第六章數(shù)控維修

1、現(xiàn)代數(shù)控機床現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷與維修故障診斷與維修湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院電氣工程系電氣工程系 李移倫第一單元第一單元 緒論緒論一、數(shù)控機床的組成一、數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、數(shù)控機床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、檢測反饋裝置和機床本體四大部分組成，檢測反饋裝置和機床本體四大部分組成，再加上程序的輸入再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。器、電源等輔助部分。 1. 數(shù)控裝置數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運算插補）等轉(zhuǎn)變

2、成控制指令，實譯碼、運算插補）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實現(xiàn)直接或通過現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅(qū)動裝置的控制。對伺服驅(qū)動裝置的控制。 一、數(shù)控機床的組成一、數(shù)控機床的組成 2. 伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進給信號，間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進給信號，經(jīng)放大驅(qū)動主機的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機床運動。經(jīng)放大驅(qū)動主機的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機床運動。 3. 檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元件（電機、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出件（電機、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)

3、系統(tǒng)。來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。 4. 機床本體是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)件（床身機床本體是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等。箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等。二、數(shù)控機床故障診斷二、數(shù)控機床故障診斷 1.故障的基本概念故障的基本概念 故障故障數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能。數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能。 故障診斷故障診斷在數(shù)控機床運行中，根據(jù)設(shè)備的在數(shù)控機床運行中，根據(jù)設(shè)備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以必要檢測提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以

4、必要檢測手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對策。對策。二、數(shù)控機床故障診斷二、數(shù)控機床故障診斷 2.故障的分類故障的分類 1）從故障的起因分類）從故障的起因分類 關(guān)聯(lián)性故障關(guān)聯(lián)性故障和系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等和系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機性）。缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機性）。 非關(guān)聯(lián)性故障非關(guān)聯(lián)性故障和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無關(guān)和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無關(guān)的故障。的故障。 2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類 突然故障突然故障發(fā)生前無故障征兆，使用不當。發(fā)生前無故障征兆，使用不當。 漸變故障漸變故障發(fā)生前有故障征

5、兆，逐漸嚴重。發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴重。 3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類 軟件故障軟件故障程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機床操作失誤等引起。不正確、機床操作失誤等引起。 硬件故障硬件故障電子元器件、潤滑系統(tǒng)、電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損限位機構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損壞造成。壞造成。 干擾故障干擾故障由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、電源地線配置不當?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣電源地線配置不當?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。變化而產(chǎn)生。 4）按故障的嚴重程度分類）按故障的嚴重程度分類 危險性故障危險性故障數(shù)控系統(tǒng)發(fā)

6、生故障數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護動作，造成人身或設(shè)因故障失去保護動作，造成人身或設(shè)備事故。備事故。 安全性故障安全性故障機床安全保護系統(tǒng)機床安全保護系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床不能起動。不能起動。 3. 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性數(shù)控系統(tǒng)的可靠性 數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。衡量的指標有：衡量的指標有： MTBF平均無故障時間平均無故障時間 MTTR排除故障的修理時間排除故障的修理時間

7、平均有效度平均有效度A： A=MTBF/（MTBF+MTTR）數(shù)控設(shè)備使用壽命數(shù)控設(shè)備使用壽命故障頻率曲線故障頻率曲線 4. 數(shù)控機床維修的特點數(shù)控機床維修的特點 1）數(shù)控機床是高投入、高精度、高效）數(shù)控機床是高投入、高精度、高效率的自動化設(shè)備；率的自動化設(shè)備； 2）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質(zhì)量；序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質(zhì)量； 3）數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結(jié)）數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)比普通機床復(fù)雜，故障檢測和診斷有一構(gòu)比普通機床復(fù)雜，故障檢測和診斷有一定的難度。定的難度。四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)

8、展 1.通訊診斷通訊診斷(遠程、海外診斷）遠程、海外診斷） 用戶機床的通訊口通過電話線和維修用戶機床的通訊口通過電話線和維修中心的專用通訊診斷計算機相連。中心的專用通訊診斷計算機相連。 計算機發(fā)診斷程序計算機發(fā)診斷程序 用戶測試數(shù)據(jù)用戶測試數(shù)據(jù) 計算機診斷結(jié)果和處理方法計算機診斷結(jié)果和處理方法 用戶用戶 特點：實用簡便；特點：實用簡便； 有一定的局限性有一定的局限性四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 2. 自修復(fù)系統(tǒng)自修復(fù)系統(tǒng) 當診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床在運行中某當診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床在運行中某一模塊有故障時，系統(tǒng)在一模塊有故障時，系統(tǒng)在CRT上顯示的同上顯示的同時，自動尋找備用模塊并接

9、上。時，自動尋找備用模塊并接上。 特點：實用但成本比較高，而且只適特點：實用但成本比較高，而且只適合總線結(jié)構(gòu)的合總線結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。系統(tǒng)。四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 3. 人工智能專家故障診斷系統(tǒng)人工智能專家故障診斷系統(tǒng) 4. 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)診斷診斷 ANN具有聯(lián)想、容錯、記憶、自適應(yīng)、具有聯(lián)想、容錯、記憶、自適應(yīng)、自學習和處理復(fù)雜多模式故障等特點。這自學習和處理復(fù)雜多模式故障等特點。這種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，將按一定數(shù)學模型所求得的故障原輸入，將按一定數(shù)學模型所求得的故障原因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且

10、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過學習所得到的知識以分布的方式隱存在網(wǎng)學習所得到的知識以分布的方式隱存在網(wǎng)絡(luò)上，每個輸出神經(jīng)元對應(yīng)著一個故障原絡(luò)上，每個輸出神經(jīng)元對應(yīng)著一個故障原因。因。五、課程的基本要求與特點五、課程的基本要求與特點熟悉數(shù)控機床各組成部分的工作原理與結(jié)熟悉數(shù)控機床各組成部分的工作原理與結(jié)構(gòu)構(gòu)確立數(shù)控機床故障診斷的基本思路與實施確立數(shù)控機床故障診斷的基本思路與實施診斷的步驟及注意事項診斷的步驟及注意事項掌握常用測試儀器的使用方法掌握常用測試儀器的使用方法通過理論和實訓環(huán)節(jié)的教學，能實施對數(shù)通過理論和實訓環(huán)節(jié)的教學，能實施對數(shù)控機床的故障分析和診斷?？貦C床的故障分

11、析和診斷。課程涉及內(nèi)容廣，故障檢測、分析難度高課程涉及內(nèi)容廣，故障檢測、分析難度高第二單元第二單元 數(shù)控機床維護及故障診斷數(shù)控機床維護及故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床的驗收與精度檢測數(shù)控機床的驗收與精度檢測第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的維護數(shù)控機床的維護第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的故障處理數(shù)控機床的故障處理第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)控機床的抗干擾數(shù)控機床的抗干擾第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床的驗收與精度檢測數(shù)控機床的驗收與精度檢測一、數(shù)控機床的驗收一、數(shù)控機床的驗收1.機床性能機床性能主軸性能主軸性能手動操作手動操作高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進

12、行五次正、反轉(zhuǎn)的起動、停止，檢驗其行五次正、反轉(zhuǎn)的起動、停止，檢驗其動作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)動作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)速、主軸的準停及機床的振動情況。速、主軸的準停及機床的振動情況。一、數(shù)控機床的驗收一、數(shù)控機床的驗收一）、機床性能一）、機床性能進給性能進給性能 通過回原點、手動操作和手動數(shù)據(jù)輸入通過回原點、手動操作和手動數(shù)據(jù)輸入方式操作，檢驗正、反向的低、中、高方式操作，檢驗正、反向的低、中、高 速的進給運動的起動、停止、點動等動速的進給運動的起動、停止、點動等動作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點的作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點的準確性和可靠性，軟、硬限位是否確實準確性和可

13、靠性，軟、硬限位是否確實 可靠。可靠。一、數(shù)控機床的驗收一、數(shù)控機床的驗收一）、機床性能一）、機床性能自動換刀性能自動換刀性能 通過手動和通過手動和M06指令自動運行，檢驗換指令自動運行，檢驗換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測定換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測定換刀時間是否符合要求。刀時間是否符合要求。機床噪聲機床噪聲 主軸箱、冷卻風扇、液壓油泵等噪聲小主軸箱、冷卻風扇、液壓油泵等噪聲小于于85分貝。分貝。一、數(shù)控機床的驗收二）、數(shù)控功能二）、數(shù)控功能指令功能指令功能指令的功能實現(xiàn)及準確性指令的功能實現(xiàn)及準確性操作功能操作功能檢驗回原點、執(zhí)行程序、進檢驗回原點、執(zhí)行程序、進給倍率、急停等功能的準

14、確性給倍率、急停等功能的準確性CRT顯示功能顯示功能檢驗位置、程序、各種檢驗位置、程序、各種菜單顯示功能菜單顯示功能三）、連續(xù)空載運行三）、連續(xù)空載運行 進行進行816小時的空載自動連續(xù)運行小時的空載自動連續(xù)運行一、數(shù)控機床的驗收一、數(shù)控機床的驗收四）、驗收檢查項目四）、驗收檢查項目數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）線端子、元器件的固定）輸入電源電壓、相序的確認輸入電源電壓、相序的確認檢查直流輸出電壓（檢查直流輸出電壓（24V 、5V）確認數(shù)控系統(tǒng)與機床側(cè)的接口確認數(shù)

15、控系統(tǒng)與機床側(cè)的接口確認數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）確認數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）二、精度檢驗二、精度檢驗1.1.幾何精度檢驗（靜態(tài)精度檢驗）幾何精度檢驗（靜態(tài)精度檢驗）是綜合反映機床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜是綜合反映機床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。有各坐標軸的相互垂直合幾何形狀誤差。有各坐標軸的相互垂直度、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項目。動等檢驗項目。2.2.定位精度檢驗定位精度檢驗是測量機床各坐標軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所是測量機床各坐標軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達到的位置精度。能達到的位置精度。有直線運動定位精度、直線運動重復(fù)定位

16、有直線運動定位精度、直線運動重復(fù)定位精度、直線運動的原點復(fù)歸精度、直線運精度、直線運動的原點復(fù)歸精度、直線運動失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度、回轉(zhuǎn)動失動量、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)工作臺工作臺的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的原點復(fù)歸精度等。的失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的原點復(fù)歸精度等。3.3.切削精度檢驗（對數(shù)控車床）切削精度檢驗（對數(shù)控車床）外圓車削（直徑、圓度）外圓車削（直徑、圓度）端面車削（平面度）端面車削（平面度）螺紋車削（螺距積累誤差）等螺紋車削（螺距積累誤差）等第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的維護數(shù)控機床的維護一、點檢一、點檢點檢點檢按有關(guān)維護文件

17、的規(guī)定，對數(shù)控按有關(guān)維護文件的規(guī)定，對數(shù)控機床進行定點、定時的檢查和維護機床進行定點、定時的檢查和維護點檢要求和內(nèi)容點檢要求和內(nèi)容 專職點檢專職點檢重點設(shè)備、部位（設(shè)備部門）重點設(shè)備、部位（設(shè)備部門） 日常點檢日常點檢一般設(shè)備的檢查及維護（車間）一般設(shè)備的檢查及維護（車間） 生產(chǎn)點檢生產(chǎn)點檢開機前檢查、潤滑、日常清潔、開機前檢查、潤滑、日常清潔、 緊固等工作（操作者）緊固等工作（操作者）二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護機床電氣柜的散熱通風機床電氣柜的散熱通風門上熱交換器或軸流風扇對控制柜的內(nèi)外門上熱交換器或軸流風扇對控制柜的內(nèi)外進行空氣循環(huán)。（少開柜門）進行空氣循環(huán)。（少開柜門）紙

18、帶閱讀機的定期維護紙帶閱讀機的定期維護對光電頭、紙帶壓板定期進行防污處理對光電頭、紙帶壓板定期進行防污處理支持電池的定期更換支持電池的定期更換在機床斷電期間，有電池供電保持存儲在在機床斷電期間，有電池供電保持存儲在COMS器件內(nèi)的機床數(shù)據(jù)器件內(nèi)的機床數(shù)據(jù)二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護檢測反饋元件的維護檢測反饋元件的維護光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、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光柵等元件的檢查和維護備用電路板的定期通電備用電路板的定期通電備用電路板應(yīng)定期裝到備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運系統(tǒng)上通電運行，長期停用的數(shù)控機床也要經(jīng)常通電，

19、行，長期停用的數(shù)控機床也要經(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)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。的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。三、診斷常用的儀器儀表及工具三、診斷常用的儀器儀表及工具 1.1.儀器儀表儀器儀表萬用表萬用表可測電阻、交、直流電壓、電流可測電阻、交、直流電壓、電流 指針式：有測量過程指針式：有測量過程 數(shù)字式：直接讀數(shù)數(shù)字式：直接讀數(shù)相序表相序表可檢查直流驅(qū)動裝置輸入電流的可檢查直流驅(qū)動裝置輸入電流的 相序相序雙蹤示波器雙蹤示波器檢查信號波形檢查信號波形鉗形電流表鉗形電流表不斷線檢測電流不斷線檢測電流三、診斷常用的儀器儀表及工具

20、三、診斷常用的儀器儀表及工具脈沖發(fā)生筆與邏輯測試筆脈沖發(fā)生筆與邏輯測試筆 對芯片或功能電路板的輸入注入邏輯對芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測試筆檢測輸出電平，電平脈沖，用邏輯測試筆檢測輸出電平，以判別其功能正常與否。以判別其功能正常與否。機械故障診斷儀機械故障診斷儀 對機械故障進行檢測、分析與診斷。對機械故障進行檢測、分析與診斷。 2. 工具工具 “+”、“一一”螺絲刀、鉗子、鑷子、螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵等烙鐵等 四、診斷用技術(shù)資料四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控機床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、數(shù)控機床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料，主要有：使用與維修有關(guān)的技術(shù)資

21、料，主要有：數(shù)控機床電氣使用說明書數(shù)控機床電氣使用說明書數(shù)控機床電氣原理圖數(shù)控機床電氣原理圖數(shù)控機床電氣連接圖數(shù)控機床電氣連接圖數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡圖數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡圖數(shù)控機床參數(shù)表數(shù)控機床參數(shù)表數(shù)控機床數(shù)控機床PLC控制程序控制程序四、診斷用技術(shù)資料四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控系統(tǒng)操作手冊數(shù)控系統(tǒng)操作手冊數(shù)控系統(tǒng)編程手冊數(shù)控系統(tǒng)編程手冊數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書 數(shù)控機車的技術(shù)資料對故障分析與診斷數(shù)控機車的技術(shù)資料對故障分析與診斷 非常重要，必須認真仔細地閱讀，并對非常重要，必須認真仔細地閱讀，并對照機床實物，做到心中有數(shù)。一旦機床照機床實物，

22、做到心中有數(shù)。一旦機床 發(fā)生故障，再進行分析的同時查閱資料。發(fā)生故障，再進行分析的同時查閱資料。第三節(jié)第三節(jié) 故障處理故障處理 一、故障故障軟故障軟故障由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當引由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當引起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉）起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉）硬故障硬故障由數(shù)控機床（控制、檢測、驅(qū)動、由數(shù)控機床（控制、檢測、驅(qū)動、液氣、機械裝置）的硬件失效引起液氣、機械裝置）的硬件失效引起 二、故障處理對策二、故障處理對策 除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機床的電源。應(yīng)保持故障現(xiàn)不要立即切斷機床的電源。應(yīng)保持故障現(xiàn)場。場。 從

23、機床外觀、從機床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動裝置報警燈等方面進行檢查。可按或驅(qū)動裝置報警燈等方面進行檢查?？砂聪到y(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報警是否系統(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報警是否消失。如消失，說明是隨機性故障或是由消失。如消失，說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的。操作錯誤引起的。 如不能消失，把可能引起該故障的原如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來，進行綜合分析、判斷，必要因羅列出來，進行綜合分析、判斷，必要時進行一些檢測或試驗，達到確診故障的時進行一些檢測或試驗，達到確診故障的目的。目的。復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方

24、面進行調(diào)查：進行調(diào)查：1.檢查機床的運行狀態(tài)檢查機床的運行狀態(tài)機床故障時的運行方式機床故障時的運行方式CRT顯示的內(nèi)容（報警信號和報警號）顯示的內(nèi)容（報警信號和報警號）驅(qū)動裝置、變頻器等顯示的報警指示驅(qū)動裝置、變頻器等顯示的報警指示故障時軸的定位誤差故障時軸的定位誤差刀具軌跡是否正常刀具軌跡是否正常輔助機能的運行狀態(tài)輔助機能的運行狀態(tài)2.檢查加工程序及操作情況檢查加工程序及操作情況是否為新編制的加工程序是否為新編制的加工程序刀具補償指令及補償量是否正確刀具補償指令及補償量是否正確故障是否與換刀有關(guān)故障是否與換刀有關(guān)故障是否與進給速度有關(guān)故障是否與進給速度有關(guān)操作者的情況（新手）操作者的情況（新

25、手）3.檢查系統(tǒng)的輸入電壓檢查系統(tǒng)的輸入電壓輸入電壓的波動，電壓值是否在正常范圍輸入電壓的波動，電壓值是否在正常范圍附近有否使用大電流的裝置附近有否使用大電流的裝置4.檢查環(huán)境狀態(tài)檢查環(huán)境狀態(tài)CNC周圍的溫度狀況周圍的溫度狀況控制柜熱交換器、軸流風扇工作情況控制柜熱交換器、軸流風扇工作情況系統(tǒng)周圍的振動情況系統(tǒng)周圍的振動情況附近有否高頻干擾源附近有否高頻干擾源5.檢查機床狀況檢查機床狀況熔絲是否已熔斷熔絲是否已熔斷故障前是否修理過機床或設(shè)置過參數(shù)故障前是否修理過機床或設(shè)置過參數(shù)機床是否已調(diào)整好機床是否已調(diào)整好在運行過程中是否改變過工作方式在運行過程中是否改變過工作方式機床是否正處于急停、鎖住狀

26、態(tài)機床是否正處于急停、鎖住狀態(tài)速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零進給保持按鈕是否被按下進給保持按鈕是否被按下間隙補償量是否合適間隙補償量是否合適機床各信號電纜有否破損機床各信號電纜有否破損信號線和電源線是否分開走線信號線和電源線是否分開走線屏蔽線接地是否正確屏蔽線接地是否正確第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法一、診斷步驟和要求一、診斷步驟和要求 故障檢測（確定有否故障）故障檢測（確定有否故障）1.故障診斷故障診斷 故障判斷（確定故障性質(zhì)）故障判斷（確定故障性質(zhì)） 故障定位（確定故障部位）故障定位（確定故障部位）2.故障診斷要求：故障診斷要求：故障檢測方法簡便有效故

27、障檢測方法簡便有效使用的診斷儀器少而實用使用的診斷儀器少而實用故障診斷的所需的時間盡可能短故障診斷的所需的時間盡可能短二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法1.直觀法（望聞問切）直觀法（望聞問切）問問機床的故障現(xiàn)象、加工狀況等機床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看看CRT報警信息、報警指示燈、熔絲報警信息、報警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護器脫扣、觸點火花等形、開裂、保護器脫扣、觸點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）聞聞電氣元件焦糊味及其它異味電氣元件焦糊味及其它異味摸摸發(fā)熱、振動、接觸不良等發(fā)熱、振動

28、、接觸不良等二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法2.CNC系統(tǒng)的自診斷功能系統(tǒng)的自診斷功能開機自診斷開機自診斷系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動執(zhí)行對動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線和存儲器、總線和I/O等模塊等模塊及功能板、及功能板、CRT、軟盤等外圍設(shè)備進行功軟盤等外圍設(shè)備進行功能測試，確定主要硬件能正常工作。例能測試，確定主要硬件能正常工作。例運行中的故障信息提示運行中的故障信息提示發(fā)生故障在發(fā)生故障在CRT上報警信息，查閱維修手冊確定故障原因上報警信息，查閱維修手冊確定故障原因及排除方法。（不唯一，信息豐富則準確）及排除方法。（不唯一，信息豐富則準確）FANUC 10T

29、E系統(tǒng)的數(shù)控機床，開機系統(tǒng)的數(shù)控機床，開機后后CRT顯示：顯示：FS107E 1399BROM TEST：ENDRAM TEST 未通過測試未通過測試故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等或接觸不良等二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT上顯示故上顯示故障報警信息，而且還能以多頁障報警信息，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)”的形式提供機床參數(shù)和狀的形式提供機床參數(shù)和狀態(tài)態(tài)信息信息接口檢查接口檢查參數(shù)檢查參數(shù)檢查接口檢查接口檢查系統(tǒng)與機床、系統(tǒng)與系統(tǒng)

30、與機床、系統(tǒng)與PLC、機床與機床與PLC的輸入的輸入/輸出信號，接口診斷輸出信號，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在功能可將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在 CRT上，上，“1”表示通，表示通，“0”表示斷。表示斷。 利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號輸出到機床側(cè)，機床側(cè)的開關(guān)信號信號輸出到機床側(cè)，機床側(cè)的開關(guān)信號是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在機床測還是在系統(tǒng)側(cè)。機床測還是在系統(tǒng)側(cè)。 例：例：NCP400L數(shù)控車床接口狀態(tài)數(shù)控車床接口狀態(tài)接口檢查接口檢查38C0H 0 0 1 1 0 0 1 0二、常用故障診斷方法二

31、、常用故障診斷方法參數(shù)檢查參數(shù)檢查數(shù)控機床的機床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗和數(shù)控機床的機床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機床正常運行調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機床正常運行的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補償值等。當機床長期閑置不用或及各種補償值等。當機床長期閑置不用或受到外部干擾會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混受到外部干擾會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混亂，機床將不能正常工作。亂，機床將不能正常工作?？烧{(diào)出機床參數(shù)進行檢查、修改或傳送。可調(diào)出機床參數(shù)進行檢查、修改或傳送。二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法4.報警指示燈顯示故障報警指示燈顯示故障除除C

32、RT軟報警外，還有許多軟報警外，還有許多“硬件硬件”報警報警指指示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動、伺服驅(qū)動示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動、伺服驅(qū)動I/O裝置上，由此可判斷故障的原因。裝置上，由此可判斷故障的原因。5.備板置換法（替代法）備板置換法（替代法）用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板。（故障被排除或范圍縮小）板。（故障被排除或范圍縮小）注意：斷電狀態(tài)下注意：斷電狀態(tài)下/選擇開關(guān)選擇開關(guān)/跨線一致跨線一致二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法六、將功能相同的模板或單元相互交換，六、將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障觀察故障的

33、轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障的部位。的部位。系統(tǒng)X驅(qū)動Y驅(qū)動X電機Y電機二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法七、敲擊法七、敲擊法數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、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^緣物輕輕敲打疑點處，引起故障?？捎媒^緣物輕輕敲打疑點處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。八、升溫法八、升溫法設(shè)備運行較長時間或環(huán)境溫度較高時，機設(shè)備運行較長時間或環(huán)境溫度較高時，機床就會出現(xiàn)故障，可用電吹風、紅外燈照床就會出現(xiàn)故障，可用電吹風、紅外燈照射可疑的元件或

34、組件。確定故障點。射可疑的元件或組件。確定故障點。二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法九九. .功能程序測試法功能程序測試法當數(shù)控機床加工造成廢品而無法確定是編當數(shù)控機床加工造成廢品而無法確定是編程、操作不當還是數(shù)控系統(tǒng)故障時，或是程、操作不當還是數(shù)控系統(tǒng)故障時，或是閑置時間較長的數(shù)控機床重新投入使用時。閑置時間較長的數(shù)控機床重新投入使用時。將將G G、M M、S S、T T、F F功能的全部指令編寫一個功能的全部指令編寫一個試驗程序并運行在這臺機床，可快速判斷試驗程序并運行在這臺機床，可快速判斷哪個功能不良或喪失。哪個功能不良或喪失。二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法十、隔離法十、

35、隔離法隔離法是將某些控制回路斷開，從而達到隔離法是將某些控制回路斷開，從而達到縮小查找故障區(qū)域的目的?？s小查找故障區(qū)域的目的。例：某加工中心，在例：某加工中心，在JOG方式下，進給平方式下，進給平穩(wěn)，但自動則不正常。首先要確定是穩(wěn)，但自動則不正常。首先要確定是NC故故障還是伺服系統(tǒng)故障，先斷開伺服速度給障還是伺服系統(tǒng)故障，先斷開伺服速度給定信號，用電池電壓作信號，故障依舊。定信號，用電池電壓作信號，故障依舊。說明說明NC系統(tǒng)沒有問題。進一步檢查是系統(tǒng)沒有問題。進一步檢查是Y軸軸夾緊裝置出故障。夾緊裝置出故障。二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法十一、測量比較法十一、測量比較法為了檢測方便，

36、在模板或單元上設(shè)有檢測為了檢測方便，在模板或單元上設(shè)有檢測端子，用萬用表、示波器等儀器對這些端端子，用萬用表、示波器等儀器對這些端子的電平或波形進行測試，將測試值與正子的電平或波形進行測試，將測試值與正常值進行比較，可以分析和判斷故障的原常值進行比較，可以分析和判斷故障的原因和及故障的部位。因和及故障的部位。各種故障診斷方法各有特點，要根據(jù)故障各種故障診斷方法各有特點，要根據(jù)故障現(xiàn)象的特點靈活的組合應(yīng)用?，F(xiàn)象的特點靈活的組合應(yīng)用。第四節(jié)第四節(jié) 電源的維護與保養(yǎng)電源的維護與保養(yǎng)1.電源的組成：電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源變壓器、控制變壓器、

37、斷路器、各種繼電變壓器、控制變壓器、斷路器、各種繼電器、接觸器等。器、接觸器等。2.通過電源配置提供給數(shù)控機床所需要的通過電源配置提供給數(shù)控機床所需要的各種電源，以滿足不同負載的要求。各種電源，以滿足不同負載的要求。一般有：一般有：380V、220V、200V、24V以及以及5V等。等。 第四節(jié)第四節(jié) 電源的維護與保養(yǎng)電源的維護與保養(yǎng)2.維護保養(yǎng)內(nèi)容維護保養(yǎng)內(nèi)容三相電源的電壓值是否正常，有否偏相三相電源的電壓值是否正常，有否偏相所有電氣連接是否良好所有電氣連接是否良好各類開關(guān)是否有效各類開關(guān)是否有效各繼電器、接觸器是否正常工作各繼電器、接觸器是否正常工作檢驗熱繼電器、電弧抑制器等保護器件是檢驗

38、熱繼電器、電弧抑制器等保護器件是否有效否有效檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風扇是否正常檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風扇是否正常第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)控機床的抗干擾數(shù)控機床的抗干擾一、電磁波干擾一、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會產(chǎn)電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會產(chǎn)生強烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)生強烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會干擾數(shù)控控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會干擾數(shù)控機床的正常工作。（遠離這些設(shè)備）機床的正常工作。（遠離這些設(shè)備）二、供電線路干擾二、供電線路干擾輸入電壓過壓或欠壓引起電源報警而停機輸入電壓過壓或欠壓引起電源報警而停機電源波形畸變電

39、源波形畸變*引起錯誤信息會導(dǎo)致引起錯誤信息會導(dǎo)致CPU停停止運行止運行第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)控機床的抗干擾數(shù)控機床的抗干擾三、信號傳輸干擾三、信號傳輸干擾數(shù)控信號在傳遞過程中受到外界的干擾數(shù)控信號在傳遞過程中受到外界的干擾串模干擾串模干擾干擾電壓疊加在有用信號上，干擾電壓疊加在有用信號上， 由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾共模干擾干擾電壓對二根或以上信號干擾電壓對二根或以上信號線的干擾大小相等、相位相同。裝置的線的干擾大小相等、相位相同。裝置的 共模抑制比較高，影響不大。當不平衡共模抑制比較高，影響不大。當不平衡 時，一部分轉(zhuǎn)為串模。時，一部分轉(zhuǎn)為串模

40、。四、抗干擾措施四、抗干擾措施1.減少供電線路的干擾減少供電線路的干擾數(shù)控機床遠離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機床遠離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)數(shù)控機床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上備在同一供電干線上在電源電壓波動較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源在電源電壓波動較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源動力線和信號線分開走線動力線和信號線分開走線信號線采用屏蔽線或雙絞線信號線采用屏蔽線或雙絞線控制線和電源線相交時，要采用直角相交控制線和電源線相交時，要采用直角相交四、抗干擾措施四、抗干擾措施2.減少機床控制中的干擾減少機床控制中的干擾壓敏電阻保護（浪涌吸收器）壓敏電阻保護（浪涌吸

41、收器）可對線可對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進行保護路中的瞬變、尖蜂等噪聲進行保護阻容保護阻容保護交流接觸器和電機頻繁起停交流接觸器和電機頻繁起停時，因電磁感應(yīng)會在機床電路中產(chǎn)生浪時，因電磁感應(yīng)會在機床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲續(xù)流二極管保護續(xù)流二極管保護直流電感元件在斷電直流電感元件在斷電時，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢時，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾四、抗干擾措施四、抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）信號線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在信號線采用屏

42、蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽4.保證保證“接地接地”良好良好“接地接地”是數(shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗是數(shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗干干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都市通過擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都市通過“接接地地”對機床起作用的。對機床起作用的。信號地信號地用來提供電信號的基準電壓（用來提供電信號的基準電壓（0V）框架地框架地是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口板、單元的外殼、操作

43、板及各裝置間接口的屏蔽線的屏蔽線系統(tǒng)地系統(tǒng)地是將框架地和大地相連接是將框架地和大地相連接 接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆）歐姆） 接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積）接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積） 數(shù)控機床的地線系統(tǒng)數(shù)控機床的地線系統(tǒng)第三單元第三單元 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床機械故障診斷方法數(shù)控機床機械故障診斷方法第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件第三節(jié)第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副第四節(jié)第四節(jié) 導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副第五節(jié)第五節(jié) 刀庫及換刀裝置刀庫及換刀裝置第六節(jié)第六節(jié) 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)液壓與氣壓傳動系統(tǒng)第三單元第三單元

44、 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障診斷 一、故障與故障診斷一、故障與故障診斷 數(shù)控機床在機械結(jié)構(gòu)上和普通機床不數(shù)控機床在機械結(jié)構(gòu)上和普通機床不同點在于傳動鏈縮短，傳動部件的精度高，同點在于傳動鏈縮短，傳動部件的精度高，機械維護的面更廣。主軸、進給軸、導(dǎo)軌機械維護的面更廣。主軸、進給軸、導(dǎo)軌和絲杠、刀庫和換刀裝置、液壓和氣動等。和絲杠、刀庫和換刀裝置、液壓和氣動等。 熟悉機械故障的特征，掌握數(shù)控機床熟悉機械故障的特征，掌握數(shù)控機床機械故障的診斷的方法和手段。還要注意機械故障的診斷的方法和手段。還要注意數(shù)控機床機電之間的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)控機床機電之間的內(nèi)在聯(lián)系。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床機械故

45、障診斷方法數(shù)控機床機械故障診斷方法1. 1. 機械故障的原因機械故障的原因 機床在運行過程中，機械零部件受到力、機床在運行過程中，機械零部件受到力、 熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用，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。使其領(lǐng)部件偏離或喪失原有的功能。2. 2. 機械故障診斷機械故障診斷 機床運行狀態(tài)的識別、運行狀態(tài)的信號機床運行狀態(tài)的識別、運行狀態(tài)的信號獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判斷和故障部位的確定。斷和故障部位的確定。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床機械故障診斷方法數(shù)控機床機械故障診斷方法二、二、 機械故障診斷的方法機械故障診斷的

46、方法實用診斷技術(shù)（問、聽、看、聞、摸、查）實用診斷技術(shù)（問、聽、看、聞、摸、查）振動、噪聲測試振動、噪聲測試(幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）溫度測試（表面溫度及變化規(guī)律）溫度測試（表面溫度及變化規(guī)律）超聲、超聲、X射線探傷（機件內(nèi)部缺陷）射線探傷（機件內(nèi)部缺陷）專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)）專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)）第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床機械故障診斷方法數(shù)控機床機械故障診斷方法1.1.實用診斷技術(shù)實用診斷技術(shù)問問操作者（漸操作者（漸/突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工件的情況、傳動系統(tǒng)的運動和動力、潤件的情

47、況、傳動系統(tǒng)的運動和動力、潤滑、保養(yǎng)和檢修情況）滑、保養(yǎng)和檢修情況）看看機床的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙機床的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀聽聽機床運轉(zhuǎn)聲（強弱、頻率高低等）機床運轉(zhuǎn)聲（強弱、頻率高低等）聞聞潤滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣潤滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床機械故障診斷方法數(shù)控機床機械故障診斷方法1.1.實用診斷技術(shù)實用診斷技術(shù)觸觸用手感來判別機床的故障（溫升、用手感來判別機床的故障（溫升、 振動、傷痕和波紋、爬行、松緊）振動、傷痕和波紋、爬行、松緊） 實用診斷技術(shù)在機械故障的診斷中具有實用診斷技術(shù)在機械故障的診斷中具

48、有實用簡便、快速有效的特點，但診斷效實用簡便、快速有效的特點，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)人員的經(jīng)驗，而且有一定的局限性，對人員的經(jīng)驗，而且有一定的局限性，對一些疑難故障難以奏效。一些疑難故障難以奏效。二、機械故障診斷的方法二、機械故障診斷的方法 2. 2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法 以機床振動作為信息源，在機床運行過以機床振動作為信息源，在機床運行過程中獲取信號，對信號作各種處理和分程中獲取信號，對信號作各種處理和分析，通過某些特征量的變化來判別有無析，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)驗形成的一些故障、根據(jù)由以往

49、診斷經(jīng)驗形成的一些判據(jù)來確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他判據(jù)來確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來進一步確定故障的部位。依據(jù)來進一步確定故障的部位。 具有實用可靠、判斷準確的特點具有實用可靠、判斷準確的特點2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法診斷過程診斷過程1 1）閱被診斷設(shè)備的技術(shù)資料，分析傳動關(guān)系、）閱被診斷設(shè)備的技術(shù)資料，分析傳動關(guān)系、計算傳動件的特征值；計算傳動件的特征值；2 2）獲取信號、信號調(diào)理與處理；）獲取信號、信號調(diào)理與處理；3 3）信號分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。）信號分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。 故障振動信號分類故障振動信號分類 1 1）平穩(wěn)性故障信號）平穩(wěn)性故障信號

50、2 2）沖擊性故障信號）沖擊性故障信號 2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法 1 1）平穩(wěn)性故障信號）平穩(wěn)性故障信號機械結(jié)構(gòu)在正弦機械結(jié)構(gòu)在正弦周期性力信號、復(fù)雜周期性力信號和準周周期性力信號、復(fù)雜周期性力信號和準周期性力信號（軸彎曲、偏心、滾子失圓等期性力信號（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。漸變性故障）作用下產(chǎn)生的響應(yīng)信號。 特點：響應(yīng)信號的頻率成分與激勵信號特點：響應(yīng)信號的頻率成分與激勵信號的頻率成分相同。頻譜為有限根譜線，而的頻率成分相同。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。且能量集中在故障的特征頻率及其倍頻上。 2. 機械振動檢測

51、診斷法機械振動檢測診斷法2 2）沖擊性故障信號）沖擊性故障信號 機械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響機械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響 應(yīng)，他與沖擊信號本身有很大的不同。應(yīng)，他與沖擊信號本身有很大的不同。 特點：信號能量短時間釋放，其頻譜為無特點：信號能量短時間釋放，其頻譜為無 窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。能窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。能 量集中于基頻。量集中于基頻。 2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法信號分析方法信號分析方法 1) 1)時域分析法（直觀）時域分析法（直觀） 了解信號的幅值和時間的關(guān)系，確定振動了解信號的幅值和時間的關(guān)系，確定振動的程度，設(shè)備是否有故障及嚴

52、重程度。不的程度，設(shè)備是否有故障及嚴重程度。不能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計分析、相能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計分析、相關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方差等）。差等）。 2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法信號分析方法信號分析方法 2) 2)頻域分析法頻域分析法( (了解了解信號的頻率結(jié)構(gòu)，尋信號的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源找故障源) ) 幅值譜分析幅值譜分析-應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時域信號變?yōu)轭l域信號。傅里葉積分將時域信號變?yōu)轭l域信號。 功率譜分析功率譜分析-在頻域中對信號能量或功在頻域中對信號能量或功率分布情況的描述。

53、率分布情況的描述。 濾波譜濾波譜-分析平穩(wěn)性故障信號分析平穩(wěn)性故障信號 解調(diào)譜解調(diào)譜-分析沖擊性故障信號分析沖擊性故障信號2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法測試儀器系統(tǒng)測試儀器系統(tǒng)2. 機械振動檢測診斷法機械振動檢測診斷法診斷實例診斷實例 1 1）了解設(shè)備的運行狀態(tài)：設(shè)備在運行中有）了解設(shè)備的運行狀態(tài)：設(shè)備在運行中有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。 2 2）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動系統(tǒng)）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動系統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對其進行分圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對其進行分析。析。 3 3）計算傳動鏈和傳動件的特征

54、頻率：計算）計算傳動鏈和傳動件的特征頻率：計算傳動鏈，計算各傳動件的特征頻率系數(shù)傳動鏈，計算各傳動件的特征頻率系數(shù)。 對對設(shè)備進行診斷測試設(shè)備進行診斷測試1 1）放置測振、測速傳感器（位置、信號要）放置測振、測速傳感器（位置、信號要 求）（一般選振動或噪聲較大的部位）；求）（一般選振動或噪聲較大的部位）；2 2）連接儀器系統(tǒng)；）連接儀器系統(tǒng)；3 3）開動被測設(shè)備；）開動被測設(shè)備；4 4）調(diào)節(jié)測速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；）調(diào)節(jié)測速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；5 5）從較高頻段開始測試，逐漸到較低頻段，）從較高頻段開始測試，逐漸到較低頻段， 并調(diào)節(jié)放大器的增益，使信號處于最佳狀并調(diào)節(jié)放大器的增益，

55、使信號處于最佳狀 態(tài)；態(tài)；6 6）記錄、打印測試結(jié)果。）記錄、打印測試結(jié)果。傳動鏈傳動鏈 30/60 27/30 27/57 30/60 27/30 27/57 特征系數(shù)特征系數(shù) 4.69 140. 2.35 63.33 2.1 574.69 140. 2.35 63.33 2.1 57 1.0 1.0特征頻率特征頻率 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.7630.763 故障診斷分析故障診斷分析1 1）由主軸轉(zhuǎn)頻計算各傳動件的特征頻率；）由主軸轉(zhuǎn)頻計算各傳動件的特征頻率；2 2）對照計算值和測試結(jié)

56、果，由前述機械故）對照計算值和測試結(jié)果，由前述機械故障診斷知識進行分析，判斷故障的部位和障診斷知識進行分析，判斷故障的部位和故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件主軸部件的性能要求主軸部件的性能要求 高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及自動變速、準停和自動抗振性、溫升以及自動變速、準停和自動換刀等要求。換刀等要求。主軸部件的結(jié)構(gòu)主軸部件的結(jié)構(gòu) 成組高精度軸承（滾動成組高精度軸承（滾動/靜壓靜壓/磁力磁力/陶瓷）陶瓷）及其配置、軸承間隙調(diào)整和潤滑密封以及及其配置、軸承間隙調(diào)整和潤滑密封以及滿足工件的自動裝夾要

57、求滿足工件的自動裝夾要求 第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件主軸的維護特點主軸的維護特點 1.主軸潤滑主軸潤滑 減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）-循環(huán)潤滑方式：液壓泵供油強力潤滑和循環(huán)潤滑方式：液壓泵供油強力潤滑和 油脂潤滑油脂潤滑-油氣潤滑方式：定時定量把油霧送進軸油氣潤滑方式：定時定量把油霧送進軸 承空隙中承空隙中-噴注潤滑方式：較大流量的恒溫油噴注噴注潤滑方式：較大流量的恒溫油噴注 到主軸軸承（大容量恒溫油箱）到主軸軸承（大容量恒溫油箱）第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件2.防泄露防泄露 主軸故障診斷主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因1.1.主軸

58、發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油 脂耗盡或油脂過多、軸承間脂耗盡或油脂過多、軸承間 隙過小隙過小2.2.主軸強力電機與主軸傳動的皮帶過松、主軸強力電機與主軸傳動的皮帶過松、切削停轉(zhuǎn)皮帶表面有油、離合器松切削停轉(zhuǎn)皮帶表面有油、離合器松3.3.潤滑油泄漏潤滑油過量、密封件損傷或潤滑油泄漏潤滑油過量、密封件損傷或失效、管件損壞失效、管件損壞主軸故障診斷主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因4. 主軸噪聲缺少潤滑、皮帶輪動平衡主軸噪聲缺少潤滑、皮帶輪動平衡 （振動）（振動） 不佳、帶輪過緊、齒輪磨不佳、帶輪過緊、齒輪磨 損或嚙合間隙過大、軸損或嚙合間隙過大、軸承承 損

59、壞損壞5.主軸沒有或主軸沒有或 油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或 潤滑不足潤滑不足 濾油器堵塞、油壓不足濾油器堵塞、油壓不足第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件主軸故障診斷主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因6. 刀具不能刀具不能 蝶形彈簧位移量太小、刀蝶形彈簧位移量太小、刀 夾緊夾緊 具松夾彈簧上螺母松動具松夾彈簧上螺母松動7.刀具夾緊后刀具夾緊后 刀具松夾彈簧壓合過緊、刀具松夾彈簧壓合過緊、 不能松開不能松開 液壓缸壓力和行程不夠液壓缸壓力和行程不夠第三節(jié)第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護滾珠絲杠螺母副的維護1.軸向間隙的調(diào)整軸向間隙的調(diào)整 保證反向傳動

60、精度和軸向剛度（墊片調(diào)保證反向傳動精度和軸向剛度（墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式）隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式） 2.支承軸承的定期檢查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定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動以及軸承是否損壞松動以及軸承是否損壞第三節(jié)第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護滾珠絲杠螺母副的維護 3.滾珠絲杠副的潤滑滾珠絲杠副的潤滑 潤滑劑（油潤滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動效脂）可提高耐磨性和傳動效 率（工作前率（工作前/半年）半年） 4.滾珠絲杠的防護滾珠絲杠的防護 防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進入，可采防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進入，可采