維修培訓系列資料

1、維修培訓系列資料第一講數(shù)控機床維修的基本知識數(shù)控機床是一種自動化程度較高，結構較復雜的先進加工設備，是一種典型的機電一 體化產(chǎn)品，能夠實現(xiàn)高速、高精度和高自動化，在企業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。故如何做 好數(shù)控機床的維修工件，使其發(fā)揮應有的效益，直接關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。維修管理工作應包括：設備管理、維護保養(yǎng)及故障維修。本次主要介紹數(shù)控機床的維 護保養(yǎng)和故障維修。第一節(jié)數(shù)控機床一、數(shù)控機床的定義數(shù)控機床是一種典型的機電一體化產(chǎn)品， 能實現(xiàn)機械加工的高速度、高精度和高自 動化，代表了機床的發(fā)展的方向。國際信息處理聯(lián)盟（IFIP ）第五技術委員會對 數(shù)控機床的定義是：數(shù)控機床是一個 裝有程控系統(tǒng)的機床

2、。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其它符號編碼指令規(guī)定 的程序。具體的說，將刀具移動軌跡等加工信息用數(shù)字化的代碼記錄在程序介質上，然 后輸入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過譯碼、運算，發(fā)出指令，自動控制機床上的刀具與工件之間相對 運動，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件，這種機床即為數(shù)控機床。二、數(shù)控機床的工作原理數(shù)控機床在加工 零件時，根據(jù)所輸入的數(shù)控程序，由數(shù)控系統(tǒng)控制機床執(zhí)行機構的 各種動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格 地按照數(shù)控程序規(guī)定的順序、路徑和參數(shù) 進行工作，從而加工出符合技術要求的零件。三、數(shù)控機床的組成數(shù)控機床一般由輸入輸出設備、CNC裝置（或稱CN C單元）、伺服單元、驅動裝

3、置（或稱執(zhí)行機構）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測 量裝置組成。數(shù)控機床的組成框圖。其中除機床本體之外的部分稱為計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng)1. 機床本體CNC機床由于切削用量大、連續(xù)加工發(fā)熱量大等因素對加工精度有一定影響，加之 在加工中是自動控 制，不能像在普通機床上那樣由人工進行調整、補償，所以其設 計要求比普通機床更嚴格，制造要求更精密，采用了許多新的加強剛性、減小熱變 形、提高精度等方面的措施。2. CNC裝置CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心，主要包括微處理器CPU內(nèi)存、局部總線、外圍邏輯 電路以及與CNC系統(tǒng)的其它組成部分聯(lián)系的接口等。數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)完全由軟

4、件處理數(shù)字信息，因而具有真正的柔性化，可處理邏輯電路難以處理的復雜信息， 使數(shù)字元控制系統(tǒng)的性能大大提高3. 輸入/輸出設備鍵盤、磁盤機等是數(shù)控機床的典型 輸入設備。除上述以外，還可以用串行通信的方 式輸入。數(shù)控系統(tǒng)一般配有CRT顯示器或點陣式液晶顯示器，顯示的信息較豐富，并能顯 示圖形。操作人員通過顯示器獲得必要的信息。4. 伺服單元伺服單元是CNC和機床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來自CNC裝置的微弱指令信號放大成 控制驅動裝置的大功率信號。根據(jù)接收指令的不同，伺服單元有脈沖式和模擬式之 分，而模擬式伺服單元按電源種類又可分為直流伺服單元和交流伺服單元。5. 驅動裝置驅動裝置把經(jīng)放大的指令信號變?yōu)?/p>

5、機械運動，通過簡單的機械連接部件驅動機床， 使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴格的相對運動，最后加工出圖紙所要求的 零件。和伺服單元相對應，驅動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機等。 伺服單元和驅動裝置可合稱為伺服驅動系統(tǒng)，它是機床工作的動力裝置，CNC裝置 的指令要靠伺服驅動系統(tǒng)付諸實施，所以，伺服驅動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要 組成部 分。從某種意義上說，數(shù)控機床功能的強弱主要取決于CNC裝置，而數(shù)控機床性能 的好壞主要取決于伺服驅動系統(tǒng)。6. 可編程控制器可編程控制器(PC，Programmable Controller)是一種以微處理器為基礎的通用型自動控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應用

6、而設計的。由于最初研制這種裝置的目的 是為了解決生產(chǎn)設備的邏輯及開關控制，故把稱它為可編程邏輯控制器(PLC， Programmable Logic Controller)。當PLC用于控制機床順序動作時，也可稱之為編程機床控制器(PMC, Programmable Machi ne Con troller )。PLC己成為數(shù)控機床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調配合，共同完成對數(shù)控 機床的控制。用于數(shù)控機床的PLC 般分為兩類：一類是CNC的生產(chǎn)廠家為實現(xiàn)數(shù) 控機床的順序控制，而將CNC和PLC綜合起來設計，稱為內(nèi)裝型(或集成型)PLC， 內(nèi)裝型PLC是CNCS置的一部分；另一類是以獨

7、立專業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品來 實現(xiàn)順序控制功能，稱為獨立型(或外裝型)PLC。7. 測量裝置測量裝置也稱反饋組件，通常安裝在機床的工作臺或絲杠上，相當于普通機床的刻 度盤和人的眼睛，它把機床工作臺的實際位移轉變成電信號反饋給CNC裝置，供CNC 裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機床向消除該誤差的方向移動。按有無檢 測裝置，CNC系統(tǒng)可分為開環(huán)與死循環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，而按測量裝置的安裝位置又可分 為死循環(huán)與半死循環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的控制精度取決于步進電機和絲杠的 精度，死循環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的控制精度取決于檢測裝置的精度。因此，測量裝置是高性 能數(shù)控機床的重要 組成部分。此外，由測量裝置和顯示環(huán)

8、節(jié)構成的數(shù)顯裝置，可以 在線顯示機床移動部件的坐標值，大大提高工作效率和工件的加工精度。四、數(shù)控機床的發(fā)展為了滿足市場和科學技術發(fā)展的需要，為了達到現(xiàn)代制造技術對數(shù)控技術提出的更 高的要求，當前，世界數(shù)控技術及其裝備發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、咼速、咼效、咼精度、咼可靠性要提高加工效率，首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間；要確保 加工質量，必須提高機床部件運動軌跡的精度，而可靠性則是上述目標的基本保證。 為此，必須要有高性能的數(shù)控裝置作保證。2、模塊化、智能化、柔性化和集成化3、開放性為適應數(shù)控進線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的 要求，最重

9、要的發(fā)展趨勢是體系結構的開放性，設計生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)，例如美國、歐共體及日本發(fā)展開放式數(shù)控的計劃等。4、出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備為適應制造自動化的發(fā)展，向FMC FMSffi CIMS提供基礎設備，要求數(shù)字元控制制 造系統(tǒng)不僅能完成通常的加工功能，而且還要具備自動測量、自動上下料、自動換刀、 自動更換主軸頭（有時帶坐標變換）、自動誤差補償、自動診斷、進線和聯(lián)網(wǎng)等功能, 廣泛地應用機器人、物流系統(tǒng)； FMC FMS Web-basec制造及無圖紙制造技術；圍繞數(shù)控技術、制造過程技術在快速成型、并聯(lián)機構機床、機器人化機床、多功能 機床等整機方面和高速電主軸、直線電機、軟件補償精度等單元技術

10、方面先后有所突 破。并聯(lián)桿系結構的新型數(shù)控機床實用化。這種虛擬軸數(shù)控機床用軟件的復雜性代替 傳統(tǒng)機床機構的復雜性，開拓了數(shù)控機床發(fā)展的新領域；以計算機輔助管理和工程數(shù)據(jù)庫、因特網(wǎng)等為主體的制造信息支持技術和智能化決 策系統(tǒng)。對機械加工中海量信息進行存儲和實時處理。應用數(shù)字化網(wǎng)絡技術，使機械 加工整個系統(tǒng)趨于資源合理支配并高效地應用。由于采用了神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術、模糊控制技術、數(shù)字元化網(wǎng)絡技術，機械加工向虛 擬制造的方向發(fā)展。第二節(jié)數(shù)控機床的可靠性一、可靠性的定義可靠性是系統(tǒng)的內(nèi)在特性，是衡量質量的重要指針。系統(tǒng)的可靠性是指在規(guī)定的工作 條件下，系統(tǒng)維持無故障工作的能力。所謂的規(guī)定的工作條件，是指

11、設計時提出的該數(shù)控 機床的使用條件。二、可靠性的衡量指針可靠性的衡量指針有：平均無故障工作時間（MTBF ,平均修復時間（MTTR）,有效度。 平均無故障工作時間指可修復產(chǎn)品的相鄰兩次故障間的系統(tǒng)工作時間的平均值。是衡 量系統(tǒng)可靠性的重要指針。平均修復時間定義為可修復設備在規(guī)定條件下和規(guī)定時間之內(nèi)能夠完成修復的概率 它反映系統(tǒng)的可修復性，其實是指排除故障的平均時間。有效度是指機床的可利用率。是指機床工作時間和與總時間之比。三、可靠性的影響因素1、電網(wǎng)質量2、工作環(huán)境3、操作人員水平4、日常維護保養(yǎng)5、設備的動態(tài)保存第三節(jié)數(shù)控機床的故障一、故障的定義數(shù)控機床的故障是 指數(shù)控機床喪失了規(guī)定的功能，

12、它包括機械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺 服系統(tǒng)等方面的故障。數(shù)控機床是高度機電一體化產(chǎn)品，它傳統(tǒng)的機械設備相比，雖然也包括機械、電氣、 液壓與氣動方面的故障，但數(shù)控機床的故障診斷和維修側重于電子系統(tǒng)、機械、氣動乃 至光學等裝置的交節(jié)點上。二、故障的分類數(shù)控機床發(fā)生故障的 原因很復雜，為方便分析和處理故障，按故障性質及故障原因 等對常見故障分類。1、機械故障和電氣故障數(shù)控機床常見的機械故障主要有：機械傳動故障與導軌運動摩擦過大。故障表現(xiàn)為 傳動噪聲大，加工精度差，運行阻力大。例如：軸向傳動鏈的聯(lián)軸器松動，齒輪、滾珠 絲杠與軸承缺油，導軌塞鐵調整不當，導軌潤滑不良以及系統(tǒng)參數(shù)設置不當?shù)仍蚓?造成以上故障

13、。尤其是機床各部位標明的注油點，需定時定量加注潤滑油這是機床各傳 動鏈正常運行的保證。另外，液壓、潤滑與氣動的主要故障是管 路阻塞和密封不良。電氣故障分為弱電故障和強電故障。弱電部分主要有CNC裝置、PMC控制器、CRT 顯示器以及伺服單元、輸入輸出裝置等電子電路。強電部分是指繼電器、接觸器、開關、 熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣組件及其所組成的電路。這部 分故障十分常見，必須引起足夠的重視。2、系統(tǒng)故障和隨機故障系統(tǒng)性故障，指只要滿足一定的條件或超過某一設定的限度，工作中的數(shù)控機床 必 然會發(fā)生的故障。例：液壓系統(tǒng)的壓力值隨著液壓回路的阻塞而降到某一參數(shù)時，會 發(fā)生液壓系

14、統(tǒng)故障報警使機床停機。機床加工中因切削量過大，達到一定的限值時會 發(fā)生過載或超溫報警。因此正確的使用與精心的維護是避免此類故障發(fā)生的切實保障。隨機性故障，指數(shù)控機床有同樣的工作條件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故 障。此類故障的發(fā)生往往與安裝質量、組件排列、參數(shù)設定、元器件品質、操作失誤、 維護不當以及工作環(huán)境影響等諸多因素有關。例：接插件與連接組件因疏忽未加鎖， 印刷電路板上的元器件松動變形或焊點虛脫，繼電器觸點、各類開關觸頭因污染銹蝕、 直流電動機電刷不良等造成的接觸不可靠。工作環(huán)境溫度過高、濕度過大、電源波動 與機械振動、有害粉塵與氣體污染等原因均可引發(fā)此類故障。因此加強數(shù)控系統(tǒng)的維護檢

15、查，確保電氣箱門的密封，嚴防工業(yè)粉塵及有害氣體的侵襲，可避免此類故障的發(fā)生。3、報警顯示故障和無報警顯示故障按診斷方式分，數(shù)控機床的故障有 診斷顯示故障和無診斷顯示故障兩種?，F(xiàn)代 數(shù) 控系統(tǒng)大多都有較豐富的自診斷功能，如日本FANU（系統(tǒng)、德國SIEMEN系統(tǒng)等，報警 號有數(shù)百條，所配置可編程控制裝置報警參數(shù)也有數(shù)十條乃至上百條，當出現(xiàn)故障時自 動顯示出報警號。維修人員利用這些報警號，較易找到故障所在。而在無診斷顯示時， 機床在某一個位置不動，循環(huán)進行不下去時，由于沒有報警顯示，維修人員只能根據(jù)故 障出現(xiàn)的前后現(xiàn)象來判斷，因此故障排除難度較大。4、機床品質故障機床可以正常運行，但表現(xiàn)出的現(xiàn)象與

16、以前不，比如噪聲變大、振動較強、定位精 度超差、反向死區(qū)過大、圓弧加工不合格、機床啟停有振蕩等。此時加工零件往往不合 格，這類故障無任何報警信號顯示，只能通過檢測儀器來檢測和發(fā)現(xiàn)。5、硬件故障、軟件故障和干擾故障硬件故障指數(shù)控裝置的印刷電路板上的集成電路芯片、分立組件、接插件以及外部 連接組件等發(fā)生的故障。只有更換已經(jīng)損壞的器件才可能的排除故障，這類故障也稱為 “死故障”。比較常見的是輸入/輸出接口損壞、功放組件損壞等。軟件故障指數(shù)控系統(tǒng)加工程序錯誤、系統(tǒng)程序和參數(shù)的設定不正確或丟失、計算機 的運算出錯等。通過認真檢查和修改參數(shù)可以解決這類故障。但是，參數(shù)的修改要慎重， 一定要搞清楚參數(shù)的含義

17、以及與其相關的其它參數(shù)方可修改，否則顧此失彼，還會產(chǎn)生 新的故障，甚至發(fā)生機床動作失控。干擾故障指由于內(nèi)部和外部干擾引發(fā)的故障。例：由于系統(tǒng)和線路分布不合理、電 源地線配置不當、接地不良、工作環(huán)境惡劣等引發(fā)的故障。三、故障產(chǎn)生的主要原因數(shù)控機床產(chǎn)生故障的主要 原因大致有以下幾種：1、機械零部件銹蝕、磨損和失效2、電氣組件的老化、損壞和失效3、電氣組件接觸不良4、使用環(huán)境變化，如電流或電壓波動、溫度變化、液壓壓力和流量的波動及油污。5、隨機干擾和噪聲、軟件程序丟失或被破壞6操作不當?shù)鹊确矫嫠?、故障產(chǎn)生的規(guī)律1、早期故障期早期故障的特點是發(fā)生頻率較高，但隨著使用時間的增加迅速下降。早期故障頻繁，

18、原因大致如下： 機械部分：機床雖然在出廠之前進行過磨合，但時間較短。由于零件的加工表面 存在著微觀的和宏觀的幾何形狀偏差，部件的裝配可能存在誤差，因而，在機床使用初 期會產(chǎn)生較大的磨合磨損，使機床相對運動部件之間產(chǎn)生較大的間隙，導致故障產(chǎn)生。 電氣部分：數(shù)控機床的控制系統(tǒng)使用了大量的電子組件，這些組件雖然在制造廠 經(jīng)過了嚴格的篩選和考機處理，但在實際運行時，由于電路的發(fā)熱，交變負荷、浪涌電 流及反電勢的沖擊，性能較差的某些組件經(jīng)不住考驗，因電流沖擊或電壓擊穿而失效， 或性能變化，從而導致機床不能正常工作。2、偶發(fā)故障期數(shù)控機床在經(jīng)歷了初期的各種老化、磨合和調整之后，開始進入了相對穩(wěn)定的正常 運

19、行期。在這個階段，故障率低而且相對穩(wěn)定，近似常數(shù)。偶發(fā)故障是由于偶然因素引 起的。3、耗損故障期耗損故障期出現(xiàn)在數(shù)控機床使用后期，其特點是故障隨著運行時間的增加而升高。 出現(xiàn)這種故障是由于數(shù)控機床的零部件和電氣組件經(jīng)過長時間的運行，由于疲勞、磨損、 老化等原因，壽命已接近衰竭，從而出現(xiàn)頻發(fā)故障。第四節(jié)數(shù)控機床的故障診斷'、故障的常規(guī)處理當數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，操作人員應采取緊急措施，停止機床運行，保護現(xiàn)場，并 做好詳細的記錄。1、故障的種類 機床處于何種模式（MD、自動運行、JOG編輯、DNC原點復歸、手輪） 數(shù)控系統(tǒng)顯示的內(nèi)容是什么 定位誤差超差情況如何 刀具運動軌跡誤差狀態(tài)以及出現(xiàn)誤

20、差時的速度是否正常 顯示的報警號及內(nèi)容是什么2、故障出現(xiàn)情況 故障何時發(fā)生，一共發(fā)生了幾次？此時旁邊其它機床工作正常否？ 加工同類工件時故障出現(xiàn)的概率如何？ 故障是否與進給速度、換刀方式或與螺紋切削有關？ 故障出現(xiàn)在程序的哪個單節(jié)上？ 如果故障為非破壞性的，則將引起故障的和程序段重復執(zhí)行幾次，以觀察故障的重 復性。 將程序段的編程值與實際值進行比較，是否程序輸入有誤？ 重復出現(xiàn)的故障是否與外界有關？3、機床操作及運行的情況 經(jīng)過了什么操作發(fā)生了故障？操作是否有誤？ 機床的操作方式正常嗎？ 機床調整狀況如何，間隙補償是否合適 機床在運行過程中是否發(fā)生振動 所有刀具的切削刃是否正常 換刀時是否設置

21、了偏移量4、環(huán)境狀況 周圍環(huán)境溫度如何？是否有強烈的振源？系統(tǒng)是否受到陽光的直射？ 切削液、潤滑油是否飛濺到了系統(tǒng)柜里？ 電源電壓是否有波動？電壓值是多少？ 近處是否存在干擾源？ 系統(tǒng)是否處于報警狀態(tài)？ 機床操作面板上的倍率開關是否設定為“0”？ 機床是否處于鎖住狀態(tài)？ 系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)？ 熔絲是否熔斷？ 模式選擇開關設定是否正確？進給保持按鈕是否被按下去了？5、機床和系統(tǒng) 之間的接線情況 電纜是否完整無損？特別是在拐角處是否有破裂、損傷？ 交流電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電纜是否分開安裝？ 信號屏敝線接地是否正確？ 電源線、信號線是否分開走線？ 繼電器、電磁鐵以及電動機等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？

22、6、程序檢查 是新編的程序嗎？檢查程序的正確性。 故障是否發(fā)生在某一特定的程序段？ 程序內(nèi)是否包含增量指令？刀具補償設定是否正確？ 程序是否提前終了或中斷？7、裝置的外觀檢查二、數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法1、直觀檢查方法就是利用人的感官注意發(fā)生故障時（或故障發(fā)生后）的各種外部現(xiàn)象并判斷故障 的可能部位。這是處理數(shù)控系統(tǒng)故障首要的切入點，往往也是最直接，最行之有效的 方法，對于一般情況下“簡單”故障通過這種直接觀察，就能解決問題。在故障的現(xiàn) 場，通過觀察故障時（或故障發(fā)生后）是否有異響，火花亮光發(fā)生，它們來自何方， 何處出現(xiàn)焦糊味，何處發(fā)熱異常，何處有異常震動等等，就能判斷故障的主要部分， 然后，進

23、一步觀察可能發(fā)生故障的每塊電路板，或是各種電控組件（繼電器，熱繼電 器，斷路器等）的表面狀況，例如是否有燒焦、煙熏黑處或組件、聯(lián)機斷裂處，從而 進一步縮小檢查范圍。再者，檢查系統(tǒng)各種連接電纜有否松脫，斷開、接觸不良也是 處理數(shù)控系統(tǒng)故障時首先需要想到的。這是一種最基本、最簡單、最常用的方法。該 方法既適用于有故障報警顯示的較為先進系統(tǒng)，也適用于無故障報警顯示的早期的系 統(tǒng)。使用該方法，對于處理一些電氣短路，斷路，過載等是最常用的。使用這一方法 雖然簡單，但卻要求維修人員要有一定經(jīng)驗。在檢修過程中，養(yǎng)成細致嚴謹工作態(tài)度, 善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。往往是一絲異常，便是癥結所在。2、故障現(xiàn)象分析法對

24、于非破壞性故障，可以再現(xiàn)故障現(xiàn)象，以分析發(fā)生的原因，以便快速維修故障。3、報警顯示分析法數(shù)控機床上多配有面板顯示器和批示燈。面板顯示器可把大部分被監(jiān)控的故障識 別結果以報警的方式給出。對于各個具體的故障，系統(tǒng)有固定的報警號和文字顯示給 予提示。出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)會根據(jù)故障情況、類型給予故障提示或中斷運行、停機等 處理。批示燈可粗略地提示故障部位及類型等。程序運行中出現(xiàn)故障，程序顯示能指 出故障出現(xiàn)時程序中斷部位；坐標顯示能顯示故障出現(xiàn)時運動部件的坐標位置；狀態(tài) 顯示能提示功能執(zhí)行結果。維修人員應利用故障信號及有關信息分析故障原因。4、換件診斷法當系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，維修人員把懷疑部分從在縮小，逐步縮

25、小故障范圍，直到把故 障定位于某個電路板、部分電路或某個組件，然后再利用備件替換懷疑部分，或將系統(tǒng) 中相同功能的兩電路板、或組件進行交換，即可快速找出故障所在。換部件時應注意備件的型號、規(guī)格、各種標記、電位器調整位置、開關狀態(tài)或線路 更改是否與被懷疑部分相同，此外還要考慮調整新替換件的某些電位器，以保證新舊兩 部分性能相近。任何細微的差錯可能導致更大的損失。5、測量比較法在設計制造印刷電路板時，為了調整、維修便利，在印刷電路板上設計了許多檢測 用的端子。維修時可利用這些端子比較測量正常的電路板和有故障的電路板的差異?？?以檢測這些檢測端子的波形和電壓，分析故障的起因及故障的所在位置。有時可人為

26、的 制造故障（如斷開連接或短路、拔去組件等），以判斷故障的起因。6參數(shù)檢查法參數(shù)能直接影響數(shù)控機床的性能。參數(shù)通常存放在磁泡內(nèi)存或存放在需要由電 保 持的CMOS RA中，一但電池不足或由于外界的某種干擾等因素，會使個別參數(shù)丟失或 變化，發(fā)生混亂，使機床無法正常工作。此時，核對、修正參數(shù)，就可將故障排除。當 機床常期閑置后，工件時會無緣無故地出現(xiàn)故障，就應檢查參數(shù)是否有誤。7、敲擊法當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為時有時無，往往可用敲擊法檢查故障發(fā)生的部位。因 子控系統(tǒng)是由多個電印刷電路板組成，每塊電路板又有許多焊點，板間或模塊間又通過 插接件及電纜相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當

27、用絕緣物輕輕敲 打有虛焊或接觸不良的疑點，故障往往會重復出現(xiàn)。8、原理分析法根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，維修人員可從邏輯上分析可疑器件各點的電平和波形， 然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進行測量、分析、對比，從而找出故障。 這種方法對維修人員的要求較高，維修人員必須對整個系統(tǒng)乃至每個電路的原理有清楚 的了解。但這也是檢查疑難故障的最終方法。9、接口信號法由于數(shù)控機床的各個控制部分大都采用I/O接口來互為控制，利用機床各接口部分 的I/O接口信號來分析，則可以找出故障出現(xiàn)的部位。利用接口信號法進行故障診斷的 全過程可歸納為：故障報警一故障現(xiàn)象分析一確定故障范圍（大范圍）-采用接口信號 法一邏

28、輯分析一確定故障點一排隊故障。10、自診斷技術自診斷技術指靠數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部計算機的快速處理資料的能力，對出錯的系統(tǒng)進行 多路、快速的信號采集和處理，然后由診斷程序進行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存 在故障，以及故障進行定位。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)已具備了較強的自診斷功能。自診斷功能分為兩類：一類為啟動診斷， 它是指從通電開始至進入正常運行狀態(tài)為止，系統(tǒng)的內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行診斷，它可 以對CPU內(nèi)存、總線、I/O單元等模塊或印刷電路板，以及CRT單元、閱讀機等外部 設備進行運行前的測試，確認系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工件。啟動診斷的好處在于 使系統(tǒng)故障在沒在造成危害之前就被發(fā)現(xiàn)，以便及時拔除故障。另一類為

29、在線診斷，它 是指將診斷程序作為主程序的一部分，在系統(tǒng)運行是不斷對系統(tǒng)本身、與系統(tǒng)聯(lián)接的各 種外設、伺服系統(tǒng)等進行監(jiān)控。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷一直進行。一旦發(fā)現(xiàn)異常， 立即報警，甚至可對故障進行分類，并決定是否停機。三、數(shù)控系統(tǒng)機械診斷的方法1、簡易診斷法簡易診斷法也稱機械檢測法。2、精密診斷法一般情況下，都采用簡易診斷法來診斷機床的現(xiàn)時狀態(tài)，只有對那些在簡易診斷中 提出疑難問題的機床才進行精密診斷，這樣使用兩種診斷技術才最經(jīng)濟有效。類 型診斷 方法原理及特征應用簡 易 診 斷 法聽、 摸、 看、問、嗅用簡單工具、儀器如百分表、水準儀、光學儀等檢 測。通過人的感管，直接觀察形貌、聲音、溫度、

30、 顏色和氣味的變化，根據(jù)經(jīng)驗來診斷需要有豐富的實踐經(jīng) 驗，目前，廣泛用于 現(xiàn)場診斷。精 密 診 斷 法溫度 監(jiān)測接觸型：采用溫度計、熱電偶、測量貼片、熱敏涂 料直接接觸軸承、電動機、齒輪箱等裝置的表面進 行測量。非接觸型：采用先進的紅外測溫儀、紅外熱像儀、 紅外掃描儀等遙測不宜接近的物體具有快速、正確、 方便的特點。用于機床運行中異常 發(fā)熱狀況的檢測。振動 測試通過安裝在機床某些特征點的傳感器，利用振動計 巡回檢測，測量機床上特定測量處的總振級大小， 如位移、速度、加速度和 幅頻特征等，對故障進行 預測和監(jiān)測。振動和噪聲是應用最 多的診斷信息。尖， 首先是強度測定，確 認有異常時，再做定 量分

31、析。噪聲 監(jiān)測用噪聲測量計、聲波計對齒輪和軸承在運行時噪聲 進行測量，并深入分析信號頻普的變化規(guī)律，識別 和診斷齒輪和軸承的故障狀態(tài)。油液 分析可以通過原子光譜吸收儀，對進入潤滑油或液壓油 中磨損的金屬微粒和外來雜質等殘余物形狀、大小、 成分、濃度進行分析、判斷磨損狀態(tài)、機理玫嚴重 程度，有效掌握磨損情況。用于測量零件磨損。裂紋 監(jiān)測通過磁性探傷法、超聲波法、電阻法、聲發(fā)射法等 觀察零件內(nèi)部機體的裂紋缺陷等。疲勞裂紋可導致重大 事故。第五節(jié)數(shù)控機床的維修一、維修的定義維修的定義包括兩方面的含義：一是正確使用、日常維護，即預防性維護，以有效 地延長機床的平均無故障工作時間；二是故障修理，盡快修復

32、，以縮短平均修復時間。二、數(shù)控機床維修的 意義由于數(shù)控機床是機電一體化的高 技術產(chǎn)品，停機損失比普通機床要高得多。如果是 因為操作不當、維護不周而發(fā)生故障，修理又跟不上，造成停機，其損失有時會達到令 人難以置信的地步。因此數(shù)控機床的維修工作 不僅創(chuàng)造了實際價值，更重要的是也創(chuàng)造 了社會價值，并且具有廣泛的社會效益。三、數(shù)控機床維修的 內(nèi)容及特點1、數(shù)控機床維修的內(nèi)容數(shù)控機床主要由程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅動裝置、測量反饋裝置和機床本體等幾 部分組成。機床本體維修的主要 內(nèi)容有：主軸部分、滾珠絲杠、導軌副、ATC機構、液壓 與氣動裝置的維護與修理。對于數(shù)控裝置、伺服驅動裝置、強電控制裝置、維護的

33、內(nèi)容主 要有變壓器、機床電器開關、驅動電動機、接口電路、電子元器件等。2、數(shù)控機床維修的特點11維修培訓系列資料 早期故障期：要加強對機床的監(jiān)測、記錄，定期對機床進行機電調整。保證機床正常 運行（一般為半年至一年）。 偶發(fā)故障期：要堅持做好機床運行記錄，以備排隊故障參考。 耗損故障期：做好機床運行記錄。四、數(shù)控機床維修的技術資料技術資料是分析故障的依據(jù)，是解決問題的前提條件。數(shù)控機床的技術資料主要有 以下幾類：1、機床的安裝、調試資料安裝地基圖、搬運吊裝圖、檢驗精度表、合格證、裝箱單、合同中的技術協(xié)議2、機床的使用操作資料數(shù)控機床使用手冊、系統(tǒng)編程手冊、機床操作手冊3、維修資料數(shù)控系統(tǒng)維修手冊

34、、參數(shù)手冊、電氣圖冊、機械圖冊4、機床使用過程中的維修資料保養(yǎng)記錄、維修記錄、機床定期調試記錄五、數(shù)控機床的現(xiàn) 場修理1、修理前的準備修理前盡量與機床使用人員多接觸，以便盡快獲取現(xiàn)場情況和故障信息。如數(shù)控系 統(tǒng)的型號、機床主軸驅動和伺服進給驅動裝置的類型、報警批示或故障現(xiàn)象。據(jù)此可預 先分析出故障產(chǎn)生的原因和部位，以便準備維修所需的資料和工具。2、現(xiàn)場修理現(xiàn)場修理是對數(shù)控機床出現(xiàn)的故障進行診斷與檢測、分析判斷故障的原因，找出故 障的部位，更換損壞的組件，通過調整和試機，使數(shù)控機床 恢復正常運行的工作過程。3、修理后的處理修理后的處理對數(shù)控機床的重新投入使用后的技術維護和管理很重要。維修人員應

35、向操作人員說明本次故障的產(chǎn)生原因，并傳授數(shù)控機床的正確使用方法和維護保養(yǎng)方 法，以及一般故障的排除方法。根據(jù)修理中所出現(xiàn)故障的概率，備一些易損件和消耗品。4、建立修理檔案修理檔案包括技術檔案和故障檔案。 技術檔案： 修理檔案：操作人員應在故障發(fā)生時記錄詳細的情況，故障發(fā)生的時間、機床的 工作方式、故障前后的現(xiàn)象、顯示器的狀態(tài)、參數(shù)、報警等等。維修人員應記錄故障的 排除過程，故障的原因分析、故障的排除方法、修理時間等等。建立起完整的修理檔案。5、修理中的注意事項 從機床中取出某塊電路板時，應注意記錄其位置，連接電纜號。 電烙鐵應放在順手位的前方，并遠離修理電路板。鉻鐵頭應適應集成電路的焊接， 以

36、免碰傷別的組件 測量線間阻值時，應斷開電源。 電路板上大多刷有阻焊膜，因此測量時應找相應的焊點作為測試點，不要鏟除阻焊 膜。有的板子全部有絕緣層，則只能在焊點處用刀片刮開絕緣層。 在沒有確定故障組件的情況下，不要隨意拆換。 拆卸組件時應使用吸錫器，切忌硬取。同一焊盤不應常時間加熱或重復拆卸，以免 損壞焊盤。 記錄線路上的開關、跳線位置，不應隨意改變。 對有電路直接接入的高壓、或板高壓發(fā)生器，操作時應注意安全。 檢查中有粗到細，逐漸縮小故障范圍，并做好修理記錄。六、對維修人員的要求1、維修人員應熟練掌握數(shù)控機床的操作技能，熟悉編程工作。了解數(shù)控機床的工作原 理及結構組成，這對判斷是操作不當或編程

37、不當造成的故障十分必要。2、維修人員必須高度的責任心與良好的職業(yè)道德；3、知識面廣，掌握計算機技術、模擬與數(shù)字電路基礎、自動控制與電機拖動、檢測技 術及機械加工工藝方面的基礎知識與一定的外語水平；4、熟悉結構，具有實驗技能和較強的動手操作能力；5、掌握各種常用（尤其是現(xiàn)場）的測試儀器、儀表和各種工具七、數(shù)控機床維修技術的發(fā)展1、通信診斷2、自修復系統(tǒng)3、具有人工智能的專家故障診斷系統(tǒng)八、數(shù)控機床維修 常用的儀器儀表1、萬用表2、相序表3、示波器4、邏輯分析儀5、振動測試儀6各種規(guī)格的旋具第六節(jié)數(shù)控機床的維護目的充分發(fā)揮數(shù)控機床的效益，使數(shù)控系 統(tǒng)少出故障，延長機床的平均無故障時間、機床安全使用規(guī)定1、機床四周應避免高頻電動機、充電機、電焊機等作業(yè)，并且不可從本機器之電器箱 內(nèi)供應他種用途之用電。因為若有以上情形時，都可能會干擾到CN（控制器。2、本機器應避免風砂吹襲、雨水、塵土及腐蝕性有機鹽類的環(huán)境中或受陽光熱源直接 曝曬。理想的環(huán)境條件是：3、室內(nèi)溫度0 C45E室內(nèi)濕度40 %75% 溫度變化不可造成凝結現(xiàn)象。4、電力需求為三相三線，電壓380 V，由主電源直接供電，要有安全、獨立的線路。 電壓降范圍在85 %110%。5、壓縮空氣規(guī)格：（加工