机床基础知识 。
三、数控机床电气基础知识:典型机床电气原理的认识(手动、自动、回零、手轮、MID的各种不同操作方法)、机床机械原理的了解、故障的判断与维修以及数控机床的参数设置。
四、数控系统连接与调试基础知识与PMC编程技术。
五、变频调速技术用及参数的设定。
六、机械基础知识。
⑹ 学习数控机床维修需要哪些知识
一.电工基础知识
①直流电与电磁的基本知识。
②交流电路的基本知识。
③常回用变压器与异步电动机、答伺服电机。
④常用低压电器(空气开关、交流接触器、中间继电器、按钮、指示灯等)。
⑤ 数控系统的基础知识。
⑥电工读图的基本知识。
⑦一般数控机床的基本电气控制线路。
二\数控机床基础知识
三\数控机床电气基础知识:典型机床电气原理的认识(手动、自动、回零、手轮、MID的各种不同操作方法)、机床机械原理的了解、故障的判断与维修以及数控机床的参数设置
四\数控系统连接与调试基础知识与PMC编程技术
五\变频调速技术用及参数的设定
六\机械基础知识
⑺ 数控机床对维修人员有哪些要求
1.要具有一定的理论基础。电气维修人员除了需要掌握必要的计算机技术、自动化技术 、PLC技术、电机拖动原理外,还要掌握一些机械原理、气动技术、液压技术、机械加工工艺等,另外还要熟悉数控机床的机械加工的编程语言并能熟练使用计算机。机械维修人员必须掌握机械原理、液压技术、气动技术和机械加工工艺。所以数控机床的维修人员要不断学习,刻苦钻研,扩展知识面,提高理论水平。
2.要具有一定的英文阅读能力。因为很多进口的数控机床的操作面板、屏幕显示、报警信息、图纸和技术手册等大多是英文的,而许多国产的数控机床也采用进口的数控系统,屏幕显示、报警信息也是英文的,系统手册很多也是英文的。现在有了智能手机和翻译软件,对不认识的英文进行翻译也很方便,但毕竟效率太慢了,所以具有良好的英语阅读能力,也是维修数控机床的基本条件之一。
3.要具有较强的逻辑分析能力,要细心,善于观察,并善于总结经验,这是快速发现问题的基本条件。因为数控机床的故障千奇百怪,各不相同,只有细心观察,认真分析,才能找到问题的根本原因。而且还要不断总结经验,做好故障档案记录,这样维修水平就会在经验积累的基础上逐渐提高。
4. 要具有较强的解决问题的能力,思路要开阔。应该了解数控系统及数控机床的操作,熟悉机床和数控系统的功能,能够充分利用数控系统的资源。当数控机床出现故障时,能够使用数控系统查看报警信息,检查、修改机床数据和参数,调用系统诊断功能,对PLC的输入、输出、标志位等信息进行检查等。还要善于解决问题,问题发现后, 要尽快排除,提高解决问题的效率。