完整版基于FANUC系统的机床日常维护与维修毕业设计.docx
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完整版基于FANUC系统的机床日常维护与维修毕业设计
2014届机械工程系
专业机电设备维修与管理
学号
学生姓名
指导教师
完成日期2014年6月19日
摘要2
第1章FANUC系统机床的维护和操作安全要点3
1.1机床维护重要警示3
1.2重要安全注意事项3
1.3安全知识4
1.4安全守则一览表4
第2章数控系统准备及预防性维护6
2.1操作准备6
2.2电源配备标准6
2.3预防性维护7
第3章机床的一般故障的排除及系统调试9
3.1警告9
3.2参数的显示及设置9
3.3有关参数及开关调节10
3.4故障查寻12
第4章典型加工中心卡刀的故障排除的操作方法17
致谢21
参考文献22
附录23
摘要
设备不仅是企业固定资产的重要组成部分，也是一个企业技术装备水平的要标志，对于一个国家来说设备既是发展国民经济的物质技术基础，又是衡量社会发展水平与物质文明程度的重要尺度。
设备管理是以企业生产经营目标为依据，通过一系列的技术、经济、组织措施，对设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理。
设备管理的目的是要以经济的费用取得最佳的投资效果。
这就要求对企业的设备等固定资产以及其他资产进行计价评估，为使保持生产持续，我们要对备件进行合理的存货。
使设备经常处于良好技术状态，保证产品质量和设备安全运行，促进生产的持续发展，为提高企业经济效益和社会效益服务。
本文首先介绍了国内外设备管理模式的发展，在此基础上主要对设备的管理，设备资产及备件的管理作了探讨。
关键词：
设备管理维修管理维修理念参数调试 安装
第1章FANUC系统机床的维护和操作安全要点
1.1机床维护重要警示
1.严禁冷却泵无水空转及反转。
2.机床用气源必须是干燥的（湿度小于50%）。
3.保持机床清洁，不要让碎屑堆积。
每天应对碎屑进行清除。
4.机床上气枪只能用于吹高于工作台面的工件，不能用于清洁机床。
5.系列机床配置冷却泵只适用水基冷却液。
用油基冷却液用户须向机床商进行特别咨询。
6.电压要求380V（+10%；-5%）。
7.未经批准不得任意改动机床参数，特别是在维修说明中未提到的参数。
不得任意改动机床电器连接。
8.保证机床接地良好。
1.2重要安全注意事项
1）安全安装
用户应确保机床安装在一个操作安全的地方。
所有的辅助管道和电缆线不能经过操作区域以免发生危险，同时保证安全维修、铁屑和油的处理空间。
2）加工防护
加工中心配有全封闭的标准防护，在某些特殊场合或切削状态下，用户还需准备额外的防护。
选配的机床防护罩在防护门上有专门的安全互锁，防护罩和防护互锁机构需要用户经常维护，不能移动和拆换。
防护罩上有可抗冲击的透明观察窗，以保证操作者的安全，并能清晰看到正在进行中的切削加工。
工作时打开任意一扇防护门都可能带来危险。
当打开工作区的防护门时主轴自动停止，但仍然可以通过操作者的控制，手动完成其它所有的机床功能，因此使用时务必小心。
3）软件
擅自改动机床软件或控制参数是危险的，应以禁止，
4）有关人员的培训
操作，服务和维修技术人员必须经批准并进行适当的机床应用培训。
5）安全工作
用户负责夹具、吊具设备和刀具的准备工作及使用，用户也要负责由铁屑或冷却液等因素引起的危险防范。
用户还应负责专用油和冷却液的使用，在使用前要仔细阅读和理解供应商提供的特殊说明。
为了防止人身伤害事故，在操作和使用机床前必须建立有关操作的规则。
1.3安全知识
为了防止重大人身事故，在安装、操作或使用加工中心前用户应阅读下列安全注意事项。
1）遵从所有手册中的说明。
2）穿戴认可的工业用安全防护眼镜和安全鞋。
3）禁止穿戴可能被运动部件卷住的长袖、戒指、珠宝、手套或其他松散物品，禁止留长发。
4）操作人员应保证自己身体远离机床运动部件，如传动皮带、刀具、齿轮等。
5）选取合适的安全工作方式。
机床所附的其他手册及手册中提到的具体防护措施不可能在机床使用的所有场合皆适用，若不适用时请考虑其他可替代的安全防护装置。
1.4安全守则一览表
（1）没有阅读和弄懂操作、编程和维修手册，不要开动机床。
（2）没有弄懂所有机床的操作键之前，不要开动机床。
（3）初学者没有熟练人员指导不轻易开动机床，若需要请向操作者请教。
（4）注意保护眼睛，加工时必须一直佩戴安全眼镜。
（5）不要碰到运动部件。
摘去手表、戒指、珠宝、项链，不要穿松散的衣服。
（6）注意保护头部，当工作地点上方可能有危险时带上安全帽。
（7）头发应远离运动部件。
（8）注意保护双脚。
穿有防护趾头和防油底的安全检查鞋。
（9）手套很容易被机床卷挂，在开动机床前摘下手套。
（10）零散的物品容易被卷飞，在开动机床前移开所有零散东西：
扳手、卡盘扳手、散碎件等。
（11）服用了强药性的药物、非处方药物、处方麻醉性药物和饮酒后皆可能引起注意力分散，不能操作机床。
（12）防护门打开时，不要试图去开动和操作机床。
时时确保工作和加工区域的安全防护。
（13）为保护双手，确信主轴已停止转动时才进行手动换刀。
（14）确信主轴已停止转动时才更换工件。
（15）确信主轴已停止转动后才能去清除切屑和油液。
注意：
清理要使用刷子和屑片，不要用手。
（16）确信主轴已停止后才能手动调整工件或夹具、冷却喷嘴。
（17）确信主轴停止后才去测量。
（18）确信主轴停止后才移去防护门，平时不要乱动防护门。
（19）确信机床电源切断且电气绝缘后，才能对机床做机械调整。
（20）为保护双手，在换刀和握刀时当心刀刃划伤。
（21）为保护眼睛和机床，不要用压缩气管清理机床。
（22）保持工作区域的照明，如果需要可要求增加辅助照明。
（23）为防止工作区域地面打滑，保持工作区干净、干燥、清除切屑、油和障碍物。
（24）不要将身体斜靠在机床上，机床开动时展开一点。
（25）防止被挤住，保持你的工作机床和其他机床通畅。
（26）防止工件松动飞出，压好压板，固定好工件，需要时用工装。
必要时用垫墩挡块，保证压板不妨碍刀具路径。
（27）为防止刀具损坏，请使用正确的主轴转速和进给速率。
如果必要的话，向专业人员请求帮助。
（28）为防止刀具损坏，用右旋刀具时主轴顺时针旋转，用左旋刀具时主轴逆时针旋转。
（29）防止工件和刀具的损伤，当刀具和工件接触时不要开动机床。
（30）钝的和有损伤的刀具极易崩坏，检查刀具和刀杆（夹），保持刀具锋利，悬伸的刀杆要短。
（31）保持润滑储存在正常水平，严格遵从机床的保养计划。
（32）有些材料（如：
镁）在灰尘和切屑状态下极易燃烧。
在加工这些材料前操作者须向上级请示。
（33）注意防火，让易燃油和材料远离工作区和热切削。
（34）防止机床出现意外的运动。
不要让机床停留在HAND（手动脉冲手轮）方式，意外的转动将带动轴运动。
（35）防止机床意外运动。
机床不进行生产且无人员在场时，让方式选择停处于JOG方式。
（36）不要在有挥发物质的空气中使用机床。
机床上安装的电气设备是供普通工厂使用的，不具有防爆功能。
（37）保持机床始终整洁，不要让碎屑堆积，不要打开固定防护装置去打扫机床。
（38）加工中心是用以加工固定在工作台上的工件材料，切削刀具在主轴上旋转。
该机床不能用于它目的。
（39）清扫铁屑时不要踩踏X,Y向两端不锈钢防护罩。
注意：
1.当你在主轴上手动换刀时，要握稳刀具，因为松刀的气压冲击迫使刀具脱离主轴，对换上的刀具定位也有所妨碍。
2.在机床内和切屑出口处，手指皆可能碰到排屑器传送带，不要试图从这些地方打扫铁屑，除非停止或关掉机床。
排屑器会因为某个程序命令而随时启动。
第2章数控系统准备及预防性维护
2.1操作准备
（1）清洁机床
用一些挥发性的清洁液如煤油/无色酒精清除机床的防锈剂。
润滑工作台，床鞍和立柱导轨的外露部分，还包括所有导轨的下部。
（警告：
不要用汽油、消毒过的烃类化合物或其它易燃的有毒的清洁剂。
）
（2）润滑
强力润滑系统经自动泵给各轴的导轨、镶条、滚珠丝杠供油。
检查油面高度，油泵的排油量为2升。
压力指示表在每个注油循环中30秒内的读数应达到15巴。
（3）冷却
本系列机床用的是集中冷却系统，冷却液储存在冷却箱中。
在封闭的防护罩底，铁屑通过过滤网从冷却液中过滤出来，在冷却液回归冷却箱之前。
经过另一个过滤器进行第二次过滤。
冷却箱的容积为260升并配有滚轮，移动方便。
对冷却箱应进行定时清洗。
检查与清洗要求：
每日：
冷却液面检查。
每周：
1）冷却液中乳胶物浓度为3%--5%，请向冷却液厂方查询。
2）清洗板型过滤器，确保铁屑不进入冷却泵输送到管道中去。
3）用油水分离器分离冷却液面的润滑油
每月：
清洗冷却箱
（4）松刀机构
机床的气源必须严格按安装手册的要求，保证气源的清洁度。
否侧可能引起换向阀堵塞主轴的锈蚀，从而影响机床正常工作。
机床气源必须保证流量在140升/分，否则自动换刀时容易引起2010气压低报警。
松刀机构使用时应注意以下几点：
1）增压缸侧油杯里的20#液压油不能低于油杯的1/4，否则将导致增压缸行程不够松不开刀柄。
（采用增压缸结构才需要加油，非增压缸结构不需加油）
2）气缸出力不够或回程变慢，请先清洁消音器或更换新的消音器。
2.2电源配备标准
系统的主电源为三相50/60HZ交流电源，机床可接受的输入电压为380V
﹙1﹚三相电源
三相电源通风电柜上的主隔离开关/自动开关（QS）进入系统，并向三相电源配线供电，与三相配线相连接的有
﹙2﹚三相200V/230V电源
1）交流主轴及各轴驱动单元
2）主轴风扇电机
3）刀库电机
4）手臂电机
5）主轴油冷单元
﹙3﹚单相220V交流电源
1）机床照明灯
2）润滑泵电机
3）NC单元的电源单元
﹙4﹚单相110V交流电源：
此路电源通过断路器QF6、QF8，有变压器TC2供给。
6）供主接触器
7）冷却电机接触器
8）四轴制动电磁线圈，夹具电磁线圈。
9）换刀装置的电磁线圈和刀具吹风电磁线圈。
10）各轴驱动模块风扇电机。
11）电柜风扇电机。
﹙5﹚标准24V直流电源
1）NC控制系统使用。
2）行程开关、接近开关使用。
2.3预防性维护
﹙1﹚质量担保
一般公司只向原购买者担保自己产品在材料和制造工艺上没有问题，这种担保的条件是购买者严格遵循本公司提供的手册及说明书中关于操作和维护机床的所有说明。
﹙2﹚维护
对于所有加工都使用了冷却的单班制的用户，遵照以下说明进行维护。
一级维护：
﹙3﹚日常维护
1）检查自动润滑系统的油面高度，需要时应及时加油。
注意：
只能用美孚Vactra2号油或同等效的油，以确保最有效的效果。
2）检查冷却液面高度，如果必要及时添加。
3）检查增压缸侧油杯里的20#液压油不能低于油杯的1/4.
4）检查供气气压是否达到0.55MPa
5）清除导轨防护罩表面的脏物及切屑，排除切屑槽中的切屑。
注意：
1）铁屑堆积太高会影响Y向行程开关，造成Y向回零不准（绝对式编码器无回零开关）
2）清扫铁屑时不要踩踏X，Y向两端不锈钢防护罩，踩踏会导致防护罩变形或损坏，防护罩变形可能会使机床运动中产生异响或影响机床运动精度。
﹙4﹚每周维护（在日常维护基础上进行）
1）清除整个机床的切屑和赃物并擦干净。
2）检查机床后部的空气过滤装置，如果弄脏了重新更换元件。
二级维护：
﹙5﹚年度维修
1）拆下供气气罐里的过滤元件并作清洁处理。
2）检查主轴传送带的状态和张力
3）检查固定导轨和镶条位置，如有必要做调整。
4）检查是否所有的运动功能有效。
5）检查导轨乱板的状态，有必要时予以更换。
6）检查电路连接是否完整，并检查绝缘状况。
7）检查冷却过滤装置状况，必要时予以更换。
三级维护
﹙6﹚定期更换（2年）
应更换电动拉杆的碟簧及主轴传送带。
注意：
主轴向上的所有操作，包括碟簧的更换，郑重建议由培训过的维修人员执行。
﹙7﹚多班制及工作环境不良时的维修
1）建议在切削的刀具处，使用专门设计的吸尘装置。
2）不要用高压空气清洁机床，使用工业吸尘器。
1）检查冷却过滤器。
3）检查电柜空气过滤器，必要时更换过滤器。
4）检查增压缸侧油杯里的油液面高度。
第3章机床的一般故障的排除及系统调试
3.1警告
（1）系统必须在通电的情况下更换电池。
（2）主轴电机右侧的位置编码器拆卸或更换皮带后，必须重新设定主轴定向参数。
（3）各轴会参考点开关位置调整后，可能引起参考点的变更;Z轴考点开关位置调整或电机拆卸可能引起换刀点随之改变（调整方法见后）。
（4）机床参数修改可能引起不可预知的后果，非《操作说明书》和后述提及的参数不允许修改否侧后果自负。
3.2参数的显示及设置
（1）显示操作步骤如下：
1）按MDI面板的功能【SYSTEM】一次或几次后，再换显示器下方的软键【参数】选择参数画面。
2）参数画面由多页组成，通过下面两种方式显示需要的参数。
（A）用翻页键或光标移动来显示
（B）从MDI面板输入要显示的参数号，然后按显示下方的软键【号搜索】。
（2）设置参数操作步骤如下：
1）进入MDI方式或急停状态。
2）用以下步骤使参数处于可写入状态。
（A）按MDI面板的功能键【OFS/SET】一次或几次后，再按显示器下方的软键【设定】选择参数设定画面。
（B）将光标移到第一项“写参数”处。
（C）按显示器下方的软键【ON:
1】或MDI面板输入1，再按MDI面板【INPUT】或显示器下方的软键【输入】即可设定“写参数=1”。
同时系统出现“100”报警（允许参数写入）
（D）参数上面“5、参数的显示”将预设置的参数找到。
（E）将光标移至想设定的参数的位置，输入数据，然后按面板【INPUT】或下方的软键【输入】
（F）参数设定完毕，需要将参数设定画面的“写参数=”设定为0，禁止参数设定。
（G）按MDI面板【RESET】键复位系统，解除100号报警。
3.3有关参数及开关调节
（1）压力检测开关调节
A）依次按【SYSTEM】三次菜单继续键---【PMCMNT】---【信号】进行诊断画面，从MDI输入x0后按显示器坐下软键【号搜索】，观察x0#7状态。
B）将进气气压调至0.45Mpa（4.5bar），松开气压检测装置调节螺母的锁紧螺钉，用内六角扳手缓慢调节螺母，直至x0#7状态从0跳变到1时停止。
C）接着将电压升高到0.55Mpa，此时0i-MD系统x0#7（18i系统x5#0）的状态应为1，再将气压缓慢降低，要求在0.44-0.46Mpa范围内x0#7变为0，否则重复上面步骤。
最后锁紧调节螺母。
（2）松紧刀行程检测开关调节
A）依次按【SYSTEM】---三次菜单继续键---【PMCMNT】---【信号】进行诊断画面，从MDI输入X0后按显示器左下软键【号搜索】，观察0i-MD系统x0#0、x0#1（18i系统x10#2，x10#3）的状态。
B）装开关之前用手缓慢压下开关直到听到开关动声音或诊断x0#0从0变为1，几下开关初始动作位置。
在紧刀状态下将紧刀开关初步装上，调节开关位置，使开关位置，使开关被撞块压入量比初始动作量大0.8-1.2mm。
C）将松刀开关初步装上，调节开关位置，使松刀状态时开关x0#1被撞块压入量比初始动作量大0.8-1.2mm。
D）反复多次松、拉刀，确信开关动作符合要求，拧紧开关锁紧螺母。
（3）z轴换刀位置调节（第二参考点位置）
A）在主轴中装入刀具将Z轴摇至估计位置，请松开刀臂电机刹车后转动刀臂电机轴至扣刀位置，调整Z轴高度。
B）将记录的Z轴机械坐标乘以1000后赋予参数Z轴（因为1241中的数据单位是0.001）
C）在MDI中执行G91G30Z0.0，松开刀臂电机刹车后转动刀臂电机轴至扣刀位置确认换刀点合适。
最后将电机刹车复位。
（4）定向设置
每单位1对应角度360/4096度。
（5）回参考点超程报警
当回参考点出现报警“500超程：
X/Y/Z”请按以下步骤检查：
依次按【SYSTEM】---三次菜单继续键---【PMCMNT】---【信号】进入诊断画面，从MDI输入x0009后按显示器左下软键【号搜索】，观察对应轴的信号状态。
在执行回参考点以前，用金属物质靠近感应口或用手轮将机床摇到参考点附近（即机械坐标在0左右），在诊断画面观察各信号应按如下所述：
在诊断画面观察各信号应按如下所述：
参考点地址
方向判定地址
备注
系统
0i-MD,18i
0i-MD,18i
开关未动作前各参考点信号为1，各方向判断信号为0感应后各信号相反。
X
X9.0
X1.4
Y
X9.1
X1.5
Z
X9.2
X1.6
A
X9.3
无
要求接近开关感应口与感应块距离3毫米左右。
在执行回参考点时出现超程报警，在首先确认回参考点信号正确的情况下，可将各轴正向行程控制参数1320改大。
待返参考点成功后，应通过系统诊断参数0302或取从减速挡块释放的第一栅格点之间的距离，要求各轴对应诊断值介于本轴丝杠螺距（参考计数器容量）的一半左右。
角度。
注：
使用βi系列电机时无行程开关的方向判定开关
PL、PQ系列各轴行程设置数据
轴
名
正向行程
（#1320）
负向行程（参数#1321）
PL700A
PL800
PL800A
PL1000
X
4000
Y
4000
Z
8000
A
PL、PQ系列各轴行程设置数据
轴
名
正向行程
（#1320）
负向行程（参数#1321）
PL1000V
PL1200
PL1200S
PQ1000
X
4000
Y
4000
Z
8000
A
PV系列各轴行程设置数据
轴
名
正向行程
（#1320）
负向行程（#1321）
PV750
PV800
PV1000
PV1000S
X
4000
Y
4000
Z
8000
A
PV系列各轴行程设置数据
轴
名
正向行程
（#1320）
负向行程（#1321）
PV1300
PV1300S
PV1500
PV1600
PV1800
X
4000
Y
4000
Z
8000
A
3.4故障查寻
这部分简略地指导用户鉴别简单电气故障和确定故障发生的位置，后述内容为机床生产厂家制定的报警及操作信息从NO2002-NO2118，一些复杂的故障在本章中不一一叙述，系统报警详见FANUC的操作和维修说明书。
注意：
这部分的操作过程中有一些带电操作，必须由熟练的专业人员进行。
﹙1﹚初步检测
建议做一下初步检查：
1、检查三相主电源输入电压是否正确。
2、检查是否有电路断路器断开或脱扣。
3、检查直流电源单元的输出电压是否正确。
4、如果显示屏上显示有机床故障信息，请参看7.2节。
﹙2﹚出错及操作信息
该节所有出错信息均可在FANUC控制器上显示如下：
2002N.C.BATTERYLOW（控制单元电池电压低）
按以下步骤在出现报警后一周内更换电池：
1、接通机床的CNC的电源，等待大概30秒载关掉电源。
2、从CNC单元的上部取下电池。
首先，拔下插头，再从电池盒中取出电源。
3、安装上新的电池，插好插头。
2003GUARDDOOROPEN（机床防护门没关）
在防护门开着时想要启动主轴或者执行程序，屏幕上即会显示这个信息，关上防护门信息便自动消失。
如果防护门关上后信息未取消，检查防护门的安全开关是否有问题。
2004AXESLUB.OILLOW（润滑油过低）
提前警告润滑装置中的油面正在降低。
这个信息不会导致停机，而且可能用面板上红色报警复位键按钮暂时消除，但是当它第一次出现后，就应用恰当的导轨油给润滑系统加油。
2005SPINDLESPEEDALARM（主轴速度报警）
1、指定了SO.
2、TIMER2主轴速度到达时间设置不当。
3、在攻丝过程中程序被中断或攻丝后无G80。
2006SPINDLEDRIVEALM（主轴驱动报警）
检查主轴驱动器及其电源。
2010AIRPRESSURELOW（气压过低）
1、气压过低（额定值为0.55Mpa）
2、压力开关及其设置或接线错误。
3、管路截面过小，用起时连续两秒钟以上低于压力开关动作压力。
注意：
这个警报只有在使用空气时出现，例如换刀或手动松刀操作时。
2011EMERGENCYSTOP（紧停或者输出24V电压丢失）
1、检查紧停按钮是否完全松开。
2、检查直流电源的输出是否是DC24V
3、检查紧停按钮接线是否有故障。
2012LUBPRESSURELOW（润滑油压力过低）
1、断路器QF7跳闸，润滑泵没工作。
2、润滑系统泄漏，检查各油管接头，各定量分配阀。
3、如打油时压力表读数在2Mpa以上还报警，压力检测开关或线路故障。
注意：
以上信息只在润滑循环进行时，并检测到故障发生后才显示。
一般情况下，工作中润滑循环每隔25分钟一次。
另外机床开机打开急停开关后自动润滑一次。
2013SPINDLEORENTALARM（主轴定向报警）
主轴伺服单元上的定向卡设定不正确，或伺服单元故障。
主轴编码器故障或参数有误。
2014REFERNCEM/C（需返回参考点）
开机后未执行全轴回参考点（仅限于伺服电机编码器为增量式编码器，绝对式编码器开机后无需回零）
2015TOOLNUMBERALARM（用了不正确的刀号）
M6指令中的刀号超出了刀库刀号范围，如T1-T24（视刀库容量而定）
2019TOOLUN/CLAMPEDSWITCHFAULT（刀具未夹紧、放松开关错误）
刀具松刀x0.0、紧刀开关x0.1同时有信号。
2021TOOLNOTCLAMPED（刀具未夹紧）
紧刀状态下报警：
1、紧刀检测开关松动而不能被压下
2、开关或线路故障
3、气源断开，致使气缸未回到位
4、撞块松动
松刀状态下报警：
1、松刀阀或线路故障
2、活塞故障。
2022TOOLNOTUNCLAMPED（刀具未放松）
松刀状态下报警：
1、松刀检测开关松动而不能被压下
2、开关或线路故障
3、撞块松动
未松刀状态下报警：
1、松刀阀线路故障
2、拉杆或活塞故障
3、气路泄漏
2023MAGAZINECOUNTALARM（刀库计数报警）
1、排除电路或气路问题后，选择操机床操作面板上建；
2、一只手按
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