數(shù)控機(jī)床常見故障的維修與保養(yǎng)

1、題 目：數(shù)控機(jī)床常見故障的維修與保養(yǎng)學(xué) 號(hào)：10 0 1 0 8 156姓 名：張 三系 別： 機(jī) 電 工 程 系專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師：李 四 2013年03月15日摘 要此次設(shè)計(jì)是基于數(shù)控機(jī)床常見故障的維修與保養(yǎng)【內(nèi)容摘要】1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在工礦企業(yè)中大量使用。它具有加工精度高、生產(chǎn)效率高，對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。然而高級(jí)的精密設(shè)備仍然需要維護(hù)保養(yǎng)，數(shù)控設(shè)備同樣需要維護(hù)保養(yǎng)。數(shù)控機(jī)床是

2、采用計(jì)算機(jī)控制其伺服系統(tǒng)的技術(shù)，技術(shù)性復(fù)雜，對(duì)機(jī)床精度要求很高，從而操作和維修較復(fù)雜，故要求操作、維修及管理人員有較高的文化水平和技術(shù)素質(zhì)。正確的維護(hù)和有效的維修時(shí)提高數(shù)控機(jī)床工作效率的基本保證。機(jī)修人員應(yīng)懂得一些數(shù)控機(jī)床的電氣維護(hù)知識(shí)，電修人員要了解數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和程序編制。維修人員必須具有機(jī)、電、液等專業(yè)知識(shí)，才能綜合分析判斷故障的根源，實(shí)現(xiàn)高效維修，以便盡可能地縮短排除故障時(shí)間。因此，數(shù)控機(jī)床維修人員和操作人員都應(yīng)懂得故障的診斷知識(shí)一些維修技巧?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床 常見故障 維修 保養(yǎng)目 錄摘 要目 錄1 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基礎(chǔ)1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及類型1數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)1數(shù)控機(jī)床分類1數(shù)控

3、機(jī)床的組成及基本結(jié)構(gòu)2數(shù)控機(jī)床的組成2數(shù)控機(jī)床的NC和CNC系統(tǒng)5數(shù)控機(jī)床常見故障分類與診斷7常見的故障類型7數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法8數(shù)控機(jī)床參數(shù)的表現(xiàn)形式10參數(shù)的表示形式102數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷與維修故障分類11數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障分類11按故障發(fā)生的部位分類11按故障的性質(zhì)分類11按故障產(chǎn)生的原因分類12數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷12故障與故障診斷12機(jī)械故障診斷的方法13 主軸部件17滾珠絲杠螺母副的維護(hù)19導(dǎo)軌副的維護(hù)20刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)21液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)23液壓傳動(dòng)系統(tǒng)23氣動(dòng)系統(tǒng)243 數(shù)控車床維護(hù)與保養(yǎng)26點(diǎn)檢26數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)26電源的維護(hù)與保養(yǎng)27數(shù)控機(jī)床的抗干擾

4、27結(jié)束語(yǔ)30 參考文獻(xiàn)311 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的35倍）；機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高數(shù)控機(jī)床分類按運(yùn)動(dòng)（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床（2）直線控制數(shù)控機(jī)床（3）輪廓控制的數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)類型（1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（2）閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床（3）半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床按工藝方法（1）金屬切削類 （2）金屬成型

5、類和特種加工按功能（1）中央處理單元 (2)分辨率和進(jìn)給速度(3)多軸聯(lián)動(dòng)功能 (4)顯示功能 5通訊功能CNC裝置的主要功能(1)控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)(2)準(zhǔn)備功能(3)插補(bǔ)功能 (4)主軸速度功能(5)進(jìn)給功能 (6)補(bǔ)償功能 (7)固定循環(huán)加工功能(8)輔助功能 (9)字符圖形顯示功能(10)程序編制功能 (11) 輸入輸出和通訊(12)自診斷功能 CNC裝置的特點(diǎn)(1) 靈活性大 (2)通用性強(qiáng) (3)可靠性高(4) 可以實(shí)現(xiàn)豐富復(fù)雜的功能 (5) 使用維修方便(6)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化CNC裝置的體系結(jié)構(gòu)(1)主從結(jié)構(gòu) (2)多主結(jié)構(gòu) (3) 分布式結(jié)構(gòu)CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)(1) CNC

6、 裝置的軟件硬件的界面(2) 系統(tǒng)軟件的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)類型(3)多任務(wù)并行處理 數(shù)控機(jī)床的組成（1）程序編制及程序載體數(shù)控程序是數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工零件的工作指令。在對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，確定零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對(duì)位置，即零件在機(jī)床上的安裝位置；刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù)；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數(shù)以及輔助裝置的動(dòng)作等。得到零件的所有運(yùn)動(dòng)、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號(hào)組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零件加工的數(shù)控程序單。編制程序的工作可由人工進(jìn)行；對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，則要在專用的編程機(jī)或通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)編程（APT）或CAD/CAM設(shè)

7、計(jì)。編好的數(shù)控程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲(chǔ)載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲(chǔ)載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計(jì)類型。（2）輸入裝置輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)控制存儲(chǔ)介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計(jì)算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小時(shí)），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲(chǔ)器，加工時(shí)再?gòu)膬?nèi)部存儲(chǔ)器中逐段逐段調(diào)

8、出進(jìn)行加工。（3）數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，即按圖形軌跡移動(dòng)。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求，因此要進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，也就是在線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號(hào)，控制各坐標(biāo)軸（即

9、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的各執(zhí)行元件）的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量等。（4）驅(qū)動(dòng)裝置和位置檢測(cè)裝置驅(qū)動(dòng)裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控機(jī)床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。位置檢測(cè)裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測(cè)出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按照指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。（5）輔助控制裝置輔助控制裝置的主要作

10、用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤(rùn)滑裝置的啟動(dòng)停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。由于可編程邏輯控制器（PLC）具有響應(yīng)快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動(dòng)機(jī)床開關(guān)等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。（6）機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成

11、。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床。1.3 數(shù)控機(jī)床的NC和CNC系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床也就是數(shù)字控制機(jī)床（Numerical c。ntrol To。1。），簡(jiǎn)稱NC機(jī)床。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8129-1997中，機(jī)床數(shù)字控制定義為：用數(shù)值數(shù)據(jù)的裝置（簡(jiǎn)稱數(shù)控裝置），在運(yùn)行過程中，不斷地引人數(shù)值數(shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的核心是數(shù)字控制裝置：它是由各種邏輯元件、記憶元件組成的隨機(jī)邏輯電路，并采用固定接線的硬件結(jié)構(gòu)，是由硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的。這類

12、數(shù)控系統(tǒng)稱為硬件數(shù)控。伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展、微處理器和微型計(jì)算機(jī)價(jià)格的下降，數(shù)字控制裝置已發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置，即CNC（Computer humerical Control）裝置。由此可見，平時(shí)所說的 “數(shù)控機(jī)床”實(shí)際上就是“計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床”，這是由歷史原因造成的，但它不會(huì)引起任何誤會(huì)，所以就這樣一直沿用下來。由于PC技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)逐漸發(fā)展為基于PC的CNC系統(tǒng)。PC的誕生和使用已經(jīng)20多年了，而應(yīng)用通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)數(shù)控( PC-NC)的研究工作近年才展開PC-NC發(fā)展的背景如下：（1) PC的性能有了提高近幾年來PC的性能，特別是其運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、I/O接口能力、可靠

13、性等方面有了顯著提高，使得用它作為數(shù)控裝置的控制系統(tǒng)成為可能：（2) CNC的開發(fā)周期縮短、開發(fā)成本增加髓著高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)、控制方法的不斷更新，CNC的開發(fā)周期越來越短，軟件開發(fā)工作量的比重越來越高，開發(fā)成本不斷增加。數(shù)控機(jī)床使用PC可解決軟件公用問題和硬件標(biāo)準(zhǔn)化問題，可望降低開發(fā)成本。（3)辦公自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展辦公自動(dòng)化技術(shù)已以其龐大的市場(chǎng)規(guī)模為背景飛速地發(fā)展和進(jìn)步，大有超越機(jī)械產(chǎn)品而站立科技發(fā)展最前列之勢(shì)，作為辦公自動(dòng)化主體的PC及其軟件技術(shù)也必將隨之快速超前發(fā)展。（4）數(shù)控機(jī)床用PC作為控制機(jī)，能夠有效地利用各種已成熟的相關(guān)資源。PC文化的滲透目前，PC作為工作用機(jī)已經(jīng)滲透于各行備業(yè)

14、，而且已經(jīng)進(jìn)入了家庭，開始向個(gè)人滲透。使用PC作為工業(yè)機(jī)械的控制器將會(huì)使人感到自然、親切、方便，并且將會(huì)有大量?jī)?yōu)秀的軟件開發(fā)者涌現(xiàn)。使用PC是CNC面向用戶開放的最佳途徑。（5)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的需求CAD/CAPP/CAM之間的數(shù)據(jù)處理等信息集成技術(shù)是FMS、CIMS的關(guān)鍵技術(shù)，也是制約先進(jìn)制造技術(shù)快速發(fā)展的因素。數(shù)控機(jī)床在此之中，CNC控制數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)信息的協(xié)調(diào)處理是難題之一。數(shù)控機(jī)床為此，尋求一種制造業(yè)用的通用控制系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)形式，以求解決信息協(xié)調(diào)問題，并能使其緊跟高科技發(fā)展的步伐，快速組成低成本、高性能的實(shí)用控制系統(tǒng)，便是人們的迫仞愿望。而使用PC的開放式CNC使實(shí)現(xiàn)這一愿望成為可能。

15、目前市場(chǎng)上有3種基于PC的CNC系統(tǒng)。將傳統(tǒng)的PC與CNC兩獨(dú)立體用通信接口連接起來。在CNC硬件基礎(chǔ)上加工單板（帶操作系統(tǒng)，如DOS、Windows、OS/2等），如FANUC160/180，NUM的PC-NC104F/1060等。市售的PC上利用擴(kuò)展槽插入開發(fā)的NC類模板、PLC接口模板或I/O接口模板等實(shí)現(xiàn)功能。 數(shù)控機(jī)床的故障包括機(jī)械部分的故障、數(shù)控系統(tǒng)的故障、伺服與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障以及輔助裝置的故障等。故障按其表現(xiàn)形式、性質(zhì)、起因等可作多種分類。常見的故障類型(1) 按與故障的相互關(guān)系可分為關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)聯(lián)性故障。(2) 按診斷方式可分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障。(3) 按

16、故障破壞性可分為破壞性故障和非破壞性故障。(4) 按故障起因可分為硬故障和軟故障。數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法(1). 直觀檢查法它是維修人員最先使用的方法，即在故障診斷時(shí)，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行觀察檢查。特別要注意觀察電路板的元器件及線路是否有燒傷、裂痕等現(xiàn)象、電路板上是否有短路、斷路，芯片接觸不良等現(xiàn)象，對(duì)于已維修過的電路板，更要注意有無缺件、錯(cuò)件及斷線等情況。(2). 功能程序測(cè)試法功能程序測(cè)試法是將數(shù)控系統(tǒng)的G、M、S、T、F功能用編程法編成一個(gè)功能試驗(yàn)程序，并存儲(chǔ)在相應(yīng)的介質(zhì)上，如紙帶和磁帶等。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定故障發(fā)生的可能起因。功能程序測(cè)試法常應(yīng)用于以下場(chǎng)合機(jī)床加工造成廢品

17、而一時(shí)無法確定是編程操作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障引起數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障。一時(shí)難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用前或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí) 試探交換法即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級(jí)。采用此法之前要注意備用板的設(shè)定狀態(tài)與原板的狀態(tài)是否完全一致，這包括檢查板上的選擇開關(guān)、短路棒的設(shè)定位置以及電位器的位置。一般不要輕易更放CPU板及存儲(chǔ)器板，否則有可能造成程序和機(jī)床參數(shù)的丟失，造成故障的擴(kuò)大；若是EPROM板或EPROM芯片，請(qǐng)注意存儲(chǔ)器芯片上貼的軟

18、件版本標(biāo)簽是否與原板完全一致，若不一致，則不能更換。 參數(shù)檢查法發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)核對(duì)系統(tǒng)參數(shù)，參數(shù)一般存放在磁泡存儲(chǔ)器或存放在需由電池保持的CMOS RAM中，一旦電池不足或由于外界的干擾等因素，使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機(jī)床無法正常工作。此時(shí)，可通過核對(duì)、修正參數(shù)，將故障排除。 測(cè)量比較法CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，為了調(diào)整和維修方便，在印刷線路板上設(shè)計(jì)了一些檢測(cè)量端子。維修人員通過檢測(cè)這些測(cè)量端子的電壓或波形，可檢查有關(guān)電路的工作狀態(tài)是否正常。但利用檢測(cè)端子進(jìn)行測(cè)量之前，應(yīng)先熟悉這些檢測(cè)端子的作用及有關(guān)部分的電路或邏輯關(guān)系。除以上常用的故障檢測(cè)方法之外，還可以采用敲擊法檢查

19、是否虛焊或接觸不良等?？傊?，按照不同的故障現(xiàn)象，可以同時(shí)選用幾個(gè)方法靈活應(yīng)用、綜合分析，才能逐步縮小故障范圍，較快地排除故障.參數(shù)的表示形式(1)狀態(tài)型參數(shù) 狀態(tài)型參數(shù)是指每項(xiàng)參數(shù)的八位二進(jìn)制數(shù)位中，每一位都表示了一種獨(dú)立的狀態(tài)或者是某種功能的有無。例如FANUC0TD系統(tǒng)的1號(hào)參數(shù)項(xiàng)中的各位所表示的就是狀態(tài)型參數(shù)。 (2)比率型參數(shù)比率型參數(shù)是指某項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的某幾位所表示的數(shù)值都是某種參量的比例系數(shù)。例如 FANUC0TD系統(tǒng)的512、513、514號(hào)參數(shù)項(xiàng)中每項(xiàng)的八位所表示就是比率型參數(shù)。 (3)真實(shí)值參數(shù)真實(shí)值參數(shù)是表示某項(xiàng)參數(shù)是直接表示系統(tǒng)某個(gè)參數(shù)的真實(shí)值。這類參數(shù)的設(shè)定范圍一般是規(guī)定

20、好的，用戶在使用時(shí)一定要注意其所表示的范圍，以免千百萬(wàn)設(shè)定參數(shù)的參數(shù)超出范圍值。例如FANUC0TD系統(tǒng)的522、523、524、525號(hào)參數(shù)項(xiàng)中每項(xiàng)的八位所表示的就是比率參數(shù)。2數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷與維修故障分類按故障發(fā)生的部位分類（1）主機(jī)故障 主機(jī)故障主要表現(xiàn)為傳動(dòng)噪聲大、加工精度低、運(yùn)行阻力大、機(jī)械部件不動(dòng)作、機(jī)械部件損壞等等（2）主機(jī)常見的故障主要有因機(jī)械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障。因?qū)к?、主軸等運(yùn)動(dòng)部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障。因機(jī)械零件的損壞、連接不良等原因引起的故障等。（3）電氣控制系統(tǒng)故障 電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“強(qiáng)電”故障和“弱電”故障兩

21、大類 ；“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分 按故障的性質(zhì)分類（1）確定性故障 確定性故障是指控制系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。 （2）隨機(jī)性故障 隨機(jī)性故障是指數(shù)控機(jī)床在工作過程中偶然發(fā)生的故障。按故障的指示形式分類（1）有報(bào)警顯示的故障指示燈報(bào)警顯示 顯示器報(bào)警顯示 （2）無報(bào)警顯示的故障按故障產(chǎn)生的原因分類（1）數(shù)控機(jī)床自身故障 （2）數(shù)控機(jī)床外部故障故障與故障診斷 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上和普通機(jī)床不同點(diǎn)在于傳動(dòng)鏈縮短，傳動(dòng)部件的精度高，機(jī)械維護(hù)的面更廣。主軸、進(jìn)給軸、導(dǎo)軌和絲杠、刀庫(kù)和換刀裝、液壓和氣動(dòng)等。 熟悉機(jī)械故障的特征，掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障

22、的診斷的方法和手段。還要注意數(shù)控機(jī)床機(jī)電之間的內(nèi)在聯(lián)系。 機(jī)械故障的原因機(jī)床在運(yùn)行過程中，機(jī)械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用，使其領(lǐng)部件偏離或喪失原有的功能。機(jī)械故障診斷機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別、運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判斷和故障部位的確定。機(jī)械故障診斷的方法實(shí)用診斷技術(shù)（問、聽、看、聞、摸、查）振動(dòng)、噪聲測(cè)試(幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）溫度測(cè)試（表面溫度及變化規(guī)律）超聲、X射線探傷（機(jī)件內(nèi)部缺陷）專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)）實(shí)用診斷技術(shù)問操作者（漸/突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工件的情況、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、潤(rùn)滑、保養(yǎng)和檢修情況）?？礄C(jī)床

23、的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀。聽機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲（強(qiáng)弱、頻率高低等）。聞潤(rùn)滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣。觸用手感來判別機(jī)床的故障（溫升、 振動(dòng)、傷痕和波紋、爬行、松緊）。實(shí)用診斷技術(shù)在機(jī)械故障的診斷中具有實(shí)用簡(jiǎn)便、快速有效的特點(diǎn)，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，而且有一定的局限性，對(duì)一些疑難故障難以奏效。 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法以機(jī)床振動(dòng)作為信息源，在機(jī)床運(yùn)行過程中獲取信號(hào)，對(duì)信號(hào)作各種處理和分析，通過某些特征量的變化來判別有無故障、根據(jù)由以往診斷經(jīng)驗(yàn)形成的一些判據(jù)來確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來進(jìn)一步確定故障的部位。(1)診斷過程閱被診斷設(shè)備的技術(shù)資料

24、，分析傳動(dòng)關(guān)系、計(jì)算傳動(dòng)件的特征值；獲取信號(hào)、信號(hào)調(diào)理與處理；信號(hào)分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。(2)故障振動(dòng)信號(hào)分類平穩(wěn)性故障信號(hào)沖擊性故障信號(hào)平穩(wěn)性故障信號(hào)機(jī)械結(jié)構(gòu)在正弦周期性力信號(hào)、復(fù)雜周期性力信號(hào)和準(zhǔn)周期性力信號(hào)（軸彎曲、偏心、滾子失圓等漸變性故障）作用下產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)。特點(diǎn)：響應(yīng)信號(hào)的頻率成分與激勵(lì)信號(hào)的頻率成分相同。頻譜為有限根譜線，而且 能量集中在故障的特征頻率及其倍頻上。 沖擊性故障信號(hào)機(jī)械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響 應(yīng)，他與沖擊信號(hào)本身有很大的不同。特點(diǎn)：信號(hào)能量短時(shí)間釋放，其頻譜為無窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。能量集中于基頻。 (1)信號(hào)分析方法時(shí)域分析法（直觀

25、）了解信號(hào)的幅值和時(shí)間的關(guān)系，確定振動(dòng)的程度，設(shè)備是否有故障及嚴(yán)重程度。不能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方差等）。頻域分析法(了解信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源)幅值譜分析-應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)。功率譜分析-在頻域中對(duì)信號(hào)能量或功率分布情況的描述。濾波譜-分析平穩(wěn)性故障信號(hào)解調(diào)譜-分析沖擊性故障信號(hào)測(cè)試儀器系統(tǒng) (1)診斷實(shí)例了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)：設(shè)備在運(yùn)行中有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對(duì)其進(jìn)行分析。計(jì)算傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)件的特征頻率：計(jì)算傳動(dòng)鏈，計(jì)算各傳動(dòng)件

26、的特征頻率系數(shù)。 對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試放置測(cè)振、測(cè)速傳感器（位置、信號(hào)要求）（一般選振動(dòng)或噪聲較大的部位）；連接儀器系統(tǒng)；開動(dòng)被測(cè)設(shè)備；調(diào)節(jié)測(cè)速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；從較高頻段開始測(cè)試，逐漸到較低頻段，并調(diào)節(jié)放大器的增益，使信號(hào)處于最佳狀態(tài)；記錄、打印測(cè)試結(jié)果。故障診斷分析由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率；對(duì)照計(jì)算值和測(cè)試結(jié)果，由前述機(jī)械故障診斷知識(shí)進(jìn)行分析，判斷故障的部位和故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果2.3 主軸部件(1)主軸部件的性能要求高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和自動(dòng)換刀等要求。(2)主軸部件的結(jié)構(gòu)成組高精度軸承（滾動(dòng)/靜壓/磁力/陶瓷）及其配置、軸承間

27、隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封以及滿足工件的自動(dòng)裝夾要求(3)主軸的維護(hù)特點(diǎn)主軸潤(rùn)滑減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）-循環(huán)潤(rùn)滑方式：液壓泵供油強(qiáng)力潤(rùn)滑和 油脂潤(rùn)滑-油氣潤(rùn)滑方式：定時(shí)定量把油霧送進(jìn)軸 承空隙中-噴注潤(rùn)滑方式：較大流量的恒溫油噴注 到主軸軸承（大容量恒溫油箱）防泄露(4)主軸故障診斷主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油脂耗盡或油脂過多、軸承間隙過小主軸強(qiáng)力切削停轉(zhuǎn)電機(jī)與主軸傳動(dòng)的皮帶過松、皮帶表面有油、離合器松潤(rùn)滑油泄漏潤(rùn)滑油過量、密封件損傷或失效、管件損壞主軸噪聲（振動(dòng)）缺少潤(rùn)滑、皮帶輪動(dòng)平衡不佳、帶輪過緊、齒輪磨損或嚙合間隙過大、軸承損壞主軸沒有或潤(rùn)滑不足油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或?yàn)V油器堵塞、

28、油壓不足刀具不能夾緊 蝶形彈簧位移量太小,刀具松夾彈簧上螺母松動(dòng)刀具夾緊后不能松開刀具松夾彈簧壓合過緊,液壓缸壓力和行程不夠(1)軸向間隙的調(diào)整保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度（墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式） (2)支承軸承的定期檢查定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動(dòng)以及軸承是否損壞(3)滾珠絲杠副的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動(dòng)效率（工作前/半年）(4)滾珠絲杠的防護(hù)防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進(jìn)入，可采用防護(hù)罩或防護(hù)套管等（5）滾珠絲杠螺母副的故障診斷噪聲大絲杠支承軸承損壞或壓蓋壓合不好、聯(lián)軸器松動(dòng)、潤(rùn)滑不良或絲杠副滾珠有破損絲杠運(yùn)動(dòng)不靈活 軸向預(yù)緊太大、絲杠或螺母線與導(dǎo)軌不平行

29、、絲杠彎曲（1）間隙調(diào)整保證導(dǎo)軌面之間合理的間隙，過小摩擦力大、磨損，過大運(yùn)動(dòng)失去準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性、失去導(dǎo)向精度。（2）滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊提高剛度、消除間隙（3）導(dǎo)軌的潤(rùn)滑降低摩擦系數(shù)、減少磨損、防止導(dǎo)軌面銹蝕。潤(rùn)滑方式：人工加油油杯供油、壓力油潤(rùn)滑潤(rùn)滑油：粘度變化小、潤(rùn)滑性好、油膜剛度（4）導(dǎo)軌的防護(hù)防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導(dǎo)軌上而引起磨損、擦傷、和銹蝕，導(dǎo)軌面上應(yīng)有可靠的防護(hù)裝置。常用的有刮板式、卷簾式和疊層式防護(hù)罩。需要經(jīng)常進(jìn)行清理和保養(yǎng)。（5）導(dǎo)軌故障診斷導(dǎo)軌研傷地基與床身水平有變化使局部載荷過大、長(zhǎng)期短工件加工局部磨損嚴(yán)重、導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良、導(dǎo)軌材質(zhì)不佳、刮研不符和要求、導(dǎo)軌維護(hù)不良落入贓

30、物移動(dòng)部件：導(dǎo)軌面研傷、導(dǎo)軌壓板研傷、鑲條與導(dǎo)軌間隙太小加工面在接刀處不平 導(dǎo)軌直線度超差、工作臺(tái)塞鐵松動(dòng)或塞鐵彎度過大、機(jī)床水平度差使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲（1）嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，防止 機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或發(fā)生碰撞。（2）不管什么方式選刀時(shí)，刀具號(hào)要和刀庫(kù)上 所需刀具一致。（3）手動(dòng)方式放往刀庫(kù)上裝刀時(shí)，要確保裝到位、裝牢靠。刀座上的鎖緊也要可靠。（4）經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置到位，及時(shí)調(diào)整（5）要保持刀具刀柄和刀套的清潔(6)開機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常（行程開關(guān)、電磁閥、液壓系統(tǒng)的壓力等）。(7)刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷刀庫(kù)刀套不能

31、卡緊刀具刀套上的調(diào)整螺母位置不對(duì)刀庫(kù)不能旋轉(zhuǎn)電機(jī)和蝸桿軸聯(lián)軸器松動(dòng)刀具從機(jī)械手中脫落 刀具超重、機(jī)械手卡緊銷壞或沒有彈出來刀具交換時(shí)掉刀換刀時(shí)主軸沒有回到換刀位置換刀速度過快或過慢 氣壓太高或太低和節(jié)流閥口太大或太小液壓傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象液壓卡盤靜壓導(dǎo)軌液壓撥叉變速液壓液壓缸主軸箱的液壓平衡液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸上松刀液壓缸液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)控制油液污染，保持油液清潔（80%故障）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升（效率、壓力、速度、動(dòng)作可靠、泄漏、氧化）控制液壓系統(tǒng)的泄漏（提高液壓元件零部件的加工精度、元件和管道的安裝質(zhì)量以及提高密封件的質(zhì)量和定期更換。防止液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲（螺釘松動(dòng)、管接頭松脫而引起泄

32、漏）嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度（液壓故障有隱蔽性、可變性和難于判斷性的特點(diǎn)）嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度（防止松動(dòng)、污染、堵塞、磨損等情況的發(fā)生）液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠油箱內(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi)元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠油箱內(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi)氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象數(shù)控機(jī)床主軸錐孔的吹氣和開關(guān)

33、防護(hù)門主軸的松刀實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)作氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)保證供給潔凈的壓縮空氣（水分、油分、粉塵）保證空氣中含有適量的潤(rùn)滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤(rùn)滑）采用壓縮空氣調(diào)理裝置保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性漏氣將增加能量的消耗、導(dǎo)致供氣壓力下降甚至氣動(dòng)元件工作失常，使用儀表或肥皂水撿漏保證氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏度使用油霧分離器分離油霧保證氣動(dòng)裝置具有合適的工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢管路系統(tǒng)點(diǎn)檢主要內(nèi)容是對(duì)冷凝水和潤(rùn)滑油的管理，還要檢查供氣壓力是否正常、有無漏氣等氣動(dòng)元件的定檢主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象（更換密封元件、處理管接頭或聯(lián)接螺釘松動(dòng)，定期檢查測(cè)量?jī)x表、安全閥和壓力繼電器等）3 數(shù)

34、控車床維護(hù)與保養(yǎng)(1)點(diǎn)檢按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)的檢查和維護(hù)(2)點(diǎn)檢要求和內(nèi)容:專職點(diǎn)檢重點(diǎn)設(shè)備、部位（設(shè)備部門）日常點(diǎn)檢一般設(shè)備的檢查及維護(hù)（車間）生產(chǎn)點(diǎn)檢開機(jī)前檢查、潤(rùn)滑、日常清潔、緊固等工作（操作者）機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對(duì)控制柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）帶閱讀機(jī)的定期維護(hù)對(duì)光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理支持電池的定期更換在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)在COMS器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù)檢測(cè)反饋元件的維護(hù)光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、光柵等元件的檢查和維護(hù)備用電路板的定期通電備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運(yùn)行，長(zhǎng)期停用的數(shù)控機(jī)

35、床也要經(jīng)常通電，利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散電氣柜內(nèi)的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。(1)保養(yǎng)內(nèi)容電壓值是否正常，有否偏相；電氣連接是否良； 開關(guān)是否有效； 電器、接觸器是否正常工作； 熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效； 電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇是否正常；二極管保護(hù)直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路(1)電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會(huì)干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）(2)供電線路干擾入電壓過壓或欠壓引起電源報(bào)警而停機(jī)電源波形畸變*引起錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行(3)信號(hào)傳輸干擾數(shù)控信號(hào)在傳遞過程中受到外界的干擾模干擾干擾電壓疊加在有用信號(hào)上，由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾干擾電壓對(duì)二根或以上信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同。裝置的 共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡時(shí)，一部分轉(zhuǎn)為串模。(4)抗干擾措施減少供電線路的干擾A、數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備B、數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上 C、在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源D、動(dòng)力線和信號(hào)線分開走線E、信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線F、控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相