1、数控车床故障诊断与维修柳州职业技术学院柳州职业技术学院 机电工程系机电工程系数控系统不能正常工作的故障诊断与维修学习情境1.1 1、能识读数控车床控制系统电气原理图2、会使用数控车床的操作面板并完成系统的通电试车操作3、初步具备数控系统的故障判别及处理能力4、会收集信息并进行处理5、能按要求做好安全防范措施，适应小组协作学习6、具有自主分析问题和解决问题的意识 学习要求：课题引入：问题引出：一台数控车床的数控系统出现故障，无法工作，我们作为数控设备维修人员，应如何有效开展维修工作？需要哪些知识和技能？提问：1、你们在操作数控车床时，对数控系统的操作是否熟悉？ 2、谁操作数控车床时，系统出现过不
2、正常的情况，你当时如何处理？理论知识准备：1、能分析数控车床控制系统电气原理图；2、会利用数控车床的技术资料完成系统安装连接；3、会使用数控车床的操作面板并完成系统的通电试车操作。只有了解数控系统的工作原理及连接，会分析数控车床控制系统电气原理图，熟悉数控车床的操作面板，才能完成系统故障的分析与排除 学习要求21 广州GSK980TD数控系统 2.1.1 GSK980TD数控系统简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现m级精度运动控制和PLC逻辑控制。
3、GSK980TD型号的意义如下： 21 广州GSK980TD数控系统 2.1.1 GSK980TD数控系统简介1.产品技术特点： （1）X、Z二轴联动、m级插补精度，最高速度16米/分（可选配30米/分） （2）内置式PLC，可实现各种自动刀架、主轴自动换档等控制，梯形图可编辑、上传、下载；I/O口可扩展（选配功能） （3）具有螺距误差补偿、反向间隙补偿、刀具长度补偿、刀尖半径补偿功能 （4）采用S型、指数型加减速控制，适应高速、高精加工 （5）具有攻丝功能，可车削公英制单头/多头直螺纹、锥螺纹、端面螺纹，变螺距螺纹（6）螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定，高速退尾处理 （7）集成中文、英文显
4、示界面，由参数选择 （8）零件程序全屏幕编辑，可存储6144KB、384个零件程序 （9）提供多级操作密码功能，方便设备管理 （10）支持CNC与PC、CNC与CNC间双向通讯，CNC软件、PLC程序可通讯升级 （11）安装尺寸、电气接口、指令系统、操作显示界面与980TA兼容 21 广州GSK980TD数控系统 2.1.2 GSK980TD 连接1. GSK980TD的操作面板图 21 广州GSK980TD数控系统 2.1.2 GSK980TD 连接1. GSK980TD的接口连线图 21 广州GSK980TD数控系统 2.1.2 GSK980TD 连接1.接口说明 21 广州GSK980T
5、D数控系统 2.1.2 GSK980TD 连接2.电源接口连接GSK980TD采用GSK-PB电源盒，共有四组电压：+5V（3A）、+12V（1A）、-12V（0.5A）、+24V（0.5A），共用公共端COM（0V）。GSK980TD出厂时，GSK-PB电源盒到GSK980TD CN1接口的连接已完成，用户只需要连接220V交流电源。 GSK-PB电源盒到GSK980TD CN1接口的连接图： 21 广州GSK980TD数控系统 2.1.2 GSK980TD 连接3干扰及其预防 正确连接机床、系统的地线 防止强电干扰 1）在交流接触器线圈的两端、交流电动机的三相输出端上并联RC吸收器。 2）
6、在直流接触器或直流电磁阀的线圈两端，加入续流二极管。 3）CNC的输入电源线间加入浪涌吸收器与滤波器。 4）伺服电动机的三相电枢线采用屏蔽线。 抑制或减小供电线路的干扰 1）对于电网电压波动较大的地区，应在输入电源上加装电子稳压器。 2）线路的容量必须满足机床对电源容量的要求。 3）避免数控机床和电火花设备频繁起动、停止的大功率设备共用同一干线。 4）安装数控机床时应尽可能远离中频炉、高频感应炉等变频设备。2.2 数控系统的具体电路控制 2.2.1数控系统电源连接控制 1数控系统电源连接控制 2数控系统连接原理分析三相电源L1、L2、L3经过空气开关QF0输出，作为机床电气控制系统的总电源。其
7、中相线L3通过开关QF6、继电器KA0的触点连接到开关电源的电源输入端L上，零线N、地线PE分别连接到开关电源的L、N上，形成220V的交流电压供开关电源使用并提供保护接地。2.2 数控系统的具体电路控制 2.2.2 数控系统上电控制1数控系统上电控制 2.2 数控系统的具体电路控制 2.2.2 数控系统上电控制 2、数控系统上电工作过程 三相电源其中L1、L2两相通过FU1、FU2输入到变压器TC2，经过TC2降压后形成110伏交流电压供给控制电路。 起动时按下启动按纽SB2，控制电源从1号线SB1按纽5号线中间继电器KA00号线变压器TC2形成回路，KA0得电并自锁KA0常开触电闭合（图一
8、）开关电源得电开关电源输出24V、+12V、-12V、+5V直流电压供给数控系统数控系统得电并处于待机状态。 停止时按下停止按纽SB11号线与3号触点断开控制电路电源回路断开KA0失电KA0常开触点打开开关电源断电数控系统断电数控系统处于停止状态。 数控设备故障诊断与维修数控设备故障诊断与维修学习过程汇报书学习过程汇报书班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： 学习情境学习情境学习子情境学习子情境故障现象故障现象故障分析故障分析基本工作思路与工作计划基本工作思路与工作计划资料、工具、材料清单资料、工具、材料清单故障诊断及处理记录（包故障诊断及处理记录（包括可能危险及防范措施）括可能危险及防范措
9、施）故障点及处理结果故障点及处理结果借鉴与不足借鉴与不足评分评分自评分自评分组间评分组间评分教师评分教师评分综合分综合分技能操作训练过程资料要求1、完成分组，确定组长，确定故障设备和任务2、准备好相关设备技术资料3、调查故障数控机床的具体故障现象，并进行记录 资 讯 获取知识，收集故障信息采用随机分组法，分成4个维修小组，每个小组完成1台数控机床系统上电故障的维修。时间20分钟1、讨论分析数控车床系统上电的故障原因2、确定小组故障诊断方案，明确小组分工3、制定小组故障诊断与维修方法、步骤、进度及安全保障措施4、制定小组工作计划5、列出维修工具、材料清单及成本预算 决策、计划 确定故障诊断方案，
10、制定故障诊断与维修工作计划以小组形式进行工作，各组长要汇报小组的故障诊断方案、分工情况和相应安全保障措施。时间30分钟1、准备工具材料,按照维修计划进行故障诊断与维修作业2、记录维修过程,填写故障诊断处理结果 3、组间、组内互相设置系统上电故障进行交叉强化训练4、整理维修过程相关资料,各小组利用电脑制作工作汇报材料 5、安排小组进行组内讨论交流、做好汇报前的准备 实 施 按计划进行故障的诊断与维修时间100分钟做好安全保护措施了吗？要注意环境保护喔？请规范操作独立解决问题1、进行小组自查与互查，做好检查记录2、各小组向老师叙述检查情况 3、各小组汇报维修过程、效果、存在不足及改进措施，写出小组
11、自评结论4、安排小组与小组之间进行交流讨论 检查、评价 检查任务完成效果，评价工作成效，总结反思工作过程时间60分钟不要忘记对个人工作的检查并记得评分喔要做好交流，好经验要给大家分享我们期待你们的精彩汇报2.3 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析 2.3.1 典型故障分析 例1 故障现象：数控系统不能工作 故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统不能起动，经检查发现按下SB2时中间继电器KA0不能吸合，用万用表电压档测试一号线与0号线，发现没有110V控制电压，切断空气开关QF0，取下熔断器FU5用万用表电阻档测量，发现熔断器开路，检查控制电路没有发现元器件损坏和电路短路现象，更换熔断器
12、FU5后上电，电路正常故障排除。 例2 故障现象：数控系统不能自锁 故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统能上电起动，松开起动按纽SB2系统断电。用万用表电压档测试零号线与五号线,按下起动按纽SB2控制电路有110V电压，松开SB2控制电压断开。 断电拆开中间继电器KA0检查，发现连接三号线与五号线的触点已经烧毁，更换中间继电器KA0上电测试，系统上电并能自锁，故障排除。2.3 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析 2.3.1 典型故障分析 例3 故障现象：数控系统花屏 故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统能上电起动并能通过自检，但是数控系统屏幕图案字符显示零乱，用万用表交流电压档
13、测试开关电源电压输入端，电压正常，检查接地线也正常，用万用表直流电压档测试开关电源输出端，发现24V电压波动，更换开关电源系统上电测试，故障排除。 例4 故障现象：数控系统不能上电 故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统不能起动，经观察中间继电器KA0已经吸合，用万用表交流电压档测试开关电源输入端，发现没有电压，测试熔断器FU0输入端电压正常，断开电源取下熔断器用万用表电阻档测试，发现熔断器烧毁。再用万用表电阻档测试开关电源输入端，发现有短路现象，打开开关电源检查发现电源滤波电容已击穿，更换电容上电测试，系统正常，故障排除。 2.3 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析 2.3.2 其它
14、故障分析1显示屏蓝屏故障原因处理方法经常蓝屏，显示电路或IC元器件有故障更换主板偶尔出现蓝屏，系统过热或死循环程序引起关闭系统重新启动显示屏对比亮度未调好参照说明书，进行光亮度调整2.3 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析 2.3.2 其它故障分析2系统无显示故障原因处理方法输入电压不正常，系统无法得到正常电压检查系统的220V电压输入法触点，看220V电压 是否正常，若正常，则检查220V电源供给回路各元器件是否损坏，各触点接触是否良好，检查外部电压是否稳定电源盒故障，电源盒电压无输出检查电源盒电压的+5V、+12V、+24V、-12V是否正常，基正常，则需将电源盒送家厂维修系统内部元件
15、短路，导致电压不正常送厂家维修外接循环、暂停线路等短路造成检查外部连接或螺纹编码器是否把+5V电压调低，检查其线路对机床大地的绝缘度，检查编码器插头是否进水，进油，造成短路内部显示屏线路接触不良打开系统盖，将接头重新连接插紧2.3 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析 2.3.2 其它故障分析3系统报警故障原因处理方法系统显示“急停报警”，产生原因包括急停按钮按下未旋转，限位问题及线路断路故障等检查急停按钮是否下未旋转，检查限位开关是否损坏或断路导致急停线路这一回断路，检查线路是否存在短路或接触不良；是否二极管接反导致烧毁 2803IC，致使+24V信号输出无效，此时需要更换 2803IC不
16、稳定的电压导致驱动器或变频器报警，从而引起系统报警检查相应电压，加装稳压设备系统显示“驱动器准备未绪”报警驱动器没有电源供给，检查供电回路各线路有否断路，检查各元件是否损坏；系统上的驱动参数设置不当，修改以下相应参数：980T为9号，928TC为12号，928TA为10号参数；通过互换驱动器检查是否驱动器自身故障系统编程时出现程序操作报警，产生原因是进行了非法的编辑或操作不当查阅系统操作说明书的附录或本手册车床系统报警附录，根据系统的报警内容，查阅相应的处理方法系统出现程序报警或中文报警，由于参数设置不合理或编辑非法导致查阅系统操作说明书的附录或本手册车床系统报警附录，根据系统的报警内容，查阅
17、相应的处理方法智能报警GSK 980T智能报警，打开系统盖，将插头重新拔下，再插好，关好系统盖，若仍不能解决，则需送厂维修知识巩固1以下措施不具备抗干扰作用的是（ ）。A. 交流线圈两端并联RC吸收器 B. 直流线圈两端加入续流二极管C. 控制电缆采用屏蔽线 D. 电源进线端安装熔断器2以下哪种措施会增加数控系统的干扰（ ）。A. 输入电源上加装电子稳压器 B. 与电火花设备共用同一干线C. 变频器金属外壳接地 D. 电源进线端安装熔断器3数控机床广泛应用串行通信接口传送数据，常用的接口标准是( )。A. RS-232C B. DNC C.RS-422 D. MAP4CNC系统中的PLC是(
18、)。A. 可编程序逻辑控制器 B. 显示器C. 多微处理器 D. 环形分配器5通常数控系统除了直线插补外，还有（ ）。A正弦插补 B. 圆弧插补 C. 抛物线插补 D. 都不是 6数控机床的核心是（ ）。A伺服系统 B. 数控系统 C. 反馈系统 D. 传动系统1以下措施不具备抗干扰作用的是（ D ）。A. 交流线圈两端并联RC吸收器 B. 直流线圈两端加入续流二极管C. 控制电缆采用屏蔽线 D. 电源进线端安装熔断器2以下哪种措施会增加数控系统的干扰（ B ）。A. 输入电源上加装电子稳压器 B. 与电火花设备共用同一干线C. 变频器金属外壳接地 D. 电源进线端安装熔断器3数控机床广泛应用
19、串行通信接口传送数据，常用的接口标准是( A )。A. RS-232C B. DNC C.RS-422 D. MAP4CNC系统中的PLC是( A )。A. 可编程序逻辑控制器 B. 显示器C. 多微处理器 D. 环形分配器5通常数控系统除了直线插补外，还有（ B ）。A正弦插补 B. 圆弧插补 C. 抛物线插补 D. 都不是 6数控机床的核心是（ B ）。A伺服系统 B. 数控系统 C. 反馈系统 D. 传动系统练习与思考题1数控系统的概念是什么？数控系统有哪些特点？2数控系统由哪几部分？具有哪些功能功能？3说出数控系统的工作过程及分类。4数控系统的发展趋势是什么？请结合实际谈一谈自己的见解。5GSK980 TD数控系统的主要性能特点有哪些？请列举出另外一种数控系统与其作比较。6对照GSK980 TD接口布局及连线图说出系统各接口的功能？7数控系统的抗干扰措施有哪些？8请你说说自己在分析处理数控系统不能正常工作的过程与体会。
