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2、面板2
面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件,這些元器件直接安裝在面板表面,可以很直觀的看它們的動作情況.
3、三相異步電動機
兩個380V三相鼠籠異步電動機,分別用作主軸電動機(雙速)和快速移動電動機.
4、故障開關箱
設有32個開關,其中K1到K25用于故障設置;K26到K31保留;K32用作指示燈開關,可以用來設置機床動作指示與不指示.
二、臥式鏜床電氣線路的工作原理
㈠結構及運動形式
1.運動形式(1)主運動:鏜桿(主軸)旋轉或平旋盤(花盤)旋轉.
(2)進給運動:主軸軸向(進、出)移動、主軸箱(鏜頭架)的垂直(上、下)移動、花盤刀具溜板的徑向移動、工作臺的縱向(前、后)和橫向(左、右)移動.
(3)輔助運動:有工作臺的旋轉運動、后立柱的水平移動和尾架垂直移動.
主體運動和各種常速進給由主軸電機1M驅動,但各部份的快速進給運動是由快速進給電機2M驅動.
㈡電氣控制線路的特點
1、因機床主軸調速范圍較大,且恒功率,主軸與進給電動機1M采用Δ/YY雙速電機.低速時,1U1、1V1、1W1接三相交流電源,1U2、1V2、1W2懸空,定子繞組接成三角形,每相繞組中兩個線圈串聯(lián),形成的磁極對數(shù)P=2;高速時,1U1、1V1、1W1短接,1U2、1V2、1W2端接電源,電動機定子繞組聯(lián)結成雙星形(YY),每相繞組中的兩個線圈并聯(lián),磁極對數(shù)P=1.高、低速的變換,由主軸孔盤變速機構內的行程開關SQ7控制.
      SQ7(11-12) 關開2.主電動機1M可正、反轉連續(xù)運行,也可點動控制,點動時為低速.主軸要求快速準確制動,故采用反接制動,控制電器采用速度繼電器.為限制主電動機的起動和制動電流,在點動和制動時,定子繞組串入電阻R.
3.主電動機低速時直接起動.高速運行是由低速起動延時后再自動轉成高速運行的,以減小起動電流.
4.在主軸變速或進給變速時,主電動機需要緩慢轉動,以保證變速齒輪進入良好嚙合狀態(tài).主軸和進給變速均可在運行中進行,變速操作時,主電動機便作低速斷續(xù)沖動,變速完成后又恢復運行.主軸變速時,電動機的緩慢轉動是由行程開關SQ3和SQ5,進給變速時是由行程開關SQ4和SQ6以及速度繼電器KS共同完成的.
(變速時) 變速后變速孔盤推回 
(變速時) 變速后變速孔盤推回
SQ3(4-9) — + SQ4(9-10) — +
SQ3(3-13) + — SQ4(3-13) + —
SQ5(15-14) + — SQ6(15-14) + —
注:表中"+"表示接通;"—"表示斷開
㈢電氣控制線路的分析
1.主電動機的起動控制
(1)主電動機的點動控制 主電動機的點動有正向點動和反向點動,分別由按鈕SB4和SB5控制.按SB4接觸器KM1線圈通電吸合,KM1的輔助常開觸點(3-13)閉合,使接觸器KM4線圈通電吸合,三相電源經KM1的主觸點,電阻R和KM4的主觸點接通主電動機1M的定子繞組,接法為三角形,使電動機在低速下正向旋轉.松開SB4主電動機斷電停止.
反向點動與正向點動控制過程相似,由按鈕SB5、接觸器KM2、KM4來實現(xiàn).
(2)主電動機的正、反轉控制 當要求主電動機正向低速旋轉時,行程開關SQ7的觸點(11-12)處于斷開位置,主軸變速和進給變速用行程開關SQ3(4-9)、SQ4(9-10)均為閉合狀態(tài).按SB2,中間繼電器KA1線圈通電吸合,它有三對常開觸點,KA1常開觸點(4-5)閉合自鎖;KA1常開觸點(10-11)閉合,接觸器KM3線圈通電吸合,KM3主觸點閉合,電阻R短接;KA1常開觸點(17-14)閉合和KM3的輔助常開觸點(4-17)閉合,使接觸器KM1線圈通電吸合,并將KM1線圈自鎖.KM1的輔助常開觸點(3-13)閉合,接通主電動機低速用接觸器KM4線圈,使其通電吸合.由于接觸器KM1、KM3、KM4的主觸點均閉合,故主電動機在全電壓、定子繞組三角形聯(lián)結下直接起動,低速運行.
      當要求主電動機為高速旋轉時,行程開關SQ7的觸點(11-12)、SQ3(4-9)、SQ4(9-10)均處于閉合狀態(tài).按SB2后,一方面KA1、KM3、KM1、KM4的線圈相繼通電吸合,使主電動機在低速下直接起動;另一方面由于SQ7(11-12)的閉合,使時間繼電器KT(通電延時式)線圈通電吸合,經延時后,KT的通電延時斷開的常閉觸點(13-20)斷開,KM4線圈斷電,主電動機的定子繞組脫離三相電源,而KT的通電延時閉合的常開觸點(13-22)閉合,使接觸器KM5線圈通電吸合,KM5的主觸點閉合,將主電動機的定子繞組接成雙星形后,重新接到三相電源,故從低速起動轉為高速旋轉.
      主電動機的反向低速或高速的起動旋轉過程與正向起動旋轉過程相似,但是反向起動旋轉所用的電器為按鈕SB3、中間繼電器KA2,接觸器KM3、KM2、KM4、KM5、時間繼電器KT.
2.主電動機的反接制動的控制
      當主電動機正轉時,速度繼電器KS正轉,常開觸點KS(13-18)閉合,而正轉的常閉觸點KS(13-15)斷開.主電動機反轉時,KS反轉,常開觸點KS(13-14)閉合,為主電動機正轉或反轉停止時的反接制動做準備.按停止按鈕SB1后,主電動機的電源反接,迅速制動,轉速降至速度繼電器的復位轉速時,其常開觸點斷開,自動切斷三相電源,主電動機停轉.具體的反接制動過程如下所述:
(1)主電動機正轉時的反接制動 設主電動機為低速正轉時,電器KA1、KM1、KM3、KM4的線圈通電吸合,KS的常開觸點KS(13-18)閉合.按SB1,SB1的常閉觸點(3-4)先斷開,使KA1、KM3線圈電,KA1的常開觸點(17-14)斷開,又使KM1線圈斷電,一方面使KM1的主觸點斷開,主電動機脫離三相電源,另一方面使KM1(3-13)分斷,使KM4斷電;SB1的常開觸點(3-13)隨后閉合,使KM4重新吸合,此時主電動機由于慣性轉速還很高,KS(13-18)仍閉合,故使KM2線圈通電吸合并自鎖,KM2的主觸點閉合,使三相電源反接后經電阻R、KM4的主觸點接到主電動機定子繞組,進行反接制動.當轉速接近零時,KS正轉常開觸點KS(13-18)斷開,KM2線圈斷電,反接制動完畢.
(2)主電動機反轉時的反接制動 反轉時的制動過程與正轉制動過程相似,但是所用的電器是KM1、KM4、KS的反轉常開觸點KS(13-14).
(3)主電動機工作在高速正轉及高速反轉時的反接制動過程可仿上自行分析.在此僅指明,高速正轉時反接制動所用的電器是KM2、KM4、KS(13-18)觸點;高速反轉時反接制動所用的電器是KM1、KM4、KS(13-14)觸點.
3.主軸或進給變速時主電動機的緩慢轉動控制
     主軸或進給變速既可以在停車時進行,又可以在鏜床運行中變速.為使變速齒輪更好的嚙合,可接通主電動機的緩慢轉動控制電路.
     當主軸變速時,將變速孔盤拉出,行程開關SQ3常開觸點SQ3(4-9)斷開,接觸器KM3線圈斷電,主電路中接入電阻R,KM3的輔助常開觸點(4-17)斷開,使KM1線圈斷電,主電動機脫離三相電源.所以,該機床可以在運行中變速,主電動機能自動停止.旋轉變速孔盤,選好所需的轉速后,將孔盤推入.在此過程中,若滑移齒輪的齒和固定齒輪的齒發(fā)生頂撞時,則孔盤不能推回原位,行程開關SQ3、SQ5的常閉觸點SQ3(3-13)、SQ5(15-14)閉合,接觸器KM1、KM4線圈通電吸合,主電動機經電阻R在低速下正向起動,接通瞬時點動電路.主電動機轉動轉速達某一轉時,速度繼電器KS正轉常閉觸點KS(13-15)斷開,接觸器KM1線圈斷電,而KS正轉常開觸點KS(13-18)閉合,使KM2線圈通電吸合,主電動機反接制動.當轉速降到KS的復位轉速后,則KS常閉觸點KS(13-15)又閉合,常開觸點KS(13-18)又斷開,重復上述過程.這種間歇的起動、制動,使主電動機緩慢旋轉,以利于齒輪的嚙合.若孔盤退回原位,則SQ3、SQ5的常閉觸點SQ3(3-13)、SQ5(15-14)斷開,切斷緩慢轉動電路.SQ3的常開觸點SQ3(4-9)閉合,使KM3線圈通電吸合,其常開觸點(4-17)閉合,又使KM1線圈通電吸合,主電動機在新的轉速下重新起動.
進給變速時的緩慢轉動控制過程與主軸變速相同,不同的是使用的電器是行程開關SQ4、SQ6.
4.主軸箱、工作臺或主軸的快速移動
      該機床各部件的快速移動,由快速手柄操縱快速移動電動機2M拖動完成的.當快速手柄扳向正向快速位置時,行程開關SQ9被壓動,接觸器KM6線圈通電吸合,快速移動電動機2M正轉.同理,當快速手柄扳向反向快速位置時,行程開關SQ8被壓動,KM7線圈通電吸合,2M反轉.
5.主軸進刀與開作臺聯(lián)鎖
     為防止鏜床或刀具的損壞,主軸箱和工作臺的機動進給,在控制電路中必須互聯(lián)鎖,不能同時接通,它是由行程開關SQ1、SQ2實現(xiàn).若同時有兩種進給時,SQ1、SQ2均被壓動,切斷控制電路的電源,避免機床或刀具的損壞.
三、T68臥式鏜床電氣線路的故障與維修
     這里僅選一些有代表性的故障作分析和說明.
1.主軸的轉速與轉速指示牌不符 這種故障一般有兩種現(xiàn)象:一種是主軸的實際轉速比標牌指示數(shù)增加或減少一倍;另一種是電動機的轉速沒有高速檔或者沒有低速檔.這兩種故障現(xiàn)象,前者大多由于安裝調整不當引起,因為T68鏜床有18種轉速,是采用雙速電動機和機械滑移齒輪來實現(xiàn)的.變速后,1、2、4、6、8……檔是電動機以低速運轉驅動,而3、5、7、9……檔是電動機以高速運轉驅動.主軸電動機的高低速轉換是靠微動開關SQ7的通斷來實現(xiàn),微動開關SQ7安裝在主軸調速手柄的旁邊,主軸調速機構轉動時推動一個撞釘,撞釘推動簧片使微動開關SQ7通或斷,如果安裝調整不當,使SQ7動作恰恰相反,則會發(fā)生主軸的實際轉速比標牌指示數(shù)增加或減少一倍.
      后者的故障原因較多,常見的是時間繼電器KT不動作,或微動開關SQ7安裝的位置移動,造成SQ7始終處于接通或斷開的狀態(tài)等.如KT不動作或SQ7始終處于斷開狀態(tài),則主軸電動機1M只有低速;若SQ7始終處于接通狀態(tài),則1M只有高速.但要注意,如果KT雖然吸合,但由于機械卡住或觸點損壞,使常開觸點不能閉合,則1M也不能轉換到高速檔運轉,而只能在低速檔運轉.
2.主軸變速手柄拉出后,主軸電動機不能沖動,產生這一故障一般有兩種現(xiàn)象:一種是變速手柄拉出后,主軸電動機1M仍以原來轉向和轉速旋轉;另一種是變速手柄拉出后,1M能反接制動,但制動到轉速為零時,不能進行低速沖動.產生這兩種故障現(xiàn)象的原因,前者多數(shù)是由于行程開關SQ3的常開觸點SQ3(4-9)由于質量等原因絕緣被擊穿造成.而后者則由于行程開關SQ3和SQ5的位置移動、觸點接觸不良等,使觸點SQ3(3-13)、SQ5(14-15)不能閉合或速度繼電器的常閉觸點KS(13-15)不能閉合所致.
3.主軸電動機1M不能進行正反轉點動、制動及主軸和進給變速沖動控制 產生這種故障的原因,往往在上述各種控制電路的公共回路上出現(xiàn)故障.如果伴隨著不能進行低速運行,則故障可能在控制線路13-20-21-0中有斷開點,否則,故障可能在主電路的制動電阻器R及引線上有斷開點,若主電路僅斷開一相電源時,電動機還會伴有缺相運行時發(fā)出的嗡嗡聲.
4.主軸電機正轉點動、反轉點動正常,但不能正反轉 故障可能在控制線路4-9-10-11-KM3線圈-0中有斷開點.
5.主軸電機正轉、反轉均不能自鎖 故障可能在4-KM3(4-17)常開-17中.
6.主軸電機不能制動 可能原因有(1)速度繼電器損壞,(2)SB1中的常開觸點接觸不良,(3)3、13、14、16號線中有脫落或斷開,(4)KM2(14-16)、KM1(18-19)觸點不通.
7.主軸電機點動、低速正反轉及低速接制動均正常,但高、低速轉向相反,且當主軸電機高速運行時,不能停機 可能的原因是誤將三相電源在主軸電機高速和低速運行時,都接成同相序所致,把1U2、1V2、1W2中任兩根對調即可.
8.不能快速進給 故障可能在2-24-25-26-KM6線圈-0中有斷路.
四、T68臥式鏜床電氣模擬裝置的試運行操作
1.準備工作
(1)查看裝置背面各電器元件上的接線是否緊固,各熔斷器是否安裝良好.
(2)獨立安裝好接地線,設備下方墊好絕緣墊,將各開關置分斷位.
(3)插上三相電源
2.操作試運行
(1)使裝置中漏電保護部分接觸器先吸合,再合上QS1,電源指示燈亮.
(2)確認主軸變速開關SQ3、SQ5,進給變速轉換開關SQ4、SQ6分別處于"主軸運行"位(中間位置),然后對主軸電機、快速移動電機進行電氣模擬操作.必要時也可先試操作"主軸變速沖動"、"進給變速沖動".
(3)主軸電機低速正向運轉:
條件:SQ7(11-12)斷(實際中SQ7與速度選擇手柄聯(lián)動)
操作:按SB2→KA1吸合并自鎖,KM3、KM1、KM4吸合,主軸電機1M"Δ"接法低速運行.按SB1,主軸電機制動停轉.
(4)主軸電機高速正向運行:
條件:SQ7(11-12)通(實際中SQ7與速度選擇手柄聯(lián)動)
操作:按SB2→KA1吸合并自鎖,KM3、KT、KM1、KM4相繼吸合,使主軸電機1M接成"Δ"低速運行;延時后,KT(13-20)斷,KM4釋放,同時KT(13-22)閉合,KM5通電吸合,使1M換接成YY高速運行.按SB1→主軸電機制動停轉.
主軸電機的反向低速、高速操作可按SB3,參與的電器有KA2、KT、KM3、KM2、KM4、KM5,可參照上面(3)、(4)步驟進行操作.
(5)主軸電機正反向點動操作:按SB4可實現(xiàn)。

Φ16O臥式鏜銑床數(shù)控系統(tǒng)常見故障的處理

       Φl60臥式鏜銑床的數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK810M由CPU模塊、位置控制模塊、存儲器模塊、文字圖形處理模塊、CRT顯示器、接口模塊、I/O模塊及操作面板等組成，它是一種通道式結構的CNC系統(tǒng)，通過RS232C接口進行數(shù)據(jù)傳輸。
1 西門子SINUMERIK 810K系統(tǒng)常見故障的分析和排除

(1)CPU 監(jiān)控報警。如果此報警燈亮，則系統(tǒng)不能被啟動，CNC系統(tǒng)處于故障狀態(tài)，這可以從以下幾個方面查找故障原因：CPU模塊中的跨接端子接錯；EPROM存儲器故障；總線板損壞；機床參數(shù)錯誤；啟動芯片損壞。如果CPU監(jiān)控報警發(fā)生在運行過程中，則多數(shù)是模塊硬件故障或是CPU循環(huán)工作出錯；

(2)EPEOM存儲器的自診斷報警。出現(xiàn)此報警時，EPROM存儲器真正損壞的情況并不多見，而多是由于存儲器模塊或EPROM芯片插接不良及插錯位置引起的；

(3) 數(shù)據(jù)存儲器子模聲電池電壓低報警。出現(xiàn)此報警時，必需在系統(tǒng)上電的情況下更換電池否則會引起機床數(shù)據(jù)和PiE控制程序丟失，為此在機床調整完畢后將機床數(shù)據(jù)和PiE控制程序作備份，存儲在軟磁盤上，一旦發(fā)生機床數(shù)據(jù)和PLC控制程序丟失，利用傳輸軟件將計算機與SINUMERIK 810K的串口聯(lián)網傳送；

(4)輪廊監(jiān)控報警。說明坐標軸的實際移動速度高于規(guī)定的輪廊監(jiān)控門檻速度的允許值，或是在高速或制動時，相應作標軸不能在規(guī)定時間內達到要求的速度。這多數(shù)是由于KV系數(shù)設定不當造成。或是位置反饋電纜及脈沖編碼器不良。或由于機械間隙過大造成；

(5)位置反饋回路硬件故障。表示檢測到的位置反饋信號相位錯誤或接地短路或信號完全沒有．可以檢測到的位置回路電纜是否斷路；檢測判斷位置模塊是否有故障；用示波器測量位置反饋信號的相位，判斷電纜與位置傳感器是否有問題。

2 Φl60臥式鏜銑床上的故障引起機床故障

(1)機床失控(即飛車)。這類故障在安裝調整機床時出現(xiàn)，原因多數(shù)是位置或速度檢測信號不正常，或是斷線或是極性接反，變成正反饋。如果在機床運行時突然出現(xiàn)，則多數(shù)是信號反饋線因機床移動而被拉斷，或是數(shù)控系統(tǒng)的控制板及進給伺服速度控制單元的故障造成；

(2) 機床振動。造成振動的原因，除了機械間隙大或液壓潤滑不良等之外，應檢查位置控制和速度控制單元的設定是否正確，分析機床振動周期是否與進給速度有關，如與進給速度無關，多數(shù)是由于該軸的速度環(huán)增益太高造成。若與進給速度有關，多數(shù)是因為位置檢測增益太高引起的，須進行位置檢測增益的調整；

(3)零件加工精度差。這主要是各軸之間的進給動態(tài)跟蹤誤差值對稱度沒有調到最佳狀態(tài)，或是機床經一段時間使用后，機床各軸傳動鏈有變化。

3 數(shù)控機床故障診斷的方法

(1)Φl60臥式鏜銑床PLC控制程序針對機床設置一百多條報警處理信息，SINUMERIK 810M設有數(shù)百條報警信息，根據(jù)報警內容的提示來尋找故障的根源；

(2)原理分析不當。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點的應有特征，并進行測量比較從而對故障定位；

(3)等效代換法。利用現(xiàn)有的備板等效代換，再維修代換下的壞板；

(4)分部隔離法。此方法的思想是將機床看作是由一塊塊“積木”搭成，各塊“積木”既相獨立又相聯(lián)系，控制系統(tǒng)的組成也類似，去除一部份，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象，因為發(fā)生故障部位的信號沒有或不正常，從改變的現(xiàn)象中，判斷出故障點；

(5)測量比較法。數(shù)控系統(tǒng)的印刷線路板一般設有用于檢測的端子，測量端子的電壓和波形，結臺工作原理，分析故障原因及故障的所在位置。