1、数控系统框图数控系统框图 故障：故障： 不能联机不能联机 故障：故障： 急停、超程故障急停、超程故障 故障：故障： 联机正常 ， 但三个进给联机正常 ， 但三个进给 轴不能执行进给运动轴不能执行进给运动 故障：故障： 只出现一个轴或二个轴不只出现一个轴或二个轴不 执行进给运动执行进给运动 故障：故障： 主轴正、反转都不执行主轴正、反转都不执行 故障：故障： 主轴某方向不转主轴某方向不转 XS8 以太网口 PC键 盘 口 远程 I/O 板 RS232XS40 XS9 XS20 XS10,XS11 主轴编码器手持单元 主轴变频器 输出开关量 (伺服、继电器控制) 输入开关量 (操作按钮、 机床检测输入)。

2、图 5.2.1 典型铣床数控系统设计总体框图 主轴电机 XS41 XS42 XS43 软驱 软驱单元 XS3 XS2 XS6 XS5 XS4 HNC-21HNC-21 伺服电机 X 11 型伺服 X X 轴编码器 伺服电机 Y 11 型伺服 Y 伺服电机 Z 11 型伺服 Z 伺服电机 A 11 型伺服 A A 轴编码器 Z 轴编码器 Y 轴编码器 QF0 50A RC1 QF3 50A KM3 50A RC2 QF4 50A KM4 50A RC3 KM4 RC7 KM3 RC6 KM2 RC5 KM1 RC4 KA8 KA1 YV3 V3 KA10 YV2 V2 KA9 YV1 V1 KA 。

3、6 主轴换档阀刀具松阀主轴润滑阀 QF1 50A QF2 50A KM1 50A KM2 50A 伺服变压器 AC380/200 7KW 伺服电源 模块 HSV-11P 主轴 变频器 5.5KW 液压电机 冷却电机 QF5 3A AC110V 250W 控制变压器 AC380V 3 相 数控装置 HNC-21MC 热交换器电柜风扇 照明灯指示灯 吊挂风扇 伺服强电主轴强电液压电机冷却电机 自动 润滑站 开关电源 100W 开关电源 50W AC220V/ DC24V AC220V/ DC24V 低通滤波器 AC250V 6A R S T U11 V11 W11 YVZ VZ KA6 Z 轴抱闸 。

4、 24V1 101 10024V220B220A 101 2100 到 Z 轴伺服 到： 继电器 数控装置 伺服驱动器 主轴变频器 到： 伺服电源模块 伺服驱动器 图 5.2.2 典型铣床数控系统电气原理图-电源图 QF6 6A QF7 6A QF8 3A QF9 3A QF11 6A QF10 3A AC24V 100W AC24V 100W AC220V 300W AC380V 750W 100 SQX-1 SQX-3 SQY-1 SQY-3 SQZ-1 SQZ-3 OTBS1 3 OTBS2 16 ESTOP1 4 ESTOP3 17 HNC-21 XS20 KA2 KA1 KA3 KA 。

5、4 KA5 KA6 KA7 KA8 KA9 KA10 24V 图 5.2.3 典型铣床数控系统电气原理图-继电器部分 KA2 KA3 KA4 KA5 Y0.0 440 Y1.0 Y1.1 Y1.4 Y0.4 Y0.6 Y0.5 Y0.7 KA2 外部 运行允许 运行允许 伺服 OK 主轴 正转 主轴 反转 主轴 换档 Z 轴 抱闸 冷却 启动 刀具 松 主轴 润滑 图 5.2.4 典型铣床数控系统电气原理图-输入输出开关量 1 13 I0 25 I1 12 I2 24 I3 11 I4 23 I5 10 I6 22 I7 9 I8 21 I9 8 I10 20 I11 7 I12 19 I13 。

6、 6 I14 18 I15 5 I16 17 I17 4 I18 16 I19 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 13 I20 25 I21 12 I22 24 I23 11 I24 23 I25 10 I26 22 I27 9 I28 21 I29 8 I30 20 I31 7 I32 19 I33 6 I34 18 I35 5 I36 17 I37 4 I38 16 I39 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG X 轴正限位开关 SQX-1 SQX-3 SQY-1 SQY-3 SQZ-1 SQZ-3 SQX-2 SQY-2 S 。

7、QZ-2 SQ3 SQ4 SQ1 SQ2 X0.0 X0.1 X0.2 X0.3 X0.4 X0.5 X1.4 X1.5 X2.0 X2.1 X1.0 X1.1 X1.2 100 （继电器 DC24V 地） X 轴负限位开关 Y 轴正限位开关 Y 轴负限位开关 Z 轴正限位开关 Z 轴负限位开关 X 轴参考点开关 Y 轴参考点开关 润滑液位报警 欠压报警 主轴高档到位 主轴低档到位 Z 轴参考点开关 外部运行允许 KA2 QF3 QF4 X2.4 X2.5 X2.6 X2.7 X3.0 X3.1 X4.3 X4.4 X4.5 X4.6 X4.0 X4.1 X4.2 100 （继电器 DC24V 。

8、 地） 伺服电源准备好 电柜空开 OK 主轴报警 主轴速度到达 主轴零速 见 XS8 （手持接口） X3.2 X4.7 主轴变频器 19 26 25 20 27 XS11 XS10 KA3 伺服驱动器 OK 伺服电源模块 图 5.2.5 典型铣床数控系统电气原理图-输入输出开关量 2 13 5VG 25 +5V 12 HB 24 HA 11 O28 23 O29 10 O30 22 O31 9 I32 21 I33 8 I34 20 I35 7 I36 19 I37 6 I38 18 I39 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP2 16 +24V 3 +24V 15 24VG 2 24V 。

9、G 14 24VG 1 24VG 13 O0 25 O1 12 O2 24 O3 11 O4 23 O5 10 O6 22 O7 9 O8 21 O9 8 O10 20 O11 7 O12 19 O13 6 O14 18 O15 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP1 16 OTBS2 3 OTBS1 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG Y3.6 X4.5 X4.6 X4.0 X4.1 X4.2 运行允许继电器 Y0.0 Y0.1 Y0.2 Y0.3 Y0.4 Y0.5 Y1.4 100 （继电器 DC24V 地） 系统复位 SV-CML Z 轴抱闸继电器 冷却开 。

10、继电器 刀具松继电器 Y0.6 XS20 XS8 X4.3 X4.4 急停 +5V 5VG B A X Y Z A X1 X10 X100 指示灯 手脉 坐标选择 倍率选择 使能 手持单元 伺服允许 Y1.0 主轴正转继电器 主轴反转继电器 Y1.1 主轴换档继电器 100 限位急停链 外部运行允许 继电器 （继电器 DC24V 地） 注释： Y0.1Y0.3 为输出到伺服及主轴单元 各继电器的连接见图 5.2.3 主轴电机 主轴编码器 U V W 0V 5V U11 V11 W11 主轴报警 主轴零速 主轴速度到达 19 25 26 20 ， 27 X30 X32 X31 100 0V 2 +5 。

11、V 3 A+ 4 A- 5 B+ 6 B- 7 TA2(E) B1B2 制动电阻 600 100W TA1 位置卡 A+ A- B+ B- R(L1) S(L2) T(L3) U(T1) V(T2) W(T3) 主轴变频器 CIMR-G5A45P51A 5.5KW 主轴风扇 4KW 主轴正转 主轴反转 100 来自 KM2 见图 5.2.2 图 5.2.6 典型铣床数控系统电气原理图-主轴单元 14 15 主轴复位 XS9 KA5KA4 KA4 KA5 Y01 1 2 4 11 12 13 17 7,8,15 AOUT2 GND GND HNC-21 O12 X 轴码盘 屏蔽层 X X 轴伺服 。

12、轴伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 X 轴伺服电机 O12 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 热保护 J2 P N 屏蔽层 Y Y 轴伺服轴伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 Y 轴伺服电机 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 热保护 J2 Y 轴编码器 P N Z 轴码盘 屏蔽层 A A 轴伺服轴伺服 HSV-11D16 X2 12 10 220A 220B。

13、9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 A 轴伺服电机 U V W OH1 OH2 PE XS1 J2 A 轴编码器 P N 数控装置数控装置 HNC-21MC XS40 XS41 XS42 XS43 101 24V1 屏蔽层 Z Z 轴伺服轴伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 Z 轴伺服电机 O12 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 热保护 J2 P N BR BR2 抱闸 电源模块电源模块 HSV-11P 12 10 9 8 7 6 4 3 22 。

14、0A 220B 故障连锁 24V 就绪 24V 地 使能 220A 220B 24V 100 I12 2 1 复位 360 公共端 R S T PE R S T P N X 轴编码器 Z 轴编码器 400 410 420 420 430 440 440 Y03 KA1 2100 KA7 XS XS XS XS2 A B C T1 T2 2 3 7 5 6 XS1-1 热保护 图 5.2.7 典型铣床数控系统电气原理图-伺服驱动电路 RXD TXD GND XS40,1,2,3 2 3 5 X2 2 3 5 TXD RXD GND DB9 头孔 DB9 头孔 坐标轴控制电缆 RVVP3X0.2。

15、A 轴编码器电缆 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽 14 J2 1 VCC 2 GND 3 A 4 B 5 Z 9 U 10 V 11 W 6 A- 7 B- 8 Z- 12 U- 13 V- 14 W- 19 屏蔽 XS2 X、Y、Z 轴编码器电缆 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽 1 。

16、4 J2 J +5V K +5V N 0V T 0V A A B B F Z C U L V R W D A- E B- G Z- P U- M V- S W- H 屏蔽 XS 电机编码器电缆： RVVP19X0.2 热保护电缆： Z 抱闸电缆： RVVP2X0.2 电机强电电缆： RVV4X2.5 图 5.2.8 典型铣床数控系统电气原理图-伺服驱动电缆连接 s 以 太 网 口 PC键 盘 口 远 程I/O板 RS232 XS40 四 串 口 板 XS20 XS10,XS11 输 出 开 关 量 (伺 服 、 继 电 器 控 制 ) 输 入 开 关 量 (操 作 按 钮 、 机 床 检 测。

17、输 入 ) 图5.3.1 典 型 车 床 数 控 系 统 配 置 框 图 XS41 四 串 口 板 软 驱 软 驱 单 元 XS3 XS2 XS6 XS5 XS4 H HN NC C- -2 21 1 伺 服 电 机X 11型 伺 服X X轴 编 码 器 伺 服 电 机Z 11型 伺 服Z Z轴 编 码 器 数 控 装 置 H N C - 2 1 T C 照 明 灯 指 示 灯 吊 挂 风 扇 Q F 6 6 A Q F 7 6 A 低 通 滤 波 器 A C 2 5 0 V 6 A 2 2 0 B 2 2 0 A 到 ： 伺 服 电 源 模 块 伺 服 驱 动 器 Q F 9 3 A 开 关 。

18、 电 源 1 0 0 W A C 2 2 0 V / D C 2 4 V 1 0 0 2 4 V 到 ： 继 电 器 数 控 装 置 伺 服 驱 动 器 Q F 1 0 6 A K M 6 R C 1 0 K M 5 R C 9 K M 4 R C 8 K M 3 R C 7 K A 8 K A 1 电 柜 风 扇 主 轴 反 转 刀 架 电 机 正 转 刀 架 电 机 反 转 冷 却 电 机 Q F 8 3 A Q F 0 4 0 A R C 1 Q F 3 0 . 4 A K M 5 Q F 4 0 . 3 A K M 6 R C 4 R C 3 Q F 1 6 A Q F 2 1 0 A 。

19、 K M 1 伺 服 变 压 器 A C 3 8 0 / 2 0 0 7 K W 伺 服 电 源 模 块 H S V - 1 1 P 主 轴 电 机 5 . 5 K W 刀 架 电 机 冷 却 电 机 Q F 5 3 A A C 1 1 0 V 2 5 0 W 控 制 变 压 器 A C 3 8 0 V 3相 R S T 图5 . 3 . 2 典 型 车 床 数 控 系 统 电 气 原 理 图 - 电 源 部 分 A C 2 4 V 1 0 0 W A C 2 4 V 1 0 0 W A C 2 2 0 V 3 0 0 W A C 3 8 0 V 7 5 0 W K M 2 R C 6 K M 。

20、 1 R C 5 伺 服 强 电 主 轴 正 转 K A 7 K M 4 K A 6 K M 5 K A 5 K M 2 K A 4 K M 3 R C 2 K M 4 K M 3 K M 2 100 SQX-1 SQX-3 SQZ-1 SQZ-3 OTBS1 3 OTBS2 16 ESTOP1 4 ESTOP3 17 HNC-21 XS20 KA2 KA1 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 24V 图 5.3.3 典型车床数控系统电气原理图-继电器部分 KA2 KA3 Y0.0 420 Y1.0 Y1.1 Y0.6 Y0.7 Y0.5 外部 运行允许 运行允许 伺服 OK 主轴 。

21、 正转 主轴 反转 刀架 正转 刀架 反转 冷却 启动 KA6 KA7 KA4 KA5 图 5.3.4 典型车床数控系统电气原理图-输入输出开关量 1 13 I0 25 I1 12 I2 24 I3 11 I4 23 I5 10 I6 22 I7 9 I8 21 I9 8 I10 20 I11 7 I12 19 I13 6 I14 18 I15 5 I16 17 I17 4 I18 16 I19 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 13 I20 25 I21 12 I22 24 I23 11 I24 23 I25 10 I26 22 I27 9 I28 21 I 。

22、29 8 I30 20 I31 7 I32 19 I33 6 I34 18 I35 5 I36 17 I37 4 I38 16 I39 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG X 轴正限位开关 SQX-1 SQX-3 SQZ-1 SQZ-3 SQX-2 SQZ-2 X0.0 X0.1 X0.2 X0.3 X1.0 X1.1 100 （继电器 DC24V 地） X 轴负限位开关 Z 轴正限位开关 Z 轴负限位开关 X 轴参考点开关 Z 轴参考点开关 外部运行允许 KA2 QF3 QF4 X2.4 X2.5 X2.6 X2.7 X3.0 100 DC24V 开关电源输出 。

23、地 电柜空开 OK 主轴报警 XS11 XS10 伺服电源准备 KA3 伺服驱动器 OK 伺服电源模块 QF2 X3.2 1 号刀到位 SQ1 X3.3 2 号刀到位 SQ2 X3.4 3 号刀到位 SQ3 X3.5 4 号刀到位 SQ4 24V 霍尔开关 图 5.3.5 典型车床数控系统设计电气原理图-输入输出开关量 2 13 5VG 25 +5V 12 HB 24 HA 11 O28 23 O29 10 O30 22 O31 9 I32 21 I33 8 I34 20 I35 7 I36 19 I37 6 I38 18 I39 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP2 16 +24V。

24、3 +24V 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG XS8 13 O0 25 O1 12 O2 24 O3 11 O4 23 O5 10 O6 22 O7 9 O8 21 O9 8 O10 20 O11 7 O12 19 O13 6 O14 18 O15 5 空 17 ESTOP3 4 ESTOP1 16 OTBS2 3 OTBS1 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 运行允许继电器 Y0.0 Y0.1 Y0.2 Y0.5 100 （继电器 DC24V 地） 系统复位 冷却开继电器 刀架电机正转继电器 Y0.6 XS20 伺服允许 Y1.0 主轴正 。

25、转继电器 主轴反转继电器 Y1.1 100 限位急停回路 外部运行允许 继电器 （继电器 DC24V 地） 注释： Y0.1、Y0.2 输出到伺服 各继电器的连接见图 5.3.3 刀架电机反转继电器 Y0.7 图 5.3.6 典型车床数控系统电气原理图-伺服驱动器的连接 RXD TXD GND XS40,1 2 3 5 X2 2 3 5 TXD RXD GND X 轴码盘 屏蔽层 X X 轴伺服轴伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 热保护 J2 。

26、 P N 屏蔽层 Z Z 轴伺服轴伺服 HSV-11D25 X2 12 10 220A 220B 9 8 7 6 5 4 故障连锁 24V 使能 24V 地 减电流 U V W 9 10 U V W OH1 OH2 PE 热保护 J2 Z 轴编码器 P N 数控装置数控装置 HNC-21MC XS40 XS41 X 轴码盘 420 Y0.1 Y0.2 电源模块电源模块 HSV-11P 12 10 9 8 7 6 4 3 220A 220B 故障连锁 24V 就绪 24V 地 使能 X2.5 2 1 复位 公共端 R S T PE R S T P N 220A 220B 24V 100 KA1。

【数控机床|数控机床维修】27、DB9 头孔 DB9 头孔 坐标轴控制电缆 XS XS X、Z 轴编码器电缆 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽 14 J2 J +5V K +5V N 0V T 0V A A B B F Z C U L V R W D A- E B- G Z- P U- M V- S W- H 屏蔽 XS 编码器电缆：RVVP19X0.2 热保护电缆：RVVP3X0.2 坐标轴控制电缆：RVVP3X0.2 电机强电电缆：RVV4X2.5 420 X 轴伺服电机 Z 轴伺服电机 。

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