數(shù)控機(jī)床維修講解

1、 數(shù)控系統(tǒng)框圖數(shù)控系統(tǒng)框圖 故障：故障： 不能聯(lián)機(jī)不能聯(lián)機(jī) 故障：故障： 急停、超程故障急停、超程故障 故障：故障： 聯(lián)機(jī)正常，但三個(gè)進(jìn)給聯(lián)機(jī)正常，但三個(gè)進(jìn)給 軸不能執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)軸不能執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 故障：故障： 只出現(xiàn)一個(gè)軸或二個(gè)軸不只出現(xiàn)一個(gè)軸或二個(gè)軸不 執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 故障：故障： 主軸正、反轉(zhuǎn)都不執(zhí)行主軸正、反轉(zhuǎn)都不執(zhí)行 故障：故障： 主軸某方向不轉(zhuǎn)主軸某方向不轉(zhuǎn) XS8 以太網(wǎng)口 PC鍵 盤 口 遠(yuǎn)程 I/O 板 RS232XS40 XS9 XS20 XS10,XS11 主軸編碼器手持單元 主軸變頻器 輸出開(kāi)關(guān)量 (伺服、繼電器控制) 輸入開(kāi)關(guān)量 (操作按鈕、 機(jī)床檢測(cè)輸入)

2、 圖 5.2.1 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖 主軸電機(jī) XS41 XS42 XS43 軟驅(qū) 軟驅(qū)單元 XS3 XS2 XS6 XS5 XS4 HNC-21HNC-21 伺服電機(jī) X 11 型伺服 X X 軸編碼器 伺服電機(jī) Y 11 型伺服 Y 伺服電機(jī) Z 11 型伺服 Z 伺服電機(jī) A 11 型伺服 A A 軸編碼器 Z 軸編碼器 Y 軸編碼器 QF0 50A RC1 QF3 50A KM3 50A RC2 QF4 50A KM4 50A RC3 KM4 RC7 KM3 RC6 KM2 RC5 KM1 RC4 KA8 KA1 YV3 V3 KA10 YV2 V2 KA9 YV1 V1 K

3、A6 主軸換檔閥刀具松閥主軸潤(rùn)滑閥 QF1 50A QF2 50A KM1 50A KM2 50A 伺服變壓器 AC380/200 7KW 伺服電源 模塊 HSV-11P 主軸 變頻器 5.5KW 液壓電機(jī) 冷卻電機(jī) QF5 3A AC110V 250W 控制變壓器 AC380V 3 相 數(shù)控裝置 HNC-21MC 熱交換器電柜風(fēng)扇 照明燈指示燈 吊掛風(fēng)扇 伺服強(qiáng)電主軸強(qiáng)電液壓電機(jī)冷卻電機(jī) 自動(dòng) 潤(rùn)滑站 開(kāi)關(guān)電源 100W 開(kāi)關(guān)電源 50W AC220V/ DC24V AC220V/ DC24V 低通濾波器 AC250V 6A R S T U11 V11 W11 YVZ VZ KA6 Z 軸抱

4、閘 24V1 101 10024V220B220A 101 2100 到 Z 軸伺服 到： 繼電器 數(shù)控裝置 伺服驅(qū)動(dòng)器 主軸變頻器 到： 伺服電源模塊 伺服驅(qū)動(dòng)器 圖 5.2.2 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-電源圖 QF6 6A QF7 6A QF8 3A QF9 3A QF11 6A QF10 3A AC24V 100W AC24V 100W AC220V 300W AC380V 750W 100 SQX-1 SQX-3 SQY-1 SQY-3 SQZ-1 SQZ-3 OTBS1 3 OTBS2 16 ESTOP1 4 ESTOP3 17 HNC-21 XS20 KA2 KA1 KA3 K

5、A4 KA5 KA6 KA7 KA8 KA9 KA10 24V 圖 5.2.3 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-繼電器部分 KA2 KA3 KA4 KA5 Y0.0 440 Y1.0 Y1.1 Y1.4 Y0.4 Y0.6 Y0.5 Y0.7 KA2 外部 運(yùn)行允許 運(yùn)行允許 伺服 OK 主軸 正轉(zhuǎn) 主軸 反轉(zhuǎn) 主軸 換檔 Z 軸 抱閘 冷卻 啟動(dòng) 刀具 松 主軸 潤(rùn)滑 圖 5.2.4 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-輸入輸出開(kāi)關(guān)量 1 13 I0 25 I1 12 I2 24 I3 11 I4 23 I5 10 I6 22 I7 9 I8 21 I9 8 I10 20 I11 7 I12 19 I1

6、3 6 I14 18 I15 5 I16 17 I17 4 I18 16 I19 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 13 I20 25 I21 12 I22 24 I23 11 I24 23 I25 10 I26 22 I27 9 I28 21 I29 8 I30 20 I31 7 I32 19 I33 6 I34 18 I35 5 I36 17 I37 4 I38 16 I39 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG X 軸正限位開(kāi)關(guān) SQX-1 SQX-3 SQY-1 SQY-3 SQZ-1 SQZ-3 SQX-2 SQY-2

7、SQZ-2 SQ3 SQ4 SQ1 SQ2 X0.0 X0.1 X0.2 X0.3 X0.4 X0.5 X1.4 X1.5 X2.0 X2.1 X1.0 X1.1 X1.2 100 （繼電器 DC24V 地） X 軸負(fù)限位開(kāi)關(guān) Y 軸正限位開(kāi)關(guān) Y 軸負(fù)限位開(kāi)關(guān) Z 軸正限位開(kāi)關(guān) Z 軸負(fù)限位開(kāi)關(guān) X 軸參考點(diǎn)開(kāi)關(guān) Y 軸參考點(diǎn)開(kāi)關(guān) 潤(rùn)滑液位報(bào)警 欠壓報(bào)警 主軸高檔到位 主軸低檔到位 Z 軸參考點(diǎn)開(kāi)關(guān) 外部運(yùn)行允許 KA2 QF3 QF4 X2.4 X2.5 X2.6 X2.7 X3.0 X3.1 X4.3 X4.4 X4.5 X4.6 X4.0 X4.1 X4.2 100 （繼電器 DC24

8、V 地） 伺服電源準(zhǔn)備好 電柜空開(kāi) OK 主軸報(bào)警 主軸速度到達(dá) 主軸零速 見(jiàn) XS8 （手持接口） X3.2 X4.7 主軸變頻器 19 26 25 20 27 XS11 XS10 KA3 伺服驅(qū)動(dòng)器 OK 伺服電源模塊 圖 5.2.5 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-輸入輸出開(kāi)關(guān)量 2 13 5VG 25 +5V 12 HB 24 HA 11 O28 23 O29 10 O30 22 O31 9 I32 21 I33 8 I34 20 I35 7 I36 19 I37 6 I38 18 I39 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP2 16 +24V 3 +24V 15 24VG 2 24

9、VG 14 24VG 1 24VG 13 O0 25 O1 12 O2 24 O3 11 O4 23 O5 10 O6 22 O7 9 O8 21 O9 8 O10 20 O11 7 O12 19 O13 6 O14 18 O15 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP1 16 OTBS2 3 OTBS1 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG Y3.6 X4.5 X4.6 X4.0 X4.1 X4.2 運(yùn)行允許繼電器 Y0.0 Y0.1 Y0.2 Y0.3 Y0.4 Y0.5 Y1.4 100 （繼電器 DC24V 地） 系統(tǒng)復(fù)位 SV-CML Z 軸抱閘繼電器 冷卻

10、開(kāi)繼電器 刀具松繼電器 Y0.6 XS20 XS8 X4.3 X4.4 急停 +5V 5VG B A X Y Z A X1 X10 X100 指示燈 手脈 坐標(biāo)選擇 倍率選擇 使能 手持單元 伺服允許 Y1.0 主軸正轉(zhuǎn)繼電器 主軸反轉(zhuǎn)繼電器 Y1.1 主軸換檔繼電器 100 限位急停鏈 外部運(yùn)行允許 繼電器 （繼電器 DC24V 地） 注釋： Y0.1Y0.3 為輸出到伺服及主軸單元 各繼電器的連接見(jiàn)圖 5.2.3 主軸電機(jī) 主軸編碼器 U V W 0V 5V U11 V11 W11 主軸報(bào)警 主軸零速 主軸速度到達(dá) 19 25 26 20，27 X30 X32 X31 100 0V 2 +

11、5V 3 A+ 4 A- 5 B+ 6 B- 7 TA2(E) B1B2 制動(dòng)電阻 600 100W TA1 位置卡 A+ A- B+ B- R(L1) S(L2) T(L3) U(T1) V(T2) W(T3) 主軸變頻器 CIMR-G5A45P51A 5.5KW 主軸風(fēng)扇 4KW 主軸正轉(zhuǎn) 主軸反轉(zhuǎn) 100 來(lái)自 KM2 見(jiàn)圖 5.2.2 圖 5.2.6 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-主軸單元 14 15 主軸復(fù)位 XS9 KA5KA4 KA4 KA5 Y01 1 2 4 11 12 13 17 7,8,15 AOUT2 GND GND HNC-21 O12 X 軸碼盤 屏蔽層 X X 軸伺

12、服軸伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障連鎖 24V 使能 24V 地 減電流 X 軸伺服電機(jī) O12 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 熱保護(hù) J2 P N 屏蔽層 Y Y 軸伺服軸伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障連鎖 24V 使能 24V 地 減電流 Y 軸伺服電機(jī) U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 熱保護(hù) J2 Y 軸編碼器 P N Z 軸碼盤 屏蔽層 A A 軸伺服軸伺服 HSV-11D16 X2 12 10 220A 220B

13、 9 8 7 6 5 4 故障連鎖 24V 使能 24V 地 減電流 A 軸伺服電機(jī) U V W OH1 OH2 PE XS1 J2 A 軸編碼器 P N 數(shù)控裝置數(shù)控裝置 HNC-21MC XS40 XS41 XS42 XS43 101 24V1 屏蔽層 Z Z 軸伺服軸伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障連鎖 24V 使能 24V 地 減電流 Z 軸伺服電機(jī) O12 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 熱保護(hù) J2 P N BR BR2 抱閘 電源模塊電源模塊 HSV-11P 12 10 9 8 7 6 4 3 2

14、20A 220B 故障連鎖 24V 就緒 24V 地 使能 220A 220B 24V 100 I12 2 1 復(fù)位 360 公共端 R S T PE R S T P N X 軸編碼器 Z 軸編碼器 400 410 420 420 430 440 440 Y03 KA1 2100 KA7 XS XS XS XS2 A B C T1 T2 2 3 7 5 6 XS1-1 熱保護(hù) 圖 5.2.7 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-伺服驅(qū)動(dòng)電路 RXD TXD GND XS40,1,2,3 2 3 5 X2 2 3 5 TXD RXD GND DB9 頭孔 DB9 頭孔 坐標(biāo)軸控制電纜 RVVP3X0.2

15、 A 軸編碼器電纜 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽 14 J2 1 VCC 2 GND 3 A 4 B 5 Z 9 U 10 V 11 W 6 A- 7 B- 8 Z- 12 U- 13 V- 14 W- 19 屏蔽 XS2 X、Y、Z 軸編碼器電纜 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽

16、14 J2 J +5V K +5V N 0V T 0V A A B B F Z C U L V R W D A- E B- G Z- P U- M V- S W- H 屏蔽 XS 電機(jī)編碼器電纜： RVVP19X0.2 熱保護(hù)電纜： Z 抱閘電纜： RVVP2X0.2 電機(jī)強(qiáng)電電纜： RVV4X2.5 圖 5.2.8 典型銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-伺服驅(qū)動(dòng)電纜連接 s 以 太 網(wǎng) 口 PC鍵 盤 口 遠(yuǎn) 程I/O板 RS232 XS40 四 串 口 板 XS20 XS10,XS11 輸 出 開(kāi) 關(guān) 量 (伺 服 、 繼 電 器 控 制 ) 輸 入 開(kāi) 關(guān) 量 (操 作 按 鈕 、 機(jī) 床 檢 測(cè)

17、 輸 入 ) 圖5.3.1 典 型 車 床 數(shù) 控 系 統(tǒng) 配 置 框 圖 XS41 四 串 口 板 軟 驅(qū) 軟 驅(qū) 單 元 XS3 XS2 XS6 XS5 XS4 H HN NC C- -2 21 1 伺 服 電 機(jī)X 11型 伺 服X X軸 編 碼 器 伺 服 電 機(jī)Z 11型 伺 服Z Z軸 編 碼 器 數(shù) 控 裝 置 H N C - 2 1 T C 照 明 燈 指 示 燈 吊 掛 風(fēng) 扇 Q F 6 6 A Q F 7 6 A 低 通 濾 波 器 A C 2 5 0 V 6 A 2 2 0 B 2 2 0 A 到 ： 伺 服 電 源 模 塊 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 器 Q F 9 3 A 開(kāi)

18、關(guān) 電 源 1 0 0 W A C 2 2 0 V / D C 2 4 V 1 0 0 2 4 V 到 ： 繼 電 器 數(shù) 控 裝 置 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 器 Q F 1 0 6 A K M 6 R C 1 0 K M 5 R C 9 K M 4 R C 8 K M 3 R C 7 K A 8 K A 1 電 柜 風(fēng) 扇 主 軸 反 轉(zhuǎn) 刀 架 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 刀 架 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 冷 卻 電 機(jī) Q F 8 3 A Q F 0 4 0 A R C 1 Q F 3 0 . 4 A K M 5 Q F 4 0 . 3 A K M 6 R C 4 R C 3 Q F 1 6 A Q F 2 1 0

19、A K M 1 伺 服 變 壓 器 A C 3 8 0 / 2 0 0 7 K W 伺 服 電 源 模 塊 H S V - 1 1 P 主 軸 電 機(jī) 5 . 5 K W 刀 架 電 機(jī) 冷 卻 電 機(jī) Q F 5 3 A A C 1 1 0 V 2 5 0 W 控 制 變 壓 器 A C 3 8 0 V 3相 R S T 圖5 . 3 . 2 典 型 車 床 數(shù) 控 系 統(tǒng) 電 氣 原 理 圖 - 電 源 部 分 A C 2 4 V 1 0 0 W A C 2 4 V 1 0 0 W A C 2 2 0 V 3 0 0 W A C 3 8 0 V 7 5 0 W K M 2 R C 6 K

20、M 1 R C 5 伺 服 強(qiáng) 電 主 軸 正 轉(zhuǎn) K A 7 K M 4 K A 6 K M 5 K A 5 K M 2 K A 4 K M 3 R C 2 K M 4 K M 3 K M 2 100 SQX-1 SQX-3 SQZ-1 SQZ-3 OTBS1 3 OTBS2 16 ESTOP1 4 ESTOP3 17 HNC-21 XS20 KA2 KA1 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 24V 圖 5.3.3 典型車床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-繼電器部分 KA2 KA3 Y0.0 420 Y1.0 Y1.1 Y0.6 Y0.7 Y0.5 外部 運(yùn)行允許 運(yùn)行允許 伺服 OK 主

21、軸 正轉(zhuǎn) 主軸 反轉(zhuǎn) 刀架 正轉(zhuǎn) 刀架 反轉(zhuǎn) 冷卻 啟動(dòng) KA6 KA7 KA4 KA5 圖 5.3.4 典型車床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-輸入輸出開(kāi)關(guān)量 1 13 I0 25 I1 12 I2 24 I3 11 I4 23 I5 10 I6 22 I7 9 I8 21 I9 8 I10 20 I11 7 I12 19 I13 6 I14 18 I15 5 I16 17 I17 4 I18 16 I19 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 13 I20 25 I21 12 I22 24 I23 11 I24 23 I25 10 I26 22 I27 9 I28 21

22、I29 8 I30 20 I31 7 I32 19 I33 6 I34 18 I35 5 I36 17 I37 4 I38 16 I39 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG X 軸正限位開(kāi)關(guān) SQX-1 SQX-3 SQZ-1 SQZ-3 SQX-2 SQZ-2 X0.0 X0.1 X0.2 X0.3 X1.0 X1.1 100 （繼電器 DC24V 地） X 軸負(fù)限位開(kāi)關(guān) Z 軸正限位開(kāi)關(guān) Z 軸負(fù)限位開(kāi)關(guān) X 軸參考點(diǎn)開(kāi)關(guān) Z 軸參考點(diǎn)開(kāi)關(guān) 外部運(yùn)行允許 KA2 QF3 QF4 X2.4 X2.5 X2.6 X2.7 X3.0 100 DC24V 開(kāi)關(guān)電源輸

23、出地 電柜空開(kāi) OK 主軸報(bào)警 XS11 XS10 伺服電源準(zhǔn)備 KA3 伺服驅(qū)動(dòng)器 OK 伺服電源模塊 QF2 X3.2 1 號(hào)刀到位 SQ1 X3.3 2 號(hào)刀到位 SQ2 X3.4 3 號(hào)刀到位 SQ3 X3.5 4 號(hào)刀到位 SQ4 24V 霍爾開(kāi)關(guān) 圖 5.3.5 典型車床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣原理圖-輸入輸出開(kāi)關(guān)量 2 13 5VG 25 +5V 12 HB 24 HA 11 O28 23 O29 10 O30 22 O31 9 I32 21 I33 8 I34 20 I35 7 I36 19 I37 6 I38 18 I39 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP2 16 +24V

24、 3 +24V 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG XS8 13 O0 25 O1 12 O2 24 O3 11 O4 23 O5 10 O6 22 O7 9 O8 21 O9 8 O10 20 O11 7 O12 19 O13 6 O14 18 O15 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP1 16 OTBS2 3 OTBS1 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 運(yùn)行允許繼電器 Y0.0 Y0.1 Y0.2 Y0.5 100 （繼電器 DC24V 地） 系統(tǒng)復(fù)位 冷卻開(kāi)繼電器 刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 Y0.6 XS20 伺服允許 Y1.0 主軸正轉(zhuǎn)繼電器 主軸反轉(zhuǎn)繼電器 Y1.1 100 限位急?；芈?外部運(yùn)行允許 繼電器 （繼電器 DC24V 地） 注釋： Y0.1、Y0.2 輸出到伺服 各繼電器的連接見(jiàn)圖 5.3.3 刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器