数控机床故障诊断与维修.ppt

数控机床故障诊断与维修,制作人：叶坤煌 光机电教研室,目 录,实验一 数控机床硬限位超行程报警 实验二 数控机床软限位超行程报警 实验三 数控机床主轴驱动报警 实验四 数控机床刀架转位报警,实验一 数控机床硬限位超行程报警,一、实验目的 1、了解数控机床硬限位方法； 2、了解导致硬限位报警的常见原因； 3、掌握硬限位报警的排除方法。,二、实验原理 硬限位是数控机床常见故障之一，下面就导致 硬限位的一些主要原因作简要分析和说明。 （1）相关控制电路断路或限位开关损坏因引起“限位报警”发生率相对较高，由于外部元器件受环境影响较大，如机械碰撞、积尘、腐蚀、摩擦等因素的影响，易于导致相关限位开关本身损坏及控制电路断路，同时产生“限位报警”信息。也遇见超程开关压合后不能复位的情况。这类故障的处理比较直接，把损坏的开关、导线修复好或更换即可。导线断路或接触不良时需仔细地校线和观察。,（2）操作不规范，误动作或机床失控 一般来说，通过直接补救措施方能进行恢复，利用机床本身的超程解除功能或短接法是日常维护的惯用方法。为了赢得宝贵的生产时间，在处理过程中我们应紧紧抓住设备及系统的个体特点，寻找具可靠性的捷径，灵活快速地解决问题。 （3）坐标系和数控程序的影响 加工程序的编制必须严格考虑机床的加工范围,在加工过程中,一旦刀具进入禁止区域， 便出现行程(软行程和硬行程)限位报警。,一种情况是程序坐标值因操作不当被改大(通过软 件严格模拟对程序过滤式检查不存在),另一方面 是因机床的加工坐标系(G54G59)参数设置不当, 在走相对坐标时,超出行程范围。,三、实验设备与器件 1、JD-240华兴数控铣床一台 2、GSK980TD数控车床三台 3、JD-6140华兴数控车床一台,四、实验内容 （1）硬限位不发出报警信号，机床正常运转； （2）硬限位超行程报警； （3）排除报警故障，机床正常工作。,五、注意事项,硬限位是数控机床常见故障之一，导致硬限位的主要原因有三种,在排除故障时,要注意以下几点: （1）相关控制电路断路或限位开关损坏,此原因引起“限位报警”发生率相对较高，由于外部元器件受环境影响较大，如机械碰撞、积尘、腐蚀、摩擦等因素的影响，易于导致相关限位开关本身损坏及控制电路断路，同时产生“限位报警”信息。,也遇见超程开关压合后不能复位的情况。这类故 障的处理比较直接，把损坏的开关、导线修复好 或更换即可。导线断路或接触不良时需仔细地校 线和观察。 （2）操作不规范，误动作或机床失控 一般来说，通过直接补救措施方能进行恢复,利用 机床本身的超程解除功能或短接法是日常维护的 惯用方法。为了赢得宝贵的生产时间，在处理过 程中我们应紧紧抓住设备及系统的个体特点,寻找 具可靠性的捷径，灵活快速地解决问题。,（3）坐标系和数控程序的影响加工程序的编制必 须严格考虑机床的加工范围,在加工过程中,一旦 刀具进入禁止区域,便出现行程(软行程和硬行程) 限位报警。一种情况是程序坐标值因操作不当被 改大(通过软件严格模拟对程序过滤式检查不存 在),另一方面是因机床的加工坐标系(G54G59) 参数设置不当,在走相对坐标时,超出行程范围。,六、预习思考题 1、什么叫硬限位？数控机床为何要使用硬限位？ 2、导致数控机床硬限位报警的常见因素有哪些？,七、实验报告要求 1、认真记录实验数据及故障的现象。 2、分析故障产生的原因，并根据故障产生的原因排除故障。 3、回答思考题。,实验二 数控机床软限位超行程报警,一、实验目的 1、了解数控机床软限位方法； 2、了解导致软限位报警的常见原因； 3、掌握软限位报警的排除方法。,二、实验原理 软限位也是数控机床常见故障之一，下面就导致软限位的一些主要原因作简要分析和说明。 （1）回参考点过程失败。引起限位比较高档的数控系统通常都可以利用方便灵活的参数修正功能来维护机床，如果机床实际位置未超过限位位置而出现限位报警。 （2）机床参数受外界干扰发生改变或丢失车间电源质量差、加工环境恶劣、雷电、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易导致数控机床的各种参数发生变化或丢失。,（3）坐标系和数控程序的影响。 加工程序的编制必须严格考虑机床的加工范围,在加工过程中,一旦刀具进入禁止区域,便出现行程(软行程和硬行程)限位报警。一种情况是程序坐标值因操作不当被改大(通过软件严格模拟对程序过滤式检查不存在),另一方面是因机床的加工坐标系(G54G59)参数设置不当,在走相对坐标时,超出行程范围。,三、实验设备与器件 1、JD-240华兴数控铣床一台 2、GSK980TD数控车床三台 3、JD-6140华兴数控车床一台,四、实验内容 （1）软限位不发出报警信号，机床正常运转； （2）软限位超行程报警； （3）排除报警故障，机床正常工作。,五、注意事项,软限位也是数控机床常见故障之一，导致软限位的主要原因有三种,在排除故障时,要注意以下几点: （1）回参考点过程失败。引起限位比较高档的数控系统通常都可以利用方便灵活的参数修正功能来维护机床，如果机床实际位置未超过限位位置而出现限位报警。,（2）机床参数受外界干扰发生改变或丢失车间电源质量差、加工环境恶劣、雷电、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易导致数控机床的各种参数发生变化或丢失。 （3）坐标系和数控程序的影响。 加工程序的编制必须严格考虑机床的加工范围,在加工过程中,一旦刀具进入禁止区域,便出现行程(软行程和硬行程)限位报警。一种情况是程序坐标值因操作不当被改大(通过软件严格模拟对程序过滤式检查不存在),另一方面是因机床的加工坐标系(G54G59)参数设置不当,在走相对坐标时,超出行程范围。,六、预习思考题 1、数控机床为什么要使用软限位？软限位的的位置应如何安放？ 2、引起数控机床软限位报警的因素有哪些？,七、实验报告要求 1、认真记录实验数据及故障的现象。 2、分析故障产生的原因，并根据故障产生的原因排除故障。 3、回答思考题。,实验三 数控机床主轴驱动报警实验,一、实验目的 1、了解主轴驱动装置的特点； 2、了解常见主轴驱动装置的结够； 3、掌握主轴驱动报警的常见故障。,二、实验原理 主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统的速度指令和辅助功能指令，驱动主轴进行切削加工。 主轴伺服驱动系统的故障形式及诊断方法：当主轴伺服系统发生故障时，通常有三种表现形式：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；二是在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示主轴驱动装置的故障，三是主轴工作不正常，但无任何报警信息。,三、实验设备与器件 1、JD-240华兴数控铣床一台 2、GSK980TD数控车床三台 3、JD-6140华兴数控车床一台,四、实验内容 为了满足数控机床对主轴驱动的要求，主轴电动机必须具备一下功能： 输出功率大； 在整个调速范围内速度稳定，且恒功率范围宽； 在断续负载下电动机转速波动小，过载能力强； 加速时间短； 电动机温升低； 震动、噪声小； 电动机可靠性高，寿命长，易维护； 体积小、质量轻。,排除主轴伺服驱动系统常见故障应注意以下几点： （1) 外界干扰。由于受到电磁干扰，屏蔽和接地措施不良的影响，主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰，使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。判别有无干扰的方法是：当主轴转速指令为零时，主轴仍往复转动，调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。（2) 过载。切削用量过大，或频繁地正、反转变速等均可引起过载报警。具体表现为主轴电动机过热、主轴驱动装置显示过电流报警等。,五、注意事项,六、预习思考题 1、试分析电机主轴不转发出报警信号的原因有哪些？ 2、主轴在旋转过程中震动和噪音过大，试从机械方面分析可能的原因？,七、实验报告要求 1、认真记录实验数据及故障的现象。 2、分析故障产生的原因，并根据故障产生的原因排除故障。 3、回答思考题。,实验四 数控机床刀架转位报警实验,一、实验目的 1、掌握刀架部分的电气控制原理； 2、掌握刀架换刀的工作过程； 3、掌握刀架常见故障的排除方法。,二、实验原理 刀架包括刀架溜板，连接在刀架溜板上的固定 螺栓，安装在刀架溜板上的刀架体，刀架体具有上 下贯通的内腔，固定螺栓的顶部设有刀架上压盖及 锁紧螺母，在固定螺栓的底部套装有固定在刀架溜 板上的齿形定位盘，所述的刀架体的下底板上设有 与齿形定位盘对应的空腔。,在齿形定位盘上方的刀架内腔中固定安装有与齿形 定位盘齿数对应的下齿形定位盘。下齿形定位盘的 上方设有与其齿数对应的上齿形定位盘，在刀架体 中还设有与齿形定位盘对应的弹性定位销，锁紧螺 母底部设有单向齿槽，刀架上压盖内设有与单向齿 槽对应的弹性锁紧销。,在齿形定位盘上方的刀架内腔中固定安装有与齿形 定位盘齿数对应的下齿形定位盘。下齿形定位盘的 上方设有与其齿数对应的上齿形定位盘，在刀架体 中还设有与齿形定位盘对应的弹性定位销，锁紧螺 母底部设有单向齿槽，刀架上压盖内设有与单向齿 槽对应的弹性锁紧销。,三、实验设备与器件 1、JD-240华兴数控铣床一台 2、GSK980TD数控车床三台 3、JD-6140华兴数控车床一台,四、实验内容 （1）熟悉数控机床自动换刀的工作过程； （2）设置数控机床换刀故障； （3）排除报警故障，机床正常工作。,排除主轴伺服驱动系统常见故障应注意以下几点： （1)不换刀。对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障，换刀时，用手触摸电机，看有无振动及测量电机电压来判断是否为电机故障。如电机正常，那么就机械问题，一般都为刀架内部机械卡死，把刀架拆下洗干净重新装上即可。有时候也可能是内部机械损坏。（2）找不到刀位。表现为刀架不停的转。这种问题为刀架的感应圈的霍尔元件因刀架换刀时的振动而与刀架的磁钢产生偏移，校准即可。,五、注意事项,（3）找不到某一号刀。表现为找不到某一号刀，而其他刀位可以正常换，这种问题有可