1、VDL-850VDL-850立式加工中心故障诊断与维修立式加工中心故障诊断与维修机床其他辅助功能故障诊断与维机床其他辅助功能故障诊断与维修修工作任务 如图8-3-1所示,故障描述：机床加工过程中出现“EX1037 Cool motor overload”报警，机床冷却失效，进给轴减速停止。任务要求：工作任务工作任务 1.分析冷却控制电路原理，设计故障诊断流程思路；2.根据上述排故流程,并将检验结果记录在表8-3-1中。工作任务检查内容检测结果知识引导 机床辅助功能是指除了机床运动轨迹控制之外，辅助机床切削加工的动作控制。以FANUC 系统为例，辅助功能一般用M代码来表示。M代码是机床加工程序中
2、的重要组成元素，它控制了包括加工中心换刀、主轴正反转、冷却、润滑等主要功能。例如：主轴正转功能M03、冷却液打开功能M08等等。在前面的任务中，已对加工中心刀库、主轴等功能故障进行了详细介绍。在本任务中，我们将重点对润滑、冷却、排削等故障进行诊断与分析。知识引导 一润滑功能 加工中心的润滑控制在机床加工过程中具有非常重要的作用，它不仅具有润滑作用，而且还具有冷却作用，以减小机床热变形对加工精度的影响。润滑系统的设计、调试和维修保 养，对于保证机床加工精度、延长机床使用寿命等都具有十分重要的意义。知识引导 1.润滑类型 目前，机床上常用的润滑方式有油脂润滑和油液润滑两种方式。油脂润滑是数控机床的
3、主轴支承轴承、滚珠丝杠支承轴承及低速滚动线导轨最常采用的润滑方式；高速滚动直线导轨、贴塑导轨及变速齿轮等多采用油液润滑方式（如下图8-3-3所示）。知识引导知识引导 2.润滑系统检测装置 润滑系统中除了因油料消耗，油箱过少而润滑系统供油不足外，常见的故障还有油泵失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油严重等。因此，在润滑系统中设置了检测装置，用于润滑系统工作状态实施监测，避免机床在缺油状态下工作，影响机床性能和使用寿命。按照检测传感器的类型，可以分为以下3种：知识引导（1）液面检测 机床在工作一段时间后，润滑油液面会降低，根据油泵中润滑油液面高低，在润滑泵内部设置一个液位传感器。当润滑液位低
4、于传感器时，液位开关会将信号输入到系统PMC进行报警处理，如下图图8-3-4所示。知识引导知识引导(2)过载检测 在润滑泵的供电回路中使用过载保护元件(如下图8-3-5所示)，并将其热过载触点作为PMC系统的输入信号，一旦润滑泵出现过载，PMC系统即可以检测到并处理，切断电机电路。知识引导知识引导 二冷却功能 加工中心冷却系统是由冷却泵、水管以及控制开关组成（如下图8-3-6所示），冷却泵安装在机床底座的水箱里，冷却泵将冷却液从水箱打出经水管、喷嘴对切削刀具、工件进行冲洗。一方面降低加工过程中产生的热量，降低刀具损耗；另一方面，将加工中的铁屑冲出，提高加工质量。知识引导知识引导 1.冷却系统控
5、制原理分析 加工中心冷却控制是由PMC程序经过逻辑处理输出Y信号，控制中间继电器线圈，然后触发接触器开关，最后控制冷却泵运转。知识引导(1)PMC程序 以VDL-850加工中心为例，冷却控制的输出信号为Y2.5,(如下图8-3-7所示)。一般来说，机床冷却控制有手动和自动控制两种方式。手动方式下，按下面板冷却按钮即可控制冷却状态；自动方式下，输入M08指令。两种状态下均可触发Y2.5信号通断。知识引导 2.主轴方向控制 与串行主轴不同的是主轴正、反转控制是有变频器接口STR、STF确定。正、反转控制由PMC程序进行控制。例如：当主轴需要旋转时，应将I/O模块的Y2.0和Y2.1的常开点用接插件
6、接至主轴模块的STF和STR及公共端SD,确保主轴正反转正常连接。如下图8-2-7所示。知识引导知识引导（2）电气原理图 如下图8-3-8冷却系统电气原理图所示，冷却供电回路包含主电路和控制回路两个部分。由控制回路中KA06继电器触点触发KM5接触器线圈，然后控制KM5接触器主触点吸合接通冷却泵电机。知识引导知识引导知识引导 三机床排屑系统 加工中心排屑系统是数控机床普遍配备的装置,其结构较为简单，但在生产过程中却具有重要的作用,一旦发生故障，虽然对操作人员的安全并未构成威胁,但对生产工作也会产生较大的负面影响。1排屑器类型 按照排屑系统结构来分，目前，常见的排屑器可以分为链板式排屑机和螺旋式
7、排屑机两种。知识引导（1）螺旋式排屑机 螺旋式排屑机主要用于机械加工过程中金属、非金属材料所切割下来的颗粒状、粉状、块状及卷状切屑的输送。可用于数控车床、加工中心或其它机床安放空间比较狭窄的地方，如下图8-3-9所示。知识引导知识引导（2）链板式排屑机 如下图8-3-10所示，链板式排屑机广泛应用于数控机床、组合机床、加工中心、专业化机床、流水线、自动线等切屑，大型机床及生产线的远等距离的切屑输送。链板排屑机产品具有通用化、标准化程度高，操作简单、运行可靠、拆装方便、维修容易等特点。亦可与其它排屑装置联合使用，形成各种形式排列的切削处理系统。知识引导知识引导 2.排屑工作原理 跟上述的冷却系统
8、工作原理相类似，排屑系统同样是机床辅助功能的一种。通过系统PMC程序发出输出信号，触发继电器线圈，然后导通接触器主触点控制电机运转。目前，考虑到机床排屑过程中会有铁屑卡住排屑系统导致电机损坏的因素，排屑电机设计了正反转控制功能。当正转排屑时出现机械卡死的现象时，可以控制排屑系统反转，取出障碍物后再进行正常排屑。以VDL-850加工中心为例，排屑系统电气原理图如下图8-3-11、图4-3-12所示。知识引导知识引导任务实施 一准备工作 1.设备：VDL-850加工中心或者具有相似功能的实验台。2.工具：万用表、螺丝刀等常规检测工具，机床电气原理图及相关技术资料。3.情境导入：机床加工过程中，系统
9、出现“EX1037 Cool motor overload”报警，加工停止。4.任务确定：根据报警产生原理，结合VDL-850加工中心电气原理图，完成故障诊断与排除。任务实施 二实施步骤 1.分析报警信息，确定排查思路 根据报警信息“EX1037 Cool motor overload”，提示为冷却电机过载。因此，初步怀疑是由于电机运转过程中负载太大所引起。2.查看冷却输出信号 查阅VDL-850电气原理图，找出冷却系统输出信号地址。进入PMC程序信号监控画面，观察冷却信号状态。任务实施冷 却 地 址信号状态任务实施 3.根据机床电气原理图，检查冷却供电回路。查看机床电气原理图，找出冷却系统控制回路，分析电气原理图控制原理。利用万用表等常规工具检测电路通电状态，并完成下表8-3-6填写。任务实施任务实施任务实施电气元件名称电路通断状态任务实施 4.故障定位 根据上述故障排除过程，确定故障所在位置，分析故障原因。任务评价课后作业 1.根据VDL-850机床电气控制原理图，分析引起排屑系统故障的原因。
