項目一 數(shù)控維修基礎(chǔ)知識

數(shù)控機床故障診斷與維修FaultDiagnosisofCNCmachinetoolsandmaintenance山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識重點：難點：掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的方法與原則數(shù)控機床故障診斷與維修的方法與分類項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.1數(shù)控機床概述1.2數(shù)控機床故障診斷與維護概述MV4VACYCLE

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PROTECT1.1數(shù)控機床概述1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展產(chǎn)生背景:從工業(yè)化革命以來人們實現(xiàn)機械加工自動化的手段有：自動機床、組合機床、專用自動生產(chǎn)線等。它們存在固有的缺點有：初始投資大、準(zhǔn)備周期長、柔性差，僅適用于批量較大的零件生產(chǎn)。

主軸承蓋加工數(shù)控組合機床軸承蓋加工自動線1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展

然而，隨著市場競爭的日趨激烈產(chǎn)品更新?lián)Q代周期縮短，批量大的產(chǎn)品越來越少，而小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)所占的比重越來越大，約占總加工量的80％以上。一方面航空、航天、重型機床以及國防等工業(yè)部門，需要加工的零件多具有高精度、形狀復(fù)雜、批量小、經(jīng)常變動等特點。因此，迫切需要一種精度高、柔性好的加工設(shè)備來滿足上述需求，這是機床數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的內(nèi)在動力。另一方面，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展則為NC機床的進(jìn)步提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，這是機床NC技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的可能性。NC技術(shù)正是在這種背景下誕生和發(fā)展起來的。1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展

數(shù)控又稱為數(shù)字控制(NumericalControl),是一種利用數(shù)字化信息發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù).

數(shù)控機床（numericallycontorlledmachinetool)是采用了數(shù)字控制技術(shù)的加工設(shè)備,通過數(shù)字化信息對機床的運動方向及加工過程進(jìn)行控制,實現(xiàn)要求的機械動作,并自動完成加工任務(wù)的機床.它是一種典型的技術(shù)密集且自動化程度很高的機電一體化產(chǎn)品.發(fā)展過程:

1949年美國帕森斯（Parsons）公司接受美國空軍的委托，加工飛機零部件，1952年，Parsons公司和麻省理工學(xué)院（MIT）合作研制了世界上第一臺數(shù)控銑床，加工直升飛機螺旋槳葉片輪廓的檢查樣板。1955年，在Parsons專利的基礎(chǔ)上，第一臺工業(yè)用數(shù)控機床由美國Bendix公司生產(chǎn)出來。（46年第一臺計算機誕生）

從1952年至今，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段（NC和CNC階段）和六代的發(fā)展。1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展

1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展第一代：1952-1959年采用電子管元件構(gòu)成的專用數(shù)控裝置，體積大，功耗大。第二代：1959-1964年采用晶體管電路的數(shù)控裝置，廣泛采用印刷電路板。第三代：1965-1970年采用小、中規(guī)模集成電路的數(shù)控裝置，體積小功耗低可靠性有了提高。第四代：1970-1974年采用大規(guī)模集成電路的小型通用計算機取代專用計算機。第五代：1974-1990年微處理器應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)，不僅價格進(jìn)一步降低，體積進(jìn)一步縮小，使實現(xiàn)真正意義上機電一體化成為可能。第六代：1990年-現(xiàn)在進(jìn)入基于PC（個人計算機）時代。1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展國內(nèi)數(shù)控機床的發(fā)展：

中國機床發(fā)展情況概述1.1.2數(shù)控機床的組成人機交互設(shè)備控制介質(zhì)數(shù)控裝置輔助控制裝置進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)檢測反饋裝置機床本體（進(jìn)給運動、主運動、輔助操作）

主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)1.1.2數(shù)控機床的組成控制介質(zhì)定義：要對機床進(jìn)行控制，就必須在人與數(shù)控機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是控制介質(zhì)，又稱信息載體。作用：用于記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)等，以控制機床的運動，實現(xiàn)零件的機械加工。1.1.2數(shù)控機床的組成穿孔紙帶1.1.2數(shù)控機床的組成穿孔卡1.1.2數(shù)控機床的組成U1.1.2數(shù)控機床的組成人機交互設(shè)備定義：具有人機聯(lián)系功能的設(shè)備統(tǒng)稱為人機交互設(shè)備。作用：它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流的工具。組成：MDI鍵盤和顯示器。1.1.2數(shù)控機床的組成顯示器和鍵盤1.1.2數(shù)控機床的組成計算機數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞作用：

數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受控制介質(zhì)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、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運動和動作。1.1.2數(shù)控機床的組成計算機數(shù)控裝置1.1.2數(shù)控機床的組成進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)作用：把來自數(shù)控裝置的位置控制移動指令轉(zhuǎn)變成機床工作部件的運動，使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的零件。組成：

驅(qū)動電路、反饋電路、伺服電機組成。1.1.2數(shù)控機床的組成伺服驅(qū)動器1.1.2數(shù)控機床的組成1.1.2數(shù)控機床的組成主軸驅(qū)動系統(tǒng)作用：主軸驅(qū)動系統(tǒng)也叫主傳動系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中完成主運動的動力裝置部分。主軸驅(qū)動系統(tǒng)通過該傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合進(jìn)給運動，加工出理想的零件。它是零件加工的成型運動之一，它的精度對零件的加工精度有較大的影響。

1.1.2數(shù)控機床的組成主軸電動機1.1.2數(shù)控機床的組成輔助控制系統(tǒng)作用：接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。

輔助控制裝置包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟停，工件和機床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。

1.1.2數(shù)控機床的組成可編程控制器PLC1.1.2數(shù)控機床的組成檢測反饋裝置作用：檢測反饋裝置將數(shù)控機床各坐標(biāo)軸的實際位移檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的數(shù)控裝置中。數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動裝置按指令設(shè)定值運動。測量裝置安裝在數(shù)控機床的工作臺或絲杠上，相當(dāng)于普通機床的刻度盤和人的眼睛。1.1.2數(shù)控機床的組成檢測裝置1.1.2數(shù)控機床的組成機床本體數(shù)控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似，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)以及操作機構(gòu)等方面發(fā)生了很大的變化。1.1.2數(shù)控機床的組成機床本體部件1.1.2數(shù)控機床的組成數(shù)控機床加工零件的工作過程分以下幾個步驟：根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫加工程序；所編寫程序指令輸入數(shù)控裝置；數(shù)控裝置將程序(代碼)進(jìn)行譯碼、運算之后，向機床各個坐標(biāo)的伺服機構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出信號，以驅(qū)動機床的各運動部件，并控制所需要的輔助動作，最后加工出合格的零件。1.1.3數(shù)控機床的工作原理數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)加工程序仿真演示1.2.1數(shù)控機床故障診斷與維護意義

數(shù)控機床是一種新型的自動化機床，由于其加工精度高、柔性好、效率高，可以加工形狀非常復(fù)雜的工件，所以得到了廣泛應(yīng)用。由于數(shù)控機床采用了計算機技術(shù)，是集機、電、液、光一體化的產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)，構(gòu)成復(fù)雜，與普通設(shè)備相比，容易出現(xiàn)故障，并且很多故障診斷、排除難度都比較大。若數(shù)控機床出現(xiàn)故障后不能及時修復(fù)，將直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，對生產(chǎn)單位帶來巨大的損失。所以熟悉和掌握數(shù)控機床維修和維護技術(shù)，及時排除故障是非常重要的。1.2數(shù)控機床故障診斷與維護項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識主軸電機伺服電機刀庫刀具定位電機機械手旋轉(zhuǎn)定位電機帶制動器伺服電機1.2.1數(shù)控機床的故障診斷與維護的意義

數(shù)控系統(tǒng)完全或部分喪失了系統(tǒng)規(guī)定的功能就稱為故障。所謂系統(tǒng)故障診斷技術(shù)，就是在系統(tǒng)運行中或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統(tǒng)先行狀態(tài)的信息，查明產(chǎn)生故障部位和原因，或預(yù)知系統(tǒng)的異常和故障的動向，采取必要的措施和對策的技術(shù)。診斷的目的就是要確定故障的原因和部位，以便維修人員或操作人員盡快地進(jìn)行故障的修復(fù)。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.1數(shù)控機床的故障診斷與維護的意義

任何一臺數(shù)控機床都是一種過程控制設(shè)備，它要求實時控制每一時刻都能準(zhǔn)確無誤的工作。任何部分的故障和失效，都會使機床停機，從而造成生產(chǎn)的停頓。因而掌握和熟悉數(shù)控機床的工作原理、組成結(jié)構(gòu)是做好維護、維修工作的基礎(chǔ)。雖然現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性不斷提高但在運行過程中因操作失誤、外部環(huán)境的變化等因素影響仍免不了出現(xiàn)故障。為此，數(shù)控機床應(yīng)具有自診斷的能力，能采取良好的故障顯示，檢測方法，及時發(fā)現(xiàn)并能很快確定故障部位和原因，令操作人員或維修人員及時排除故障，盡快恢復(fù)工作。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.2數(shù)控機床可靠性

數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：高性能、多功能、高精度、高柔性及高可靠性。提高數(shù)控機床及其系統(tǒng)可靠性不僅是當(dāng)前的迫切任務(wù)，也是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)FMS、CIMS能否立足及發(fā)展的關(guān)鍵要素。數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求之外，還應(yīng)該具有高可靠性，要發(fā)揮數(shù)控機床的高效益，就要保證它的開動率，這就對數(shù)控機床提出了穩(wěn)定性和可靠性的要求。

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識數(shù)控機床故障規(guī)律：分為三初始期、穩(wěn)定期、老化期。

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1)初始期新機床在安裝調(diào)試完成后，半年到一年左右的時間內(nèi)，由于機械零部件的加工表面還存在著幾何形狀偏差，比較粗糙，電氣元件受到交變負(fù)荷等沖擊，故障頻率較高，一般沒有規(guī)律。2)穩(wěn)定期機床在經(jīng)歷了初期磨合后，進(jìn)入了穩(wěn)定工作期。這是故障發(fā)生率較低，但由于使用條件和人為的因素，偶發(fā)故障在所難免，所以在穩(wěn)定期內(nèi)故障診斷非常重要。3)老化期機床零部件在正常壽命期后，開始迅速老化和磨損，故障發(fā)生率逐漸增多。此時期的故障大多是有規(guī)律的屬于漸變性的，并且大部分可以排除。

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識衡量數(shù)控設(shè)備可靠性的重要指標(biāo)：

1．平均無故障時間（MeanTimeBetweenFailure,簡稱MTBF)平均無故障時間是指可修復(fù)產(chǎn)品的相鄰兩次故障間系統(tǒng)能正常工作時間的平均值。2．平均修復(fù)時間（MeanTimeToRepair，簡稱MTTR）數(shù)控系統(tǒng)在壽命范圍內(nèi)，從故障開始維修到能正常工作所用的平均修復(fù)時間。這個值越小，表明維修速度越快。

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

3．有效度A

一臺可維修的數(shù)控機床在某一段時間內(nèi)，維持其性能的概率。

小于1，越接近1越好，它是衡量數(shù)控機床的可靠性和可維修性的指標(biāo)。關(guān)于設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性，國際上通用的指標(biāo)為平均有效度(A)，并由下式來定義：

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

為了提高M(jìn)TBF，降低MTTR，一方面要加強日常維護，延長無故障時間；另一方面當(dāng)出現(xiàn)故障后，要盡快診斷出故障的原因并加以修復(fù)。如果用人來比喻的話，就是平時要注意保養(yǎng)，避免生病；生病后，要及時就醫(yī)，診斷出病因，對癥下藥，盡快康復(fù)。影響數(shù)控機床可靠性的因素，包括設(shè)計、包裝、運輸、安裝、使用等全過程，使用時影響可靠性的指標(biāo)如表所示：項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

影響數(shù)控機床（使用時）可靠性的因素因素要求措施電網(wǎng)質(zhì)量電壓應(yīng)在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)，+10%~-15%；頻率為（50±1）Hz；數(shù)控機床接地電阻要符合要求；以上三項要平衡。1．?dāng)?shù)控機床專線供電；2．使用穩(wěn)壓電源。安裝環(huán)境無粉塵、無太陽直射；濕度、溫度符合要求。建立專門的數(shù)控車間操作者1．崗位培訓(xùn)；2．取得上崗資格證；3．嚴(yán)格按操作規(guī)程操作。進(jìn)行崗位培訓(xùn)；嚴(yán)禁無證上崗；制定詳細(xì)的、可執(zhí)行的操作規(guī)程。日常維護按照《機床使用說明書》進(jìn)行日常的維護和保養(yǎng)制定切實可行的維護保養(yǎng)制度數(shù)控設(shè)備可靠性的重要指標(biāo)

課堂練習(xí)：一家模具機加工廠，購置了兩臺數(shù)控機床，其中一臺是廣州數(shù)控車床，另外一臺是法那克數(shù)控車床，機床投入使用至今為止，廣州數(shù)控車床總的工作時間是180天，共發(fā)生了3次故障，3次故障總的修復(fù)時間為6天；法那克數(shù)控車床總的工作時間是200天，共發(fā)生了4次故障，4次故障總的修復(fù)時間

1、試求這兩臺數(shù)控機床的平均有效度A？

2、請比較這兩臺數(shù)控機床誰的使用性能更好？為5天。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.3數(shù)控機床常見故障的分類

數(shù)控機床故障的種類很多一般可按起因、性質(zhì)、發(fā)生部位、自診斷、軟硬件故障等來分類：1.數(shù)控機床的故障根據(jù)性質(zhì)可分為電氣故障和機械故障。

1）電氣故障：數(shù)控機床的大部分故障是電氣故障，電氣故障一般發(fā)生在系統(tǒng)裝置、伺服驅(qū)動單元和機床電氣等控制部位。一般是由于電氣元件的品質(zhì)因素下降、元器件焊接松動、接插件接觸不良或損壞等因素引起，這些故障表現(xiàn)為時有時無。

2）機械故障：機械故障一般發(fā)生在機械運動部件。機械故障又分為功能型故障、動作型故障、結(jié)構(gòu)型故障和使用型故障。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識功能型故障：主要指工件加工精度方面的故障。動作型故障：主要指機床的各種動作故障。主軸不轉(zhuǎn)、工件夾不緊結(jié)構(gòu)型故障：主要表現(xiàn)為主軸發(fā)熱、主軸箱噪聲大、機械傳動有異常響聲、產(chǎn)生切削振動等使用型故障：主要指使用和操作不當(dāng)引起的故障。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識2．按故障的起因分類數(shù)控系統(tǒng)故障分為關(guān)聯(lián)性和非關(guān)聯(lián)性故障。

非關(guān)聯(lián)性故障是指由于運輸過、安裝、工作等原因造成的故障。

關(guān)聯(lián)性故障可以分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的數(shù)值，工作中的機床就會發(fā)生故障。隨機性故障是指數(shù)控機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。3．按報警類型分類數(shù)控系統(tǒng)故障又分為有報警顯示故障和無報警顯示故障。有報警顯示故障一般與控制部分有關(guān)，故障發(fā)生后可以根據(jù)故障報警號判別故障發(fā)生的原因。無報警顯示故障往往表現(xiàn)為工作臺停留在某一位置不能運動，依靠手動操作也無法移動，這類故障的排除難度比有報警顯示的難度要大。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識4．按嚴(yán)重程度分類數(shù)控系統(tǒng)故障又分為破壞性故障和非破壞性故障。破壞性故障是指短路、因伺服系統(tǒng)失控造成“飛車”等故障。非破壞性故障可以經(jīng)過多次試驗，重演故障來分析故障原因，故障排除容易一些。5.按造成故障的對象分類數(shù)控系統(tǒng)故障可以分為人為故障和軟硬件故障。人為故障是指操作人員、維護人員對數(shù)控機床還不熟悉或者沒有按照說明書使用要求，在操作或調(diào)整時處理不當(dāng)造成的造成的故障。軟硬件故障是指數(shù)控機床的硬件損壞造成的故障。一般指由于加工程序出現(xiàn)語法錯誤、邏輯錯誤、參數(shù)設(shè)定錯誤等造成的數(shù)控機床故障。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.4數(shù)控機床故障的診斷方法

數(shù)控機床采用了先進(jìn)的控制技術(shù)，是機、電、液、光相結(jié)合的產(chǎn)物，技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)故障后，診斷也比較困難。常用的故障診斷方法有：

1）直觀觀察法（直觀法）直觀法就是利用人的手、眼、耳、鼻等感覺器官來尋找故障原因。◆目測：目測故障板，仔細(xì)檢查有無熔絲燒斷、元器件燒焦、煙熏、開裂、異物短路現(xiàn)象，以此可判斷板內(nèi)有無過電流、過電壓、短路等問題?！羰置河檬置⑤p搖元器件，尤其是電阻、電容、半導(dǎo)體器件有沒松動之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊等問題。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.4數(shù)控機床故障的診斷方法

電阻：半導(dǎo)體器件：電容：

失效零件實例項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識典型零件主要失效形式項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識齒輪常見失效形式

輪齒折斷疲勞點蝕項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識齒輪常見失效形式

齒面膠合齒面磨損項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識齒輪常見失效形式項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.4數(shù)控機床故障的診斷方法

2）根據(jù)報警信息診斷故障隨著數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來越強，數(shù)控機床的大部分故障數(shù)控系統(tǒng)都能夠診斷出來，并采取相應(yīng)的措施，如：超程、急停、潤滑油不足、停機等，一般都能產(chǎn)生報警顯示。

3）機床參數(shù)檢查法

數(shù)控機床有些故障是由于機床參數(shù)設(shè)置不合理或者機床使用一段時間后需要調(diào)整，遇到這類故障將相應(yīng)的機床參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，即可排除故障?/p>

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.4數(shù)控機床故障的診斷方法

4）測量法測量法是診斷機床故障的基本方法，對于診斷數(shù)控機床的故障也是常用的的方法。測量法就是使用萬用表、示波器、邏輯測試議等儀器對電子線路進(jìn)行測量。

5）采用互換法確定故障點對于一些涉及到控制系統(tǒng)的故障，有時不容易確認(rèn)哪一部分有問題，在確保沒有進(jìn)一步損壞的情況下，用備用控制板代換被懷疑有問題的控制板，是準(zhǔn)確定位故障點的有效辦法。有時與其他機床上同類型控制系統(tǒng)的控制板互換能更快速診斷故障（這時要保證不要把好的板子損壞）。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識數(shù)控機床故障診斷舉例

●直觀法：配有西門子802Ce數(shù)控系統(tǒng)CJK1640數(shù)控車床，出現(xiàn)不換刀現(xiàn)象，系統(tǒng)無報警。故障診斷：斷電后用手摸換刀驅(qū)動電機，感覺溫度較高。注：引起電機溫升的原因主要是過載或缺相。經(jīng)檢查，機床調(diào)換插座后相序接錯，相序不對。處理辦法：插座的相序按要求重接，故障排除。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.5數(shù)控機床維修的基本原則

1、先外部后內(nèi)部先表觀“望、聞、聽、問”后及其內(nèi)。望——觀察；聞——是否嗅到特殊氣味；聽——聲音；問——向操作員詢問情況。觀察：工作地環(huán)境狀態(tài)情況是否符合設(shè)備的要求。注意：機電一體化機床設(shè)備的連接部位有無異常、連接與接觸是否良好，關(guān)系到信號是否丟失問題。所以，對這些部分在現(xiàn)場觀察中應(yīng)該特別注意。

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2、先機械后電氣如果可能是機械與電氣故障并存時，先檢查機械成因。

//這是因為有很大比例表現(xiàn)為電氣故障，實際上是機械動作失靈引起的；又因為機械故障一般比較容易檢查。//

3、先靜后動人：不(盲目)動手，先調(diào)查。機床：先靜態(tài)(斷電)后動態(tài)。先“觀”一切有無異常，后“測與查”。

//這也是出于安全的要求，“有的放矢”、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)工作作風(fēng)。//項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

4、先簡單后復(fù)雜先檢查簡單的易查的故障成因。這是因為復(fù)雜故障可能是由多個故障成因合成的，而往往成因很簡單。

項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識1.2.6數(shù)控機床維修常用工具

1．拆卸及裝配工具(1)單頭鉤形扳手(2)端面帶槽或孔的圓螺母扳手(3)彈性擋圈裝拆用鉗子(4)彈性手錘(5)拉帶錐度平鍵工具(6)拉帶內(nèi)螺紋的小軸、圓錐銷工具(俗稱撥銷器)。(7)拉卸工具(8)拉開口銷扳手和銷子沖頭。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

單頭鉤形扳手彈性擋圈裝拆用鉗子彈性手錘項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

2．常用的機械維修工具(1)尺：分為平尺、刀口尺和90°角尺。(2)墊鐵：面為90°的墊鐵、角度面為55°的墊鐵和水平儀墊鐵。(3)檢驗棒：有帶標(biāo)準(zhǔn)錐柄檢驗棒、圓柱檢驗棒和專用檢驗棒。(4)杠桿千分尺：當(dāng)零件的幾何形狀精度要求較高時，使用杠桿千分尺可滿足其測量要求，其測量精度可達(dá)0.001mm。(5)萬能角度尺：用來測量工件內(nèi)外角度的量具，按其游標(biāo)讀數(shù)值可分為2′和5′兩種，按其尺身的形狀可分為圓形和扇形兩種。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

水平儀墊鐵刀口尺檢驗棒項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

萬能角度尺項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

3.數(shù)控機床故障診斷與維修常用儀器在數(shù)控機床的故障檢測過程中，借助一些必要的儀器是必要的，儀器能從定量分析角度直接反映故障點狀況，起到?jīng)Q定作用。1）萬用表“萬用表”是萬用電表的簡稱，它是我們電子制作中一個必不可少的工具。萬用表能測量電流、電壓、電阻、有的還可以測量三極管的放大倍數(shù)，頻率、電容值、邏輯電位、分貝值等。萬用表有很多種，現(xiàn)在最流行的有機械指針式的和數(shù)字式的萬用表。它們各有優(yōu)點。

相關(guān)素材\數(shù)字萬用表使用方法.flv項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

2）測振儀器目前常用的測振儀有美國本特利公司的TK-81、德國申克公司的VIBROMETER-20、日本RI-0N公司的VM-63以及一些國產(chǎn)的儀器。測振儀

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3）故障檢測系統(tǒng)由分析軟件，微型計算機和傳感器組成多功能的故障檢測系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種故障的檢測和分析。如圖是某公司開發(fā)的故障檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)硬件由筆記本電腦與輕便的采集箱及可靠耐用的傳感器（振動加速度傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器、鉗型電流傳感器）等組成，組件配接靈活，可靠性高，適合現(xiàn)場使用。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

4）紅外測溫儀紅外測溫是利用紅外輻射原理，將對物體表面溫度的測量轉(zhuǎn)換成對其輻射功率的測量，采用紅外探測器和相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)接收被測物不可見的紅外輻射能量，并將其變成便于檢測的其他能量形式予以顯示和記錄，紅外測溫儀外形如圖所示。利用紅外原理測溫的儀器還有紅外熱電視、光機掃描熱像儀以及焦平面熱像儀等。紅外診斷的判定主要有溫度判斷法、同類比較法、檔案分析法、相對溫差法以及熱像異常法。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

5）激光干涉儀激光干涉儀可對機床、三坐標(biāo)測量機及各種定位裝置進(jìn)行高精度的(位置和幾何)精度校正，可完成各項參數(shù)的測量。激光干涉儀用于機床精度的檢測及長度、角度、直線度、直角等的測量，精度高、效率高、使用方便、測量長度可達(dá)十幾米甚至幾十米，精度達(dá)微米級。其外形見圖。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

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6）短路追蹤儀短路是電氣維修中經(jīng)常碰到的故障現(xiàn)象，使用萬用表尋找短路點往往很費勁。如遇到電路中某個元器件擊穿短路，由于在兩條連線之間可能并接有多個元器件，用萬用表測量出哪一個元器件短路比較困難。再如對于變壓器繞組局部輕微短路的故障，一般萬用表測量也無能為力。而采用短路故障追蹤儀可以快速找出電路板上的任何短路點，如焊錫短路、總線短路、電源短路、多層線路板短路、芯片及電解電容器內(nèi)部短路、非完全短路等。短路追蹤儀外形見圖。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

7）示波器主要用于模擬電路的測量，它可以顯示頻率相位、電壓幅值，雙頻示波器可以比較信號相位關(guān)系，可以測量測速發(fā)電機的輸出信號，其頻帶寬度在5MHz以上，兩個通道。調(diào)整光柵編碼器的前置信號處理電路，進(jìn)行CRT顯示器電路的維修。示波器外形見圖。相關(guān)素材\數(shù)字示波器的使用方法.flv項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

8）PLC編程器不少數(shù)控系統(tǒng)的PLC控制器必須使用專用的編程器才能對其進(jìn)行編輯、調(diào)試、監(jiān)控和檢查，如SIEMENS的PG710、PG750、PG685，OMRON的GPC01-GPC04等。這些編程器可以對PLC程序進(jìn)行編輯和修改，監(jiān)視輸入和輸出狀態(tài)及定時器、移位寄存器的變化值。在運行狀態(tài)下修改定時器和計數(shù)器的設(shè)置值，可強制內(nèi)部輸出，對定時器、計數(shù)器和移位寄存器進(jìn)行置位和復(fù)位等。帶有圖形功能的編程器還可顯示PLC梯形圖。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

9）數(shù)域測試儀器主要用來對數(shù)控系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，常用的數(shù)域測試儀器有：（1）邏輯分析儀按多線示波器的思路發(fā)展而成，不過它在測量幅度上已按數(shù)字電路的高低電平進(jìn)行了“1”和“0”的量化，在時間軸上也按時鐘頻率進(jìn)行了數(shù)字量化。因此可以測得一系列的數(shù)字信息，再配以存儲器及相應(yīng)的觸發(fā)機構(gòu)或數(shù)字識別器，使多通道上同時出現(xiàn)的一組數(shù)字信息與測量者所規(guī)定的觸發(fā)字相符合時，觸發(fā)邏輯分析儀，以便將需要分析的信息存儲下來。外形見圖。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

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（2）微機開發(fā)系統(tǒng)這種系統(tǒng)配置又進(jìn)行微機開發(fā)的硬、軟件工具。在微機開發(fā)系統(tǒng)的控制下對被測系統(tǒng)中的CPU（中央處理單元）進(jìn)行實時仿真，從而取得對被測系統(tǒng)實時控制。（3）特征分析儀它可從被測系統(tǒng)中取得4個信號，即啟動、停止、時鐘和數(shù)據(jù)信號，使被測電路在一定信號的激勵下運行起來。其中時鐘信號決定進(jìn)行同步測量的速率。因此，可將一對信號“鎖定”在窗口上，觀察數(shù)據(jù)信號波形特征。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

（4）故障檢測儀這種新的數(shù)據(jù)監(jiān)測儀器根據(jù)各自出發(fā)點不同，具有不同的結(jié)構(gòu)和測試方法。有的是按各種不同時序信號來同時激勵標(biāo)準(zhǔn)板和故障板，通過比較兩種板對應(yīng)節(jié)點響應(yīng)波形的不同來查找故障。有些則是根據(jù)某一被測對象類型，利用一臺微機配以專門接口電路及連接工裝夾具與故障機相連，在編寫有關(guān)的測試程序?qū)收线M(jìn)行檢測。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

（5）IC在線測試儀這是一種使用通用微機技術(shù)的新型數(shù)字集成電路在線測試儀器。它的主要特點是能對電路板上的芯片直接進(jìn)行功能、狀態(tài)和外特性測試，確認(rèn)其邏輯功能是否失效。它所針對的是每個器件的型號以及該型號器件應(yīng)具備全部邏輯功能，而不管這個器件應(yīng)用在何種電路中，因此它可以檢查各種電路板，而且無需圖樣資料或了解其工作原理，為缺乏圖樣資料而使維修工作無從下手的數(shù)控維修人員提供一種有效的手段，目前在國內(nèi)的應(yīng)用日益廣泛。IC在線測試儀外形如圖所示。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

1.2.7數(shù)控機床故障診斷與維修常用技術(shù)資料

數(shù)控機床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料，主要有：數(shù)控機床電氣使用說明書，數(shù)控機床電氣原理圖，數(shù)控機床電氣連接圖，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PLC控制程序，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)安裝與維修手冊，伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書。數(shù)控機床的技術(shù)資料對故障分析與診斷非常重要，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀，并對照機床實物，做到心中有數(shù)。一旦機床發(fā)生故障，再進(jìn)行分析的同時查閱資料。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

1.2.8數(shù)控機床維修人員要求1）專業(yè)知識面要廣·掌握數(shù)控原理、電工電子技術(shù)、自動控制與電力拖動、檢測技術(shù)、液壓與氣動、機械傳動及機械加工方面的知識；·掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動及PLC的工作原理；·掌握檢測系統(tǒng)的工作原理；·能編寫簡單的數(shù)控加工程序；·能運用各種方法編寫PLC的程序。2）有較強的動手能力與實驗?zāi)芰Α?shù)控系統(tǒng)進(jìn)行操作；·能查看報警信息；·能檢查、修改參數(shù)；·能調(diào)用自診斷功能，進(jìn)行PLC接口檢查；項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

·會使用維修的工具、儀器、儀表；·會操作數(shù)控機床。3）具有專業(yè)外語的閱讀能力·能讀懂?dāng)?shù)控系統(tǒng)的操作面板、CRT顯示的外文信息；·能讀懂外文的隨機手冊；·能讀懂外文的技術(shù)資料；·能熟練的運用外文的報警提示。4）繪圖能力·能繪制一般的機械、電氣圖；·通過實物測量，能繪制光柵尺測量頭的原理圖；·通過實物測量，能繪制電氣原理圖。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

5）良好的品質(zhì)·勤于學(xué)習(xí)：刻苦鉆研，邊干邊學(xué)；自覺的學(xué)習(xí)新出現(xiàn)的數(shù)控機床操作、編程，了解其結(jié)構(gòu)；自覺的了解其他工廠中的設(shè)備；虛心學(xué)習(xí)別人的經(jīng)驗。·善于分析：能由表及里，去偽存真，找到發(fā)生故障的原因；能從眾多故障現(xiàn)象中找出主要的，起決定性故障現(xiàn)象，并對此進(jìn)行分析。·膽大心細(xì)：對于沒見過的故障敢修；先熟悉情況，后動手、不要盲目蠻干。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

1.2.9數(shù)控機床故障診斷與維修的一般步驟

數(shù)控設(shè)備的故障診斷與維修的過程基本上分為故障原因的調(diào)查和分析、故障的排除、維修總結(jié)三個階段。1．故障的調(diào)查與分析這是排除故障的第一階段，是非常關(guān)鍵的階段。數(shù)控機床出現(xiàn)故障后，不要急于動手處理，首先要摸清楚故障發(fā)生的過程，分析產(chǎn)生故障的原因。為此要做好下面幾項工作：（1）詢問調(diào)查在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現(xiàn)場排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖樣資料、備件等，減少往返時間。項目一數(shù)控機床故障診斷與維修基礎(chǔ)知識

（2）現(xiàn)場檢查到達(dá)現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手處理，重新仔細(xì)檢查各種情況，以免破壞了