北川手柄式4.5轴接发FANUC加工中心的接线方法

原标题:数控机床故障诊断与维修从入门到精通

数控机床是高度机电一体化的产品数控机床出现故障不能及时修复,将会给生产企业造成很大的损失学习和掌握数控維修技术,对企业的维修技术人员和操作人员就显得非常重要

下面小编为大家推荐一本图书《数控机床故障诊断与维修从入门到精通》,本书是以实际生产为主导重点讲述了企业生产中常见数控机床故障的维修方法。通过本书的学习可以提升自己的数控维修技能,更加有效率地进行生产

本书以知识提炼+结构精讲+图文阐述+故障分析的“1+1+1+1”的学习方式,逐步深入地讲解机床的结构、故障的诊断维修方法编写中力求理论表述简洁易懂,步骤清晰明了便于掌握应用。全书分为上、中、下三篇共十七章。

上篇为第一~六章详细描述了數控机床维修的基本工作方法、电气基础、***与调试、管理与维护和数控机床PLC的应用与故障诊断,介绍了数控维修的必备知识以及数控机床的维护保养。

中篇为本书的重点约占全书篇幅的3/5,详细讲解数控系统的故障与维修

第七章,数控系统的故障诊断与维修主要講述数控系统的故障的类型、表现和基本故障的解决方法,细分为软、硬件故障的详细阐述和FANUC、SIMENS数控系统特有故障的解决

第八章,数控機床机械故障诊断与维修概述主要对数控机床的机械故障做了一个概述,引出了下面章节的详细维修说明

第九~十六章,详细对故障診断以及维修方法作了讲解力求简明扼要、直达要点。

下篇为第十七章数控机床的大修,此章主要讲述数控机床大修的原理、流程、方法以及维修的注意事项并且以主轴电动机的拆卸作为一个着力点,力求使读者先期对设备大修有一个概念上的认识为以后机床的大修做好理论上的准备。

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第一章数控机床维修概述

第一节数控机床维修的相关概念002

一、数控机床维修的意义002

②、数控设备的重要指标003

三、数控机床修理的内容003

第二节数控机床故障的特点和分类004

一、数控机床故障的特点004

二、数控机床故障的分类004

第彡节数控机床维修的要求006

一、对维修人员的素质要求006

二、技术资料的要求006

三、工具及备件的要求006

第二章数控机床维修的基本工作方法

第一節数控机床维修的工艺过程010

第二节数控机床维修的基本原则011

第三节数控机床维修前的现场调查012

第四节数控机床维修采用的基本方法013

第三章數控机床维修的电气基础

第一节常见电气元器件与电路符号017

第二节电气原理图的识读019

一、电气原理图规则019

二、机床电气原理图的分析方法020

彡、典型机床电气原理图的分析021

四、电气元器件布置图的识读025

五、电气***接线图的识读025

第三节维修常用工具和使用026

一、电工基本工具026

二、数控维修常用电工仪表028

三、数控机床机械装调拆卸装配工具029

四、数控机床机械维修常用工具030

五、数控机床维修仪表032

第四节机床导线的规格和选用039

一、导线型号及用途039

三、导线颜色的选择041

四、选用导线时的注意事项041

一、钎焊工具和器材044

二、钎焊操作要领046

第四章数控机床的安裝与调试

第一节数控机床的***048

一、数控机床的基础处理和初就位048

二、数控机床部件的组装连接052

三、气动卡盘的***实例053

四、数控系统的連接和调整056

第二节数控机床的调试057

一、数控机床水平调整057

第三节数控机床的检验与验收059

一、检验与验收的工具059

二、数控机床噪声温升及外觀的检查059

三、数控机床几何精度的检验060

四、数控机床定位精度的检验071

五、数控机床切削精度检验073

六、数控机床性能与功能的验收075

第五章数控机床的管理与维护

第一节数控机床的管理与维护概述077

一、数控机床的管理与维护的意义077

二、数控机床维护的项目078

第二节数控机床的使用條件081

一、数控机床对电源的要求082

二、数控机床环境温度083

三、数控机床环境湿度083

四、数控机床位置环境要求083

五、数控机床对海拔高度的要求083

苐三节数控机床管理的内容和方法084

一、数控设备管理的主要内容084

二、数控机床管理方法085

第四节数控机床点检管理085

一、数控机床点检管理流程086

二、数控机床设备点检的内容086

三、数控机床设备点检的周期087

四、数控机床的非生产点检088

第五节数控机床实用点检表090

一、数控车床日常点檢卡090

二、加工中心日常点检卡091

第六章数控机床PLC的应用与故障诊断

第一节PLC的组成与工作原理092

一、PLC的基本组成092

二、PLC的工作原理094

第二节数控机床嘚PLC097

一、数控机床PLC的形式097

二、PLC与外部信息的交换098

三、数控机床可编程控制器的功能100

二、PMC的信号地址102

三、PMC梯形图程序105

第四节数控机床PLC的维护113

一、PLC的维护内容113

二、PLC的常见故障及其处理方法114

第七章数控系统的故障诊断与维修

第一节数控系统的概念116

一、数控系统的总体结构116

二、数控系統的功能118

第二节数控系统的硬件119

一、单微处理器和多微处理器结构的数控装置119

二、单微处理器结构系统120

三、多微处理器结构系统121

四、多微處理器的CNC装置各模块之间结构121

第三节数控系统的软件122

一、数控系统软件的基本任务122

二、数控系统控制软件的结构124

第四节数控系统的插补原悝125

一、插补的基本概念125

二、插补运算的方法126

第五节数控系统故障的概述128

一、数控系统(CNC)故障诊断的重要性128

二、数控系统(CNC)的故障特点129

苐六节数控系统(CNC)的软件故障129

一、软件故障类型129

二、软件故障现象分析130

三、干扰及其预防131

第七节数控系统(CNC)的硬件故障132

一、硬件故障類型132

二、由软件故障引起的硬件故障132

第八节数控系统故障与维修综述133

一、经济型数控机床系统故障133

二、全功能型数控机床系统故障134

第八章數控机床机械故障诊断与维修概述

第一节数控机床机械故障概述137

一、数控机床机械故障的类型138

二、数控机床机械故障形成的特性138

三、数控機床机械故障特点138

第二节数控机床机械故障诊断方法139

二、具体诊断方法140

第三节数控机床机械故障诊断步骤142

第九章伺服系统的故障诊断与维修

第一节伺服系统的概念146

一、伺服系统的分类147

二、数控机床对伺服系统的基本要求149

三、伺服电动机的选用原则149

第二节进给伺服系统的驱动え件151

一、步进电动机及其驱动151

二、直流伺服电动机及速度控制单元158

三、交流伺服电动机及速度控制单元162

第三节进给伺服系统的检测装置164

一、检测装置概述164

第四节常见I/O元件172

一、主轴驱动的概述181

二、主轴驱动的功能要求182

第六节伺服系统的位置控制184

一、数字脉冲比较伺服系统184

二、相位比较伺服系统186

三、幅值比较伺服系统187

第七节直线电动机进给系统187

一、直线电动机概述187

二、直线电动机与机床进给系统的优缺点比较189

彡、直线电动机的优点190

四、直线电动机在数控机床中的应用191

第八节伺服系统的故障与检修191

一、伺服系统的检修流程图191

二、进给伺服系统的故障与维修192

三、机床失控的故障与维修193

四、机床振动的故障与维修193

五、定位精度差和加工精度差的故障与维修194

六、返回机床参考点的故障與维修195

七、电动机的故障与维修196

八、接触器常见的故障与维修198

九、继电器常见的故障与维修200

第十章主轴设备的故障诊断与维修

第一节数控機床主传动系统202

一、数控机床的主传动202

二、数控机床的主传动装置203

第二节主轴部件结构206

一、数控机床主轴系统206

二、主轴轴承的配置形式207

三、主轴端部的结构208

五、主轴内刀具的自动夹紧和切屑清除装置209

六、主轴准停装置210

第三节数控机床主传动系统及主轴部件结构实例212

一、数控車床主传动系统212

二、立式数控铣削加工中心215

第四节数控机床主轴的故障与维修216

一、主轴部件常见的故障及其诊断方法216

二、主轴损坏的机械檢修方法221

三、数控机床主轴系统故障的检修流程221

第五节主轴通用变频器常见故障诊断与排除222

一、主轴变频器的保护种类222

二、主轴变频器报警说明223

三、主轴通用变频器常见故障及处理223

第十一章进给系统的故障诊断与维修

第一节数控机床的进给系统226

一、数控机床对进给系统机械蔀分的要求226

二、进给传动系统的典型结构227

三、进给系统机电关系图227

一、机床导轨的功用228

二、导轨应满足的基本要求228

四、滚动导轨的***、預紧与调整232

第三节滚珠丝杠螺母副240

一、滚珠丝杠螺母副的工作原理240

二、滚珠丝杠螺母副的特点240

三、滚珠丝杠螺母副的主要尺寸参数241

四、滚珠丝杠螺母副的结构类型242

五、滚珠丝杠螺母副的***方法243

六、滚珠丝杠传动副的间隙调整方法244

七、滚珠丝杠副的保护及润滑246

第四节齿轮传動装置247

一、齿轮传动形式及其传动比的最佳匹配选择247

二、齿轮间隙的消除248

三、齿轮间隙调整应用实例250

第五节进给系统的故障诊断与维修253

一、滚珠丝杠副的特点253

二、滚珠丝杠副故障诊断254

三、丝杠副的损坏现象及修理方法255

第六节导轨的故障与维修255

一、导轨的故障与诊断255

二、液体靜压导轨的调整与维修256

三、导轨修理的原则256

四、导轨面的修复方法及特点257

第七节齿轮传动的故障与维修257

一、齿轮传动的特点257

二、齿轮传动故障诊断内容及排除方法258

第十二章液压系统的故障诊断与维修

第一节数控机床液压系统的构成259

一、液压传动系统的概述259

二、液压系统的能源部分261

三、液压系统的执行部分、控制部分和辅件部分262

第二节数控机床液压系统回路调试265

一、压力控制回路的调压265

二、速度控制回路的调速268

三、方向控制回路的调向271

四、多执行元件动作控制回路的调序274

第三节数控机床液压系统分析276

一、MJ-50数控车床液压系统分析276

二、TH6350卧式加工中惢液压系统分析278

第四节液压系统的***、调整与调试280

一、液压系统的***280

二、液压系统的调整281

三、液压系统的调试282

第五节液压系统的故障與维修283

一、油液污染对机床系统的危害283

二、液压系统常见故障及其诊断方法283

三、电磁换向阀的常见故障与排除方法285

四、液压油质量品质好壞判断的常用方法286

五、液压油使用注意要点287

六、液压系统的点检与定检288

七、液压系统拆卸和检修时的注意事项288

第十三章气动系统的故障诊斷与维修

第一节数控机床气动系统的构成290

二、气动执行元件295

三、气动控制元件296

第二节数控机床气压系统的回路调试298

一、压力控制回路的调壓298

二、方向控制回路的调向299

三、速度控制回路的调速300

四、安全保护回路304

五、往复运动回路305

六、供气点选择回路307

第三节数控机床气动系统分析307

一、卧式加工中心气动传动系统分析308

二、数控车床真空卡盘气动回路分析312

三、加工中心气动换刀系统分析313

第四节气动系统的故障及维修314

┅、气动系统常见故障及其诊断方法314

二、气动系统维护的要点314

三、气动系统的点检项目及内容315

第十四章自动换刀装置及工作台的故障诊断與维修

第一节自动换刀装置317

一、自动换刀装置概述317

二、典型的自动换刀装置318

三、刀台接近开关327

第三节刀具交换装置333

一、刀具交换装置概述333

②、刀具交换装置典型结构333

第四节数控机床工作台337

一、数控分度工作台337

二、数控回转工作台339

三、带有交换托盘的工作台341

第五节数控工作台嘚***与调试343

一、数控工作台的***343

二、数控工作台的调试345

第六节自动换刀装置的维修与调整347

一、自动装置常见故障及排除方法347

二、数控機床刀架故障检修流程351

第七节工作台的故障与维修352

一、T槽工作台的特点352

二、平面工作台的常见故障及排除方法352

三、回转工作台的常见故障忣排除方法353

第十五章润滑系统的故障诊断与维修

第一节润滑系统概述356

一、润滑剂的类型356

二、润滑剂的性能比较357

四、润滑系统选择的原则358

第②节数控机床润滑系统359

一、数控机床润滑的特点359

二、不同机床、系统对润滑方法的要求360

三、数控机床常用的润滑方法360

四、数控机床的润滑系统361

第三节滑动轴承的润滑365

一、滑动轴承的失效365

二、润滑剂的性能和轴承金属的抗腐蚀能力366

三、滑动轴承润滑剂选择的主要因素366

四、滑动軸承润滑油的选择368

第四节滚动轴承的润滑369

一、滚动轴承选用润滑脂应考虑的因素370

二、滚动轴承使用润滑油润滑的优点371

三、滚动轴承润滑油嘚选择371

第五节齿轮传动的润滑373

一、齿轮的主要损坏类型374

二、闭式齿轮传动润滑的方法376

三、开式齿轮传动的润滑379

第六节机床导轨的润滑381

一、導轨工作的特点382

三、机床导轨润滑剂的作用和选择382

第七节液压系统的润滑385

一、液压油的重要特殊性能386

二、液压元件的润滑387

三、非液压元件嘚润滑388

第八节主轴的润滑390

一、主轴的润滑方式391

二、主轴的防泄漏措施392

第九节润滑系统的故障与维修394

一、润滑系统常见故障及其诊断方法394

二、润滑油常见故障及其诊断维修方法395

第十六章其他装置的故障诊断与维修

一、卡盘的结构及分类397

一、传统尾座的概述401

二、液压尾座的结构401

彡、液压尾座的特点402

四、液压尾座的工作原理403

一、排屑装置的概述405

二、排屑装置的分类405

二、机床导轨防护罩409

第五节辅助装置的故障及维修413

┅、卡盘常见故障诊断及排除方法413

三、尾座常见故障诊断及排除方法415

五、排屑装置常见故障诊断及排除方法415

六、排屑装置维护416

七、防护装置维护416

第十七章数控机床的大修

第一节数控机床的大修理418

一、数控机床大修的前期立项工作418

二、大修理的内容419

三、数控机床大修的要求419

四、数控机床大修前的准备419

五、数控机床大修的工艺过程421

六、数控机床大修的质量要求422

七、数控机床大修的精度检验424

八、数控机床大修单425

第②节数控机床部件的拆卸、清洗与换修426

一、数控机床的拆卸原则和注意事项426

二、零件的拆卸方法426

三、数控机床零部件的清理428

四、零件的检查与换修原则429

五、数控车床回转刀架拆卸及维护保养实例429

第三节电动机的大修432

一、电动机的拆卸原则433

二、电动机小修(月维修)的项目433

三、电动机大修(年维修)的项目434

四、电动机拆卸及维护保养实例434

附录一FANUC系统报警信息一览

一、控制器的故障诊断440

二、伺服驱动器的故障诊斷440

三、主轴驱动器的故障诊断441

四、电源部分的故障诊断445

五、程序错误报警信息445

附录二SIEMENS系统报警信息一览

一、数控系统报警信息456

1.1机床本体主要参数

X轴方向移动量(笁作台左右)

Y轴方向移动量(滑鞍前后)

Z轴方向移动量(主轴头上下)

从工作台上部到主轴端面的距离

作业面大小(X轴方向*Y轴方向)

300KG(均一载荷)

250mm(因鈈同规格有所差异)

刀具更换时间(切削至切削)

1.4秒:刀库14且刀具2KG/个之情形

基本控制轴数 3轴(X、Y、Z轴)

后台编辑(多个程序同时编辑)

带有控制器┅体型显示装置10-4英寸彩色LCD

阅读机 / 穿孔机接口

追加48组工件坐标系G54.1

操作引导i(包括循环检测)

刀具补偿存储器CD/H 代码.形状/磨损别

1.3设备周边标准附件说奣

对应中国安全标准工作灯

日本发那科Robodrill小型加工中心

客户群体:汽车部件、精密钟表、医疗器械、家电、IT电脑数码、通讯器材、智能手機、智能平板电脑、铜公加工、4轴高速加工、摄像器材、精密模具、电脑硬盘、汽车发动机缸盖、转向机、涡轮、汽车空调部件、摩托车發动机零部件等都是发那科擅长的加工领域。均大量采用发那科的小型加工中心来完成

品牌:日本发那科FANUC
     铣削、镗孔、侧面切削加工中進行多面和轮廓加工,即加工各种不同类型的汽车部件通过高速、高精度地三维加工树脂模型、电极、精密部件和模具。并适合于从铝等轻金属的高速切削到不锈钢的切屑电器和小部件加工还可对镁注塑部件、压铸部件、锻造部件等进行去毛边和倒角加工。

 FANUC(发那科)小型加工中心的应用领域:由于FANUC加工中心是使用其它其集团的大,***稳定的数控系统FANUC-31I的版本在数控处理速度,三维加工预读功能等方面大夶优胜于FANUC其它版本或其它品牌的数控系统,独具优势!特别是手机模具的铜电极加工具有压倒性的优势!而且它的性价比是其它日本层佽的高速机无法比拟的。FANUC加工中心性能高稳定性少故障,是客户惠顾FANUC加工中心的一个首要原因数据处理速度快导致效率高,表面的品質高(特别是表面光洁度)广泛应用于通讯,IT汽配,电子数码产品,机械加工等领域。

1、FANUC史上性能的FANUC-31I数控系统高性能,高稳定性及高效率:

1)高速数据处理能力在三维加工过程中,如果单位精度设置为0.001mm将意味着加工程式的容量要比原来的增加好几倍的程序容量,沒有高性能高速的数控系统是不可能做好这部分的数据处理加工的!市场上的大多数的钻铣中心还是采用低版本的FANUC-0iMC数控系统处理数据时難免力不从心。

2)FANUC数控系统在市场上比较普及很多人会使用,对企业招聘员工方面比较方便

2、高刚性主轴,除了正常的钻孔攻丝加笁外,的优势是在铣削及镗孔加工:

1)无论是10000转还是24000转的主轴均是11Kw/3.7Kw(1分额定功率/连续额定功率):也就是说FANUC机床的主轴可在短时间内做刚性嘚加工动作,比如粗铣镗孔,这是其它日本品牌加工中心无法企及的!其它品牌的主轴一般为5.5Kw/3.5Kw(30分额定功率/连续额定功率)

2)电机与主轴矗接连接的结构,即直联式主轴

3)采用装入润滑脂的轴承,不用频繁维护而长期使用

4)高速主轴采用低发热的高速度高精度的轴承。

5)主轴高扭矩规格将低速区的扭矩提高32%,从53Nm提升到70Nm的扭力

6)形状曲面越是复杂,越是体现FANUC加工中心的效率及精度光洁度。

1)高速控淛扭矩加减速控制,FANUC小型加工中心三轴均可达1.3G的高加速度加速度即意味着机床运动时的反应速度,加速度越高机床的反应速度就越赽,调整运动方向运动的时间就越短

2)在这里,有很多的朋友存在误导以为快速进给速度越快(很多品牌的台湾机或韩国机说可以达箌50m/min的快速进给速度),反应速度及加工效率就越快这未必可以达到高效率及高反应速度。特别是在小型加工中心由于行程不大,快速進给速度意义不大***主要的参数还是“加速度”!更何况还有一个体现切削效率的“切削速度”。所以不轻易“快速进给速度”迷惑

1)FANUC尛型加工中心装备超高分辨率的脉冲编码器,进行以纳米为单位的插补和反馈***小的精度单位可设置0.0005mm.。

2)纳米插补AI轮廓控制II(选购件),冲击控制(选购件)NURBS插补(选购件),纳米平滑加工(选购件)快速数据服务器(选购件)。

3)高可靠机械结构FANUC机床大多数客户昰长期月30天×24小时工作,机床能保持精度稳定不变故障率极低!

5、AI热变位补偿功能

标准配置的三轴AI热变位补偿功能,对主轴及进给轴的動作所引起的热变位进行补偿处理以确保加工的高精度。

1)借助伺服延迟大幅减少形状误差

2)借助AI轮廓控制II可实现极其平滑的加工表面这点是电子消费品类加工特别严格的!

7、机器人自动化生产线

FANUC公司本身也生产机械手产品,数控系统也是使用FANUC系统在产品兼容性完全沒有问题,使客户在将来要组建自动化生产线时无论是从小的加工单位还是大规模的流水生产线,更容易兼容及方便

8、使用领域更广,多方面***了客户有风险

FANUC小型加工中心除了可以加工精密零件加工外同时也可以加工模具的铜电极,假如在客户的定单不很充足时吔可以接类似铜电极的加工。

9、四轴/五轴联动加工

FANUC小型加工中心是市场上拥有四/五轴联动加工技术的厂家之一市场上的其它竞争对手品牌的钻铣中心机绝大部分是假四/假五轴加工,无法做到四/五轴联动加工

     原装进口,采用简便而又高可靠性的转塔式机构电机和主轴直接连接的结构,通过追加上附加1轴可以同时进行4轴的轮廓控制,如果使用分度工作台则可以进行多面加工,配备的控制装置及伺服系統实现高速、高精、高效的钻孔攻丝加工。

参考资料

 

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