機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用-7

7.3數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)7.3.1預(yù)防性維護(hù)1．人員培訓(xùn)(1)應(yīng)為數(shù)控機(jī)床配備經(jīng)過專門技術(shù)培訓(xùn)的編程、操作和維修人員。要求維修人員不但要有機(jī)械、加工工藝及液壓、氣動(dòng)方面的知識(shí)，也要具備電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)及測(cè)量技術(shù)等知識(shí)，這樣才能全面了解和掌握數(shù)控機(jī)床，搞好維修。(2)維修人員在維修前應(yīng)詳細(xì)閱讀機(jī)床的有關(guān)說明書，包括機(jī)床結(jié)構(gòu)圖、梯形圖、系統(tǒng)原理與框圖以及電纜連接等的說明書。(3)維修人員必須懂一些英語，以便看懂銘牌及電氣說明書上的簡(jiǎn)要注釋，以及常用芯片、主器件和電動(dòng)機(jī)的名稱及數(shù)據(jù)等。7.3.1預(yù)防性維護(hù)2．使用注意事項(xiàng)(1)盡量少開數(shù)控柜的門。因?yàn)闄C(jī)加工車間的空氣中灰塵、油霧、金屬粉末很多，落在印刷線路板或電子組件上容易造成元器件間絕緣電阻的下降，以致發(fā)生故障甚至使元器件及印刷電路損壞等(2)定期更換直流電動(dòng)機(jī)電刷。如果數(shù)控機(jī)床閑置不用達(dá)半年以上，應(yīng)將電刷從電動(dòng)機(jī)中取出，以免化學(xué)腐蝕作用使換向器表面腐蝕，換向性能變差，甚至損壞整臺(tái)電動(dòng)機(jī)。7.3.1預(yù)防性維護(hù)(3)盡量提高數(shù)控機(jī)床的利用率。由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)故障時(shí)用戶又難以排除，經(jīng)常閑置床，這種“保護(hù)’’方法是不可取的，尤其對(duì)于數(shù)控系更是如此。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)由成千上萬個(gè)電子器件組成，它們的性能和壽命具有很高的離散性；雖經(jīng)嚴(yán)格篩選但使用過程中仍不免會(huì)有某些元件出現(xiàn)故障。因此可以認(rèn)為數(shù)控系統(tǒng)存在著失效率曲線，即故障曲線，如圖7.3.1所示.該曲線似一個(gè)浴盆，故又稱浴盆曲線。7.3.1預(yù)防性維護(hù)失效率曲線可以分成3個(gè)區(qū)域在第1區(qū)域(即初期運(yùn)行區(qū))內(nèi)系統(tǒng)的故障率呈負(fù)指數(shù)函數(shù)曲線，故障率較高，稱早期失效。第II區(qū)域?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)的有效壽命區(qū)，失效率較低，屬于隨機(jī)失效。第III區(qū)域?yàn)橄到y(tǒng)的衰老區(qū)，此時(shí)的失效率隨時(shí)間推延而急劇增加，即系統(tǒng)已到了壽命的極限，稱耗散失效。一般來說，數(shù)控系統(tǒng)要經(jīng)過9-14個(gè)月的運(yùn)行才能進(jìn)入有效壽命區(qū)。因此用戶安裝完數(shù)控機(jī)床后，要長期連續(xù)運(yùn)行，充分利用一年保修的有利條件，使初期運(yùn)行區(qū)在保修期內(nèi)結(jié)束。7.3.2設(shè)備的日常保養(yǎng)一般維修應(yīng)包含兩方而的含義。一是日常的維護(hù)，這是為了延長平均無故障時(shí)間；二是故障維修，此時(shí)要縮短平均修復(fù)時(shí)間。為了延長各元器件的壽命和正常機(jī)械磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，爭(zhēng)取機(jī)床能在較長時(shí)間內(nèi)正常工作，必須對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行日常保養(yǎng)。表7.3.1中列舉了數(shù)控機(jī)床定期維護(hù)的檢查順序。日常維護(hù)分為每天檢查、每周檢查、每半年及一年檢查和不定期檢查等多種檢查周期，檢查內(nèi)容為常規(guī)檢查內(nèi)容。對(duì)一些機(jī)床上頻繁運(yùn)部件(無論是機(jī)械部分還是控制驅(qū)動(dòng)部分)，都應(yīng)作為重點(diǎn)的定時(shí)檢查對(duì)象。7.4CNC系統(tǒng)的可靠性和故障診斷技術(shù)7.4.1系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念數(shù)控系統(tǒng)喪失了規(guī)定的功能稱為故障。故障發(fā)生的頻次及相關(guān)的運(yùn)行時(shí)間是衡量數(shù)控系統(tǒng)可靠性的基本參數(shù)。可靠性是產(chǎn)品的一種屬性，是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下能正確執(zhí)行預(yù)期功能的時(shí)間量度。只有功能適當(dāng)、操作使用方便有效使用期長的產(chǎn)品，才能在工業(yè)環(huán)境中推廣應(yīng)用。1．可靠度或可靠率R(t)系統(tǒng)(或設(shè)備、元件)在規(guī)定的條件下工作到t時(shí)刻，能正確地完成規(guī)定功能的概率為可靠度(或可靠率)。它也表示產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)不易發(fā)生故障的程度，一般用R(t)表示。7.4.1系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念2．失效率λ(t)指在t時(shí)刻前系統(tǒng)無故障，而在t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)因故障而引起失效的概率。對(duì)于質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，其失效率可用一個(gè)常數(shù)表示，稱為平均失效率λ，λ可通過試驗(yàn)確定，即

λ＝n／TN其中n為一定時(shí)間內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)；T為接收試驗(yàn)產(chǎn)品的總試驗(yàn)時(shí)間；N為受試產(chǎn)品的總數(shù)。失效率的單位為“1/h”，常用“％/kh”或“h-5”表示。7.4.1系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念左圖所示為典型的R(t)與λ(t)曲線。λ(t)有一段低平部分，表示產(chǎn)品的偶然失效率，可視為常數(shù)λ。此時(shí)其可靠度為以λ為參數(shù)的指數(shù)函數(shù)，即R(t)＝e-λt7.4.1系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念3.平均無故障時(shí)間（MEANTIMEBETWEENFAILURE，簡(jiǎn)稱MTBF）平均無故障時(shí)間的含義是：可修復(fù)產(chǎn)品在兩次故障之間能正常工作的時(shí)間的平均值，也就是產(chǎn)品在壽命范圍內(nèi)總工作時(shí)間與總故障次數(shù)的比，即7.4.1系統(tǒng)可靠性及故障的基本概念它與可靠度R（t）的關(guān)系為

式中的t為系統(tǒng)連續(xù)正確工作的時(shí)間。如果MTBF＝30000h，則系統(tǒng)連續(xù)正確工作16小時(shí)的概率為R（t）＝99.468％，若MTBF＝22000h，則系統(tǒng)連續(xù)正確工作16小時(shí)的概率為R（t）＝99.927％。而7.4.1系系統(tǒng)統(tǒng)可可靠靠性性及及故故障障的的基基本本概概念念又因因?yàn)闉槲覈鴩牡摹丁稒C(jī)機(jī)床床數(shù)數(shù)字字控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)通通用用技技術(shù)術(shù)條條件件》》規(guī)規(guī)定定，，數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)品品的的可可靠靠性性驗(yàn)驗(yàn)證證用用平平均均無無故故障障工工作作時(shí)時(shí)間間MTBF作作為為衡衡量量指指標(biāo)標(biāo),MTBF最低不不應(yīng)低低于3000h、5000h或或10000(分三三檔)。日日本FANUC系統(tǒng)統(tǒng)的MTBF可達(dá)22000h，，甚至36000h。所以而這是平均壽壽命的表示示法，在實(shí)實(shí)際中很有有用。7.4.1系統(tǒng)統(tǒng)可靠性及及故障的基基本概念4.平均均修復(fù)時(shí)間間（meantimetorepair，簡(jiǎn)稱MTTR）平均修復(fù)時(shí)時(shí)間是指數(shù)控機(jī)床在在壽命范圍圍內(nèi)，每次次從出現(xiàn)故故障開始維維修，直至至能正常工工作所用的的平均時(shí)間間。顯然這這個(gè)時(shí)間越越短越好。。除必要的的物質(zhì)條件件外，診斷斷人員的水水平在這里里起主導(dǎo)作作用，造就就一批精干干的維修隊(duì)隊(duì)伍是非常常關(guān)鍵的。。7.4.1系統(tǒng)統(tǒng)可靠性及及故障的基基本概念5.有效效度A這是從可靠靠性和可維維修度對(duì)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的正常工作作概率進(jìn)行行綜合評(píng)價(jià)價(jià)的尺度，，是指一臺(tái)臺(tái)可維修的的數(shù)控機(jī)床床在某一段段時(shí)間內(nèi)，，維持其性性能的概率率。A是一一個(gè)小于于1的的數(shù)，但但越接近近1越越好。7.4.1系系統(tǒng)可可靠性及及故障的的基本概概念我國數(shù)控控機(jī)床可可靠性現(xiàn)現(xiàn)狀數(shù)控機(jī)床床可靠性性的主要要指標(biāo)MTBF一一直是影影響我國國數(shù)控機(jī)機(jī)床市場(chǎng)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力力的主要要問題，，經(jīng)過““九五””期間產(chǎn)產(chǎn)、學(xué)、、研相結(jié)結(jié)合的共共同努力力，該項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)已已經(jīng)有了了很大的的提高：：加工中中心的MTBF從從“八五五”的平平均200多多小時(shí)提提高到平平均400多多小時(shí)，，數(shù)控車車床的MTBF從從平均200多小小時(shí)提高高到450多多小時(shí)時(shí)，自行行研制的的CNC系系統(tǒng)的MTBF從從5000小時(shí)時(shí)提高到到10000小時(shí)以以上，盡盡管與國國際先進(jìn)進(jìn)水平還還有一定定差距，，但成績(jī)績(jī)還是可可喜的。。7.4.1系系統(tǒng)可可靠性及及故障的的基本概概念要全面認(rèn)認(rèn)識(shí)一臺(tái)臺(tái)數(shù)控系系統(tǒng)的可可靠性，，除了故故障平均均間隔時(shí)時(shí)間MTBF外外，還必必須考慮慮系統(tǒng)的的可利用用率，即即有效度度A因?yàn)闉锳與MTBF和MTTR都都有關(guān)。。我國目前前的數(shù)控控系統(tǒng)中中，一類類是從國國外引進(jìn)進(jìn)的數(shù)控控先進(jìn)設(shè)設(shè)備。盡盡管其MTBF很大，，但可維維修性很很差。往往往院了了國外生生產(chǎn)公司司的專門門檢修人人員能進(jìn)進(jìn)行檢修修以外，，國內(nèi)廠廠方技術(shù)術(shù)人員無無法維修修，因此此可利用用率很仍仍低。另一類是是國內(nèi)的的數(shù)控系系統(tǒng)，其其MTBF可能能很小，，但可維維護(hù)性卻卻比國外外系統(tǒng)好好得多，，從而可可利用率率也相當(dāng)當(dāng)高。7.4.1系系統(tǒng)可可靠性及及故障的的基本概概念另外，在在評(píng)價(jià)國國內(nèi)數(shù)控控系統(tǒng)時(shí)時(shí)必須要要有合理理的指標(biāo)標(biāo)，應(yīng)當(dāng)當(dāng)結(jié)合必必要性和和可能性性進(jìn)行評(píng)評(píng)價(jià)。所謂必要要性，是是指使用用者根據(jù)據(jù)生產(chǎn)需需要對(duì)數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)提出的的可靠性性要求，，數(shù)控系系統(tǒng)必須須達(dá)到此此要求才才有使用用價(jià)值。。所謂可能能性，就就是在現(xiàn)現(xiàn)有的生生產(chǎn)手段段、投資資決策、、工藝條條件、元元器件來來源等條條件下，，數(shù)控系系統(tǒng)可能能達(dá)到的的可靠性性指標(biāo)。。目前，，根據(jù)機(jī)機(jī)械加工工的特點(diǎn)點(diǎn)及具體體要求，，對(duì)于一一般用途途的數(shù)控控系統(tǒng)，，平均故障障間隔時(shí)時(shí)間MTBF〉=3000h可利用率率A＞0.95對(duì)于特殊殊要求，，或用于于柔性制制造系統(tǒng)統(tǒng)和計(jì)算算機(jī)集成成制造系系統(tǒng)的數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)，其可可靠性要要求要高高得多。。7.4.2影影響可靠靠性的因因數(shù)1.元器器件失效效元器件是是構(gòu)成系系統(tǒng)的基基本單元元，整機(jī)機(jī)的失效效率等于于各組成成部分失失效率之之和。例例如硅三三極管的的失效率率λ＝0.01h－5（表7.4.1），，則平平均無無故障障時(shí)間間MTBF＝1/λλ＝＝10h7。5000個(gè)該該類元元件總總的失失效率率λ‘‘＝5000××0.01h＝＝50h－5，則MTBF＝＝1/λλ’＝＝2××10h3。一般，，有i種n個(gè)相相同元元器件件系統(tǒng)統(tǒng)的總總失效效率為為：λ總＝式中i＝1，2，‥‥‥，，m。。為元元器件件的種種類；；ni為某種種元件件的數(shù)數(shù)量。。7.4.2影影響可可靠性性的因因數(shù)2．元元器件件的聯(lián)聯(lián)接與與組裝裝不良良接觸不不良，，溫度度、濕濕度變變化大大，油油污、、粉塵塵污染染及機(jī)機(jī)械振振動(dòng)等等對(duì)元元件、、線路路板、、接插插件產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)嚴(yán)重后后果。。走線線的不不合理理等也也會(huì)影影響系系統(tǒng)的的可靠靠性。7.4.2影影響可可靠性性的因因數(shù)3．電電磁干干擾作為機(jī)機(jī)電一一體化化產(chǎn)物物的數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床，，是機(jī)機(jī)械、、電子子、電電力、、強(qiáng)電電、弱弱電、、硬件件、軟軟件技技術(shù)緊緊密相相結(jié)合合的自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)，因因此電電磁環(huán)環(huán)境和和電磁磁干擾擾對(duì)它它來講講是既既復(fù)雜雜又重重要的的問題題。（1））高頻頻電磁磁干擾擾。如如電器器開關(guān)關(guān)通斷斷時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生生電火火花，，鄰近近大功功率用用電設(shè)設(shè)備的的啟、、制動(dòng)動(dòng)也會(huì)會(huì)造成成電源源電壓壓的波波動(dòng)等等。（2））直流流電源源負(fù)載載能力力不足足，尤尤其是是單塊塊集成成穩(wěn)壓壓電源源內(nèi)部部分布布電容容的影影響，，均對(duì)對(duì)高頻頻（10kHz）衰衰減特特性不不利，，使其其不能能穩(wěn)定定、可可靠地地工作作。（3））電源源與地地線的的線徑徑太細(xì)細(xì)或布布局不不合理理，使使信號(hào)號(hào)發(fā)生生畸變變或交交叉干干擾。。（4））控制制信號(hào)號(hào)線過過長而而又無無屏蔽蔽隔離離措施施，或或與強(qiáng)強(qiáng)電信信號(hào)并并行走走線時(shí)時(shí)，易易受電電磁干干擾而而產(chǎn)生生錯(cuò)誤誤信號(hào)號(hào)。7.4.3提提高高可靠靠性的的方法法與措措施1．提提高可可靠性性的基基本方方法按可靠靠性理理論進(jìn)進(jìn)行可可靠性性設(shè)計(jì)計(jì)以后后，還還需要要在元元件選選擇、、裝配配工藝藝、故故障檢檢測(cè)等等方面面嚴(yán)格格把關(guān)關(guān)．每每一階階段都都必須須有切切實(shí)可可行的的保證證可靠靠性的的措施施。提提高可可招性性的方方法很很多，，犬體體有如如下幾幾個(gè)：：(1)采用用可靠靠性容容錯(cuò)設(shè)設(shè)計(jì)。。一般來說說，在邏邏輯設(shè)計(jì)計(jì)中，除除了注意意盡可能能降低對(duì)對(duì)元件允允差的要要求，擴(kuò)擴(kuò)大電路路的穩(wěn)定定儲(chǔ)備量量，提高高電路的的抗干擾擾能力以以外，還還可采用用容錯(cuò)設(shè)設(shè)計(jì)。即即在一定定條件下下可以允允許機(jī)器器產(chǎn)生一一些錯(cuò)誤誤，而不不影響機(jī)機(jī)器正確確功能的的執(zhí)行，，可以采采取所謂謂“冗余余”結(jié)構(gòu)構(gòu)，諸如如硬件冗冗余、軟軟件冗余余及時(shí)間間冗余等等。7.4.3提提高可可靠性的的方法與與措施(2)對(duì)對(duì)元器件件按照規(guī)規(guī)定范圍圍嚴(yán)格地地進(jìn)行篩篩選。要根據(jù)具具體情況況對(duì)元器器件進(jìn)行行篩選。。主要要要進(jìn)行機(jī)機(jī)械性能能測(cè)試、、高低溫溫循環(huán)考考驗(yàn)和沖沖擊、密密封性能能測(cè)試。。另外，，還要進(jìn)進(jìn)行電氣氣性能穩(wěn)穩(wěn)定性的的老化試試驗(yàn)，邏邏輯功能能的正確確性測(cè)試試和靜動(dòng)動(dòng)態(tài)的參參數(shù)測(cè)試試等。(3)在在裝配工工藝方面面采取嚴(yán)嚴(yán)格措施施。裝配工藝藝是確保保系統(tǒng)可可靠性的的極其重重要的一一環(huán)。裝裝配工藝藝包括合合理的系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)、最佳佳的電路路板和連連接、先先進(jìn)的焊焊接工藝藝、高質(zhì)質(zhì)量的接接插件以以及合理理的走線線方式和和地線處處理等。。(4)采采用故障障診斷技技術(shù)。要保證發(fā)發(fā)現(xiàn)故障障后能立立即檢測(cè)測(cè)故障，，判斷故故障的原原因，并并能準(zhǔn)確確定位故故障點(diǎn)，，這就是是故障診診斷技術(shù)術(shù)。7.4.4故故障診診斷的方方法1．概述述所謂故障障診斷，，就是確確認(rèn)故障障原因和和部位。。通過故故障診斷斷程序的的運(yùn)行，，就能在在系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行之前前及時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)和排排除故障障，又能能在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)故障以以后準(zhǔn)確確定位故故障。早期的故故障診斷斷主要是是考核系系統(tǒng)的功功能，如如果檢查查出錯(cuò)誤誤，并不不能定位位故障點(diǎn)點(diǎn)，仍需需維修人人員憑經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和電電路基本本理論判判斷。隨著著人人工工智智能能專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)在在數(shù)數(shù)控控技技術(shù)術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域域的的應(yīng)應(yīng)用用，，故障障診診斷斷又又進(jìn)進(jìn)入入了了才才嶄嶄新新的的階階段段。。7.4.4故故障障診診斷斷的的方方法法2．．?dāng)?shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)的的自自診診斷斷與與功功能能故故障障診診斷斷法法(1)自自診診斷斷流流程程自診診斷斷功功能能一一般般可可在在開開機(jī)機(jī)后后自自動(dòng)動(dòng)診診斷斷整整個(gè)個(gè)硬硬件件系系統(tǒng)統(tǒng)，，為為整整個(gè)個(gè)系系統(tǒng)統(tǒng)的的正正常常工工作作準(zhǔn)準(zhǔn)備備好好條條件件。。另另外外在在運(yùn)運(yùn)行行過過程程或或輸輸人人數(shù)數(shù)控控程程序序的的過過程程中中，，一一旦旦發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)錯(cuò)錯(cuò)誤誤也也會(huì)會(huì)自自動(dòng)動(dòng)進(jìn)進(jìn)入入自自診診斷斷，，通通過過故故障障檢檢測(cè)測(cè)定定位位故故障障并并指指示示故故障障內(nèi)內(nèi)容容。。自診診斷斷系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)思思想想是是，，向向被被診診斷斷的的部部件件或或裝裝置置寫寫入入一一串串稱稱為為測(cè)測(cè)試試碼碼的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，觀觀測(cè)測(cè)相相應(yīng)應(yīng)的的輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)（（稱稱為為校校驗(yàn)驗(yàn)碼碼)。。通通過過對(duì)對(duì)觀觀測(cè)測(cè)結(jié)結(jié)果果的的分分析析，，根根據(jù)據(jù)事事先先已已知知的的測(cè)測(cè)試試碼碼、、校校驗(yàn)驗(yàn)碼碼和和故故障障的的對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)關(guān)系系確確定定故故障障。。為為了了使使故故障障診診斷斷具具有有良良好好的的診診斷斷性性能能(即即診診斷斷時(shí)時(shí)間間短短、、診診斷斷準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度高高、、診診斷斷分分辨辨能能力力強(qiáng)強(qiáng))，，選選擇擇測(cè)測(cè)試試碼碼、、確確定定校校驗(yàn)驗(yàn)碼碼與與故故障障之之間間的的對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)關(guān)系系、、研研究究實(shí)實(shí)行行診診斷斷的的方方法法等等是是故故障障診診斷斷的的關(guān)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)。。7.4.4故障障診斷的方方法由流程圖7.4.5可知．自自診斷系統(tǒng)統(tǒng)提供了能能識(shí)別數(shù)控控系統(tǒng)硬、、軟件錯(cuò)誤誤的程序,包括啟動(dòng)動(dòng)診斷,在在線診斷,離線診斷斷三種方法法,一旦故故障發(fā)生,系統(tǒng)停止止當(dāng)前的工工作.(2)功能能故障診斷斷法這種方法不不考慮的的的內(nèi)部電路路結(jié)構(gòu)，只只關(guān)心模塊塊所能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的功能，，它把模模塊(或集集成芯片)看成黑匣匣子，根據(jù)據(jù)功能選擇擇一些特征征信號(hào)作為為輸入,然然后觀測(cè)其其對(duì)應(yīng)的輸輸出，再進(jìn)進(jìn)行結(jié)果分分析，并與與正常功能能反復(fù)進(jìn)行行比較，這這樣就可以以確定模塊塊是否出了了故障，同同時(shí)可確定定故障在系系統(tǒng)中所在在的位置。。這種方法法在中、大大規(guī)模集成成電路的系系統(tǒng)里獲得得了廣泛的的應(yīng)用。7.4.4故障障診斷的方方法3.自診斷斷的主要功功能數(shù)控系統(tǒng)的的自診斷功功能，主要要包括如下下3方面內(nèi)內(nèi)容。（1）狀態(tài)態(tài)顯示將將數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)各主要邏邏輯部件的的故障狀態(tài)態(tài)及輸入輸輸出信號(hào)的的故障狀態(tài)態(tài)，以故障障代碼及簡(jiǎn)簡(jiǎn)要說明的的方式顯示示在CRT上。（2）伺服服系統(tǒng)的校校驗(yàn)停停止止移動(dòng)時(shí)如如果誤差寄寄存器的誤誤差比設(shè)定定值大，則則報(bào)警。移移動(dòng)時(shí)如果果誤差寄存存器的誤差差比設(shè)定值值大，則停停止進(jìn)給。。另外，位位置檢測(cè)系系統(tǒng)工作異異常、電壓壓指令的漂漂移值過大大、直流或或交流電動(dòng)動(dòng)機(jī)過熱、、速度控制制工作異常常時(shí)等都會(huì)會(huì)報(bào)警。（3）數(shù)控控指令系統(tǒng)統(tǒng)的校驗(yàn)對(duì)對(duì)程序結(jié)結(jié)構(gòu)、機(jī)能能、參數(shù)設(shè)設(shè)定錯(cuò)誤、、代碼格式式錯(cuò)誤等進(jìn)進(jìn)行校驗(yàn)，，并對(duì)每一一字符和程程序段進(jìn)行行奇偶校驗(yàn)驗(yàn)，還可對(duì)對(duì)指令系統(tǒng)統(tǒng)的有關(guān)硬硬件進(jìn)行檢檢查。然后后在CRT上顯示故故障號(hào)，用用戶根據(jù)故故障號(hào)即可可查找出故故障的詳細(xì)細(xì)內(nèi)容與故故障產(chǎn)生的的原因。7.4.4故障障診斷的方方法4．自診診斷的新新發(fā)展1.通訊訊診斷(遠(yuǎn)程、、海外診診斷）用戶機(jī)床床的通訊訊口通過過電話線線和維修修中心的的專用通通訊診斷斷計(jì)算機(jī)機(jī)相連。。計(jì)算機(jī)機(jī)發(fā)診斷斷程序用用戶測(cè)試試數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)機(jī)診斷結(jié)結(jié)果和處處理方法法。2.自自修復(fù)系系統(tǒng)當(dāng)診斷軟軟件發(fā)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)控機(jī)機(jī)床在運(yùn)運(yùn)行中某某模塊有有故障時(shí)時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)在CRT上顯顯示的同同時(shí)，自自動(dòng)尋找找備用模模塊并接接上。特特點(diǎn)：實(shí)實(shí)用但成成本比較較高，而而且只適適合總線線結(jié)構(gòu)的的CNC系統(tǒng)。。3.具有有人工智智能(AI)功功能的專專家故障障診斷系系統(tǒng)7.4.4故故障診診斷的方方法一般診斷斷專家系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖7.4.6所所示。圖圖中的知知識(shí)庫是是專家知知識(shí)、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)書本本知識(shí)、、常識(shí)等等的集成成。7.4.4故故障診診斷的方方法對(duì)于數(shù)控控系統(tǒng)專專家系統(tǒng)統(tǒng)來說，，故障知知識(shí)庫的的建立是是關(guān)鍵；；數(shù)據(jù)庫則則是用于于存儲(chǔ)本本領(lǐng)城內(nèi)內(nèi)的初始始數(shù)據(jù)以以及推理理過程中中得到的的各種中中間信息息；推理機(jī)則則用于控控制、協(xié)協(xié)調(diào)整個(gè)個(gè)系統(tǒng)，，根據(jù)當(dāng)當(dāng)前輸入入的數(shù)據(jù)據(jù)，利用用知識(shí)庫庫中的知知識(shí)，核核‘定推推理策略略解決當(dāng)當(dāng)前的問問題.數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)故障診診斷專家家系統(tǒng)的的發(fā)展趨趨勢(shì)是將將機(jī)、電電、液各各方面的的故障知知識(shí)統(tǒng)——起來建建立一個(gè)個(gè)知識(shí)庫庫，利用用在線檢檢測(cè)到的的各種信信息，通通過分析析、綜合合、推理理而準(zhǔn)確確定位故故障點(diǎn)，，并提出出合理的的排障方方法。而而且還要要具備某某種自學(xué)學(xué)的能力力，不斷斷地修改改、完善善知識(shí)庫庫?？梢砸灶A(yù)見這這種系統(tǒng)統(tǒng)將會(huì)獲獲得很大大發(fā)展，，并完全全進(jìn)入商商品化實(shí)實(shí)用階段段。7.5數(shù)控控機(jī)床故障障的判斷與與排除7.5.1數(shù)控機(jī)床床故障處理理的原則數(shù)控機(jī)床的的大部分故故障都以綜綜合故障的的形式出現(xiàn)現(xiàn)，其判斷斷處理的原原則如下。。1.充分調(diào)調(diào)查故障現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)首先要充分分了解機(jī)床床是在什么么情況下出出現(xiàn)故障的的，有些什什么表面現(xiàn)現(xiàn)象，出現(xiàn)現(xiàn)故障后操操作者采取取過什么措措施。要仔仔細(xì)觀察CNC中工工作寄存器器和緩沖寄寄存器的內(nèi)內(nèi)容，了解解正在執(zhí)行行程序段的的內(nèi)容及自自診斷顯示示的報(bào)警內(nèi)內(nèi)容，并觀觀察各個(gè)印印刷線路板板上有無報(bào)報(bào)警紅燈。。然后再按按下CNC的復(fù)位健健，觀察故故障報(bào)警是是否消失。。7.5.1數(shù)控機(jī)床床故障處理理的原則2.分析可可能造成故故障的因素素?cái)?shù)控機(jī)床上上出現(xiàn)同一一種故障的的原因有可可能是多種種多樣的，，有機(jī)械的的原因、機(jī)機(jī)床電氣的的原因和控控制系統(tǒng)的的原因等。。因此在分分析時(shí)要把把有關(guān)的因因素都羅列列出來。3.確定故故障產(chǎn)生的的原因并排排除故障由于造成故故障的因素素很多，因因此維修人人員必須利利用機(jī)床的的技術(shù)檔案案、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和判斷斷能力、機(jī)機(jī)、電、液液等綜合技技術(shù)知識(shí)以以及必要的的測(cè)試手段段和工具儀儀器，確定定最有可能能造成故障障的因素，，然后通過過必要的試試驗(yàn)逐一尋尋找確定，，最后根據(jù)據(jù)原因調(diào)整整有關(guān)的元元部件。7.5.2數(shù)控控機(jī)床的的機(jī)械故故障及排排除1.共性性故障數(shù)控機(jī)床床機(jī)械部部分的修修理與常常規(guī)機(jī)床床有許多多共同點(diǎn)點(diǎn)。但由由于數(shù)控控機(jī)床大大量采用用了電氣氣控制，，機(jī)械結(jié)結(jié)構(gòu)大為為簡(jiǎn)化，，所以機(jī)機(jī)械故障障的發(fā)生生率大大大降低。。一般常常見的共共性機(jī)械械故障有有以下幾幾種。（1）進(jìn)進(jìn)給傳動(dòng)動(dòng)鏈故障障由于數(shù)控控機(jī)床普普遍采用用了滾動(dòng)動(dòng)摩擦副副，所以以進(jìn)給傳傳動(dòng)鏈故故障大部部分是以以運(yùn)動(dòng)品品質(zhì)下降降的形式式表現(xiàn)出出來，如如定位精精度下降降，反向向間隙過過大，機(jī)機(jī)械爬行行，軸承承噪聲過過大等。。因此這這種故障障的修理理常與運(yùn)運(yùn)動(dòng)副預(yù)預(yù)緊力、、松動(dòng)環(huán)環(huán)節(jié)和補(bǔ)補(bǔ)償環(huán)節(jié)節(jié)的調(diào)整整有關(guān)。。（2）主主軸部件件故障由于數(shù)控控機(jī)床采采用電氣氣調(diào)速，，主軸箱箱內(nèi)部的的結(jié)構(gòu)比比較簡(jiǎn)單單。其可可能出現(xiàn)現(xiàn)的故障障有自動(dòng)動(dòng)拉緊刀刀柄裝置置、自動(dòng)動(dòng)變檔裝裝置的故故障及主主軸運(yùn)動(dòng)動(dòng)精度保保持性方方面的故故障等。。7.5.2數(shù)控控機(jī)床的的機(jī)械故故障及排排除（3）自自動(dòng)換刀刀裝置的的故障自動(dòng)換刀刀裝置已已在加工工中心和和車削中中心等數(shù)數(shù)控機(jī)床床上大量量配置，，當(dāng)前有有50%以上的的機(jī)床故故障都與與自動(dòng)換換刀裝置置有關(guān)。。這些故故障主要要表現(xiàn)為為刀庫運(yùn)運(yùn)動(dòng)故障障、定位位誤差過過大、機(jī)機(jī)械手夾夾持刀柄柄不穩(wěn)定定、機(jī)械械手誤差差過大等等。這些些故障最最后都造造成換刀刀動(dòng)作卡卡住，整整機(jī)停止止工作。。（4）位位置檢查查用行程程開關(guān)壓壓合故障障為了保證證數(shù)控機(jī)機(jī)床的工工作可靠靠性，機(jī)機(jī)床上大大量采用用了限制制運(yùn)動(dòng)位位置的行行程開關(guān)關(guān)。在機(jī)機(jī)床的長長期工作作中，運(yùn)運(yùn)動(dòng)部件件運(yùn)動(dòng)特特性的變變化、壓壓合行程程開關(guān)機(jī)機(jī)械裝置置的可靠靠性及行行程開關(guān)關(guān)本身的的品質(zhì)特特性等都都影響整整機(jī)的故故障率。。（5）配配套附件件的可靠靠性故障障配套部部件包包括冷冷卻液液裝置置、排排屑裝裝置、、導(dǎo)軌軌防護(hù)護(hù)罩、、冷卻卻液防防護(hù)罩罩、主主軸冷冷卻恒恒溫箱箱和液液壓油油箱等等。7.5.2數(shù)控控機(jī)床床的機(jī)機(jī)械故故障及及排除除2.加加工中中心的的機(jī)械械故障障及排排除加工中中心的的機(jī)械械故障障常從從三方方面考考慮：：機(jī)械械本體體的故故障、、程序序錯(cuò)誤誤和零零件加加工精精度不不良等等。（1））主主軸軸箱箱的的故故障障這部部分分故故障障有有自自動(dòng)動(dòng)拉拉緊緊刀刀柄柄裝裝置置、、自自動(dòng)動(dòng)調(diào)調(diào)速速裝裝置置、、主主軸軸快快速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的精精度度保保持持性性等等方方面面的的故故障障。。（2））進(jìn)給給傳動(dòng)動(dòng)鏈的的故障障7.5.2數(shù)控控機(jī)床床的機(jī)機(jī)械故故障及及排除除（3））自動(dòng)動(dòng)換刀刀裝置置的故故障自動(dòng)換換刀裝裝置是是加工工中心心既重重要又又容易易出故故障的的部分分，需需每日日維護(hù)護(hù)、保保養(yǎng)。。（4））程序序錯(cuò)誤誤引起起的故故障①程序序組成成的語語言有有錯(cuò)誤誤時(shí)要要發(fā)生生報(bào)警警。②刀具具選定定錯(cuò)誤誤?？煽赏ㄟ^過刀具具形狀狀的顯顯示確確認(rèn)。。7.5.2數(shù)控控機(jī)床床的機(jī)機(jī)械故故障及及排除除（5））零件件加工工精度度不良良為了保保證工工件的的加工工精度度，可可測(cè)出出刀具具基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)和和刀具具磨損損產(chǎn)生生的誤誤差，，并根根據(jù)測(cè)測(cè)得的的誤差差進(jìn)行行補(bǔ)償償。為為保證證零件件的加加工精精度必必須做做到以以下幾幾點(diǎn)。。操作者補(bǔ)償償輸入錯(cuò)誤誤，如刀具具選擇和工工件識(shí)別錯(cuò)錯(cuò)誤等。操作者需需隨時(shí)注注意機(jī)