普通車床數(shù)控改造主軸電機(jī)控制設(shè)計(jì)及故障維修
2022-2-17 來源：- 作者：-
摘要：普通車床數(shù)控改造要考慮主軸電機(jī)控制設(shè)計(jì)改造，有正轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制，關(guān)鍵還要進(jìn)行主軸停轉(zhuǎn)制動(dòng)，本文以典型案例論述主軸電機(jī)控制及制動(dòng)設(shè)計(jì)、故障測試與維修方法，對其他數(shù)控改造故障維修均有借鑒意義。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控改造；主軸控制；制動(dòng)；故障；維修
普通車床數(shù)控改造具有很好的經(jīng)濟(jì)社會效益，改造后用于職業(yè)技術(shù)學(xué)校加工制造類專業(yè)實(shí)訓(xùn)很實(shí)用，作者用 KND100i-D 數(shù)控系統(tǒng)對普通車床進(jìn)行了數(shù)控改造設(shè)計(jì)，數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M03、M05 或 M04 指令則主軸正轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，也用 ZD-15 直流電子制動(dòng)器對主軸電機(jī) M05 停轉(zhuǎn)進(jìn)行了制動(dòng)設(shè)計(jì)改造。使用一年后曾出現(xiàn)故障，現(xiàn)有職業(yè)教育、本科教育相關(guān)教材等書籍并沒有論述相關(guān)故障維修，不少企業(yè)也很缺乏數(shù)控機(jī)床故障維修人才，這也是職業(yè)技術(shù)教育加工制造類專業(yè)教學(xué)需要解決的問題，作者查閱文獻(xiàn) [2][3][4][5]，進(jìn)行了現(xiàn)場測試研究，解決了故障維修問題，今做介紹，具有推廣借鑒意義。
1、數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號控制三相交流電機(jī)設(shè)計(jì)原理
KND100i-D 數(shù)控系統(tǒng)采用圖 1 所示持續(xù)信號控制主軸三相交流電機(jī)原理如下：圖 1(c) 數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行M03，直流繼電器 J1 線圈帶電，J2、J3 不帶電，圖 1(b)中直流繼電器 J1 常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器 KM1 線圈帶電，圖 1(a) 中直流繼電器 J1 常閉觸點(diǎn)斷開，交流接觸器主觸點(diǎn) KM1 閉合，電機(jī) M 正轉(zhuǎn)。
圖 1(c) 數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M05 再執(zhí)行潤滑指令 M32（M31 為停止?jié)櫥噶睿绷骼^電器 J1、J2 線圈均不帶電，J3 線圈帶電，圖 1(b) 中直流繼電器 J1、J2 常開觸點(diǎn)均斷開，交流接觸器 KM1、KM2 線圈均不帶電，圖1(a) 中交流接觸器主觸點(diǎn) KM1、KM2 均斷開，電機(jī) M停轉(zhuǎn)。圖 1(a) 中 J3 常開觸點(diǎn)閉合，電子制動(dòng)器 ZD-15 C 點(diǎn)與 24V 接通，B1、B2 接通，圖 1(b) 交流接觸器線圈 KM3 帶電，圖 1(a) 中主觸點(diǎn) KM3 閉合，電子制動(dòng)器輸出直流電壓至三相交流電機(jī)，致使電機(jī)制動(dòng)至設(shè)置的時(shí)間后，B1、B2 斷開，電機(jī)停止制動(dòng)。
a）三相電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)及制動(dòng)主電路原理圖
b）控制電路原理圖 c）數(shù)控系統(tǒng)接口電路原理圖
圖 1 數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)信號控制三相電機(jī)原理圖
圖 1(c) 數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M04，直流繼電器 J2線圈帶電，J1、J3 不帶電，圖 1(b) 中直流繼電器 J2 常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器 KM2 線圈帶電，圖 1(a) 中直流繼電器 J2 常閉觸點(diǎn)斷開，交流接觸器主觸點(diǎn) KM2閉合，電機(jī) M 反轉(zhuǎn)。圖 1 所示數(shù)控改造后，加工程序編制思路為：
N0010 M31 J3 繼電器線圈斷電
N0020 M03 主軸正轉(zhuǎn)
N0030 G91 相對編程（或絕對編程）
N0040 ……………（零件加工程序）
……… ………
N0100 M05 主軸停轉(zhuǎn)
N0110 M32 主軸抱閘制動(dòng)后松開主軸
N0120 M02 加工程序結(jié)束
2、數(shù)控車床主軸控制故障測試與維修
如圖 1 所示普通車床數(shù)控改造后，使用效果很好，自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率均大大提高了，但使用一年后出現(xiàn)了故障，今論述維修。
2.1 數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M03 主軸不正轉(zhuǎn)
按操作面板上的主軸正轉(zhuǎn)鍵，依次觀察圖 1 所示(c)(b)(a) 區(qū)域繼電器和交流接觸器帶電動(dòng)作情況，發(fā)現(xiàn)(c) 圖所示區(qū)域直流繼電器 J1 線圈帶電觸點(diǎn)動(dòng)作發(fā)出響聲，J2、J3 直流繼電器觸點(diǎn)均不動(dòng)作，也不發(fā)出響聲，說明故障不在 (c) 圖區(qū)域。再看 (b) 圖所示區(qū)域，按主軸正轉(zhuǎn)鍵，交流接觸器 KM1 觸點(diǎn)不動(dòng)作，沒有發(fā)出聲音，說明其線圈沒帶電或損壞，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)其線圈接線脫落，重新接好恢復(fù)正常。
這就是按區(qū)域找故障維修法，如按主軸正轉(zhuǎn)鍵，J1直流繼電器線圈不帶電，觸點(diǎn)不動(dòng)作，則故障在 (c) 區(qū)域；如果 J1 直流繼電器線圈帶電，觸點(diǎn)動(dòng)作；KM1 交流接觸器線圈也帶電觸點(diǎn)動(dòng)作；但電機(jī)不轉(zhuǎn)則故障在 (a) 圖所示區(qū)域。這就是分區(qū)域檢查故障的方法。
2.2 曾出現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M03 主軸時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)故障
按操作面板上的主軸正轉(zhuǎn)鍵，依次觀察圖 1 所示 (c)(b)(a) 圖所示區(qū)域的直流繼電器或交流接觸器帶電動(dòng)作情況？發(fā)現(xiàn) (c) 圖所示區(qū)域直流繼電器 J1 觸點(diǎn)也時(shí)常動(dòng)作發(fā)出響聲，則其線圈時(shí)帶電時(shí)不帶電；再觀察交流接觸器 KM1 的觸點(diǎn)也是時(shí)常動(dòng)作發(fā)出響聲，則是其線圈時(shí)帶電時(shí)不帶電，致使電機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)。
所以先從 (c) 圖所示區(qū)域找原因，按數(shù)控系統(tǒng)操作面板上主軸反轉(zhuǎn)鍵，則直流繼電器 J2、交流接觸器 KM2也存在類似情況，致使電機(jī)時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)，測試 24V直流電源是 16.5V，換一個(gè)好的直流電源，故障排除，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)很正常。
繼續(xù)找原因，該數(shù)控車床開始加工鑄鋁件，是塑性材料，為帶狀鐵屑，后來加工鑄鐵件為脆性材料，鐵屑為粉末狀，不少粉末狀鐵屑進(jìn)入了直流電源，影響了其性能，輸出電壓降低了，出現(xiàn)主軸時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)故障。安裝一個(gè)吸塵器，把粉末狀鐵屑吸走，再?zèng)]有出現(xiàn)類似故障。
2.3 數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行 M05、M32 后主軸不制動(dòng)
按操作面板上的潤滑鍵（即 M32 功能鍵），觀察圖 1 所示 (c)(b)(a) 哪個(gè)區(qū)域繼電器或交流接觸器帶電動(dòng)作情況？發(fā)現(xiàn) (c) 圖所示區(qū)域直流繼電器 J3 線圈帶電觸點(diǎn)動(dòng)作發(fā)出響聲，J1、J2 直流繼電器觸點(diǎn)均不動(dòng)作，也不發(fā)出響聲，說明故障不在 (c) 圖區(qū)域。
再看 (b) 圖所示區(qū)域，按潤滑鍵，交流接觸器 KM3觸點(diǎn)不動(dòng)作，檢查 B1、B2 接線正確，再檢查 (a) 圖所示區(qū)域，發(fā)現(xiàn)直流繼電器常開觸點(diǎn) J3 接線脫落，重新接好后，故障消失，制動(dòng)正常了。
3、結(jié)語
本文論述的普通車床數(shù)控改造主軸控制及制動(dòng)設(shè)計(jì)，使用效果很好，分區(qū)域檢查故障的方法具有思路清晰、檢查直觀等優(yōu)點(diǎn)，對其他設(shè)備數(shù)控化改造電機(jī)制動(dòng)均有借鑒意義，該設(shè)計(jì)和分區(qū)域檢查故障的方法，對提高職業(yè)技術(shù)教育加工制造類專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量也有指導(dǎo)意義。
作者：李春勤 葛平海 劉世忠
來源： 1. 山東省日照市科技中等專業(yè)學(xué)校實(shí)訓(xùn)部；
2. 山東五征集團(tuán)有限公司人力資源部；
3. 山東省日照市科技中等專業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)系
投稿箱：
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關(guān)信息
業(yè)界視點(diǎn)
| 更多
行業(yè)數(shù)據(jù)
| 更多
- 2024年11月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 新能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年10月 軸承出口情況
- 2024年10月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年10月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年9月 新能源汽車銷量情況
- 2024年8月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2028年8月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
博文選萃
| 更多
- 機(jī)械加工過程圖示
- 判斷一臺加工中心精度的幾種辦法
- 中走絲線切割機(jī)床的發(fā)展趨勢
- 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床何去何從？
- 中國的技術(shù)工人都去哪里了？
- 機(jī)械老板做了十多年，為何還是小作坊？
- 機(jī)械行業(yè)最新自殺性營銷，害人害己！不倒閉才
- 制造業(yè)大逃亡
- 智能時(shí)代，少談點(diǎn)智造，多談點(diǎn)制造
- 現(xiàn)實(shí)面前，國人沉默。制造業(yè)的騰飛，要從機(jī)床
- 一文搞懂?dāng)?shù)控車床加工刀具補(bǔ)償功能
- 車床鉆孔攻螺紋加工方法及工裝設(shè)計(jì)
- 傳統(tǒng)鉆削與螺旋銑孔加工工藝的區(qū)別