数控机床装配调试与维修工作任务.docx
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数控机床装配调试与维修工作任务
得分
数控英才网（）
数控机床电气连接
结合数控机床电气原理图，将机床接线端子排XT1,XT2尚未连接的电缆按照要求连接完毕。
全部连接正确得5分，连接错误1条或未连接扣1分，对所连接的电缆描述不正确扣0.5分，扣完为止。
如果出现连接不牢靠，连接过于凌乱酌情扣分。
表二：
电气连接记录表
所在位置
电缆端号
电缆名称或作用（要求学生描述内容）
得分
备注
XT1-1
U01
主轴电机风扇电源单相交流220V
XT1-2
WO1
主轴电机风扇电源
XT1-3
U02
冷却电机电源
XT1-4
V02
冷却电机电源三相380V
XT1-5
W02
冷却电机电源
XT1-6
U03
刀架电机电源
XT1-7
V03
刀架电机电源三相380V
XT1-8
W03
刀架电机电源
XT1-12
9
照明灯电源单相交流220V
XT1-14
103
电柜风扇电源单相交流110V
XT2-1
24E
直流24V电源
保留
XT2-2
203
数控系统启停控制电路直流24V端
XT2-3
208
数控系统启动按钮KA0自锁节点
XT2-4
592
数控系统关机按钮SB1常闭点触点
XT2-5
219
导轨润滑电机直流24V电源
XT2-6
401
X轴回参考点开关（X1.0），常开点，闭合有效
XT2-7
405
X轴回正向超程限位开关（X0.0），常开点，闭合有效
XT2-8
407
X轴回负向超程限位开关（X0.1），常开点，闭合有效
XT2-9
493
急停回路与超程回路串联接入NC端侧端子
XT2-10
0V
直流24V电源0V端
XT2-11
0V
直流24V电源0V端
XT2-12
0V
直流24V电源0V端
XT2-13
0V
直流24V电源0V端
XT2-14
0V
直流24V电源0V端
XT2-15
403
Z轴回参考点开关（X1.1），常开点，闭合有效
XT2-16
409
Z轴回正向超程限位开关（X0.2），常开点，闭合有效
XT2-17
411
Z轴回负向超程限位开关（X0.3），常开点，闭合有效
XT2-18
497
急停回路X轴超程与Z轴超程串联接入端子
XT2-19
453
1号刀到位输入信号（X3.2），常开点，闭合有效
XT2-20
455
2号刀到位输入信号（X3.3），常开点，闭合有效
XT2-21
457
3号刀到位输入信号（X3.4），常开点，闭合有效
XT2-22
459
4号刀到位输入信号（X3.5），常开点，闭合有效
XT2-23
461
5号刀到位输入信号（X3.6），常开点，闭合有效
保留
XT2-24
463
6号刀到位输入信号（X3.7），常开点，闭合有效
保留
XT2-25
465
刀架锁紧状态输入信号（X2.7），常开点，闭合有效
保留
XT2-28
24E
数控系统直流24V电源
XT2-29
SHLD
数控系统PE接地
XT2-30
SHLD
数控系统PE接地
XT2-31
SHLD
数控系统PE接地
得分
数控机床参数设置、调试、故障维修
1、上电前的检查，此检查在系统上电运行之前必须进行，经裁判检查无误后方可以通电运行。
（3分）
表三：
上电检查记录表
序号
检查事项
是否正常
解决方法（要求学生描述内容）
备注
1
将机床总电源插座拔下，测量各电源的相电阻及对地电阻。
空开.交流接触器.保险等器件是否有短路或断路现象。
不正常
1.重新连接空开QF1L1相进出线触点电缆，变频器电源正常。
2.重新连接S21号线到KM0上，重新连接U03号线到刀架KM3上，伺服驱动器强电输入与刀架电机电源正常。
3.按电气原理图技术要求设置断路器QF1、QF2、QF3、QF10、QF11、QF01整定值。
2
电源变压器的进出线顺序，务必检查。
如：
伺服变压器，220V控制变压器，110V控制变压器等。
不正常
1.调换伺服变压器交流220V与0V连接电缆，调换后三相220V电源正常。
3
开关电源端子接线正负是否正确。
24V电源线路是否有短路现象。
不正常
1.调换24V直流电源输出端+24V、0V连接电缆，调换后24V极性正常。
4
各继电器线圈控制电源正负连接是否正确，连接是否牢靠。
不正常
1.重新连接允许运行控制继电器KA20和导轨润滑控制继电器KA7线圈的正负极性。
符合电气原理图要求。
2.更换主轴正反转控制继电器KA4、KA5线圈接线端子处线头507、508标识，重新连接。
符合电气原理图要求。
5
伺服电机电源线相序是否正确，各电机电源及反馈端子是否连接正确牢靠。
电源线与码盘线是否一一对应。
不正常
1.调换X、Z轴伺服电机与伺服驱动器编码器连接电缆。
2.调换X、Z轴伺服驱动器至伺服电机电源连接线。
符合电气原理图要求。
6
数控系统电缆线连接是否正常可靠，各接口连接线对应关系是否正确
不正常
1.调换从NC侧连接至I/O板AX1、AX2电缆插头，符合电气原理图要求。
7
检查各回路导线、电缆的规格是否符合设计要求。
正常
8
各轴限位开关是否动作灵活、可靠。
目测开关安装位置是否正确。
正常
9
Z轴是否安装完成。
正常
10
机械是否有干涉，尾座是否已经归位。
正常
得分
机床功能检查及调试
表七：
上电过程记录表
类别
检查事项
技术指标检验标准
是否正常
故障现象及原因分析
故障排除记录
备注
电源
机床总
电源
将所有空气开关保险全部拉下。
并将数控系统电源线拆下。
合上总电源开关，测量单项，三相电压是否正常，符合系统要求。
不正常
故障现象1：
测量出电源总开关QF0上1L1缺相
故障原因1：
1.电源总开关QF0进线电缆L1断线
2.QF0损坏
3.交流电源不正常
1.将QF0上电源出线1L1连接到QF0L1上后，三相电压正常。
根据电气图纸，逐步合上空开或保险，检查各电源电压是否正常。
按从强到弱，从前到后的顺序经行。
不正常
故障现象1：
机床照明灯不亮
故障原因1：
1.照明灯坏
2.控制照明灯空开QF17未闭合
3.无交流22OV电压
1.去除照明灯连接至空开QF17的电缆线头绝缘层，重新连接后，照明灯正常。
数控系统电源
测量世纪星电源插头24V电压是否正常，对应脚号的极性是否正确，然后断开电源，将电源插头插入。
系统启动
不正常
故障现象1：
数控系统电源关闭按钮失效
故障原因1：
1.系统启停控制继电器KA0损坏
2.电源关闭按钮SB2常闭点串入KA0自锁回路中
故障现象2：
数控系统电源插头直流24V输入电压不正常，电源抽头XS1中1、4脚之间无24V直流电压
故障原因2：
1.连接直流电源24V电缆断开
2.KA0继电器损坏，常开点不能闭合
故障现象3：
按下开机按钮，系统不能上电
故障原因3：
1.开机按钮损坏或接线不正确
2.关机按钮损坏或接线不正确
3.开机控制继电器KA0损坏或接线不正确
4.开关电源输出不正常
1.修复启停控制线路继电器KA0弹簧后，系统正常启动。
2.去除连接启停控制线路的203号、208号、592号线绝缘层，重新连接后，系统正常启动。
3.重新连接NC启停控制电203和208号线，调整开机按钮连接导线到常开触点，关机按钮连接导线到常闭触点，重新连接后系统正常启动。
急停
急停回路
各电源没有问题，打开急停，系统是否能够复位并显示正常，拍下急停以后，系统处在急停状态。
不正常
故障现象1：
系统始终保持急停状态不能产生复位信号
故障原因1：
1.急停回路没有闭合
2.未向系统发送复位信号
故障现象2：
系统始终保持急停状态不能产生复位信号
故障原因2：
I/O输出板上，由KA2急停控制继电器常开触点与急停控制线路输入至NC侧的543号线、493号线连接错误。
故障现象3：
按下急停开关后系统处于急停状态，但急停释放后，系统解除急停的同时，将润滑电机开启，伺服未上强电。
故障原因3：
1.I/O输出板端子上信号线接线错误
2.运行允许继电器润滑控制继电器接线错误
故障现象4：
急停开关释放后，系统无法解除急停
故障原因4：
1.急停开关损坏或接线不正确
2.限位开关损坏或接线不正确
3.外部运行允许控制继电器KA28损坏
故障现象5：
系统始终保持急停状态不能产生复位信号
故障原因5：
1.急停回路没有闭合
2.未向系统发送复位信号
1.重新焊接手摇XS8接头中4号管脚与导线，急停功能正常。
2.连接543号线连接至I/O输出板ES3处，493号线至I/O输出板OT2处，急停功能正常。
3.调换导轨润滑控制继电器KA7线圈513号连线与运行允许继电器KA20线圈591号连线，调换后伺服强电功能正常。
4.重新连接X轴限位开关上连接触点的403、493、0V连线，修复（更换）KA28继电器弹簧，急停功能正常。
5.调换急停回路中441号线到I/O输出板AX3N1端子上，调换后急停功能正常。
1）手动方式下功能检查。
要求：
检测如下功能时首先将机床的工作状态切换到手动方式下，按照表八逐项进行检查，如果有问题请进行故障原因分析并将排除过程记录在故障排除记录栏。
表八：
手动方式下功能检查记录表
类别
检查事项
技术指标检验标准
是否正常
故障现象及原因分析
故障排除记录
备注
手动进给
+X方向
按下机床X轴正向点动按键，机床向正方向移动
不正常
故障现象1：
+X、-X方向电机不运转
故障原因1：
1.X轴伺服驱动器未上使能，NC使能输出端口断线
故障现象2：
按下+Z、-Z方向按钮，系统出现“系统跟踪误差过大”报警
故障原因2：
1.编码器电缆接触不良
2.伺服驱动器参数设置错误
3.系统轴参数设置不当
4.系统跟踪误差参数设置值太小
5.Z轴伺服驱动器未上使能，NC使能输出端口断线
故障现象3：
按下+X、-X、Z、-Z方向按钮，系统出现“系统跟踪误差过大”报警
故障原因3：
1.系统与伺服连接电缆接触不良
2.编码器电缆接触不良
3.伺服驱动器参数设置错误
4.系统轴参数设置不当
5.系统跟踪误差参数设置值太小
6.X轴Z轴伺服驱动器未上使能，NC使能输出端口断线
故障现象4：
按下+X、-X方向按钮，系统出现“系统跟踪误差过大”报警
故障原因4：
1.系统与伺服连接电缆接触不良
2.编码器电缆接触不良
3.伺服驱动器参数设置错误
4.系统轴参数设置不当
5.系统跟踪误差参数设置值太小
1．修复NC使能端子连接电缆后，伺服驱动器正常。
2．重新焊接Z轴电机编码器反馈电缆4、5管脚，编码器脉冲反馈正常。
3．调换伺服复位信号593号线到输出端子板AX3N1端子上，伺服使能信号595号线到输出端子板AX3N2端子上，调换后伺服使能和复位功能正常。
4．重新焊接X轴伺服连接电缆NC侧XS30插头中8、14、15号管脚，焊接后X轴移动正常。
-X方向
按下机床X轴负向点动按键，机床向负方向移动
+Z方向
按下机床Z轴正向点动按键，机床向正方向移动
-Z方向
按下机床Z轴负向点动按键，机床向负方向移动
倍率修调
在机床移动过程中，增减机床进给倍率，机床移动速度按比例变化
手动快速进给
+X方向
同时按下机床X轴正向点动和快速进给按键，机床向X正方向快速移动
正常
-X方向
同时按下机床X轴负向点动和快速进给按键，机床向X负方向快速移动
+Z方向
同时按下机床Z轴正向点动和快速进给按键，机床向Z正方向快速移动
-Z方向
同时按下机床Z轴负向点动和快速进给按键，机床向Z负方向快速移动
倍率修调
在机床移动过程中，增减机床进给倍率，机床移动速度按比例变化
机床硬限位保护
+X方向超程
手动将机床移动到X轴正向超程的位置，机床应急停并提示X轴正向超程
不正常
故障现象1：
X轴正超程和负超程限位开关常开触点闭合再断开后，系统不能复位
故障原因1：
1.KA28继电器损坏
2.X轴超程开关的常闭点未串入急停控制回路
3.X轴超程开关常闭点连接错误
故障现象2：
开机后出现X轴正负超程报警，系统处于急停状态
故障原因2：
1.X轴正负超程开关常开常闭触点连接错误
2.X轴正负超程开关连接电缆断开
3.PLC软件故障
故障现象3：
限位开关不起作用
故障原因3：
1.输入端子板上无24V电源
2.限位开关损坏
3.输入端子板上，限位开关输入端子接错
故障现象4：
系统超程后按超程解除键无效
故障原因4：
1.I/O输出板上OT1无0V电源
2.I/O输出电缆中间有断路
1.重新连接X轴正超程常闭触点493号线，系统复位正常。
2.重新连接X轴正负超程限位开关405、407号线，急停功能正常。
3.重新连接I/O输入端子板AX1上24E电源线，I/O输入板工作正常。
4.重新焊接在I/O输出板AX3上连接电缆插头中16号管脚后，超程解除功能正常。
如限位开关无效禁止回零及自动方式下运行机床
-X方向超程
手动将机床移动到X轴负向超程的位置，机床应急停并提示X轴负向超程
+Z方向超程
手动将机床移动到Z轴正向超程的位置，机床应急停并提示Z轴正向超程
-Z方向超程
手动将机床移动到Z轴负向超程的位置，机床应急停并提示Z轴负向超程
超程解除
机床超程后，按下超程解除按键，系统能够复位，手动移动机床解除超程
主轴
主轴正转
按下主轴正转按键，主轴正转
不正常
故障现象1：
主轴不转
故障原因1：
1.变频器参数设置错误
2.系统参数设置错误
3.没有模拟电压输入
4.变频器上接线错误
5.变频器无电源
6.变频器损坏
7.主轴电机损坏
故障现象2：
主轴不转
故障原因2：
1.驱动器未上电
2.变频器参数设置错误
3.主轴驱动器报警
4.主轴编码器连接电缆有问题
1.02号参数由原来的4.25改为90；05号参数由原来的EDT改为AI.AU。
2.重新连接主轴编码器至数控系统连接插头XS9后，主轴旋转正常。
主轴停止
按下主轴停止按键，主轴停止旋转
主轴反转
按下主轴反转按键，主轴反转
主轴点动
按下主轴点动按键，主轴正转，几秒钟后停止运行。
手摇
（手摇方式）
+X方向
手摇方式下按下X轴正向点动按键选择X轴，倍率开关选×10,顺时针摇动手轮，机床X轴向正方向移动
不正常
故障现象1：
系统处于手摇工作方式但手摇无反应
故障原因1：
1.手持单元电缆未接好或断路
2.手摇脉冲发生器损坏
3.参数设置错误
1.调换手摇5V与0V接线，HA与HB接线，手摇功能能正常。
-X方向
手摇方式下按下X轴正向点动按键选择X轴，倍率开关选×10,逆时针摇动手轮，机床X轴向负方向移动
+Z方向
手摇方式下按下Z轴正向点动按键选择Z轴，倍率开关选×10,顺时针摇动手轮，机床Z轴向正方向移动
-Z方向
手摇方式下按下Z轴正向点动按键选择Z轴，，倍率开关选×10,顺时针摇动手轮，机床轴向负方向移动
手摇倍率
分别选择不同的倍率×1、×10、×100摇动手轮一格，机床相应移动0.001、0.01、0.1MM
回参考点
X轴回参考点
工作方式切换到回零方式，按下x轴正向点动按键，机床回零，连续回零5次，并记录回零后机床坐标值。
不正常
故障现象1：
执行回零操作后，回零失败，发生硬限位超程报警
故障原因1：
1.减速开关无效
2.编码器Z相脉冲不正常
3.执行回零操作时离原点过近
4.回原点速度过快
1.重新连接X轴回零检测开关常开触点401号连线后，回零功能正常。
Z轴回参考点
工作方式切换到回零方式，按下z轴正向点动按键，机床回零，连续回零5次，并记录回零后机床坐标值。
手动选刀
1号刀
选择1号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。
并最终停在1号刀位
不正常
故障现象1：
换刀时刀架旋转但无法停止
故障原因1：
1.刀位输入信号不正常
2.刀位输入信号线断
故障现象2：
换刀到刀号位置点，刀架无法锁紧
故障原因2：
1.刀架到位后无反转信号输出
2.刀架控制反转继电器损坏
3.刀架控制反转接触器损坏
4.刀架反转控制接触器相序未改变
故障现象3：
换刀时刀架无法旋转
故障原因3：
1.刀架电机无主电源
2.刀架控制线号不正确
3.刀架主电源相序不正确
1.重新焊接刀号检测开关COM公共端、1号刀位、3号刀位连线，刀架换刀动作正常。
2.调换刀架反转控制接触器KM3F上U13与W13相序，刀架换刀动作正常。
3.去除刀架电机接线盒中U03、V03绝缘层，重新连接牢靠，刀架换刀动作正常。
2号刀
选择2号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。
并最终停在2号刀位
3号刀
选择3号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。
并最终停在3号刀位
4号刀
选择4号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。
并最终停在4号刀位
机床软限位保护
+X方向
手动移动机床X轴正方向，应当在硬限位5-10MM处提示X正软限位到。
不正常
故障现象1：
Z轴软限位不起作用
故障原因1：
Z轴软限位设置参数大于硬限位行程
1.在系统轴参数中将正向软限位设置为XXX微米，负向软限位设置为XXX微米后软限位功能正常。
需要裁判签字确认，否则不得分
共2分
评分细则见左栏
-X方向
手动移动机床X轴负方向，应当在硬限位5-10MM处提示X负软限位到。
+Z方向
手动移动机床Z轴正方向，应当在硬限位5-10MM处提示Z正软限位到。
-Z方向
手动移动机床Z轴负方向，应当在硬限位5-10MM处提示Z负软限位到。
冷却
手动开停
按下冷却开停开关，冷却开，灯亮。
再按下冷却关，灯灭掉。
不正常
故障现象1：
冷却电机未工作，但操作面板上冷却指示灯亮
故障原因1：
1.冷却控制继电器KA1损坏
2.冷却电机主电路接触器损坏
3.冷却电路连接不正确
1.重新焊接冷却控制继电器KA1内部触点公共端，冷却工作正常。
2）MDI或自动方式：
表九：
MDI或自动方式功能检查记录表
类别
检查事项
检验方法
是否正常
故障现象及原因分析
故障排除记录
备注
主轴
在MDI方式下
M03
输入M03S500后，主轴正转（S设为500）
正常
此项对速度无要求，主轴旋转即可
M04
输入M04S500后，主轴反转（S设为500）
M05
输入M05后，主轴停止旋转
S指令
分别在主轴正转和反转方式下输入S150/S900/S1800，观察实际转速与指令转速是否相符。
相差应在±2%
不正常
故障现象1：
转速不正常，实际转速与指令转速不一致
故障原因1：
数控系统PMC用户参数设置不正确
指令转速
实际转速
误差
150
900
1800
1.将PMC用户参数P38一档实测低速设置为XXX转/分，P39一档实测高速设置为XXX转/分后测试数据如下：
主轴修调
给定主轴一速度，然后增减主轴倍率，主轴速度应该按相应比例变化
刀架
在MDI方式下
1号刀
输入T01后，按循环启动，刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在1号刀位
正常
2号刀
输入T02后，按循环启动刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在2号刀位
3号刀
输入T03后，按循环启动刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在3号刀位
4号刀
输入T04后，按循环启动刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在4号刀位
冷却
M08
输入M08，按下循环启动后，冷却开
正常
M09
输入M09，按下循环启动后，冷却关。
机床运行速度
G01F
在G01方式下，指定一段行程，并给定一速度，机床应该按照指定速度移动
正常
G00
在G00方式下，指定一段行程，机床应该按照设定速度移动
机床运行距离
在G01方式下，指定0.1-1MM行程，并给定一较低速度，利用百分表检测机床实际移动距离与指令距离是否一致
正常
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