精品資料（2021-2022年收藏的）數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修(1)

1、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 院(系)：機(jī)械工程學(xué)院 教 研 室：機(jī)電一體化教研室 課程名稱：數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)驗(yàn)適用專業(yè)：機(jī)床數(shù)控技術(shù)（高職）制訂日期：2002.12編寫人：潘海麗上海第二工業(yè)大學(xué)一、 實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和任務(wù)數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)驗(yàn)是機(jī)床數(shù)控技術(shù)專業(yè)（高職）重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)是配合數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床上的典型故障進(jìn)行系統(tǒng)而全面的分析診斷、故障定位與排除故障，理論結(jié)合實(shí)踐地掌握數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的基本思路、判斷原則、基本方法與具體的實(shí)施步驟。二、實(shí)訓(xùn)要求本實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生：1養(yǎng)成安全、認(rèn)真、踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)。2. 確立數(shù)控機(jī)

2、床故障檢測與診斷的基本思路與判斷原則。3學(xué)會(huì)全面查閱數(shù)控機(jī)床的技術(shù)資料，掌握機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的組成及其基本原理。學(xué)會(huì)在現(xiàn)象與背景的調(diào)查與分析基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出一些典型故障的故障特征、故障類型與故障大定位，制作出各種相關(guān)的系統(tǒng)框圖與相關(guān)的動(dòng)作流程圖，以故障流程圖來確定診斷與維修的具體步驟。4. 學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)控機(jī)床自診斷。初步掌握故障檢測與診斷的手段與方法。初步能進(jìn)行故障定位。學(xué)會(huì)建立故障檔案。5按實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)遞交報(bào)告，最后遞交數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的總結(jié)報(bào)告。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排總學(xué)時(shí)為8 學(xué)時(shí)。選做3-4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一修前技術(shù)準(zhǔn)備2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)二計(jì)算機(jī)模擬故障分析2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)三機(jī)床電器故障診斷2學(xué)時(shí)實(shí)

3、驗(yàn)四自診斷參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)五PLC程序法、接口信號(hào)法與信號(hào)追蹤法4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)六 故障綜合分析與與故障檔案的建立4學(xué)時(shí)四、本實(shí)驗(yàn)與其它課程關(guān)系相關(guān)前修課程：數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)控系統(tǒng)、可編程控制器、數(shù)控機(jī)床編程、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床電器、微機(jī)原理及其應(yīng)用。五、教材及參考書教材：數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書參考書：數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修MNC863T數(shù)控系統(tǒng)規(guī)格、操作說明MNC863T數(shù)控系統(tǒng)連接與維修說明MNC863T數(shù)控系統(tǒng)電氣使用說明書MNC863T電氣原理圖MNC863T數(shù)控車床使用說明書SINUMERIK 802S 技術(shù)手冊、用戶手冊、簡明安裝調(diào)試手冊實(shí)驗(yàn)一修前技術(shù)準(zhǔn)備

4、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)項(xiàng)目目的是培養(yǎng)學(xué)生閱讀技術(shù)資料能力；概括總結(jié)能力；勾畫系統(tǒng)框圖的能力。為后續(xù)實(shí)驗(yàn)作技術(shù)準(zhǔn)備。二、 實(shí)驗(yàn)要求通過本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，要求學(xué)生1. 了解數(shù)控設(shè)備維修與故障診斷前必須進(jìn)行的技術(shù)準(zhǔn)備的內(nèi)容。學(xué)會(huì)全面查閱技術(shù)資料操作說明、維修手冊、電氣原理圖與連接手冊，了解數(shù)控機(jī)床的使用條件（工作環(huán)境條件、電源與接地要求）。2. 通過構(gòu)思與畫出MNC863T及其RS系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床電器與電氣連接框圖，熟悉數(shù)控機(jī)床的常用電器的使用條件、功能、部位及其連接關(guān)系。3. 再通過實(shí)際MNC863T數(shù)控車床上的對(duì)照與認(rèn)識(shí)，熟悉數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)與組成，勾畫閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 認(rèn)真全面地

5、查閱MNC863T數(shù)控車床與RS系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)資料，概括機(jī)床結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)特點(diǎn)，以及使用要求。2 畫出相應(yīng)的電器與電氣連接框圖，熟悉數(shù)控機(jī)床的常用電器的使用條件、功能、部位及其連接關(guān)系。3 對(duì)照兩個(gè)數(shù)控車床上的電器與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，畫出該機(jī)床的半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。四、 注意事項(xiàng)1 愛護(hù)并保管好借用的技術(shù)資料。不許在資料上涂寫。2 明確實(shí)驗(yàn)要求，按要求完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。3 獨(dú)立完成概括總結(jié)、兩張框圖以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 技術(shù)資料閱讀的概括總結(jié)，包括機(jī)床使用要求、對(duì)電源與接地、防強(qiáng)電干擾的措施。2 分別畫兩臺(tái)機(jī)床的電器與電氣連接框圖，并對(duì)控制電器的功能與常見故障分析。3 畫出該機(jī)床的半閉環(huán)控

6、制系統(tǒng)框圖。并利用所學(xué)知識(shí)來總結(jié)：4. 哪些故障是屬于位置環(huán)故障？哪些故障是速度環(huán)故障？2）有哪些控制類型的故障現(xiàn)象？故障類型與可能的故障部位？常用的診斷方法？3）哪些獨(dú)立單元是開關(guān)量輸入？哪些是模擬量輸入？哪些環(huán)節(jié)傳遞數(shù)字脈沖信號(hào)？4）哪些器件易發(fā)生故障？故障機(jī)理是什么？5. 體會(huì)。實(shí)驗(yàn)二計(jì)算機(jī)模擬故障分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過計(jì)算機(jī)模擬故障分析，熟悉數(shù)控機(jī)床常見故障診斷的正確思路、基本步驟步驟與基本方法。二、實(shí)驗(yàn)要求： 在模擬故障分析中，必須積極思考每一步驟進(jìn)行的基本原則與思路。弄清每一項(xiàng)目所采用的方法。并且，歸納出總結(jié)項(xiàng)目的共性與個(gè)性。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：模擬實(shí)驗(yàn)一 MNC863

7、T系統(tǒng)21#報(bào)警（伺服沒準(zhǔn)備好）模擬實(shí)驗(yàn)二 MNC863T系統(tǒng)一開機(jī)即出現(xiàn)22#報(bào)警（位置環(huán)報(bào)警）模擬實(shí)驗(yàn)三 MNC863T系統(tǒng)CRT無顯示 無任何報(bào)警。模擬實(shí)驗(yàn)四 MNC863T系統(tǒng)X軸超程報(bào)警，機(jī)床中止運(yùn)行模擬實(shí)驗(yàn)五 MNC863T系統(tǒng)刀架彈起不轉(zhuǎn)。換刀流程圖，相關(guān)系統(tǒng)組成框圖(以后在“修前調(diào)查” 中加上“Turrent 報(bào)警”，資料p98) 實(shí)驗(yàn)步驟：按計(jì)算機(jī)上提示進(jìn)行。四、注意事項(xiàng) ：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊翻頁！五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 對(duì)每一個(gè)模擬故障分析，畫出判別流程圖。指出故障特征、故障類型與采用的基本方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)中采用的每一種診斷方法進(jìn)行簡述。2 歸納出總結(jié)模擬故障及其分析中的共性與個(gè)性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)

8、目三 機(jī)床電器故障診斷 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈾C(jī)床常用電器的主要故障與主要分析方法二、 實(shí)驗(yàn)要求：根據(jù)機(jī)床常用電器的結(jié)構(gòu)與工作原理，來分析可能出現(xiàn)的常見故障及其表現(xiàn)（故障現(xiàn)象）三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1 要求了解對(duì)空氣斷路器、熔斷器、繼電器、接觸器、電磁閥、電磁離合器與電磁抱閘、電動(dòng)機(jī)等的結(jié)構(gòu)與工作原理。2 分類總結(jié)它們的主要故障及其相關(guān)可能表現(xiàn)的故障現(xiàn)象。3 總結(jié)常用分析故障的方法。四、注意事項(xiàng)：注意安全；不要擴(kuò)大故障；不要損壞實(shí)驗(yàn)裝備。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 分類畫出常用電器的結(jié)構(gòu)與工作原理的簡單示意圖。2. 總結(jié)它們的主要故障、相關(guān)可能表現(xiàn)的故障現(xiàn)象及其常用分析故障的方法。實(shí)驗(yàn)四自診斷參數(shù)與診斷

9、畫面的調(diào)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識(shí)并學(xué)會(huì)正確使用數(shù)控機(jī)床的自診斷與參數(shù)的各種畫面。二、實(shí)驗(yàn)要求：根據(jù)故障現(xiàn)象或報(bào)警內(nèi)容，充分利用參數(shù)法與系統(tǒng)的自診斷功能來分析故障。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：故障現(xiàn)象一：802S系統(tǒng)程序中斷、X軸限位報(bào)警 （p23 軟限位、診斷-調(diào)試）故障現(xiàn)象二：802S系統(tǒng)跟隨誤差過大報(bào)警（診斷-維修信息）故障現(xiàn)象三：MNC863T系統(tǒng)主軸不轉(zhuǎn)，無報(bào)警顯示。（主軸D/A輸出設(shè)定與增益倍率選擇）故障現(xiàn)象四：MNC863T系統(tǒng)04#報(bào)警（限位報(bào)警）（即超程報(bào)警）故障現(xiàn)象五：MNC863T系統(tǒng)23#報(bào)警（跟隨誤差過大報(bào)警） 故障現(xiàn)象六：MNC863T系統(tǒng)無論運(yùn)行或靜止?fàn)顟B(tài)，X軸電機(jī)都發(fā)生激烈的

10、極高頻振動(dòng)。 故障現(xiàn)象七：MNC863T系統(tǒng)加工精度低。 故障現(xiàn)象八：MNC863T系統(tǒng)機(jī)床通電后，不能啟動(dòng)。無報(bào)警顯示。四、注意事項(xiàng)：只許閱讀各畫面的內(nèi)容，不許自行修改系統(tǒng)的任何數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 畫出故障分析判斷的流程圖。對(duì)故障現(xiàn)象七與八可畫粗略的判別流程圖。2 針對(duì)每一故障現(xiàn)應(yīng)該先查哪些參數(shù)？為什么？ 3 在上述故障現(xiàn)象中分析中，你是如何充分利用自診斷的？查哪些參數(shù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)？4 總結(jié)一下：1） 怎樣的故障先查參數(shù)？2） 軟件故障成因。3） 哪些故障現(xiàn)象應(yīng)該選用PLC程序法？實(shí)驗(yàn)五 PLC程序法、接口信號(hào)法與信號(hào)追蹤法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜LC常見報(bào)警的自診斷。練習(xí)PLC程序法

11、、接口信號(hào)法與信號(hào)追蹤法二、實(shí)驗(yàn)要求按PLC自診斷與維修說明書的提示，以分析的基本原則與正規(guī)步驟，建立診斷流程圖。合理選擇方法，來分析故障，并提出故障的排除方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（選做2個(gè)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：MNC863T數(shù)控車床：故障現(xiàn)象一：頻繁停機(jī) 維修p13故障現(xiàn)象二：09#急停報(bào)警停機(jī)。故障現(xiàn)象三：一開機(jī)即出現(xiàn)X軸不能進(jìn)給，面板顯示“進(jìn)給保持”。故障現(xiàn)象四：程序運(yùn)行中斷，無報(bào)警顯示。 維修p14故障現(xiàn)象五：X軸不能啟動(dòng)，20#報(bào)警（過載報(bào)警）。RS數(shù)控機(jī)床：指令脈沖信號(hào)斷路故障編碼器報(bào)警步進(jìn)系統(tǒng)高速時(shí)丟步步進(jìn)電機(jī)缺相運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器故障刀架失控旋轉(zhuǎn)不停找不到刀超程報(bào)警，機(jī)床中止運(yùn)行。X軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，無

12、報(bào)警顯示。X軸伺服暴走步進(jìn)系統(tǒng)的低頻共振1 認(rèn)真觀察與分析故障現(xiàn)象，查閱有關(guān)技術(shù)資料，充分掌握故障信息，找出故障特征。2 根據(jù)系統(tǒng)工作原理與故障機(jī)理，判斷故障類型，并進(jìn)行故障大定位。3 畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖（如有重復(fù)，可注明“見實(shí)驗(yàn)？故障現(xiàn)象？的系統(tǒng)框圖”，不必重畫），羅列所有可能的成因，按最有可能出現(xiàn)的成因先一般后特殊的原則，以及其它原則，確定步驟以診斷流程圖來說明分析步驟。4 為確定故障點(diǎn)，先選用合理的方法。必須指出方法的名稱與相關(guān)的步驟。5 說明必須調(diào)用的診斷畫面名稱以及信號(hào)狀態(tài)或接口狀態(tài)參數(shù)的名字地址與兩種狀態(tài)。如果是PLC程序法，需要畫出相關(guān)的梯形圖或動(dòng)作流程圖，以利于確定程序中止在哪

13、一步。6 列出狀態(tài)對(duì)比表，判出故障點(diǎn)。7 指明采用什么方法，合理地進(jìn)行故障點(diǎn)測試。8 故障定位。9 建議如何可排除故障，恢復(fù)設(shè)備。四、注意事項(xiàng)： 報(bào)警點(diǎn)故障點(diǎn)。一種報(bào)警，可以對(duì)應(yīng)不同的多種故障成因（機(jī)理）。故障點(diǎn)往往受上位器件狀態(tài)控制，需結(jié)合獨(dú)立單元法與信號(hào)追蹤法進(jìn)行分析。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 記錄實(shí)驗(yàn)步驟中所做的工作內(nèi)容。2 在上述故障現(xiàn)象中分析中哪些故障現(xiàn)象需要重演故障？為什么？重演故障之前應(yīng)該注意什么？3 寫出PLC程序法中的基本步驟。對(duì)應(yīng)用該方法的故障分析時(shí)，需列出狀態(tài)對(duì)比表。4 總結(jié)并回答下列問題：1） PLC裝置處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)報(bào)警，該如何處理？（參見教材p141）2） 程序運(yùn)行中

14、斷，無報(bào)警顯示時(shí)，應(yīng)該先做些什么觀察與檢查？3） 當(dāng)出現(xiàn)的報(bào)警是操作信息時(shí)，該如何處理？（參見教材p141）實(shí)驗(yàn)六 典型故障綜合診斷與與故障檔案的建立一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床本體電氣功能器件的常見故障現(xiàn)象。學(xué)習(xí)應(yīng)用常規(guī)檢查法、試探交換法、短路銷法、測量比較法、信號(hào)強(qiáng)制法與接口信號(hào)法診斷，予以故障定位。2. 認(rèn)識(shí)并診斷主軸各類故障。綜合應(yīng)用現(xiàn)象分析法、信號(hào)追蹤法、以及試探交換法等分析有關(guān)主軸各類故障。學(xué)習(xí)主軸系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的異常振動(dòng)與噪聲的診斷方法，了解機(jī)械故障診斷的雙特征法。3. 學(xué)習(xí)伺服超差的分析與排除的一般方法。4. 認(rèn)識(shí)與掌握監(jiān)測系統(tǒng)及反饋環(huán)節(jié)的構(gòu)成、常見故障與成因。尤其是分析傳

15、感器部分的常見故障的現(xiàn)象，檢查并排除故障。5. 綜合各診斷方法，并學(xué)習(xí)故障檔案的建立方法。二、 實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)故障現(xiàn)象與報(bào)警提示，畫出相關(guān)部分的系統(tǒng)框圖。按數(shù)控機(jī)床故障檢測與診斷的基本思路與判斷原則，畫出故障判別流程圖，采用合理的分析方法進(jìn)行診斷，予以故障定位。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：MNC863T數(shù)控車床故障現(xiàn)象一：任何方式都無法啟動(dòng)X軸無報(bào)警顯示。（失控現(xiàn)象）維修手冊p12 故障現(xiàn)象二：MNC853T數(shù)控車床機(jī)床通電后不能動(dòng)作，無報(bào)警顯示。維修p10故障現(xiàn)象三：X軸運(yùn)動(dòng)速度單向不穩(wěn)、時(shí)而21#報(bào)警。維修p11故障現(xiàn)象四：X軸伺服超差，無報(bào)警。故障現(xiàn)象五：MNC853T加工精度低，工件加工

16、表面上出現(xiàn)均勻條紋。（本體+刀工+伺服+位檢）系統(tǒng)組成框圖（先軟后硬查參數(shù)）維修p15螺紋不準(zhǔn)故障現(xiàn)象六：主軸系統(tǒng)異常振動(dòng)與噪聲。p12、13故障現(xiàn)象七：主軸不轉(zhuǎn)，無任何報(bào)警。維修p14G32指令不執(zhí)行故障現(xiàn)象八：機(jī)械手不動(dòng)作維修檔案實(shí)驗(yàn)步驟： 1 認(rèn)真分析每一故障現(xiàn)象，找出故障特征，判出故障類型。2 畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖，進(jìn)行故障大定位。3 羅列所有可能的故障成因。按故障診斷的基本思路與判斷原則，畫出故障判別流程圖或動(dòng)作流程圖。4. 故障點(diǎn)的合理測試，進(jìn)行故障定位。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 畫出相應(yīng)每個(gè)故障現(xiàn)象的有關(guān)部分的系統(tǒng)框圖。2 分析討論上述故障現(xiàn)象、判斷故障類型、故障大定位、羅列故障成因并畫出判斷流程圖或相關(guān)的動(dòng)作