绪论-数控诊修

1、第第0章绪论章绪论0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断与维修的意义0.2数控机床故障诊断与维修的基本要求数控机床故障诊断与维修的基本要求0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法0.4数控机床故障诊断与维修的基本步骤数控机床故障诊断与维修的基本步骤0.5数控机床维护保养的知识数控机床维护保养的知识0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断与维修的意义0.1.1数控机床故障诊断与维修的必数控机床故障诊断与维修的必要性要性 数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此

2、，目前它已经成发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经成为一门专门的学科。为一门专门的学科。 另外，任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就是另外，任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就是要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。十分必要了。下一页返回0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断

3、与维修的意义 在许多行业中，花费了几一万到上千万美元引进的数控机在许多行业中，花费了几一万到上千万美元引进的数控机床，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不能床，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不能及时维修和排除故障，就会造成较大的经济损失。及时维修和排除故障，就会造成较大的经济损失。 我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还是存在很大的差距。造成差距的原因在于造技术水平还是存在很大的差距。造成差距的原因在于:人员人员素质较差、缺乏数字测试分析手段、数控机床故障诊断与维素质较差、缺乏数字测试分析手段、数

4、控机床故障诊断与维修的综合判断能力和测试分析技术等有待提高等修的综合判断能力和测试分析技术等有待提高等上一页 下一页返回0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断与维修的意义0.1.2数控机床的技术指标数控机床的技术指标 要发挥数控机床的效率，就要求机床开动率高，这对数控机要发挥数控机床的效率，就要求机床开动率高，这对数控机床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指标是床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指标是平均无故平均无故障工作时间障工作时间MTBF ( Mean Time Be-tween Failure )。平均无故障工作时间是指设备在一个比较长的使用过程中，平均无故障工作时间

5、是指设备在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间如下式所示两次故障间隔的平均时间如下式所示: MTBF=总工作时间总工作时间/总故障次数总故障次数下一页返回上一页0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断与维修的意义 当数控设备发生了故障，需要及时进行排除，从开始排当数控设备发生了故障，需要及时进行排除，从开始排除故障直到数控设备能正常使用所需要的时间称为除故障直到数控设备能正常使用所需要的时间称为平均修复平均修复时间时间MTTR ( Mean Time To Repair )，反映了数控设，反映了数控设备的可维修性，衡量数控机床备的可维修性，衡量数控机床的可靠性和可维修性的指

6、标是的可靠性和可维修性的指标是平均有效度平均有效度A，其计算方法如下式所示，其计算方法如下式所示: A=MTBF/( MTBF+MTTR) 平均有效度是指可维修的设备在某一段时间内维持其性能平均有效度是指可维修的设备在某一段时间内维持其性能的概率，这是一个小于的概率，这是一个小于1的正数，数控机床故障的平均修复的正数，数控机床故障的平均修复时间越短，则时间越短，则A就越接近就越接近1,那么数控机床的使用性能就越好。那么数控机床的使用性能就越好。下一页返回上一页0.1数控机床故障诊断与维修的意义数控机床故障诊断与维修的意义 数控机床的故障诊断与维修是数控机床使用过程中重要数控机床的故障诊断与维修

7、是数控机床使用过程中重要的组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，的组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，所以学习数控机床故障诊断与维修的技术和方法有重要的意所以学习数控机床故障诊断与维修的技术和方法有重要的意义。数控机床的生产企业加强数控机床的故障诊断与维修的义。数控机床的生产企业加强数控机床的故障诊断与维修的力量，可以提高数控机床的质量，有利于数控机床的推广和力量，可以提高数控机床的质量，有利于数控机床的推广和使用使用;数控机床的使用单位培养掌握数控机床的故障诊断与维数控机床的使用单位培养掌握数控机床的故障诊断与维修的技术人员，有利于提高数控机床的使用率修的技术人员，

8、有利于提高数控机床的使用率;随着数控机床随着数控机床的推广和使用，培养更多的掌握数控机床故障诊断与维修的的推广和使用，培养更多的掌握数控机床故障诊断与维修的高素质人才的任务也越来越迫切。高素质人才的任务也越来越迫切。返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求0.2.1维修人员基本素质的要求维修人员基本素质的要求 维修人员的素质与维修水平直接决定着效率和效果，为维修人员的素质与维修水平直接决定着效率和效果，为了迅速、准确判断故障原因，并进行及时有效的处理，作为了迅速、准确判断故障原因，并进行及时有效的处理，作为数控机床的维修人员应具备以下方面的基本条件数控机

9、床的维修人员应具备以下方面的基本条件: (1)掌握多学科知识。由于数控机床是集机械、电气、液掌握多学科知识。由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的加工设备，组成机床的各部分之间具有压、气动等于一体的加工设备，组成机床的各部分之间具有密切的联系，其中任何一部分发生故障都会影响其他部分的密切的联系，其中任何一部分发生故障都会影响其他部分的正常工作。它要求数控机床维修人员要掌握机械、液压气动、正常工作。它要求数控机床维修人员要掌握机械、液压气动、电气、计算机等多学科的基础理沦知识，而且要有丰富的经电气、计算机等多学科的基础理沦知识，而且要有丰富的经验与广博的知识，熟悉数控机床的知识，能迅速

10、找出故障原验与广博的知识，熟悉数控机床的知识，能迅速找出故障原因。因。下一页返回0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求(2)善思慎行。数控机床既有硬件又有软件，其结构复杂，善思慎行。数控机床既有硬件又有软件，其结构复杂，各部分之间的联系紧密，有时故障所反映出的现象却不一定各部分之间的联系紧密，有时故障所反映出的现象却不一定是生产故障的原因，作为维修人员应能根据机床的故障现象是生产故障的原因，作为维修人员应能根据机床的故障现象分析故障的原因，这就要求维修人员善于思考，能透过现象分析故障的原因，这就要求维修人员善于思考，能透过现象看到本质，迅速地解决问题，切忌草率下

11、结沦，擅自更换元看到本质，迅速地解决问题，切忌草率下结沦，擅自更换元器件，以便造成更大的故障。器件，以便造成更大的故障。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求(3)重视积累。平时积累的经验在很大程度上决定数控机床重视积累。平时积累的经验在很大程度上决定数控机床的维修速度，维修人员遇到过的问题、解决过的故障越多，的维修速度，维修人员遇到过的问题、解决过的故障越多，其维修经验也就越丰富。数控机床虽然种类多，系统各异，其维修经验也就越丰富。数控机床虽然种类多，系统各异，但其基本的工作过程与原理却是相同的。因此，维修人员在但其基本的工作过程与原理却是相同

12、的。因此，维修人员在解决了某故障以后，应对维修过程及处理方法进行及时总结、解决了某故障以后，应对维修过程及处理方法进行及时总结、归纳，形成书面记录，以供今后同类故障维修参考。特别是归纳，形成书面记录，以供今后同类故障维修参考。特别是对自己一时难以解决、最终由同行及其他人员或专家维修解对自己一时难以解决、最终由同行及其他人员或专家维修解决的问题，更应该细心观察，认真记录。决的问题，更应该细心观察，认真记录。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求(4)勤于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内容勤于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内容通常

13、较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功通常较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明、能说明、PLC编程等。这些手册、资料内容很多，要全面掌编程等。这些手册、资料内容很多，要全面掌握系统的全部内容需要很长时间，因此对维修人员来讲，要握系统的全部内容需要很长时间，因此对维修人员来讲，要善于学习，时时学习，储备的知识多了，维修时便有了思路，善于学习，时时学习，储备的知识多了，维修时便有了思路，提高了维修的速度及质量。事实上，如果对某个数控机床的提高了维修的速度及质量。事实上，如果对某个数控机床的所有资料学习明白了，那么维修的水平会得到很大的提高。所有资料学习明白了，那么维修的

14、水平会得到很大的提高。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求(5)具备一定的英语阅读能力。目前数控机床进口的较多，具备一定的英语阅读能力。目前数控机床进口的较多，其配套的说明书，资料往往是英文的，即使不是英文的，数其配套的说明书，资料往往是英文的，即使不是英文的，数控系统中的许多术语大都是英语的简写，良好的英语水平对控系统中的许多术语大都是英语的简写，良好的英语水平对这些术语的记忆理解会有很大的提高，况且数控系统的报警这些术语的记忆理解会有很大的提高，况且数控系统的报警文本显示亦以英文居多。为了能迅速根据系统的提示与机床文本显示亦以英文居多。为了

15、能迅速根据系统的提示与机床说明书中所提供信息，确认故障原因，加快维修进程，作为说明书中所提供信息，确认故障原因，加快维修进程，作为一个维修人员，最好能具备专业英语的阅读能力，提高英语一个维修人员，最好能具备专业英语的阅读能力，提高英语水平，以便分析、处理问题。水平，以便分析、处理问题。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求(6)能熟练操作机床。这是数控维修人员的基本要求。在维能熟练操作机床。这是数控维修人员的基本要求。在维修过程中，维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊修过程中，维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式。如进行机床参

16、数的设定与调整，通过计算机以及操作方式。如进行机床参数的设定与调整，通过计算机以及软件进行联机调试，利用软件进行联机调试，利用PLC编程器监控等。此外，为了分编程器监控等。此外，为了分析判断故障原因，维修过程中往往还需要编制相应的加工程析判断故障原因，维修过程中往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从某种意义上说，一个高水平的维修人员，其操作机床的水平某种意义上说，一个高水平的维修人员，其操作机床的水平应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强

17、下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求 (7)具有较强的动手能力。动手能力是维修人员必须具备的具有较强的动手能力。动手能力是维修人员必须具备的能力。尤其对于维修数控机床这样精密、关键的设备，动手能力。尤其对于维修数控机床这样精密、关键的设备，动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。动手前应仔必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。动手前应仔细思考、观察，找准入手点，动手过程中要做好记录，尤其细思考、观察，找准入手点，动手过程中要做好记录，尤其对于电气元件的安装位置、导线号、机床参数、调整值等必对于电气元件的安装位置、导线号、机床参数、调整

18、值等必须做好明显的标记，以便恢复。须做好明显的标记，以便恢复。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求0.2.2技术资料的要求技术资料的要求 1.数控机床使用说明书数控机床使用说明书 它是由机床生产厂家编制并随机床提供的随机资料。机床它是由机床生产厂家编制并随机床提供的随机资料。机床使用说明书通常包括以下与维修由关的内容使用说明书通常包括以下与维修由关的内容: (1)机床电气控制原理图机床电气控制原理图 (2)机床主要机械传动系统及主要部件的结构原理示意图。机床主要机械传动系统及主要部件的结构原理示意图。 (3)机床的液压、气动、润滑系统图机床的液

19、压、气动、润滑系统图 (4)机床安装和调整的方法与步骤。机床安装和调整的方法与步骤。 (5)机床的操作过程和步骤。机床的操作过程和步骤。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求2.数控系统的操作、编程说明书数控系统的操作、编程说明书 它是由数控系统厂家编制的数控系统使用手册，通常包括它是由数控系统厂家编制的数控系统使用手册，通常包括以下内容以下内容: (1)数控系统的面板说明数控系统的面板说明 (2)数控系统的具体操作步骤，包括手动、自动、点动等数控系统的具体操作步骤，包括手动、自动、点动等方式的操作步骤，以及程序、参数等输入、编辑、设置和显方式的

20、操作步骤，以及程序、参数等输入、编辑、设置和显示方法示方法 (3)加工程序以及输入格式，程序的编制方法，各指令的加工程序以及输入格式，程序的编制方法，各指令的基本格式以及所代表的意义等基本格式以及所代表的意义等下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求 3.数控系统维修说明书数控系统维修说明书 包括系统调试、维修用的大量信息，如包括系统调试、维修用的大量信息，如“机床参数机床参数”的说的说明，报警的显示及处理方法以及系统的连接图等，它是维修明，报警的显示及处理方法以及系统的连接图等，它是维修数控系统与操作机床中必须参考的技术资料之一。数控系统与操作机

21、床中必须参考的技术资料之一。 4. PLC程序清单程序清单 它是机床厂根据机床的具体控制要求设计、编制的机床控它是机床厂根据机床的具体控制要求设计、编制的机床控制软件，制软件，PLC程序中包含了机床动作的执行过程，以及执行程序中包含了机床动作的执行过程，以及执行动作所需的条件，它表明了指令信号、检测元件与执行元件动作所需的条件，它表明了指令信号、检测元件与执行元件之间的全部逻辑关系。借助之间的全部逻辑关系。借助PLC程序，维修人员可以迅速找程序，维修人员可以迅速找到故障原因，它是数控机床维修过程中使用最多、最重要的到故障原因，它是数控机床维修过程中使用最多、最重要的资料资料下一页返回上一页0.

22、2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求5.机床参数清单机床参数清单 它是由机床生产厂根据机床的实际情况，对数控系统进行它是由机床生产厂根据机床的实际情况，对数控系统进行的设置与调整。机床参数是系统与机床之间的的设置与调整。机床参数是系统与机床之间的“桥梁桥梁”，它，它不仅直接决定了系统的配置和功能，而且也关系到机床的动、不仅直接决定了系统的配置和功能，而且也关系到机床的动、静态性能和静度，因此也是维修机床的重要依据与参考。在静态性能和静度，因此也是维修机床的重要依据与参考。在维修时，应随时参考系统维修时，应随时参考系统“机床参数机床参数”的设置情况来调整、的设置情况

23、来调整、维修机床维修机床;特别是在更换数控系统模块时，一定要记录机床的特别是在更换数控系统模块时，一定要记录机床的原始设置参数，以便机床功能的恢复。原始设置参数，以便机床功能的恢复。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求 6.数控系统的连接说明、功能说明书数控系统的连接说明、功能说明书 该资料由数控系统生产厂家编制，通常只提供给机床生产该资料由数控系统生产厂家编制，通常只提供给机床生产厂家作为设计资料。维修人员可以从机床生产厂家或系统生厂家作为设计资料。维修人员可以从机床生产厂家或系统生产、销售部门获得。产、销售部门获得。 系统的连接说明、功能说

24、明书不仅包含了比电气原理图更系统的连接说明、功能说明书不仅包含了比电气原理图更为详细的系统各部分之间连接要求与说明，而且还包括了原为详细的系统各部分之间连接要求与说明，而且还包括了原理图中未反映的信号功能描述，是维修数控系统，尤其是检理图中未反映的信号功能描述，是维修数控系统，尤其是检查电气接线的重要参考资料。查电气接线的重要参考资料。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求 7.伺服驱动系统、主轴驱动系统使用说明书伺服驱动系统、主轴驱动系统使用说明书 它是伺服系统及主轴驱动系统原理与连接说明书，主要包它是伺服系统及主轴驱动系统原理与连接说明书，主

25、要包括伺服、主轴的状态显示与报警显示，驱动器的调试、设定括伺服、主轴的状态显示与报警显示，驱动器的调试、设定要点，信号、电压、电流的测试点，驱动器设置的参数及意要点，信号、电压、电流的测试点，驱动器设置的参数及意义等方面的内容，可供伺服驱动系统、主轴驱动系统维修参义等方面的内容，可供伺服驱动系统、主轴驱动系统维修参考。考。 8. PLC使用与编程说明使用与编程说明 它是机床中所使用的外置式它是机床中所使用的外置式PLC的使用、编程说明书。通的使用、编程说明书。通过过PLC的说明书，维修人员可以通过的说明书，维修人员可以通过PLC的功能与指令说明、的功能与指令说明、分析、理解分析、理解PLC程序

26、，并由此详细了解、分机床的动作过程、程序，并由此详细了解、分机床的动作过程、动作条件、动作顺序以及各信号之间的逻辑关系，必要时还动作条件、动作顺序以及各信号之间的逻辑关系，必要时还可以对可以对PLC程序进行部分修改。程序进行部分修改。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求 9.机床主要配套功能部件的说明书与资料机床主要配套功能部件的说明书与资料 在数控机床上往往会使用较多功能部件如数控转台、自动在数控机床上往往会使用较多功能部件如数控转台、自动换刀装置、润滑与冷却系统等。这些功能部件，其生产厂家换刀装置、润滑与冷却系统等。这些功能部件，其生产厂家

27、一般都提供了较完整的使用说明书，机床生产厂家应将其提一般都提供了较完整的使用说明书，机床生产厂家应将其提供给用户，以便发生故障时进行参考。供给用户，以便发生故障时进行参考。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求0.2.3维修工具及备件的要求维修工具及备件的要求1.常用仪表类常用仪表类 (1)万用表。数控设备的维修涉及弱电和强电领域，最好万用表。数控设备的维修涉及弱电和强电领域，最好配备机械式和数字式万用表各一个。机械式万用表除用于测配备机械式和数字式万用表各一个。机械式万用表除用于测量强电回路之外，还用于判断晶闸管、电解电容等元器件的量强电回路之

28、外，还用于判断晶闸管、电解电容等元器件的好坏，测量集成电路引脚的静态电阻值。数字式万用表可用好坏，测量集成电路引脚的静态电阻值。数字式万用表可用来正确测量电压、电流、电阻值，还可测量晶体管的放大倍来正确测量电压、电流、电阻值，还可测量晶体管的放大倍数和电容值。数字式万用表在测试二极管、晶体管的好坏上数和电容值。数字式万用表在测试二极管、晶体管的好坏上是非常简洁的，会有效地提高维修速度。是非常简洁的，会有效地提高维修速度。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求（）逻辑测试笔和脉冲信号笔。这两种笔形仪器体积小，（）逻辑测试笔和脉冲信号笔。这两种笔形仪

29、器体积小，价格低，对以数字电路为主体的数控系统的现场故障检查十价格低，对以数字电路为主体的数控系统的现场故障检查十分适用、方便。一般使用分适用、方便。一般使用 和逻辑电平通用型。和逻辑电平通用型。逻辑测试笔可测试电路是处于高电平还是低电平，或是不高逻辑测试笔可测试电路是处于高电平还是低电平，或是不高不低的浮空电平，判断脉冲的极性是正脉冲还是负脉冲，输不低的浮空电平，判断脉冲的极性是正脉冲还是负脉冲，输出的脉冲是连续的还是单个脉冲，还可大概估计脉冲的占空出的脉冲是连续的还是单个脉冲，还可大概估计脉冲的占空比和频率范围。脉冲信号笔则可发单脉冲或连续脉冲，发正比和频率范围。脉冲信号笔则可发单脉冲或连

30、续脉冲，发正脉冲和负脉冲，它和逻辑测试笔配合使用，就能对电路的输脉冲和负脉冲，它和逻辑测试笔配合使用，就能对电路的输入和输出的逻辑关系进行测试。入和输出的逻辑关系进行测试。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求（）数字转速表。转速表用于测量与调整主轴的转速，通（）数字转速表。转速表用于测量与调整主轴的转速，通过测量主轴实际转速，以及调整系统及驱动器的参数，可以过测量主轴实际转速，以及调整系统及驱动器的参数，可以使编程的主轴转速理论值与实际主轴转速值相符，它是主轴使编程的主轴转速理论值与实际主轴转速值相符，它是主轴维修与调整的测量工具之一。维修与调

31、整的测量工具之一。（）示波器。示波器用来检测信号的动态波形如脉冲编码（）示波器。示波器用来检测信号的动态波形如脉冲编码器、测速机、光栅的输出波形，伺服驱动、主轴驱动单元的器、测速机、光栅的输出波形，伺服驱动、主轴驱动单元的各级输入、输出波形等，数控系统维修通常用频带宽度为各级输入、输出波形等，数控系统维修通常用频带宽度为范围内的双通道示波器。它不仅可以测量范围内的双通道示波器。它不仅可以测量电平、脉冲上下沿、脉宽、周期、频率等参数，还可以进行电平、脉冲上下沿、脉宽、周期、频率等参数，还可以进行两信号的相位和电平幅度的比较。两信号的相位和电平幅度的比较。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维

32、修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求（）常用的长度测量工具。长度测量工具（）常用的长度测量工具。长度测量工具 （如：千分表、（如：千分表、百分表等）用于测量机床移动距离、反向间隙值等。通过测百分表等）用于测量机床移动距离、反向间隙值等。通过测量，可以大致判断机床的定位精度、重复定位精度、加工精量，可以大致判断机床的定位精度、重复定位精度、加工精度等，是机械部件维修测量的主要检测工具之一。度等，是机械部件维修测量的主要检测工具之一。（）相序表。相序表主要用于测量三相电源的相序，它是（）相序表。相序表主要用于测量三相电源的相序，它是主轴驱动维修的必要测量工具之一。主轴驱动维修的必要测量工具

33、之一。（）在线测试仪。它的主要特点是能对电路板上的芯（）在线测试仪。它的主要特点是能对电路板上的芯片直接进行功能、状态和外特性测试，确认其逻辑功能是否片直接进行功能、状态和外特性测试，确认其逻辑功能是否失效，无须图样资料或了解其工作原理。失效，无须图样资料或了解其工作原理。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求（）短路追踪仪。可以迅速地找出电路板上任何短路点，（）短路追踪仪。可以迅速地找出电路板上任何短路点，如焊锡短路、总线短路、电源短路、多层电路板短路、芯片如焊锡短路、总线短路、电源短路、多层电路板短路、芯片及电解电容短路等。及电解电容短路等。

34、（）逻辑分析仪。可检查数字电路的逻辑关系是否正确，（）逻辑分析仪。可检查数字电路的逻辑关系是否正确，信号传输中是否有竞争和干扰，它可以同时显示个、信号传输中是否有竞争和干扰，它可以同时显示个、个或个逻辑方波信号。个或个逻辑方波信号。（）测试仪。可以离线快速测试集成电路的好坏。（）测试仪。可以离线快速测试集成电路的好坏。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求常用工具类常用工具类（）电烙铁。它是最常用的焊接工具，一般应采用（）电烙铁。它是最常用的焊接工具，一般应采用左右的尖头、带接地保护线的内热式电烙铁，最好使用恒温左右的尖头、带接地保护线的内热式电

35、烙铁，最好使用恒温式电烙铁。式电烙铁。（）吸锡器。常用的是便携式手动吸锡器，也可采用电动（）吸锡器。常用的是便携式手动吸锡器，也可采用电动吸锡器。吸锡器。（）旋具类。规格齐全的一字与十字旋具各一套，旋具以（）旋具类。规格齐全的一字与十字旋具各一套，旋具以采用树脂或塑料手柄为宜，为了进行伺服驱动器的调整与装采用树脂或塑料手柄为宜，为了进行伺服驱动器的调整与装卸，还应配备无感螺旋刀与梅花形六角旋具各一套。卸，还应配备无感螺旋刀与梅花形六角旋具各一套。（）钳类工具。各种规格的斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊（）钳类工具。各种规格的斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊子、压线钳等。子、压线钳等。（）扳手类。各种规格的

36、米制、英制内、外六角扳手各一（）扳手类。各种规格的米制、英制内、外六角扳手各一套等。套等。下一页返回上一页0.2数控机床故障诊断与维修的基本数控机床故障诊断与维修的基本要求要求常用的备件常用的备件数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件不可能全部准备充分、齐全，但是，若维修人员能准备一些不可能全部准备充分、齐全，但是，若维修人员能准备一些最为常见的易损元器件，可以给维修带来很大的方便，有助最为常见的易损元器件，可以给维修带来很大的方便，有助于迅速处理解决问题，这些元器件包括：于迅速处理解决问题，这些元器件包括：（）常用的二极管，常

37、用的晶体三极管，各种规格的电阻，（）常用的二极管，常用的晶体三极管，各种规格的电阻，常用的电位器。常用的电位器。（）常用的集成电路，主要有运放类、集成稳压源类、光（）常用的集成电路，主要有运放类、集成稳压源类、光耦器件类、转换器类、输出驱动器类及模拟开关类。耦器件类、转换器类、输出驱动器类及模拟开关类。返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法0.3.1数控机床故障诊断原则数控机床故障诊断原则（）先外部后内部。数控机床是集机械、液压、电气为一（）先外部后内部。数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故其故障的发生也由这三者综合反映出来。维修体的机床，故其故障的发生也

38、由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度，降低性能。卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度，降低性能。（）先机械后电气。一般来说，机械故障较易发觉，而数（）先机械后电气。一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先排除机控系统故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先排除机械的故障，往往可达到事半功倍的效果。械的故障，往往可达到事半功倍的效果。下一页返回0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法（）先静后动。先在机床断电的禁止状

39、态下，通过了解、（）先静后动。先在机床断电的禁止状态下，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。（）先简单后复杂。当出现多种故障互相交织掩盖，一时（）先简单后复杂。当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问

40、题也可能变得容易了。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易了。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法0.3.2数控机床的数控机床的故障分析与诊断方故障分析与诊断方法法感官检查法感官检查法这是故障分析之初必用的方法，主要是对数控机床的机、电、这是故障分析之初必用的方法，主要是对数控机床的机、电、液等部分进行的初步检查，这是一种最基本、最简单的方法。液等部分进行的初步检查，这是一种最基本、最简单的方法。就是利用人的感官注意发生故障时，或故障发生后的各种外就是利用人的感官注意发生故障时，或故障发生后的各种外部现象并判断故障的可能部位。在故障的现场，通过观察

41、故部现象并判断故障的可能部位。在故障的现场，通过观察故障时障时 （或故障发生后）是否有异响、火花亮光发生，是否有（或故障发生后）是否有异响、火花亮光发生，是否有焦煳味，是否有异常发热，是否有异常振动等现象来判断故焦煳味，是否有异常发热，是否有异常振动等现象来判断故障发生的主要部分，通过观察可能发生故障的每块电路板，障发生的主要部分，通过观察可能发生故障的每块电路板，或是各种电控元件或是各种电控元件 （继电器，热继电器，断路器等）的表面（继电器，热继电器，断路器等）的表面状况。状况。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法维修人员通过对故障发生时产生的各种光、声

42、、味等异常现维修人员通过对故障发生时产生的各种光、声、味等异常现象的观察、检查，可将故障缩小到某个模块，甚至一块印制象的观察、检查，可将故障缩小到某个模块，甚至一块印制电路板，但是它要求维修人员具有丰富的实践经验以及综合电路板，但是它要求维修人员具有丰富的实践经验以及综合判断能力。通过这种方法可以发现一些明显的故障如热继电判断能力。通过这种方法可以发现一些明显的故障如热继电器脱口、熔丝断裂、线路板的断裂过热、插头的连接不牢固、器脱口、熔丝断裂、线路板的断裂过热、插头的连接不牢固、开关位置的不合适、电位器的设置与短路棒的设置错误等。开关位置的不合适、电位器的设置与短路棒的设置错误等。主要内容包括

43、：主要内容包括：（）询问：向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故（）询问：向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障现象及故障后果，还有机床开机时的异常，比较故障前后障现象及故障后果，还有机床开机时的异常，比较故障前后工件的精度、变化等。工件的精度、变化等。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法（）目视：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状（）目视：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态态 （例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），（例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置各电控装置 （如数控系统、温控装置、润滑装置等

44、）有无报（如数控系统、温控装置、润滑装置等）有无报警指示，局部查看有无保险烧毁，元器件烧焦、开裂、电线警指示，局部查看有无保险烧毁，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等。电缆脱落，各操作元件位置正确与否等。（）触摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板（）触摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的连的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的连接状况等来发现可能出现故障的原因。接状况等来发现可能出现故障的原因。（）听与嗅：听电源变压器、阻抗变换器与电抗器是否有（）听与嗅：听电源变压器、阻抗变换器与电抗器是否有因

45、铁芯松动产生振动而发出因铁芯松动产生振动而发出 “吱吱吱吱”声，继电器、接触器是声，继电器、接触器是否出现异常声响，伺服电动机、气控件、液控件是否有异常否出现异常声响，伺服电动机、气控件、液控件是否有异常声响。是否嗅到一些烟气、焦煳等异味。声响。是否嗅到一些烟气、焦煳等异味。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法机床动作检查法机床动作检查法动作法是通过观察、监视机床实际动作，判定动作不良部位动作法是通过观察、监视机床实际动作，判定动作不良部位并由此来追溯故障根源的一种方法。一般来说，数控机床采并由此来追溯故障根源的一种方法。一般来说，数控机床采用液压、气动控

46、制的部位，如自动换刀装置、交换工作台装用液压、气动控制的部位，如自动换刀装置、交换工作台装置、夹具与传输装置等均可以通过动作诊断来判定故障原因。置、夹具与传输装置等均可以通过动作诊断来判定故障原因。状态分析法状态分析法现代数控系统不但能将故障信息显示出来，而且能以诊断地现代数控系统不但能将故障信息显示出来，而且能以诊断地址和诊断数据的形式提供诊断的各种状态，例如系统回参考址和诊断数据的形式提供诊断的各种状态，例如系统回参考点错误时，可在故障时查看相关参数的状态值，进而判断出点错误时，可在故障时查看相关参数的状态值，进而判断出故障的原因，这一方法在数控机床维修过程中使用广泛，维故障的原因，这一方

47、法在数控机床维修过程中使用广泛，维修人员必须熟练掌握。修人员必须熟练掌握。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法编程检查法编程检查法编程检查法又叫程序功能测试法，它是通过编制专门的测试编程检查法又叫程序功能测试法，它是通过编制专门的测试程序段，确认故障原因的一种方法。这种方法可以将系统的程序段，确认故障原因的一种方法。这种方法可以将系统的功能功能 （如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户（如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等）用手工编程方法，编制一个功能测试程序，并通宏程序等）用手工编程方法，编制一个功能测试程序，并通过运行测试程序

48、，来检查机床执行这些功能的准确性和可靠过运行测试程序，来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的原因。通常做法是，用所维修的性，进而判断出故障发生的原因。通常做法是，用所维修的机床机床 、等指令编写一个试验程序，并存储、等指令编写一个试验程序，并存储在软盘上，在故障时运行这样程序，可确定哪个功能不良。在软盘上，在故障时运行这样程序，可确定哪个功能不良。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法例如有一系统的机床，在加工过程中出现尺寸相例如有一系统的机床，在加工过程中出现尺寸相差较大的现象，用测试程序进行测试，发现运行到含有差较大的现象，用测试程

49、序进行测试，发现运行到含有 、等指令时，、等指令时，机床的运行轨迹与要求不符合，可以确定是刀补不良。还可机床的运行轨迹与要求不符合，可以确定是刀补不良。还可通过手动单步执行自动换刀、自动交换工作台动作，执行单通过手动单步执行自动换刀、自动交换工作台动作，执行单一功能的加工指令等方法进行动作与功能的检测。通过这种一功能的加工指令等方法进行动作与功能的检测。通过这种方法，可以具体判定故障发生的原因与部件，检查程序的正方法，可以具体判定故障发生的原因与部件，检查程序的正确性。确性。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法仪器检查法仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交

50、、直流电源电压，对相关直流使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中寻找可能的故障。例如用万用及脉冲信号等进行测量，从中寻找可能的故障。例如用万用表检查电源情况，以及对某些电路板上设置的相关信号状态表检查电源情况，以及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位，测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位，用编程器查找程序中的故障部位等。用编程器查找程序中的故障部位等。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法系统自诊断法系统自诊断法数控系统的自诊断是利用系统内部自诊断程序或专

51、用的诊断数控系统的自诊断是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件，对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我软件，对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断，测试是诊断方法。它主要包括开机自诊断、在线监控诊断，测试是诊断方法。它主要包括开机自诊断、在线监控与脱机测试。充分利用数控系统的自诊断功能，根据与脱机测试。充分利用数控系统的自诊断功能，根据 上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示，上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示，可判断出故障的大致起因。利用系统的自诊断功能，将系统可判断出故障的大致起因。利用系统的自诊断功能，将系统与各部分之间的接口信号状态显示

52、出来，找出故障的大致部与各部分之间的接口信号状态显示出来，找出故障的大致部位，它是故障诊断过程中最常用的方法之一。位，它是故障诊断过程中最常用的方法之一。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法参数检测法参数检测法数控系统的机床参数是保证机床正常运行的前提条件，它们数控系统的机床参数是保证机床正常运行的前提条件，它们直接影响着数控机床的性能。系统参数变化会直接影响到机直接影响着数控机床的性能。系统参数变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床发生故障，整机不能正常工作。参数床的性能，甚至使机床发生故障，整机不能正常工作。参数通常存放在系统存储器中，一旦电池不足或受

53、到外界干扰，通常存放在系统存储器中，一旦电池不足或受到外界干扰，可能导致部分参数丢失或变化，使机床无法正常工作。通过可能导致部分参数丢失或变化，使机床无法正常工作。通过核对、调整参数，有时可以迅速排除故障，特别是对于机床核对、调整参数，有时可以迅速排除故障，特别是对于机床长期不用的情况，参数丢失的现象经常发生。因此，检查和长期不用的情况，参数丢失的现象经常发生。因此，检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一。恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法数控系统、及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数数控系统、及伺服驱动系统

54、都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且使机床各项功能达到最各电气系统与具体机床相匹配，而且使机床各项功能达到最佳化。因此，任何参数佳化。因此，任何参数 （尤其是模拟量参数）的变化甚至丢（尤其是模拟量参数）的变化甚至丢失都是不允许的。而随着机床的长期运行所引起的机械或电失都是不允许的。而随着机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法障需

55、要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，而且要有较丰富的电气调试经验。分了解，而且要有较丰富的电气调试经验。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法测量比较法测量比较法数控系统的印制电路板制造时，为了调整与维修的方便，通数控系统的印制电路板制造时，为了调整与维修的方便，通常都设置有检测用的测量端子。维修人员利用这些检测端子，常都设置有检测用的测量端子。维修人员利用这些检测端子，可以测量、比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之可以测量、比较

56、正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异，进行分析、判断故障原因及故障所间的电压或波形的差异，进行分析、判断故障原因及故障所在位置。通过测量比较法，有时还可以纠正他人在印制电路在位置。通过测量比较法，有时还可以纠正他人在印制电路板上调整、设定不当而造成的板上调整、设定不当而造成的 “故障故障”。测量比较法使用的前提是：维修人员应了解或掌握好的印制测量比较法使用的前提是：维修人员应了解或掌握好的印制电路板的检测端子的正常电压值，正确的波形，才能进行比电路板的检测端子的正常电压值，正确的波形，才能进行比较分析，而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累。较分析，而且这些数据应随时做

57、好记录并作为资料积累。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法部件交换法部件交换法所谓部件交换法，就是在故障范围大致确认，并在确认外部所谓部件交换法，就是在故障范围大致确认，并在确认外部条件完全正确的情况下，利用同样的印制电路板、模块、集条件完全正确的情况下，利用同样的印制电路板、模块、集成电路芯片或元器件替换有疑点部分的方法。部件交换法是成电路芯片或元器件替换有疑点部分的方法。部件交换法是一种简单易行、可靠的方法，也是维修过程中最常用的故障一种简单易行、可靠的方法，也是维修过程中最常用的故障判别方法之一。判别方法之一。交换的部件可以是系统的备件，也可以用机床

58、上现有的同类交换的部件可以是系统的备件，也可以用机床上现有的同类型部件替换，通过部件交换就可以逐一排除故障可能出现的型部件替换，通过部件交换就可以逐一排除故障可能出现的原因，把故障范围缩小到相应的部件上。原因，把故障范围缩小到相应的部件上。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法必须注意的是：在断电的情况下进行部件的更换，有些电路必须注意的是：在断电的情况下进行部件的更换，有些电路板如板如 的的 板上的地址开关的设置要相同，电路板板上的地址开关的设置要相同，电路板上的跳线、电位器的状态也应当与原板相同，在备件交换之上的跳线、电位器的状态也应当与原板相同，在备件

59、交换之前要仔细检查、确认部件的外部工作线路中存在短路、过电前要仔细检查、确认部件的外部工作线路中存在短路、过电压等情况时，切不可轻易更换备件。此外，备件压等情况时，切不可轻易更换备件。此外，备件 （或交换板）（或交换板）应完好，且与原板的各种设定状态一致。应完好，且与原板的各种设定状态一致。在交换装置的存储器板或板时，通常还要对系在交换装置的存储器板或板时，通常还要对系统进行某些特定的操作，如存储器的初始化操作等，并重新统进行某些特定的操作，如存储器的初始化操作等，并重新设定各种参数，否则系统不能正常工作。这些操作步骤应严设定各种参数，否则系统不能正常工作。这些操作步骤应严格按照系统的操作说明

60、书、维修说明书进行。格按照系统的操作说明书、维修说明书进行。下一页返回上一页0.3数控机床故障诊断原则和方法数控机床故障诊断原则和方法原理分析法原理分析法这是根据数控系统的组成及工作原理，从原理上分析各点的这是根据数控系统的组成及工作原理，从原理上分析各点的电平和参数，并利用万用表、示波器或逻辑分析仪等仪器对电平和参数，并利用万用表、示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行测量、分析和比较，进而对故障进行系统检查的一种其进行测量、分析和比较，进而对故障进行系统检查的一种方法。运用这种方法要求维修人员有较高的水平，对整个系方法。运用这种方法要求维修人员有较高的水平，对整个系统或各部分电路要清楚或深入的了