某学院数控机床故障诊断与维护实训报告

重庆航天职业技术学院实训报告数控机床故障诊断与维护专 业 机 电 一 体 化 技 术班 级 0 9 0 6 1 0 4 1 学 号 2 0 0 9 0 6 8 7 姓 名 暗 送 秋 波 指导教师 罗 绍 华 机电信息工程系数控机床故障诊断和维修实训内容：这是我们在校期间最后的一期数控机床故障诊断和维修实训课，实训时间长达18周，不仅是我们学习新的技术和技能，还是对过去所学知识的一次次检验。本期实训安排如下： 时间：118周 实训地点：A01106实训室1、 数控机床使用前的知识准备（华中数控）1、了解数控机床的主要组成与数控机床的定义：数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床由机床本体机械系统与电控系统组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动执行部件（如工作台、拖板及其传动部件）以及床身立柱等支撑部件。此外还有冷却、润滑、转位、夹紧等辅助装置，液压与气压传动装置。电控系统包括：数控装置系统（CNC装置系统）、位置检测与伺服驱动系统、强电控制与辅助控制装置系统。1、 了解数控机床的故障类型与主要故障：故障诊断的三个环节：故障类型判断、故障隔离与故障定位。故障类型判断是最重要的一个环节。数控机床的故障类型：机械故障和电气故障。电气故障又包括：强电故障和弱电故障，弱电故障又分为：硬件故障和软件故障。数控机床的主要故障：普通机床的主要故障是机械传动副的故障，而数控机床的主要故障则为电气故障。2、 数控机床的故障诊断与维修应遵守的原则：主要有：先静后动、先外后内、先软后硬、先公后专、先一般后特殊、先机后电、先简后繁（先易后难）、先查输入后查负载等。 4、数控机床的使用条件：数控机床必须工作在一定的条件下，也就是说，必须满足一定的使用要求。使用要求一般可以分成电源要求与工作地环境要求等两个方面。电源要求：电压相对稳定，在允许波动范围内；频率稳定与波形畸变小；电源相序，应按要求正规排序；电源线与保险丝应满足总供电容量与机床匹配；完好的电源电缆线与接头，良好的插座，可靠的接地保护等。工作地环境要求：包括温度、湿度要求与位置环境要求。温度与湿度要求：环境温度小于35度，相对湿度小于80%（不结露）。位置环境要求：具有防振沟或远离振源、远离高频电感设备；无直接日照与热辐射；洁净的空气无导电粉尘、盐雾、油雾；无腐蚀性气体；无易爆气体；无尘埃，周围有足够的活动空间，坚实牢固的基础。5、 对数控维修人员的要求：（1） 强烈的责任心、良好的职业道德、严谨的科学工作作风与良好的工作习惯。（2） 安全意思强（3） 知识面广、具有分析与解决问题的能力。6、 维修中应该特别关注的器件：器件：易污染、易击穿、易老化与有寿命问题的、易氧化与腐蚀的、易磨损、易疲劳失效、易松动移位的元件、易造成卡死的元器件、易升温的、易泄漏的等等。二、维护章程1、数控系统的维护 1）严格遵守操作规程和日常维护制度 2）防止灰尘进入数控装置内：漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至损坏元器件。 3）定时清扫数控柜的散热通风系统 4）经常监视数控系统的电网电压：电网电压范围在额定值的85%110%。 5）定期更换存储器用电池 6）数控系统长期不用时的维护：经常给数控系统通电或使数控机床运行温机程序。 7）备用电路板的维护机械部件的维护 2、机械部件的维护 1）滚珠丝杆副的维护 定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度； 定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位，更换支撑轴承； 采用润滑脂的滚珠丝杠，每半年清洗一次丝杠上的旧油脂，更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠，每天机床工作前加油一次； 注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩，防护装置一有损坏要及时更换。 2）主传动链的维护 定期调整主轴驱动带的松紧程度； 防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油； 保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量； 要及时调整配重。 3）液压系统维护 定期过滤或更换油液； 控制液压系统中油液的温度； 防止液压系统泄漏； 定期检查清洗油箱和管道； 执行日常点检查制度。 4气动系统维护 清除压缩空气的杂质和水分； 检查系统中油雾器的供油量； 保持系统的密封性； 注意调节工作压力； 清洗或更换气动元件、滤芯；3、实际维修注意要点1、 要多看 1 要多看数控资料 要多看，要了解各种数控系统和PLC可编程序控制器的特点和功能；要了解数控系统的报警及排除方法；要了解NC、PLC机床参数设定的含义；要了解PLC的编程语言；要了解数控编程的方法；要了解控制面板的操作和各菜单的内容；要了解主轴和走刀电机的性能和驱动器的特征等等，往往数控资料一大堆，怎么看？ 我认为主要要突出重点，搞清来龙去脉，重点是吃透数控系统的基本组成和结构，掌握方框图。其余的可以“游览”和通读，但每部分内容要有重点的了解、掌握。由于数控系统内部线路图相当复杂，而制造商均不提供。因此也不必详细地搞清楚。 比如NX一154四轴五连动叶片加工机床上采用A一B10系统，要重点了解每部分的作用，各板子的功能，接口的去向，LED灯的含义等。现在数控系统型号多、更新快，不同的制造厂、不同型号往往差别很大。要了解其共性与个性（特殊性）。一般熟悉维修SIEMENS数控系统的人不见得会熟练排除A-B系统的故障，因此，要多看，不断学习、更新知识。 2 要多看电气图、消化电气图 对于每一个电气元件，比如：接触器、继电器、时间继电器等以及PLC的输入、输出，要在电气图上一一注明。举一个简单例子来说，比如1A1为液压泵电机1M启动的接触器，一般在图下注出其常开、常闭触点的去向。因此，可对其对应的某页上的常开或常闭触点1A1，注明内容为液压泵电机开，对于大型的数控机床的电气图有几十页，甚至上百页。 要看懂表明每个元件的功能要化很长时间。有时，一、二次看可能还搞不清楚该元件的作用，要多看 等以后消化后再写上。因此，刚才讲到的启动液压泵电机1M，也应清楚标明是PLC的哪一外输出带动接触器1A1动作的，要做到来龙去脉，一清二楚。而对电气线路图中的某些方框图，比如每个轴的驱动器，只是一个方框图，只要了解某控制条件（通断情况），对于详细的东西等可等有空再研究、考虑。 各个国家的电气符号是不一样的，就首先要清楚了解。对于制造厂所编写的厚厚的几本PLC语句表，也要多看，掌握其编程语言，在看懂的基础上进行中文注译。这样可以大大节省以后排除故障的时间，如果等发生故障再去熟悉了解电气图，PLC语句表，势必要化费大量时间，还往往会造成错误的判断。 3 要多看液压、气动图，并深入消化之 对于数控机床的机械、液压、气动图，要搞清楚其作用和来龙去脉。并在图纸上一一注明，比如德国COBURG数控龙门铣附件、刀具安装动作比较复杂，要分解其图，如锁紧刀具是由哪个电磁阀动作的？对应的PLC输出、输入是哪几个？ 在图上写明，这样从电气到机械动作一竿到底，同时特别对机、电关系比较密切的部分要重点了解，比如意大利INNSE数控搪铣床采用电液比例阀技术，要重点了解其作用和功能，特别要了解其调整方法及调整数据，静态和动态时比例阀电流及对应的平衡泵的压力，既懂电又懂机，机电一体化，掌握多种本领，这样解决问题的本领就大了。 4要多看外文，要提高自己专业外文的阅读能力 不懂得外文，特别是英语。就无法看懂大量的外文技术资料，单依靠翻译，往往是不太理想。看外文版的技术资料，开始时比较吃力，生字多，多看多记后，常用的专业单词也只有这样多，以后看起来就流畅了，一个称职的维修人员要基本掌握语言工具。 二、要多问 1要多问外国专家 如果你能有出国培训的机会或者外国专家来你厂安装调试机床，你最好有机会参加。这是一次最好的学习机会，因为能获得大量的第一手资料和机床调试的方法及技巧。比如在激光测定各轴精度后，电气如何进行修正的办法等。要多问，不懂就要搞清楚。通过这段时间，会有极大的收获，能够获得不少内部的资料和手册（对用户是保密的）。 当机床投入正式生产之后，也应该经常与外国有关专家保持密切的联系。通过FAX、E-MALL，询问获得解决机床疑难故障进一步的解决办法及有关资料，还可得到特殊、专用的备件，这是非常有益的，同时对数控系统的代理商，比如SIEMENS、FANUC等公司也应保持良好的关系，多询问，也可及时得到该数控系统深一步的资料及有关备件，还可有机会参加有关数控系统的专题学习班。 2发生故障后，要向操作者师傅询问故障的全过程，不要不问，或者随便问一下就好了，这样往往得不到正确的现场资料会造成错误的判断，使问题复杂化了，因此，要多问，问详细一点，了解故障出现的全过程（开始、中间、结束），产生过什么报警号，当时操作过什么元件，碰过什么，改过什么，外界环境情况如何？ 要在充分调查现场掌握第一手材料的基础上，把故障问题正确地列出来，实际上已经解决了问题的一半，然后再分析解决之，对于经验丰富熟练的操作者师傅，他们对机床操作熟悉，加工程序熟悉，机床常见病十分了解，与他们密切配合，对于迅速排除故障十分有利。 3要多问其它维修人员 当其它维修人员在维修机床，而你没有去时，等他们回来后，也应多问一声，刚才发生了什么毛病？他是如何排除的？请他介绍其排除方法。这也是一种较好的学习机会。学习他人正确的排除故障的技巧和方法，特别是向经验丰富的老维修人员学习，把他们的本领学到手，来提高自己的知识和水平。2、 具体的实训过程及内容举例1、熟悉和练习操作面板：首先，我们实训运用的是华中数控机床，练习的面板也是华中系统的。熟悉和练习操作面板是接触和了解数控机床的门户，从它的表面能直观的看到数控机床的内部功能，也是我们程序输入的接口，及程序校正的可视窗口。操作面板看示简单，其实它是熟悉数控机床的关键，当你熟悉和掌握如何正确快捷的使用该操作面板，你就已经掌握了数控机床的基本操作。也就是说，你就拥有了一门了生存技术。通过两周操作面板的熟悉和练习，起初我犯了很多的错误，连机床的基本操作都不会，看着他们每一个都熟练地操作面板，让机床的各个传动部件在他们的操作下正常的工作着，我心里很是着急。在同学和老师的帮助我克服了困难，最后我学会了机床的界面的操作。现在可以自信的说，数控机床已没有那么害怕了。（操作面板如下图所示）2、数控机床的传动部件拆装：操作面板的熟悉过后，我们进行的是传动部件的拆装，主要有十字工作台、四方刀架、主轴电机等；这是对理论知识的一次实践，让我们亲自动手去对工件的拆装，使我们更加深刻的明白数控机床的结构。当我们在拆装十字工作台的时候，由于我们没有按照维修要求来，导致工作台面无法取下，取下后又不能正确的安装，在我们查阅和咨询老师后，才将构件还原。其次数控机床上面有很多相同大小不一的螺母，所以我们必须清楚拆下来的螺母该装在何处，这不仅是对实训要求的负责，更是对自己的负责，让我们以后出社会要具有强烈的责任心和安全感。其次我们还对电气控制装置进行了拆装，采用的是分组形势，一组拆另一组装；不仅锻炼了我们的判断能力和解决问题的能力，更让我们学会了团结互助，对于将来我们走向社会，能更好的适应当前局势。（十字工作台和四方刀架如下图所示） 十字工作台 四方刀架3、 实训的总结及感受： 转眼间18次的维修实训就这样顺利的画上了句号，我们迎来了新的开始。通过本次实训我们学到了很多课堂上学不到的东西，也让我们将理论与实际进行了完美结合。在动手中我发现自己是那么的不足，原以为学得还可以的我，一但遇到具体事件时却不能将问题解决。在实训中我学会了数控机床的基本操作，并能正确的编辑程序及程序的校验。通过对构件的拆装我进一步理解了数控机床的工作原理，及运动轨迹。与此同时，我学会了如何查询机床手册、机床相关资料，更重要的是我懂得如何团结所能团结的力量，如何求助身边的每一个人及如何关心和帮我身边需要帮助的每一个人。总之，通过这次实训对于我今后出社会，从事数控机床这个行业的时候打下了坚实的基础，有信心能更好融入这个行业。我深深地明白了如下