数控机床维修工作项目任务书.docx

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数控机床维修工作项目任务书

数控机床维修工作项目任务书

数控机床维修工作项目任务书

数控机床维修专业预备技师

工作项目任务书（范本）

课程名称：

数控车床维护与精度检验项目名称：

数控车床的拆卸与组装教研室：

电气自动化教研室指导教师：

1.项目目标描述

1.1完成CK6140（或CK6136）经济型数控车床的机械部件拆卸及部件保养。

1.2按该机床机械装配图组装、调试，将其功能恢复到原正常工作状态。

2.工作周期：

3周（每周5天，每天工作6小时）3.项目小组成员及分工3.1项目小组成员：

周勇健、3.2组长：

3.3分工

序号1234工作任务负责人备注导师意见：

3.4.项目工作组织方式：

项目工作小组由3至5人组成，由组长负责小组分工及制订工作计划，小组工作计划和项目所需的各种设备资源需求由指导教师批准后执行。

项目小组和导师共同讨论方案和进度计划，执行过程中遇到技术难题可随时咨询导师。

本项目结束后工作小组向导师提请验收（验收标准见“工作技术要求及指标），并向导师提供相关资料。

导师和其他相关指导教师根据验收的结果填写本项目小组成员的过程考核评价表，该项目结束。

4．项目工作任务及其分解工作任务任务分解工作任务任务分解1.根据项目要求制订项目方案2.分析数控车床功能（手动连续进给、主轴转速调节、刀架、润滑系统、冷却系统等）3.分析数控车床机械零部件图及装配图3.1分析机床刀架结构图及安装图3.2分析机床主轴结构图3.3分析机床拖板及丝杆的安装图3.4分析进给电机的安装图4.分析数控车床电气控制图4.1分析数控系统接口图4.2分析伺服驱动器及电机接口图4.3分析主轴控制驱动器接线图4.4分析数控车床电气控制原理图1.制订数控车床拆卸方案2.分离数控车床电气控制部分和机械部分（电气控制电路只分离接口电路，电气柜元器件的连接不拆卸）2.1拆卸数控系统及电气控制元件2.2拆卸数控车床各零部件制订项目计划、分析拆装对象拆卸数控车床2.2.1拆卸刀架2.2.2拆卸主轴箱2.2.3拆卸数控车床拖板及滚珠丝杆3.清理拆卸后数控车床各零部件1.制订数控车床组装方案2.组装机械部分2.1组装数控车床主轴箱2.2组装数控车床拖板及滚珠丝杆2.3组装数控车床刀架组装数控车床3.组装电气控制部分3.1组装主轴电机及进给电机3.2连接数控车床电气控制系统4.数控车床整机调试5.数控车床简单故障的诊断与排除1.整理项目所有相关记录项目总结

2.编写项目总结5.工作技术要求及指标

1．根据原机床的功能特点，保证各部件安装质量，最终保证机床性能不变功能要求2．依据国标进行机床功能和精度的检验3．实现准确回零、两轴插补功能4．实现刀架自动换刀、主轴无级调速、定时润滑等功能内容最大车削行程主轴转速技术指标X轴快速进给速度Z轴快速进给速度定位精度重复定位精度单位mmrpmmm/minmm/minmmmm技术特点≥6000～202*40005000X≤0.03/Z≤0.04X≤0.02/Z≤0.031．项目执行方案、项目执行工作计划技术资料（项目结束后小组2．电气原理图、机械装配图、各种零部件图3．功能及精度检验报告应交的资料）4．与原机床性能对比分析报告5．项目技术总结及相关记录6.附件

附件1：

项目过程考核表附件2：

相关背景资料

扩展阅读：

数控机床安装、调试与维修技术项目

数控机床安装、调试与维修技术项目训练样题

浙江机电职业技术学院数控机床安装、调试与维修技术项目训练（FANUC）zime

一、设备及工艺过程描述

本装置由fanuc0I-MATE-TC数控系统、交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、其它辅助功能模块等组成，机械装置包括十字滑台。

工作目标是：

在规定时间内，根据任务书的要求，以现场操作的方式，完成数控车床的电气设计、电路连接、十字滑台的机械装配、参数设置及机电系统联调、PLC的调试、数控功能调试。

二、需要完成的工作任务

1.电路设计、设备安装和电路连接

（1）根据任务书要求，设计一台数控车床的电气控制电路。

（2）根据器件安装布局图，完成本装置变频器、伺服驱动器、电器元件等的安装工作，安装在装置背面的网孔板上。

（3）根据提供的电路图和由学生自行设计的电路图，按照给定的I/O分配表及接口说明，连接伺服驱动模块、变频调速模块、刀架控制模块、冷却控制模块等电路。

2.按照机械装配工艺，完成十字滑台的机械装配和调试。

3.参数设置、PLC的调试

（1）根据现场提供的数控系统、变频器、驱动器等技术手册，查找并确定需要设定的数控系统参数、变频器参数、伺服驱动器参数，记录于附录的参数设置表中。

（2）按照参数设置表中的参数，完成数控系统、变频器、驱动器模块参数设置。

（3）训练装置配备基本的PLC程序，根据任务书的的功能要求及系统的故障诊断，编写调试PLC程序、调整参数设置并完成数控车床的调试。

（4）调试完成后，备份数据。

4.编制数控功能测试程序。

三、具体的工作要求

任务1：

电路设计

根据数控车床功能和端子排接口定义（表1、表2、表3）及I/O定义（表4），完成数控车床主轴与刀架电路设计，分别绘制于附录的专用页中。

并修改原有图纸的错误。

数控机床安装、调试与维修技术项目训练（FANUC）zime

表1端子排

（一）接口定义序号名称定义序号1U51控制变压器TC2输出2523456789101112131415161718192021222324W51TZTZU10V10W10U50W5024V0VP24M024V0VT1T2T3T424V0V24V0V24V3控制变压器TC2输出停止按钮NC触点停止按钮NC触点伺服变压器TC1输入伺服变压器TC1输入伺服变压器TC1输入控制变压器TC2输入控制变压器TC2输入刀架霍尔开关电源+刀架霍尔开关电源-数控系统电源+数控系统电源-开关电源DC24V开关电源0V刀架刀位1刀架刀位2刀架刀位3刀架刀位4开关电源DC24V开关电源0V开关电源DC24V开关电源0VX轴CX29的NO端2627282930313233343536373839404142434445464748名称QDQDU11V11W11U12V12W12U12V12W12U22V22W22U31V31W31U41V41W41QDLQDLTZLTZL定义启动按钮NO触点启动按钮NO触点伺服变压器TC1输出伺服变压器TC1输出伺服变压器TC1输出X轴驱动器电源X轴驱动器电源X轴驱动器电源Z轴驱动器电源Z轴驱动器电源Z轴驱动器电源主轴电机主轴电机主轴电机刀架电机刀架电机刀架电机冷却电机冷却电机冷却电机启动按钮灯（DC42V）启动按钮灯（DC42V）停止按钮灯（DC42V）停止按钮灯（DC42V）表2端子排

（二）接口定义序号名称定义序号主轴模拟量输出电1Vout13压2GND主轴模拟量输出地14Z参考点传感器电源324V15+Z参考点传感器电源40V16-5Z0Z参考点传感器输出17624VZ负限位传感器电源18名称0VZL+24V0VXL+24V定义Z正限位传感器电源-Z正限位传感器输出X正限位传感器电源+X正限位传感器电源-X正限位传感器输出X参考点传感器电源数控机床安装、调试与维修技术项目训练（FANUC）zime

+7891011120VZL-YLGLRL0VZ负限位传感器电源-Z负限位传感器输出三色灯（黄）电源三色灯（绿）电源三色灯（红）电源三色灯公共端1920212223240VX024V0VXL-24V+X参考点传感器电源-X参考点传感器输出X负限位传感器电源+X负限位传感器电源-X负限位传感器输出Z正限位传感器电源+表3继电器模组接口定义：

序号12345678910111213141516171819名称1NO1NC1C2NO2NC2C3NO3NC3C4NO4NC4C5NO5NC5C6NO6NC6C7NO定义-X负限位开关电源24V-Z参考点开关电源24V-X正限位开关电源24V-Z负限位开关电源24V-X参考点开关电源24V-Z正限位开关电源24V刀位1序号202122232425262728293031323334353637名称7NC7C8NO8NC8C9NO9NC9C10NO10NC10C+24VA1A2A3A4A5A6定义开关电源24V刀位2开关电源24V刀位3开关电源24V-刀位4开关电源24V开关电源24VX正限位传感器输入X参考点传感器输入X负限位传感器输入Z正限位传感器输入Z参考点传感器输入Z负限位传感器输入数控机床安装、调试与维修技术项目训练（FANUC）zime

表4I/O接口定义：

序号1234567891011121314151617181920名称X8.0X8.1X9.0X9.1X8.2X8.3X8.7X8.4X10.2X10.3X10.0X10.1X10.4X10.5X10.6X10.7Y8.0Y8.1Y8.2Y8.3功能定义X正限位Z正限位X参考点Z参考点X负限位Z负限位过载信号急停报警刀位1刀位2刀位3刀位4冷却电机过载冷却液低于下限润滑电机过载润滑液低于下限主轴正转主轴反转冷却润滑序号2122232425262728293031323334353637383940名称Y8.4Y8.5Y8.6Y9.0Y9.1Y9.3Y9.4Y9.5功能定义三色灯-黄三色灯-绿三色灯-红X轴原点灯（面板）Z轴原点灯（面板）刀架正转刀架反转照明任务2.设备安装

根据提供的数控车床器件安装布局图（图1），将变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、断路器等电气部件安装在装置背面的网孔板上。

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图1器件安装布局图

任务3：

电路连接

根据提供的电路图和由学生自行设计的电路图，按照给定的I/O分配表及接口说明（表1、表2、表3、表4），连接伺服驱动模块、变频调速模块、刀架控制模块、冷却控制模块等电路。

具体工作任务如下：

（1）根据附录1中的电气原理图（图号SW-01）和端子排接口定义（表1、表3），连接数控车床开关电源供电部分的控制电路（启动、停止）和主电路。

（2）根据附录1中的电气原理图（图号SW-03）和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4）,连接X、Z轴伺服驱动控制电路和主电路。

（3）根据附录1中的自行设计的电气原理图和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4）,连接变频器控制电路和主电路，其中主轴编码器电缆直接连接到数控系统接口。

（4）根据附录1中的电气原理图自行设计的限位、回零及急停控制原理图和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4），连接限位、参考点、急停控制

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电路。

（5）根据附录1中的电气原理图（图号SW-06）和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4），连接三色灯电路、电子手轮电路。

（6）根据附录1中的自行设计的电气控制原理图和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4），连接电动刀架主电路和控制电路。

（7）根据附录1中的电气原理图（图号SW-08）和端子排接口定义（表1、表2、表3、表4），连接冷却电机主电路和控制电路。

任务4：

十字滑台的安装与调试

根据提供的电机、联轴器、电机支座、轴承支座、直线导轨、滑块、等高块、滚珠丝杠、螺母、螺母支座、轴承、运动平台等，其中滚珠丝杠、轴承已装成组件，要求学生根据安装装配工艺要求和提供的零部件进一步自行完成十字滑台的装配。

底座已经安放型材桌面上，图2是装配完成后的效果图。

注：

装配要求

①导轨、滚珠丝杠平行度误差小于3丝；②十字滑台两根滚珠丝杠垂直度误差小于3丝；③工作台面的平面度误差小于5丝。

图2

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任务5：

参数设置、PLC的调试5.1功能参数设计

（1）将需要设定变频器的参数记录于附录4的表格中。

（2）将需要设定伺服驱动器的参数记录于附录5的表格中。

（3）将需要设定的数控系统设置参数记录于附录6的表格中。

（4）将需要设定的数控系统X和Z轴参数记录于附录7表格中，要求最大轴速度3500mm/min，点动速度3000mm/min，点动快速速度3500mm/min。

（5）将需要设定的数控系统主轴参数记录于附录9的表格中，要求点动速度500rpm，最大转速1400rpm。

5.2功能参数设置，根据参数表设置数控系统变频器、伺服驱动器的参数。

5.3数控车床PLC程序编制与调试（在提供的基本程序上修改）

（1）根据现有技术指标修改PLC程序。

（2）编写主轴控制程序。

（3）编写冷却控制程序

（4）将编写好的PLC程序传输到数控系统，并完成PLC程序的调试。

任务6：

数控功能测试与编制数控功能测试程序6.1主轴功能模块的调试

（1）在手动（JOG）模式下按主轴正转键，主轴以500rpm的速度按顺时针方向旋转（从正面看）；按主轴反转键，主轴以500rpm的速度按逆时针方向旋转（从正面看）；按主轴停止键，主轴停止。

（2）在手动输入（MDA）模式下，运行M03S**，主轴以指令速度正转运行，运行M04S**，主轴以指令速度反转运行，运行M05，主轴停止。

（3）调整主轴编码器反馈速度在500-700转速段与主轴指令速度匹配。

6.2电动刀架模块的调试

（1）在手动（JOG）模式下，按一下换刀控制按键，电动刀架正转到下个刀位，然后反转锁紧。

（2）在手动输入（MDA）模式下，输入T0*,电动刀架换刀到指定刀位（4个刀位）。

6.3冷却系统的调试

（1）在手动（JOG）模式下，按一下冷却系统功能按键，冷却系统启动，再次按一下，冷却系统停止。

（2）在手动输入（MDA）模式下，运行M09，冷却系统启动，运行M08，冷

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却系统停止。

6.4进给轴的调试

（1）在参考点（REF）模式下，利用减速开关，X、Z轴沿正方向回参考点，该轴显示参考点标志，同时坐标值清零。

（2）在手动（JOG）模式下，按X或Z轴方向键，车床X或Z轴以3000mm/min的进给速度移动。

（3）在手动（JOG）模式下，同时按X或Z方向键和快速叠加键，车床X或Z轴以3500mm/min的进给速度快速移动。

（4）在手动（JOG）模式下，移动X、Z轴到极限位置，系统出现对应的硬限位报警。

（5）根据硬限位位置进行软限位参数调试，要求软限位提前硬限位5mm触发。

（6）手轮功能调试：

顺时针转动手轮，进给轴沿正方向移动；逆时针转动手轮，进给轴沿负方向移动。

（7）丝杠螺距、传送比、反向间隙补偿等参数调试。

6.5完成PLC程序、试车数据备份。

6.6编制数控功能测试程序。

根据零件图（图3）及假定的工艺条件，要求学生自行编制数控功能测试程序，并自动运行程序，通过十字滑台、主轴电机、冷却电机的动作过程，测试整机功能。

要求进给切削时开启冷却功能。

假定工艺条件：

工件材质为45#钢，毛坯为直径Φ55mm，长100mm的棒料；刀具选用（假定各刀具刀偏为零）：

1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件轮廓，4号外圆螺纹刀加工螺距为1.5mm的单头螺纹。

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图3

四、注意事项

1．进行电气接线时，注意交流接触器及继电器线圈端子的定义，不要接错，否则极易烧坏器件。

2．学生应在试卷指定页内完成数控车床电路设计图；并在指定页记录数控系统、变频器、伺服驱动器的参数。

3．学生提交最终的PLC程序和系统备份数据，存放在“D:

\\202*数控机床维修\\XX”文件夹下（XX:

工位号）。

学生的试卷用工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息（训练时每组发放两套试题，学生将所有答案集中写在其中一套上并在试卷的封面标明“答卷”，两套试题一并收回）。

4．训练中如出现下列情况时另行扣分：

（1）调试过程中，由于撞击造成十字滑台不能正常工作的扣15分。

（2）学生认定器件有故障可提出更换，经教师测定器件完好时每次扣3分，器件确实损坏酌情补时。

5.由于错误接线等原因造成数控系统、交流伺服电机及驱动器、变频器、变压器、主轴电机、电动刀架、冷却电机、直流电源损坏的，直接取消训练资格。

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附录1：

电气控制原理图

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数控机床安装、调试与维修技术训练项目样题

附录4：

变频器主要参数设置记录表

序号123456789101112131415161718192021222324252627参数号设定值序号282930313233343536373839404142434445464748495051525354参数号设定值

数控机床安装、调试与维修技术训练项目样题

附录5：

交流伺服驱动器主要参数设置记录表

序号1234567891011121314参数号初始化位设定值电机代码AMR指令倍乘比柔性齿轮比N（N/M）M方向设定速度反馈脉冲数位置反馈脉冲数参考计数器容量参数代码X轴Z轴

数控机床安装、调试与维修技术训练项目样题

附录6：

数控系统普通参数设置记录表

序号1234567891011121314参数号数值

数控机床安装、调试与维修技术训练项目样题

附录7：

数控系统轴参数设置记录表4：

设定值序号参数号X轴Z轴12345678910111213141516171819202122

数控机床安装、调试与维修技术训练项目样题

附录9：

数控系统轴参数（主轴主要参数）设置表6：

电机代码电机名称主轴最高速度电机最高速度主轴传感器类别电机回转方向位置编码器旋转方向

友情提示：

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