數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修完整版教案

1、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 廣西工程職業(yè)學(xué)院 主講：周健永 緒 論 數(shù)控機(jī)床集機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、氣動、傳感檢測、數(shù)控機(jī)床集機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、氣動、傳感檢測、液壓、光機(jī)電技術(shù)等一體。液壓、光機(jī)電技術(shù)等一體。 內(nèi)容：內(nèi)容：1 1數(shù)控機(jī)床的組成與特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的組成與特點(diǎn)2 2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀4 4加強(qiáng)數(shù)控維修的意義加強(qiáng)數(shù)控維修的意義 5 5對數(shù)控維修人員的要求對數(shù)控維修人員的要求 6 6本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求 3 3數(shù)控機(jī)床的故障與診斷技術(shù)數(shù)控機(jī)床的故障與診斷技術(shù) 一一數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀首臺機(jī)床：首臺機(jī)床：1952年美國麻省理工學(xué)院研制年美國麻

2、省理工學(xué)院研制 目前生產(chǎn)能力目前生產(chǎn)能力：國內(nèi)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量已達(dá)國內(nèi)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量已達(dá)50萬臺萬臺.數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)：國外：日本的發(fā)那科公司、德國的西門子公司、海德國外：日本的發(fā)那科公司、德國的西門子公司、海德 漢公司、西班牙發(fā)格公司、法國數(shù)字公司等。漢公司、西班牙發(fā)格公司、法國數(shù)字公司等。國內(nèi)：華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)、南京華興 數(shù)控系統(tǒng)、北京航天數(shù)控系統(tǒng)等二、二、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的意義數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的意義 。技術(shù)需要 。市場需要 。企業(yè)的效益需要 三、數(shù)控機(jī)床維修工作的特點(diǎn)1、涉及的技術(shù)門類較多；2、數(shù)控機(jī)床的更新?lián)Q代較快；3、數(shù)控機(jī)床選用的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多；4、數(shù)控機(jī)床的

3、維修手段與傳統(tǒng)的維修方式差別大；5、企業(yè)選用的數(shù)控機(jī)床品種多；6、維修工作的制約條件多四、四、對數(shù)控維修人員的要求對數(shù)控維修人員的要求 。知識面廣。知識面廣。良好的系統(tǒng)的培訓(xùn)。良好的系統(tǒng)的培訓(xùn)。良好的英語閱讀能力。良好的英語閱讀能力。敢于實(shí)踐，通過實(shí)踐不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。敢于實(shí)踐，通過實(shí)踐不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。敬業(yè)精神。敬業(yè)精神。持續(xù)的學(xué)習(xí)精神。持續(xù)的學(xué)習(xí)精神五、五、本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求 。掌握數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試驗(yàn)收的的知識、驗(yàn)收機(jī)床掌握數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試驗(yàn)收的的知識、驗(yàn)收機(jī)床精度的方法。精度的方法。熟悉數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、調(diào)整方法熟悉數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、調(diào)整方法。掌握典型數(shù)控系統(tǒng)的軟硬

4、件知識、具有對典型數(shù)掌握典型數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件知識、具有對典型數(shù)控系統(tǒng)故障進(jìn)行初步診斷及判斷的能力?？叵到y(tǒng)故障進(jìn)行初步診斷及判斷的能力。 。熟悉數(shù)控機(jī)床維修的原則方法。熟悉數(shù)控機(jī)床維修的原則方法。 數(shù)控系統(tǒng)（NC system）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的機(jī)電控制設(shè)備。計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC （Computer Numerical Control）由計(jì)算機(jī)軟件替代硬件，性能提高，價格降低。（1970年至今）數(shù)控機(jī)床裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。 任務(wù)提出： 什么是“數(shù)控”？ 什么是“數(shù)控系統(tǒng)”？ 什么是“數(shù)控機(jī)床”？數(shù)控?cái)?shù)字控制，簡稱NC（numerical control） GB8129-87定義用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及

5、其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。(1952年1970年）一：數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的工作過程零零 件件 圖圖 紙紙工藝分析與數(shù)值計(jì)算工藝分析與數(shù)值計(jì)算輸入加工程序輸入加工程序程序調(diào)試模擬程序調(diào)試模擬工件安裝與對刀試切工件安裝與對刀試切工件加工與檢驗(yàn)工件加工與檢驗(yàn)編編制制加加工工程程序序二、數(shù)控機(jī)床的組成v數(shù)控機(jī)床主要組成有:1、數(shù)控裝置（CNC）2、伺服驅(qū)動裝置3、檢測反饋裝置4、機(jī)床本體另外還有程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器（PLC）、電源等輔助部分。（1 1）數(shù)控裝置）數(shù)控裝置CNCCNC 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的控制中心。它能夠自動地對輸入的數(shù)控加工程序進(jìn)行處理，將數(shù)控加工

6、程序信息按兩類控制量分別輸出：一類是連續(xù)控制量(插補(bǔ)運(yùn)算產(chǎn)生的指令)，送往伺服系統(tǒng)；另一類是離散的開關(guān)控制量(PLC指令)，送往機(jī)床強(qiáng)電控制系統(tǒng)，完成數(shù)控機(jī)床輔助功能的控制。 當(dāng)前比較流行的數(shù)控系統(tǒng)有: 日本FANUC、德國SIEMENS、西班牙FAGOR等。 國內(nèi)有華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控等。（2）伺服驅(qū)動裝置）伺服驅(qū)動裝置主軸伺服系統(tǒng)主軸伺服系統(tǒng)包括主軸電機(jī)(含速度檢測器件)和主軸伺服放大器（Spindle Servo Amplifier) ，實(shí)現(xiàn)對主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制，有的主軸伺服裝置還含有主軸定向控制功能。 主軸伺服放大器（或主軸伺服裝置）分為數(shù)字主軸和模擬主軸，模擬主軸通常為通用變

7、頻器。進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)由進(jìn)給軸伺服電機(jī)(一般內(nèi)裝速度和位置檢測器件)和進(jìn)給伺服裝置（Servo Amplifier）組成。進(jìn)給伺服系統(tǒng)驅(qū)動機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給，提供切削過程中所需要的轉(zhuǎn)矩、運(yùn)轉(zhuǎn)速度。（3）位置檢測裝置 主要是將主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的速度或位移檢測反饋給數(shù)控系統(tǒng)，并與指令信號比較，比較的差值作為新指令控制機(jī)床正確運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）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，只是在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面發(fā)生了很大的變化。操作面板操作面板 分CRT/MDI操作面板與機(jī)床操作面板。 CRT：單色顯示屏（LCD：彩色液晶）； MDI：

8、（Manual Data Input）手動數(shù)據(jù)輸入；對CNC操作 （例如修改CNC參數(shù)、PLC參數(shù)或程序、編制加工程序等） 機(jī)床操作面板：對機(jī)床操作。輸入與輸出設(shè)備輸入與輸出設(shè)備 輸入裝置的作用是將控制介質(zhì)上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。 輸入裝置根據(jù)控制介質(zhì)的不同分為光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)和軟盤驅(qū)動器等（已經(jīng)不常用了），MDI鍵盤也是輸入設(shè)備。 輸出設(shè)備有顯示器CRT和打印機(jī)等（不常用）。PLC（Programmable Logic Controller) ，通常用于工業(yè)設(shè)備的順序自動控制。PLC用于數(shù)控機(jī)床通常稱之為可編程序機(jī)床控制器；稱之為PMC。（Programmable Machine

9、 Controller）。一、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的目的和意義1. 延長平均無故障時間,增加機(jī)床的開動率2. 便于及早發(fā)現(xiàn)故障隱患,避免停機(jī)損失3. 期保持?jǐn)?shù)控設(shè)備的加工精度 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)二、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的基本要求1. 在思想上重視維護(hù)與保養(yǎng)工作2. 提高操作人員的綜合素質(zhì)3. 數(shù)控機(jī)床良好的使用環(huán)境4. 嚴(yán)格遵循正確的操作規(guī)程5. 提高數(shù)控機(jī)床的開動率6. 要冷靜對待機(jī)床故障，不可盲目處理7. 嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)控機(jī)床管理的規(guī)章制度三、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢(1)主要項(xiàng)目 1)液壓系統(tǒng)2)主軸潤滑系統(tǒng)3)導(dǎo)軌潤滑系統(tǒng)4)冷卻系統(tǒng)5)氣壓系統(tǒng)每天每天導(dǎo)軌潤滑油箱油量及時添加

10、潤滑油潤滑泵能定時啟動及停止某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢(2)舉例 某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表每天每天XYZ軸導(dǎo)軌面清除切屑及臟物檢查潤滑油是否充分導(dǎo)軌面有劃傷損壞四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)概述(2)舉例 每天每天壓縮空氣氣源壓力檢查壓力是否在正常范圍氣源自動分水濾水器和自動空氣干燥器清理分水器中濾出的水分，自動保持空氣干燥器正常工作某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)概述(2)舉例 每天每天主軸潤滑恒溫油箱油量充足并調(diào)

11、節(jié)溫度范圍某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)概述(2)舉例 機(jī)床液壓系統(tǒng)油箱、液壓泵無異常噪音壓力表指示正常管路及各接頭無泄漏工作油面高度正常每天每天某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢(2)舉例 液壓平衡系統(tǒng)平衡壓力指示正?？焖僖苿訒r平衡閥工作正常CNC的輸入輸出單元光電閱讀機(jī)清潔機(jī)械結(jié)構(gòu)潤滑良好每天每天某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢(2)舉例 各種電氣柜散熱通風(fēng)裝置各電柜冷卻風(fēng)扇工作正常風(fēng)道過濾網(wǎng)無堵塞各種防護(hù)裝置導(dǎo)軌、機(jī)床各

12、種防護(hù)罩等應(yīng)無松動每天每天某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容1.日檢(2)舉例 2.周檢 其主要項(xiàng)目包括機(jī)床零件、主軸潤滑系統(tǒng)，應(yīng)該每周對其進(jìn)行正確的檢查，特別是對機(jī)床零件要清除鐵屑，進(jìn)行外部雜物清掃。 四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)概述3.月檢(1)主要項(xiàng)目 1)電源2)空氣干燥器某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表每月每月電源電壓在正常情況下額定電180V-220V，頻率50Hz，如有異常，要對其進(jìn)行測量、調(diào)整?？諝庥谠锲鲬?yīng)該每月拆一次，然后進(jìn)行清洗、裝配。四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容(2)舉例 4.季檢1)機(jī)床床身2)

13、液壓系統(tǒng)3)主軸潤滑系統(tǒng)(1)主要項(xiàng)目 四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容5.年檢某某加加工工中中心心的的維維護(hù)護(hù)點(diǎn)點(diǎn)檢檢表表每年每年每半年每半年滾珠絲杠滾珠絲杠清洗舊潤滑脂，涂上新的油脂清洗舊潤滑脂，涂上新的油脂液壓油路液壓油路清洗溢流閥、減壓閥、濾油器及油箱箱底清洗溢流閥、減壓閥、濾油器及油箱箱底更換或過濾液壓油更換或過濾液壓油主軸潤滑恒溫油箱主軸潤滑恒溫油箱每年每年檢查并更換直流伺服電機(jī)碳刷檢查并更換直流伺服電機(jī)碳刷檢查換向器表面，吹凈碳粉，去毛刺檢查換向器表面，吹凈碳粉，去毛刺更換長度過短的電刷，跑合后使用更換長度過短的電刷，跑合后使用潤滑液壓泵、濾油器清洗潤滑液壓泵、濾油器清洗清理池底，更

14、換濾油器清理池底，更換濾油器四、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的內(nèi)容6.不定期檢查某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表某加工中心的維護(hù)點(diǎn)檢表不定期不定期檢查各軸軌道上鑲條、壓緊滾輪松緊狀態(tài)檢查各軸軌道上鑲條、壓緊滾輪松緊狀態(tài)(按機(jī)床說明書調(diào)整按機(jī)床說明書調(diào)整)冷卻水箱冷卻水箱檢查液面高度檢查液面高度太臟、更換太臟、更換清理水箱底部清理水箱底部經(jīng)常清洗過濾器經(jīng)常清洗過濾器排屑器排屑器經(jīng)常清理鐵屑經(jīng)常清理鐵屑檢查有無卡住檢查有無卡住清理廢油池清理廢油池及時取油池中廢油，以免外溢及時取油池中廢油，以免外溢調(diào)整主軸驅(qū)動帶松緊調(diào)整主軸驅(qū)動帶松緊按機(jī)床說明書調(diào)整按機(jī)床說明書調(diào)整 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)數(shù)控機(jī)床是一種技

15、術(shù)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，這給故備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，這給故障診斷和排除帶來不少困難。為了便于故障分析障診斷和排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理，本節(jié)按故障部件、故障性質(zhì)及故障原因和處理，本節(jié)按故障部件、故障性質(zhì)及故障原因等對常見故障作了如下分類。等對常見故障作了如下分類。第三節(jié)、數(shù)控機(jī)床故障診斷的類型和特點(diǎn)第三節(jié)、數(shù)控機(jī)床故障診斷的類型和特點(diǎn)（1 1）主機(jī)故障主機(jī)故障： 數(shù)控機(jī)床的主機(jī)部分，主要包括機(jī)械、潤滑、冷卻、排屑、液壓數(shù)控機(jī)床的主機(jī)部分，主要包括機(jī)械、潤滑、冷卻、排屑、液壓, , 氣動與氣動與防護(hù)等裝置。防護(hù)等裝置。（2 2）電氣控制

16、系統(tǒng)故障：電氣控制系統(tǒng)故障： 電氣故障分弱電故障與強(qiáng)電故障：電氣故障分弱電故障與強(qiáng)電故障： 弱電故障弱電故障 CNCCNC、PLCPLC、MDI/CRTMDI/CRT以及伺服驅(qū)動單元、輸入輸出單元等。以及伺服驅(qū)動單元、輸入輸出單元等。 強(qiáng)電故障強(qiáng)電故障 控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接 觸器、觸器、開關(guān)、熔斷器、電源、變壓器、電動機(jī)等電器元件及其組成的控制電路。發(fā)生開關(guān)、熔斷器、電源、變壓器、電動機(jī)等電器元件及其組成的控制電路。發(fā)生故障的幾率高于故障的幾率高于“弱電弱電”。 1 1、按故障發(fā)生的部位分類、按故障發(fā)生的部位分類一

17、、數(shù)控機(jī)床的常見故障的分類與特點(diǎn)2 2、按故障產(chǎn)生的原因分類、按故障產(chǎn)生的原因分類（1）數(shù)控機(jī)床自身故障）數(shù)控機(jī)床自身故障 由于數(shù)控機(jī)床自身的原因所引起的，與外部環(huán)境由于數(shù)控機(jī)床自身的原因所引起的，與外部環(huán)境條件無關(guān)，數(shù)控機(jī)床發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬于此類條件無關(guān)，數(shù)控機(jī)床發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬于此類故障。故障。（2）數(shù)控機(jī)床外部故障）數(shù)控機(jī)床外部故障 供電電壓過低、環(huán)境溫度過高、外來振動和干擾供電電壓過低、環(huán)境溫度過高、外來振動和干擾（3）人為因素）人為因素 新員工在第一年中，操作不當(dāng)所造成的外部故新員工在第一年中，操作不當(dāng)所造成的外部故障要占機(jī)床總故障的障要占機(jī)床總故障的1/3以上。以上。（

18、1 1）、系統(tǒng)性故障）、系統(tǒng)性故障 系統(tǒng)性故障，通常是指只要滿足一定的條系統(tǒng)性故障，通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機(jī)床件或超過某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機(jī)床必然會發(fā)生的故障。必然會發(fā)生的故障。 3.3.按故障的性質(zhì)分類按故障的性質(zhì)分類（2 2）、隨機(jī)性故障）、隨機(jī)性故障 隨機(jī)性故障，通常是指數(shù)控機(jī)床在同樣的條隨機(jī)性故障，通常是指數(shù)控機(jī)床在同樣的條件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故障。有件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故障。有的文獻(xiàn)上稱此為的文獻(xiàn)上稱此為“軟故障軟故障”。（1 1）有報警顯示的故障）有報警顯示的故障 指示燈顯示報警指示燈顯示報警-硬件報警硬件報警

19、顯示器報警顯示器報警-軟件報警軟件報警（2 2）無報警顯示的故障）無報警顯示的故障4 4、按故障的指示形式分類、按故障的指示形式分類（1 1）危險性故障）危險性故障（2 2）安全性故障）安全性故障 5 5、按故障的嚴(yán)重程度分類、按故障的嚴(yán)重程度分類（1）完全失效（2）部分失效6 6、按故障的影響程度分類、按故障的影響程度分類二、數(shù)控機(jī)床故障的規(guī)律（一）、機(jī)械磨損故障（二）、故障發(fā)生的規(guī)律va: 早期故障期vb: 偶發(fā)故障期vc: 耗損故障期機(jī)械部分電氣部分液壓部分va:早期故障期（又稱飽和階段 ）v這個階段由于新摩擦副表面的加工刀痕和表面脫炭層迅速磨光壓平，零件之間的間隙變動較快，需要及時調(diào)整

20、間隙 v機(jī)械部分：磨合磨損產(chǎn)生間隙，使設(shè)備相對運(yùn)動部件之間產(chǎn)生較大間隙v電氣部分：電子元器件經(jīng)不住考驗(yàn)v液壓部分：潤滑不足或部分無潤滑導(dǎo)致銹蝕v特點(diǎn)：故障發(fā)生率高，隨時間迅速下降vb:偶發(fā)故障（又稱正常磨損階段 ）v偶發(fā)的故障是因操作失誤、保養(yǎng)不善、使用不當(dāng)?shù)韧獠侩S機(jī)因素引起的。偶發(fā)故障期是設(shè)備的實(shí)際使用期，通常持續(xù)相當(dāng)長的時間。在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格注意故障發(fā)生前的異?，F(xiàn)象并及時消除，使故障率得到適當(dāng)降低。v特點(diǎn)：故障率低，相對穩(wěn)定 vC：磨損故障階段（又稱過度磨損階段）v由于零件長時間的磨損與疲勞導(dǎo)致磨損故障率上升。通過有計(jì)劃的更換零件與維護(hù)保養(yǎng)可以減少故障，延長設(shè)備的使用壽命。 v特點(diǎn)：故障

21、率隨運(yùn)行時間升高1、直觀檢查法第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床故障診斷方法數(shù)控機(jī)床故障診斷方法問問機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看看CRTCRT報警信息、報警指示燈、熔絲斷否、元報警信息、報警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護(hù)器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等器脫扣、觸點(diǎn)火花等聽聽異常聲響（鐵芯、欠壓、振動等）異常聲響（鐵芯、欠壓、振動等）觸觸發(fā)熱、振動、接觸不良等發(fā)熱、振動、接觸不良等嗅嗅電氣元件焦糊味及其它異味電氣元件焦糊味及其它異味2、換件診斷法3、測量比較法4、參數(shù)檢查法5、敲擊法6、接口信號法7、原理分析法8、故障現(xiàn)象分析

22、法9、報警顯示分析法10、功能程序測試法11、自診斷技術(shù) 啟動診斷、在線診斷、離線診斷2.52.5數(shù)控機(jī)床日常故障診斷方法數(shù)控機(jī)床日常故障診斷方法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，電路的繼承規(guī)模越來越大，技術(shù)也越的發(fā)展，電路的繼承規(guī)模越來越大，技術(shù)也越來越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位來越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用在一個很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用此方法可縮短停機(jī)時間，快速找到故障板。此方法可縮短停機(jī)時間，

23、快速找到故障板。2.2.換件診斷法換件診斷法 在數(shù)控系統(tǒng)中往往有型號完全相同的電路在數(shù)控系統(tǒng)中往往有型號完全相同的電路板、模塊、集成電路和其它零部件。我們可將板、模塊、集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快相同部分互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個軸運(yùn)動不正速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個軸運(yùn)動不正常，如爬行、抖動、時動時不動、一個方向動常，如爬行、抖動、時動時不動、一個方向動另一個方向不動等故障時，常采用換件法來確另一個方向不動等故障時，常采用換件法來確定故障部位。定故障部位。1 1）必須斷電后才能更換電路板或組件。）必須斷電后才能更

24、換電路板或組件。2 2）有些電路板，例如）有些電路板，例如PLCPLC的的I/OI/O板上有地址開關(guān)，交換時板上有地址開關(guān)，交換時要相應(yīng)改變設(shè)置值。要相應(yīng)改變設(shè)置值。3 3）有些電路板上有跳線及橋接調(diào)整電阻、電容，也應(yīng)與）有些電路板上有跳線及橋接調(diào)整電阻、電容，也應(yīng)與原板相同，方可交換。原板相同，方可交換。4 4）模塊的輸入輸出必須相同。以驅(qū)動器為例，型號要相）模塊的輸入輸出必須相同。以驅(qū)動器為例，型號要相同，若不同，則要考慮接口、功率的影響，避免故障同，若不同，則要考慮接口、功率的影響，避免故障擴(kuò)大。擴(kuò)大。5 5）在確定對某一部分要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真檢查與其連）在確定對某一部分要進(jìn)行替換前，

25、應(yīng)認(rèn)真檢查與其連接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)無故障后才能接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)無故障后才能將新的替換上上，防止外部故障引起替換上去的部件將新的替換上上，防止外部故障引起替換上去的部件損壞。損壞。 換件時注意事項(xiàng)：換件時注意事項(xiàng)： 對一些比較簡單的電器，如接觸器、繼電器、開關(guān)、保對一些比較簡單的電器，如接觸器、繼電器、開關(guān)、保護(hù)電器及其它各種單一電器，在對由電子元件組成的各種電護(hù)電器及其它各種單一電器，在對由電子元件組成的各種電路電路板、控制器、功率放大器及所接的負(fù)載，替換時應(yīng)小路電路板、控制器、功率放大器及所接的負(fù)載，替換時應(yīng)小心謹(jǐn)慎，如果無現(xiàn)成的備件替換，需從相同的其它設(shè)備

26、上拆心謹(jǐn)慎，如果無現(xiàn)成的備件替換，需從相同的其它設(shè)備上拆卸時更應(yīng)謹(jǐn)慎從事，以避免故障沒找到，替換上的新部件又卸時更應(yīng)謹(jǐn)慎從事，以避免故障沒找到，替換上的新部件又損壞，造成新的故障。損壞，造成新的故障。 “ “替換替換”方法的使用范圍方法的使用范圍“替換替換”中的注意點(diǎn)中的注意點(diǎn)1 1）低壓電器的替換應(yīng)注意電壓、電流和其它有關(guān)）低壓電器的替換應(yīng)注意電壓、電流和其它有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換。的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換。2 2）電子元件的替換，如果沒有相同的，應(yīng)采用技）電子元件的替換，如果沒有相同的，應(yīng)采用技術(shù)參數(shù)相近的，而且主要參數(shù)最好能勝過原來的。術(shù)參數(shù)相近的，而且主要

27、參數(shù)最好能勝過原來的。3 3）拆卸時應(yīng)對各部分做好記錄，特別是接線較多）拆卸時應(yīng)對各部分做好記錄，特別是接線較多的地方，可防止反饋錯誤引起的人為故障。的地方，可防止反饋錯誤引起的人為故障。4 4）在有反饋環(huán)節(jié)的線路中，在有反饋環(huán)節(jié)的線路中，更換時要注意信號的更換時要注意信號的極性，以防反饋錯誤引起其他的故障。極性，以防反饋錯誤引起其他的故障。 5 5）在需要從其他設(shè)備上拆卸相同的備件替換）在需要從其他設(shè)備上拆卸相同的備件替換時，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件損時，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件損壞。如果替換電路板，在新板環(huán)上前要檢查一壞。如果替換電路板，在新板環(huán)上前要檢查一下使用的電壓

28、是否正常。下使用的電壓是否正常?！疤鎿Q替換”前應(yīng)做的工作前應(yīng)做的工作 在確定對某一部分要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真在確定對某一部分要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真檢查與其連接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。檢查與其連接的有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)無故障后才能將新的替換上去，防止外部確認(rèn)無故障后才能將新的替換上去，防止外部故障引起替換上去的部件損壞。故障引起替換上去的部件損壞。 本方法是以正確的電壓、電平或波形與異本方法是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來尋找故障部位。有時還可以將正常的相比較來尋找故障部位。有時還可以將正常部分試驗(yàn)性地造成常部分試驗(yàn)性地造成“故障故障”或報警（如斷開或報警（如斷開連線，拔去組

29、件），看其是否和相同部分產(chǎn)生連線，拔去組件），看其是否和相同部分產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。 3.3.測量比較法測量比較法 有些故障，如軸抖動、爬行，一時難以區(qū)分有些故障，如軸抖動、爬行，一時難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成，常是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成，常可采用隔離法將機(jī)電分離，數(shù)控與伺服分離，可采用隔離法將機(jī)電分離，數(shù)控與伺服分離，或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分離作開環(huán)處理這樣復(fù)雜的問題或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分離作開環(huán)處理這樣復(fù)雜的問題就化為簡單，就能較快地找到故障原因就化為簡單，就能較快地找到故障原因隔離法隔離法事例：機(jī)電分離事例：機(jī)電分離 或?qū)⑽?/p>

30、置閉環(huán)分離作開環(huán)處理或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分離作開環(huán)處理 數(shù)控與伺服分離數(shù)控與伺服分離 人為地將元器件溫度升高（應(yīng)注意器件的人為地將元器件溫度升高（應(yīng)注意器件的溫度參數(shù)）或降低，加速一些溫度特性較差的溫度參數(shù)）或降低，加速一些溫度特性較差的元器件產(chǎn)生元器件產(chǎn)生“病癥病癥”或使或使“病癥病癥”消除來尋找消除來尋找故障原因。故障原因。升降溫法升降溫法 原理分析法是排除故障的最基本方法，當(dāng)其它檢原理分析法是排除故障的最基本方法，當(dāng)其它檢查方法難以奏效時，可從電路基本原理出發(fā)，一步一步查方法難以奏效時，可從電路基本原理出發(fā)，一步一步地進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。地進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。 運(yùn)用這種方法必須對

31、電路的原理有清楚的了解，掌運(yùn)用這種方法必須對電路的原理有清楚的了解，掌握各個時刻各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值、波握各個時刻各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值、波形），然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對形），然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對被測點(diǎn)進(jìn)行測量，并與正常情況相比較，分析判斷故障被測點(diǎn)進(jìn)行測量，并與正常情況相比較，分析判斷故障原因的可能性，再縮小故障范圍，直至找出故障。原因的可能性，再縮小故障范圍，直至找出故障。 7 7、原理分析法、原理分析法事例：回參考點(diǎn)類故障事例：回參考點(diǎn)類故障 有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓波動有關(guān)

32、，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)此類故障時，可把電源波動有關(guān)，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)此類故障時，可把電源電壓人為地調(diào)高或調(diào)低，模擬惡劣地條件讓故電壓人為地調(diào)高或調(diào)低，模擬惡劣地條件讓故障容易暴露。障容易暴露。拉偏電源法拉偏電源法 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液（氣）數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液（氣） 、光等技術(shù)、光等技術(shù)的結(jié)晶，所以在診斷中應(yīng)緊緊抓住微電子系統(tǒng)的結(jié)晶，所以在診斷中應(yīng)緊緊抓住微電子系統(tǒng)與機(jī)、液（氣）、光等裝置的交接點(diǎn)，這些節(jié)與機(jī)、液（氣）、光等裝置的交接點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)是信息傳輸?shù)慕裹c(diǎn)，對故障診斷會大有幫助，點(diǎn)是信息傳輸?shù)慕裹c(diǎn)，對故障診斷會大有幫助，可以很快初步判斷故障發(fā)生的區(qū)段，如故障是可以很快初步判斷故障發(fā)生的區(qū)段，如故障是在在

33、CNCCNC系統(tǒng)、系統(tǒng)、PLC PLC 、MTMT及液壓等系統(tǒng)的哪一側(cè)，及液壓等系統(tǒng)的哪一側(cè)，以縮小檢查范圍。以縮小檢查范圍。 拔插法是通過監(jiān)視插件板或組件拔出再插拔插法是通過監(jiān)視插件板或組件拔出再插入的過程，確定拔出插入的連接界面是否為故入的過程，確定拔出插入的連接界面是否為故障部位。障部位。 值得注意的是，在插件板或組件拔出再插值得注意的是，在插件板或組件拔出再插入的過程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接入的過程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接接口。因此，不能因?yàn)榘纬霾迦牒蠊收舷В涌?。因此，不能因?yàn)榘纬霾迦牒蠊收舷?，就肯定是接口的接觸不良，還有內(nèi)部的焊點(diǎn)虛就肯定是接口的接觸不良，還有內(nèi)

34、部的焊點(diǎn)虛焊恢復(fù)接觸狀態(tài)、內(nèi)部的短路點(diǎn)恢復(fù)正常等可焊恢復(fù)接觸狀態(tài)、內(nèi)部的短路點(diǎn)恢復(fù)正常等可能性。能性。拔插法拔插法 數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、接插件等數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、接插件等處有虛焊或接口槽接觸不良都會引起故障?？捎媒^緣物處有虛焊或接口槽接觸不良都會引起故障?？捎媒^緣物輕輕敲打疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部輕輕敲打疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。位。5.5.敲擊法敲擊法事例：事例：一加工中心運(yùn)行過程中自動重啟或不能啟動，一加工中心運(yùn)行過程中自動重啟或不能啟動，試分析其原因試分析其原因 功能程序測試法是將所修數(shù)控系統(tǒng)的功能程序測試法是將所修

35、數(shù)控系統(tǒng)的G G、M M、S S、T T、F F功能的全部使用指令編成一個試驗(yàn)程序，存儲功能的全部使用指令編成一個試驗(yàn)程序，存儲在硬盤、電子盤、軟盤上。在故障診斷時運(yùn)行這個在硬盤、電子盤、軟盤上。在故障診斷時運(yùn)行這個程序，可快速判定哪個功能不良或喪失。功能程序程序，可快速判定哪個功能不良或喪失。功能程序測試法常應(yīng)用于以下場合：測試法常應(yīng)用于以下場合： 10.10.功能程序測試法功能程序測試法1.1.機(jī)床加工造成廢品而一時無法確定是編程，操機(jī)床加工造成廢品而一時無法確定是編程，操作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障時；作不當(dāng)、還是數(shù)控系統(tǒng)故障時；2.2.數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時難以區(qū)別是外數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨

36、機(jī)性故障，一時難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測試程執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測試程序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；3.3.閑置時間較長的數(shù)控機(jī)床在投入使用時或?qū)?shù)閑置時間較長的數(shù)控機(jī)床在投入使用時或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時?？貦C(jī)床進(jìn)行定期檢修時。 開機(jī)自診斷開機(jī)自診斷系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動執(zhí)行對對CPUCPU、存儲器、總線和、存儲器、總線和I/OI/O等模塊及功能板、等模塊及功能板、CRTCRT、軟、軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測試，確定主要硬件能正常

37、工盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測試，確定主要硬件能正常工作。作。 充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)CRTCRT上顯示上顯示的報警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，的報警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致原因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷可判斷出故障的大致原因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)，功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)，找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中最常用、找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。有效的方法之一。11.CNC11.CNC系統(tǒng)的自診斷功能系統(tǒng)的自診

38、斷功能FANUC 10TEFANUC 10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后CRTCRT顯示：顯示：FS107E 1399BFS107E 1399BROM TESTROM TEST：ENDENDRAM TEST RAM TEST 未通過測試未通過測試故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等CNCCNC系統(tǒng)的自診斷不但能在系統(tǒng)的自診斷不但能在CRTCRT上顯示故障報警信上顯示故障報警信息，而且還能以多頁息，而且還能以多頁“診斷地址診斷地址”和和“診斷數(shù)據(jù)診斷數(shù)據(jù)”的的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息 接口檢查接口檢

39、查 參數(shù)檢查參數(shù)檢查數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查接口檢查：接口檢查：系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與PLCPLC、機(jī)床與、機(jī)床與PLCPLC的輸入的輸入/ /輸出信號，輸出信號， “ “1”1”表示通，表示通，“0”0”表示斷。表示斷。第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的精度檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床的精度檢驗(yàn)1.1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直度、臺面的平行度、主軸的軸向和徑向跳度、臺面的平行度、主軸的軸向和徑向跳動等檢驗(yàn)項(xiàng)目。動等檢驗(yàn)項(xiàng)目。2

40、.2.定位精度檢驗(yàn)定位精度檢驗(yàn)是測量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所是測量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達(dá)到的位置精度。檢查項(xiàng)目有直線運(yùn)動能達(dá)到的位置精度。檢查項(xiàng)目有直線運(yùn)動定位精度、直線運(yùn)動重復(fù)定位精度、直定位精度、直線運(yùn)動重復(fù)定位精度、直線運(yùn)動的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn)動失動線運(yùn)動的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn)動失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度、回轉(zhuǎn)工作量、回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度、回轉(zhuǎn)工作臺的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的臺的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。3.3.切削精度檢驗(yàn)切削精度檢驗(yàn) 切削精度檢查實(shí)質(zhì)是對機(jī)床幾何精度和位切削精度檢查

41、實(shí)質(zhì)是對機(jī)床幾何精度和位精度在切削加工條件下的一項(xiàng)綜合考核精度在切削加工條件下的一項(xiàng)綜合考核 幾何精度、定位精度、切削精度三者之間幾何精度、定位精度、切削精度三者之間關(guān)系關(guān)系: :幾何精度、定位精度檢驗(yàn)合格幾何精度、定位精度檢驗(yàn)合格,切切削精度不一定合格。切削精度合格，削精度不一定合格。切削精度合格，幾幾何精度、定位精度一定合格何精度、定位精度一定合格. .第六節(jié)第六節(jié) 數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試v數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試工作流程數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試工作流程 選擇安裝位置選擇安裝位置-設(shè)備開箱驗(yàn)收設(shè)備開箱驗(yàn)收-基礎(chǔ)制基礎(chǔ)制作作-設(shè)備就位安裝設(shè)備就位安裝-粗調(diào)水平粗調(diào)水平-通電通電前準(zhǔn)備與檢查

42、前準(zhǔn)備與檢查-通電后檢查和空運(yùn)行通電后檢查和空運(yùn)行-二次灌漿二次灌漿-精調(diào)水平精調(diào)水平-機(jī)床及數(shù)控系機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)功能驗(yàn)收統(tǒng)功能驗(yàn)收-幾何精度檢測幾何精度檢測-定位精定位精度檢測度檢測切削精度檢測切削精度檢測-設(shè)備移交。設(shè)備移交。l數(shù)控機(jī)床的安裝數(shù)控機(jī)床的安裝一一選擇安裝位置選擇安裝位置 需考慮因素需考慮因素： (1)環(huán)境要求環(huán)境要求 (2)電網(wǎng)要求電網(wǎng)要求 (3)運(yùn)輸方便要求運(yùn)輸方便要求 (4)施工維修要求施工維修要求 (5)操作維修安全要求操作維修安全要求二、設(shè)備開箱驗(yàn)收二、設(shè)備開箱驗(yàn)收 工作內(nèi)容工作內(nèi)容（1）對機(jī)床外觀驗(yàn)收（油漆、磕碰、變形）對機(jī)床外觀驗(yàn)收（油漆、磕碰、變形）（2）按設(shè)備裝箱單清點(diǎn)）按設(shè)備裝箱單清點(diǎn)資料資料、隨機(jī)附件隨機(jī)附件、 工具工具和和備件等備件等（3）對機(jī)床配置是否與合同相符驗(yàn)收）對機(jī)床配置是否與合同相符驗(yàn)收三、基礎(chǔ)制作三、基礎(chǔ)