数控机床的维护与常见故障分析.

1、第第12章章 数控机床的维护数控机床的维护与常见故障分析与常见故障分析 12.1数控机床的使用维护与保养数控机床的使用维护与保养数控机床是一种技术先进、结构复杂、自动化数控机床是一种技术先进、结构复杂、自动化程度较高的加工设备，是衡量一个企业生产能力程度较高的加工设备，是衡量一个企业生产能力水平和产品质量保证的硬指标，是企业的重点和水平和产品质量保证的硬指标，是企业的重点和关键设备。关键设备。数控机床的工作性能状态和可靠性，直接影响数控机床的工作性能状态和可靠性，直接影响着它的生产效率和经济效益。为了充分发挥其性着它的生产效率和经济效益。为了充分发挥其性能，提高可靠性和利用率，保证机床长期高效

2、、能，提高可靠性和利用率，保证机床长期高效、正常运转，就必须严格遵守安全操作规程，精心正常运转，就必须严格遵守安全操作规程，精心做好日常维护，防止突发事故，及时发现和消除做好日常维护，防止突发事故，及时发现和消除故障隐患，保持设备处于良好状态，并延长其使故障隐患，保持设备处于良好状态，并延长其使用寿命。用寿命。 12.1.1数控机床的可靠性数控机床的可靠性 数控机床的可靠性，是指在规定条件下（如环境数控机床的可靠性，是指在规定条件下（如环境温度、使用条件及使用方法等），温度、使用条件及使用方法等）， 数控机床无故障数控机床无故障工作的能力。衡量可靠性的指标常有以下几种工作的能力。衡量可靠性的指

3、标常有以下几种: 1.平均无故障时间平均无故障时间MTBF 它是指一台数控机床在使用中两次故障间隔的平它是指一台数控机床在使用中两次故障间隔的平均时间，即数控机床在寿命范围内均时间，即数控机床在寿命范围内 总工作时间与总总工作时间与总故障次数之比故障次数之比: MTBF= 总工作时间总工作时间 / 总故障次数总故障次数 2.平均修复时间平均修复时间MTTR 它是指数控机床从出现故障开始直到恢复正常工它是指数控机床从出现故障开始直到恢复正常工作平均所用的时间，显然这个时间越短越好。作平均所用的时间，显然这个时间越短越好。 3.有效度有效度A 它是从可靠度和可维修度两方面对数控机床的正它是从可靠度

4、和可维修度两方面对数控机床的正常工作概率进行综合评价的尺度。常工作概率进行综合评价的尺度。 指一台可维修指一台可维修的机床在某一段时间内维持其性能的概率。的机床在某一段时间内维持其性能的概率。 有效度有效度A ： A= MTBF /（ MTBF+MTTR） 由由此可见此可见A1，它越接近，它越接近1越好。越好。 为提高数控机床的可靠性，从其指标有效度为提高数控机床的可靠性，从其指标有效度A来来看，看，维修包括两方面含义维修包括两方面含义: （1）日常维护）日常维护（或称预防性维修），目的是延（或称预防性维修），目的是延长平均无故障时间长平均无故障时间MTBF; （2）故障维修）故障维修，此时要

5、尽力缩短平均修复时间，此时要尽力缩短平均修复时间MTTR。 12.1.2数控机床操作、编程及维修人员必备的基本数控机床操作、编程及维修人员必备的基本知识知识 数控机床是集机、电、液、气、自动控制等各门学数控机床是集机、电、液、气、自动控制等各门学科、多种技术于一身的高科技产品，因此对使用、维科、多种技术于一身的高科技产品，因此对使用、维修人员的知识结构、应用能力要求较高。由于不同种修人员的知识结构、应用能力要求较高。由于不同种类、不同型号的数控机类、不同型号的数控机 床在结构、性能、功能等方面床在结构、性能、功能等方面都不尽相同，甚至差异很大，因此在使用之前，必须都不尽相同，甚至差异很大，因此

6、在使用之前，必须对操作、编程及维修人员进行岗前培训。对操作、编程及维修人员进行岗前培训。认真学习随机资料，如产品使用说明书、维修保认真学习随机资料，如产品使用说明书、维修保养手册等。养手册等。了解并掌握所用机床的结构、原理、性能、功能、了解并掌握所用机床的结构、原理、性能、功能、操作使用方法及注意事项。操作使用方法及注意事项。贯彻岗位职责、安全操作规程等内容。并在以后贯彻岗位职责、安全操作规程等内容。并在以后的工作过程中，不断学习相关知识和操作技能，提的工作过程中，不断学习相关知识和操作技能，提高应用能力。高应用能力。 12.1.3数控机床的使用要求及注意事项数控机床的使用要求及注意事项 （1

7、）使用环境）使用环境 避免阳光直接照射和其他热辐射，机床附近不应避免阳光直接照射和其他热辐射，机床附近不应有电焊机、高频设备以及冲床、锻压有电焊机、高频设备以及冲床、锻压 设备等干扰设备等干扰源和振动源。避免潮湿、多尘或有腐蚀性气体的场源和振动源。避免潮湿、多尘或有腐蚀性气体的场所。周围工具、夹具及附属所。周围工具、夹具及附属 设备、工件等要整齐设备、工件等要整齐排放。排放。 （2）电源要求）电源要求 数控机床的电源要保持稳定，波动范围应控制在数控机床的电源要保持稳定，波动范围应控制在10%之间，一般采用专线供电或增之间，一般采用专线供电或增 设稳压装置，设稳压装置，防止电源波动而影响、损坏系

8、统。防止电源波动而影响、损坏系统。 （3）安全操作规程）安全操作规程 安全操作规程是保证数控机床安全运行的重要措安全操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一，操作者必须严格遵守。施之一，操作者必须严格遵守。 （4）供气系统）供气系统 机床所需压缩空气的压力、流量应符合要求，并机床所需压缩空气的压力、流量应符合要求，并保持清洁。通风管路严禁使用镀锌钢管，防止铁锈保持清洁。通风管路严禁使用镀锌钢管，防止铁锈堵塞过滤器，定期检查、清理气液分离器，防止水堵塞过滤器，定期检查、清理气液分离器，防止水分进入气路。分进入气路。 （5）液压、润滑及冷却系统）液压、润滑及冷却系统 工作液要符合要求，保持清洁

9、和回路畅通，压力、工作液要符合要求，保持清洁和回路畅通，压力、流量符合要求，各部位润滑良好，冷流量符合要求，各部位润滑良好，冷 却充分。定期却充分。定期清洗并更换滤芯，检验油液质量并及时更换。清洗并更换滤芯，检验油液质量并及时更换。 （6）应尽量少开电气系统的控制柜和强电柜门，）应尽量少开电气系统的控制柜和强电柜门，防止灰尘、油雾对电气电子元件的侵蚀。防止灰尘、油雾对电气电子元件的侵蚀。 （7）经常检查数控机床的散热通风情况，检查）经常检查数控机床的散热通风情况，检查风扇是否正常工作，保证工作温度在风扇是否正常工作，保证工作温度在55 60以以下。定期清理风道过滤器，保持通风良好。下。定期清理

10、风道过滤器，保持通风良好。 （8）及时更换数控机床的存储器（）及时更换数控机床的存储器（RAM）电池）电池 一般数控机床对一般数控机床对CMOS RAM的电池设有充电电的电池设有充电电路和自动测定报警功能，及时或定期（每年）更换路和自动测定报警功能，及时或定期（每年）更换才能保证系统在不通电期间继续保持才能保证系统在不通电期间继续保持RAM中的参数中的参数和程序等数据。和程序等数据。 更换电池时，必须在系统通电情况下进行，以防更换电池时，必须在系统通电情况下进行，以防拔掉电池时丢失数据。拔掉电池时丢失数据。 （9）插板、印刷电路板、集成块不能在通电情况）插板、印刷电路板、集成块不能在通电情况下

11、插拔，断电插拔也不要经常进行。下插拔，断电插拔也不要经常进行。 （10）直流电动机的电刷要定期检查和更换，电）直流电动机的电刷要定期检查和更换，电刷的过度磨损会影响电动机的性能，每年应检查一次，刷的过度磨损会影响电动机的性能，每年应检查一次，及时更换。及时更换。 （11）正确选用优质刀具，使刀具的锥度、刀柄）正确选用优质刀具，使刀具的锥度、刀柄尺寸及定位槽等均符合要求，以免掉刀造成事故。尺寸及定位槽等均符合要求，以免掉刀造成事故。 （12）加工工件前必须检测各坐标值，首件加工）加工工件前必须检测各坐标值，首件加工应在模拟试验后进行。应在模拟试验后进行。 （13）机床启动后，必须先进行）机床启动

12、后，必须先进行“归零归零”操作，操作，以建立机床坐标系。以建立机床坐标系。（14）机床上精密测量装置不能随意拆动。）机床上精密测量装置不能随意拆动。 （15）机床参数不能随意修改，以免影响机床）机床参数不能随意修改，以免影响机床性能发挥。性能发挥。 （16）长期停机不用时，应每周通电运行一次，）长期停机不用时，应每周通电运行一次，每次每次1小时，防止数据丢失和受潮。备用电路板长小时，防止数据丢失和受潮。备用电路板长期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一段期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防受潮、时间，以防受潮、 老化。老化。 12.1.4 数控机床的维护与保养数控机床的维护与

13、保养 精心维护和保养是保证数控机床保持良好性能状精心维护和保养是保证数控机床保持良好性能状态、延长使用寿命的重要手段，因此态、延长使用寿命的重要手段，因此 机床操作人机床操作人员必须认真执行维护保养制度。员必须认真执行维护保养制度。维护保养包括：日常维护保养和定期维护保养，维护保养包括：日常维护保养和定期维护保养，具体内容见表具体内容见表12 -1。 表表121数控机床维护保养一览表数控机床维护保养一览表12.2数控机床故障诊断方法数控机床故障诊断方法 12.2.1 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、先机械后电气、先静后动、先简单先外部后内部、先机械后电气、先静后动、先简

14、单后复杂。后复杂。 12.2.2 数控机床的故障诊断方法数控机床的故障诊断方法 1.直观法直观法 这是最先使用的方法，即利用五字诀：这是最先使用的方法，即利用五字诀：问、看、听、问、看、听、触、嗅触、嗅来判断故障的原因。来判断故障的原因。 （1）问）问问机床操作者故障发生时所处的操作状态、故障问机床操作者故障发生时所处的操作状态、故障发生的经过和现象，弄清是突发的还是渐发的，以发生的经过和现象，弄清是突发的还是渐发的，以及该机床以前发生过的同类故障情况等。及该机床以前发生过的同类故障情况等。通常询问以下情况通常询问以下情况: 机床开动时有哪些异常现象机床开动时有哪些异常现象; 对比故障前后工件

15、的精度和表面粗糙度，分析对比故障前后工件的精度和表面粗糙度，分析故障原因故障原因; 传动系统是否正常，出力是否均匀，背吃刀量传动系统是否正常，出力是否均匀，背吃刀量和进给量是否减小等和进给量是否减小等; 润滑油牌号是否符合规定，油量是否适当润滑油牌号是否符合规定，油量是否适当; 机床何时进行过保养检修等。机床何时进行过保养检修等。（2）看）看观察故障现象、机床状态、工件等，判断故障产观察故障现象、机床状态、工件等，判断故障产生的区域、位置。生的区域、位置。 看转速看转速 观察主传动速度的变化，如传动带的线速度降低，观察主传动速度的变化，如传动带的线速度降低，可能是传动带过松或负载过大；可能是传

16、动带过松或负载过大； 对齿轮则看它是否跳动、摆动；对齿轮则看它是否跳动、摆动； 对传动轴主要看它是否弯曲或晃动。对传动轴主要看它是否弯曲或晃动。 看颜色看颜色 如果传动部件特别是主轴和轴承运转不正常，就如果传动部件特别是主轴和轴承运转不正常，就会发热。长时间升温会使机床外表颜色发生变化，会发热。长时间升温会使机床外表颜色发生变化，大多呈黄色。大多呈黄色。油液或冷却液在高温下则会变稀，油液太脏或变油液或冷却液在高温下则会变稀，油液太脏或变质时则变成深墨色。质时则变成深墨色。电气元件长时间过流发热会变黄或烧糊电气元件长时间过流发热会变黄或烧糊。 看伤痕看伤痕 机床零部件碰伤损坏部位很容易被发现，若

17、发现机床零部件碰伤损坏部位很容易被发现，若发现裂纹时，应做上记号，隔裂纹时，应做上记号，隔 一段时间后再比较它的一段时间后再比较它的变化情况，以便进行综合分析。变化情况，以便进行综合分析。 看工件工件表面看工件工件表面 粗糙度粗糙度 Ra 数值大，主要是主轴与轴承间隙大，数值大，主要是主轴与轴承间隙大，或进给机构间隙大，传动部件松动，机床出现共振或进给机构间隙大，传动部件松动，机床出现共振或爬行现象或爬行现象;工件表面有波纹，若波纹数与主轴传动齿轮数工件表面有波纹，若波纹数与主轴传动齿轮数相等，则表明主轴齿轮啮合不良。相等，则表明主轴齿轮啮合不良。 看变形看变形主要观察机床的传动轴、滚珠丝杠是

18、否变形，主要观察机床的传动轴、滚珠丝杠是否变形，大直径带轮和齿轮端面是否跳动。大直径带轮和齿轮端面是否跳动。 （3）听）听听机床运行时异响产生的部位，判断是否属于齿听机床运行时异响产生的部位，判断是否属于齿轮联轴器、齿轮传动副、滚珠轮联轴器、齿轮传动副、滚珠 丝杠螺母副等处发丝杠螺母副等处发生的故障。生的故障。 （4）触）触用手触摸机床是否有发热、振动现象，电子元件用手触摸机床是否有发热、振动现象，电子元件是否有虚连松动现象。触摸是否有虚连松动现象。触摸 发热件时，先用手指发热件时，先用手指背后用手指肚，以防烫伤。背后用手指肚，以防烫伤。 （5）嗅）嗅根据有无焦煳味来判断是否产生剧烈摩擦或电气

19、根据有无焦煳味来判断是否产生剧烈摩擦或电气元件是否烧毁。元件是否烧毁。 2.自诊断功能法自诊断功能法 利用数控机床的自诊断功能和报警功能来进行判利用数控机床的自诊断功能和报警功能来进行判别。别。 3.功能程序测试法功能程序测试法 将数控系统的将数控系统的G、M、S、T功能编成一个功能测功能编成一个功能测试程序来进行功能测试，以确定运动试程序来进行功能测试，以确定运动 与精度的正与精度的正确性。确性。常用于以下场合常用于以下场合: （1）加工时造成废品，而一时无法确定是由编）加工时造成废品，而一时无法确定是由编程不当还是由机床故障引起程不当还是由机床故障引起; （2）出现随机性故障，而一时又难以

20、区别是）出现随机性故障，而一时又难以区别是由外来干扰还是由系统出现不稳定性而造成由外来干扰还是由系统出现不稳定性而造成; （3）长期闲置不用的机床、定期检修后的机）长期闲置不用的机床、定期检修后的机床重新使用时床重新使用时; （4）在使用机床的特殊功能时。）在使用机床的特殊功能时。 4.备件置换法备件置换法 对怀疑有故障的部件或元、器件用相同的备件或对怀疑有故障的部件或元、器件用相同的备件或同型号机床上或本机床上其他部分的相同部件或元、同型号机床上或本机床上其他部分的相同部件或元、器件来替换，以确定是否发生故障。注意替换时，器件来替换，以确定是否发生故障。注意替换时，参数要一致。参数要一致。

21、5.参数检查法参数检查法 系统参数的丢失、不正确设置会引起机床性能的系统参数的丢失、不正确设置会引起机床性能的改变或故障。因此，发生故障时，要及时核对、修改变或故障。因此，发生故障时，要及时核对、修正系统参数。正系统参数。 6.测量比较法测量比较法 对经常产生同类故障的部位、区域进行数据测量，对经常产生同类故障的部位、区域进行数据测量，在发生故障时，首先考虑这些区域，在发生故障时，首先考虑这些区域， 将其参数与正将其参数与正常运行时的参数进行比较。常运行时的参数进行比较。 7.局部升温法局部升温法 若机床运行时产生的振动时有时无，或运行一段时若机床运行时产生的振动时有时无，或运行一段时间后出现

22、自动停机，而过一段时间又能正常启动，间后出现自动停机，而过一段时间又能正常启动，这可能是由电气元、器件使用时间过长、老化或线这可能是由电气元、器件使用时间过长、老化或线路板积尘造成的，会导致路板积尘造成的，会导致 参数变化、性能下降。参数变化、性能下降。可根据其是否发生颜色变化、触摸是否发热来进行可根据其是否发生颜色变化、触摸是否发热来进行判断。判断。 8. 原理分析法原理分析法 根据机床结构组成及其工作原理来测试分析故障根据机床结构组成及其工作原理来测试分析故障现象，查找故障原因。现象，查找故障原因。12.3数控机床常见故障及排除方法数控机床常见故障及排除方法由于数控机床的种类很多，结构不同

23、，性能、功由于数控机床的种类很多，结构不同，性能、功能差别较大，因此故障现象也种类繁多。根据故障能差别较大，因此故障现象也种类繁多。根据故障发生的部位与性质可分为机械故障、电气故障及操发生的部位与性质可分为机械故障、电气故障及操作故障三大类。作故障三大类。 12.3.1 数控机床常见机械故障数控机床常见机械故障 数控机床的机械部件主要是主轴、导轨、丝杠螺数控机床的机械部件主要是主轴、导轨、丝杠螺母副、刀库及换刀装置等，常见机械故障及排除方母副、刀库及换刀装置等，常见机械故障及排除方法见表法见表12 -2。 表表12 -2 数控机床常见机械故障及排除方法数控机床常见机械故障及排除方法 12.3.

24、2数控机床常见电气故障数控机床常见电气故障 1. 机床本体上电气故障机床本体上电气故障 这类故障可利用自诊断功能报警号提示，检查这类故障可利用自诊断功能报警号提示，检查 IO接口信号状态等，并结合经验进行故障判断接口信号状态等，并结合经验进行故障判断和处理。和处理。 (1) 硬件超程硬件超程 由硬件限位开关接通或回零过冲由硬件限位开关接通或回零过冲而造成，应在手动状态下让溜板向超程反方向运而造成，应在手动状态下让溜板向超程反方向运动而退出。动而退出。 (2) 换刀时找不到刀具换刀时找不到刀具 这与刀位编码用的组合行程开关或干簧管及接这与刀位编码用的组合行程开关或干簧管及接通开关等元件损坏、接触

25、不良、灵敏度降低等因通开关等元件损坏、接触不良、灵敏度降低等因素有关。如果根本不动作，那么是换刀应答信号素有关。如果根本不动作，那么是换刀应答信号或换刀完成动作开关信号没有发出。或换刀完成动作开关信号没有发出。 (3) 主轴的准停或工作台分度动作不准确主轴的准停或工作台分度动作不准确 检测定位准停参考点的接通开关是否损坏及工检测定位准停参考点的接通开关是否损坏及工作台间隙的大小。作台间隙的大小。 (4) 电液卡盘的夹紧力不够电液卡盘的夹紧力不够 首先检查工作压力是否合适，工件安放是否首先检查工作压力是否合适，工件安放是否正确、然后调整夹紧力。正确、然后调整夹紧力。 (5) 传送带电动机、液压泵

26、电动机、进给电动机、传送带电动机、液压泵电动机、进给电动机、主轴电动机等不工作主轴电动机等不工作 应先检查断电器、热保护器等是否动作；然应先检查断电器、热保护器等是否动作；然后检查主回路是否短路、断路、过载。后检查主回路是否短路、断路、过载。 (6) 润滑装置的故障润滑装置的故障 检查浮子开关、压力继电器及油箱等。检查浮子开关、压力继电器及油箱等。 (7) 立式机床或斜导轨机床在断电时托板出现下立式机床或斜导轨机床在断电时托板出现下滑现象滑现象 检查制动电磁铁的工作间隙。检查制动电磁铁的工作间隙。 2. 伺服系统常见故障伺服系统常见故障 伺服系统作为执行部件伺服系统作为执行部件, 将数控装置输

27、入的控制将数控装置输入的控制信号放大后驱动机床运动，信号放大后驱动机床运动， 这部分故障约占这部分故障约占 13以上以上,主要表现为：主要表现为： (1) 输入电压波动大输入电压波动大 输入电压波动范围应限制在输入电压波动范围应限制在10% 以内，超压以内，超压或欠压都报警。或欠压都报警。 (2) 大电流报警大电流报警 体现为模块烧毁或电动机绕组短路。体现为模块烧毁或电动机绕组短路。 (3) 过载报警过载报警 可由电动机电流限定值设定错误或伺服电动机可由电动机电流限定值设定错误或伺服电动机的永久磁铁脱落等造成。的永久磁铁脱落等造成。 (4) 保险丝熔断保险丝熔断 可由外部冲击、机械负载过大、切

28、削量过大、可由外部冲击、机械负载过大、切削量过大、触点接触不良等引起。触点接触不良等引起。 这类报警都可以通过硬件或软件方式在这类报警都可以通过硬件或软件方式在CRT上上显示出来。显示出来。 3. CNC常见故障常见故障 (1) CRT故障故障 通电后通电后CRT无辉度无任何显示无辉度无任何显示 应考虑检查连接电缆、输入电压是否正常。应考虑检查连接电缆、输入电压是否正常。 彩色彩色CRT输入电压为输入电压为220V； 单色单色CRT输入电压为输入电压为24V。 通电后通电后CRT有辉度，无显示有辉度，无显示 应检查连接电缆及视频信号线。若应检查连接电缆及视频信号线。若CRT有辉有辉度，无显示，

29、机床不能动作，在排除可能的误操度，无显示，机床不能动作，在排除可能的误操作后，主要原因可能在主控制板上或作后，主要原因可能在主控制板上或ROM板上；板上；若有辉度，无显示，机床能正常动作，则表明若有辉度，无显示，机床能正常动作，则表明CRT显示部分有故障。显示部分有故障。 CRT画面有斑纹、不规则图形、不正确的符号画面有斑纹、不规则图形、不正确的符号 调整相应的调整电位器旋钮，注意调整相应的调整电位器旋钮，注意CRT控制板控制板信号线的屏蔽及电源线干扰信号的可能性。信号线的屏蔽及电源线干扰信号的可能性。 (2) 出现出现“NOT READY” 显示（没有准备好），可显示（没有准备好），可能原因

30、如下：能原因如下： 速度控制单元的电磁铁未吸合，伺服系统电速度控制单元的电磁铁未吸合，伺服系统电源未接通，出现源未接通，出现“NOT READY”显示，如果伴随显示，如果伴随有报警号，则应先根据报警号的提示处理。有报警号，则应先根据报警号的提示处理。 快速回退时出现快速回退时出现“NOT READY”显示，则应检显示，则应检查减速开关的触点接触是否良好。查减速开关的触点接触是否良好。 运行中突然出现运行中突然出现“NOT READY”显示，甚至有显示，甚至有时造成时造成CNC断电，则多数是断电，则多数是PLC（可编程控制器（可编程控制器)的参数出了问题。的参数出了问题。 其他误操作都可以造成机

31、床出现其他误操作都可以造成机床出现“NOT READY”显示，排除误操作后即可恢复正常运行。显示，排除误操作后即可恢复正常运行。 12.3.3 常见的操作故障常见的操作故障 1防护门未关，机床不能运转。防护门未关，机床不能运转。 2急停按钮被按下急停按钮被按下, 使伺服系统电源没有接通使伺服系统电源没有接通 3S超过限定值，产生最高转速保护。超过限定值，产生最高转速保护。 4F或或S开关设为空档。开关设为空档。 5程序内没有设置程序内没有设置F或或S值。值。 6回零时离零点太近，引起超程。回零时离零点太近，引起超程。 7程序中，程序中，G00位置超过限定值。位置超过限定值。 8回零先后方式有误

32、回零先后方式有误 车床回零时，车床回零时，般先般先X向后向后Z向；铣床及加工中向；铣床及加工中心回零时，心回零时，般先般先Z向后向后X、Y向。向。 9机床未回零，机床起动后，首先要进行机床未回零，机床起动后，首先要进行“归零归零”操作，以建立机床坐标系。操作，以建立机床坐标系。 10刀具换刀太快，或未夹紧，引起振动而掉刀。刀具换刀太快，或未夹紧，引起振动而掉刀。 11刀具换刀位置不正确刀具换刀位置不正确(换刀点离工件太近换刀点离工件太近)。 12G40撤消不当，引起刀具切入已加工表面。撤消不当，引起刀具切入已加工表面。 13刀具长度补偿方向搞错。刀具长度补偿方向搞错。 14切入、切出方式不当。

33、切入、切出方式不当。 15切削量太大。切削量太大。 16刀具安装不正。刀具安装不正。 17刀具钝化。刀具钝化。 18工件材质不均匀，引起振动。工件材质不均匀，引起振动。 19机床被锁定机床被锁定(工作台不动工作台不动)。 20工件未夹紧。工件未夹紧。 21对刀位置不正确，对刀位置不正确，“十十”、“”刀具半径刀具半径搞错，对刀位置计算时未减去或加上刀具半径值。搞错，对刀位置计算时未减去或加上刀具半径值。 22使用了不合理的使用了不合理的G功能指令。功能指令。 23机床处于报警状态。机床处于报警状态。 24数控面板的数控面板的RESET按钮接通，数控装制退出按钮接通，数控装制退出当前运行状态，等

34、待新的命令。当前运行状态，等待新的命令。 25断过电或报过警的机床，应重新回零，再进断过电或报过警的机床，应重新回零，再进行加工。行加工。 26电池报警，引起数据混乱，应更换电池，重电池报警，引起数据混乱，应更换电池，重新检查和修改数据。注意更换电池时，必须在系新检查和修改数据。注意更换电池时，必须在系统通电情况下进行，以免数据丢失。统通电情况下进行，以免数据丢失。12.4 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试 数控机床的安装调试指用户接收到机床后，从开始数控机床的安装调试指用户接收到机床后，从开始安装、调试，直到正常工作这个阶段的工作。安装、调试，直到正常工作这个阶段的工作。 对于机电一

35、体化设计的小型机床，它的整体刚性很对于机电一体化设计的小型机床，它的整体刚性很好，对地基要求不高，一般只要调整好床身的水平，好，对地基要求不高，一般只要调整好床身的水平，接通电源，进行试车、验收后就可以投入使用了。接通电源，进行试车、验收后就可以投入使用了。 对于大中型数控机床，由于机床厂发货时已将机床对于大中型数控机床，由于机床厂发货时已将机床解体成几个部分，到用户后要进行重新组装和重新调解体成几个部分，到用户后要进行重新组装和重新调试，工作则较为复杂。试，工作则较为复杂。 12.4.1 机床初就位机床初就位 用户在机床到达之前应按机床厂提供的机床基础用户在机床到达之前应按机床厂提供的机床基

36、础图做好机床的基础，在安装地脚螺栓的部位，做好图做好机床的基础，在安装地脚螺栓的部位，做好预留孔。预留孔。 1. 开箱检查开箱检查 机床拆箱后，先在随机的文件资料中，找出机床机床拆箱后，先在随机的文件资料中，找出机床的装箱单，按照装箱单清点各包装箱内零部件，电的装箱单，按照装箱单清点各包装箱内零部件，电缆，资料等是否齐全。缆，资料等是否齐全。2机床初就位机床初就位按照机床说明书的要求，将组成机床的各大部件分按照机床说明书的要求，将组成机床的各大部件分别在地基上就位。就位时，垫铁、调整垫板和地脚螺别在地基上就位。就位时，垫铁、调整垫板和地脚螺栓等也要相应地对号入座。栓等也要相应地对号入座。12.

37、4.2 机床联接机床联接1零件清洗零件清洗机床各部件组装前，首先去除安装联接面、导轨和机床各部件组装前，首先去除安装联接面、导轨和各运动面的防锈涂料，做好各部件的外表清洁工作。各运动面的防锈涂料，做好各部件的外表清洁工作。 2部件组装部件组装 将清洗好的机床各部件组装成整机，如将立柱，将清洗好的机床各部件组装成整机，如将立柱，数控柜，电气箱装在床身上，刀库，机械手等装在数控柜，电气箱装在床身上，刀库，机械手等装在立柱上立柱上(按装配图安装按装配图安装)，在床身上安装上接长床身，在床身上安装上接长床身等。组装时要使用原来的定位销，定位块，定位元等。组装时要使用原来的定位销，定位块，定位元件，使安

38、装位置恢复到机床拆卸前的状态，以利于件，使安装位置恢复到机床拆卸前的状态，以利于下一步的调整。下一步的调整。 3线路联接线路联接 部件组装完成后，按照机床说明书中电气联接图，液部件组装完成后，按照机床说明书中电气联接图，液压及气动管路联接图，将器件打上标记，一一对号入压及气动管路联接图，将器件打上标记，一一对号入座，进行电缆，油管和气管的联接。座，进行电缆，油管和气管的联接。 电缆联接时应特别注意联接的紧固性，要保证接触可电缆联接时应特别注意联接的紧固性，要保证接触可靠，并要随时检查有无松动与损坏现象。靠，并要随时检查有无松动与损坏现象。 油管与气管的联接应特别注意清洁工作和可靠的密封，油管与

39、气管的联接应特别注意清洁工作和可靠的密封，要特别防止异物从接口进入管路，拧紧每个接头，以要特别防止异物从接口进入管路，拧紧每个接头，以免造成整个液（气）压系统故障和泄漏。免造成整个液（气）压系统故障和泄漏。 电缆和油、气管联接完毕后，要做好各管线的就位固电缆和油、气管联接完毕后，要做好各管线的就位固定，以及防护罩壳的安装，保证外观整齐。定，以及防护罩壳的安装，保证外观整齐。 12.4.3 数控系统的联接与调整数控系统的联接与调整 1数控系统的开箱检查数控系统的开箱检查 无论是单独购入的数控系统，还是与机床配套整机购无论是单独购入的数控系统，还是与机床配套整机购入的数控系统，到货开箱后都要进行仔

40、细检查。入的数控系统，到货开箱后都要进行仔细检查。 检查包括系统本体和与之配套的进给速度控制单元和检查包括系统本体和与之配套的进给速度控制单元和伺服电机，主轴控制单元和主轴电机。检查它们的包装伺服电机，主轴控制单元和主轴电机。检查它们的包装是否完整无损，实物与订单是否相符。是否完整无损，实物与订单是否相符。 此外，还应检查数控柜内各接、插件有无松动，接触此外，还应检查数控柜内各接、插件有无松动，接触是否良好等。是否良好等。 2外部电缆的联接外部电缆的联接 外部电缆联接是数控装置与外部外部电缆联接是数控装置与外部MDICRT单元，单元，强电柜，机床操作面板，进给伺服电机动力线与反馈强电柜，机床操

41、作面板，进给伺服电机动力线与反馈线，主轴电动机动力线与反馈信号线的联接以及手摇线，主轴电动机动力线与反馈信号线的联接以及手摇脉冲发生器等的联接。脉冲发生器等的联接。 应使这些联接符合随机提供的连接手册的规定。应使这些联接符合随机提供的连接手册的规定。 最后还应进行地线的联接，地线要采用一点接地型，最后还应进行地线的联接，地线要采用一点接地型，即辐射式接地法，以防止窜扰。即辐射式接地法，以防止窜扰。这种接地要求将数控柜中的信号接地，强电接地，这种接地要求将数控柜中的信号接地，强电接地，机床接地等联接到公共的接地点上，而且数控柜与强机床接地等联接到公共的接地点上，而且数控柜与强电柜之间应有足够粗的

42、保护接地电缆，如截面积为电柜之间应有足够粗的保护接地电缆，如截面积为5.514mm2接地电缆，而总的接地电缆，而总的公共接地电阻要小于公共接地电阻要小于47，并且总接地点要十分可靠，应与车间接地网并且总接地点要十分可靠，应与车间接地网相接，或者做出单独接地装置。相接，或者做出单独接地装置。 3数控系统电源线的联接数控系统电源线的联接 应在切断数控柜电源开关的情况下联接数控柜电源应在切断数控柜电源开关的情况下联接数控柜电源变压器原边的输入电缆。变压器原边的输入电缆。 检查电源变压器与伺服变压器的绕组抽头联接是否检查电源变压器与伺服变压器的绕组抽头联接是否正确。尤其是进口的数控设备与数控机床更要注

43、意这正确。尤其是进口的数控设备与数控机床更要注意这一点，因为他们的电源电压等级与我们不一样，在厂一点，因为他们的电源电压等级与我们不一样，在厂家调整时，可能没有恢复成我们所需要的电压。家调整时，可能没有恢复成我们所需要的电压。 4设定确认设定确认 数控系统内的印刷电路板上有许多用短路棒来短数控系统内的印刷电路板上有许多用短路棒来短路的设定点，这项设定已由机床制造厂完成，用户路的设定点，这项设定已由机床制造厂完成，用户只需确认与记录一下。只需确认与记录一下。 但对于单个购入的数控装置，用户则必须根据需但对于单个购入的数控装置，用户则必须根据需要，自行设定。因为数控装置出厂时，是按标准方要，自行设

44、定。因为数控装置出厂时，是按标准方式设定的，不一定适合于具体用户要求。式设定的，不一定适合于具体用户要求。 设定确认的内容随数控系统而变，一般有以下三设定确认的内容随数控系统而变，一般有以下三方面方面: (1) 确认控制部分印刷线路板上的设定确认控制部分印刷线路板上的设定 主要确认主板，主要确认主板，ROM板，联接单元，附加轴控制板，联接单元，附加轴控制板以及旋转变压器或感应同步器控制板上的设定。这板以及旋转变压器或感应同步器控制板上的设定。这些设定与机床返回基准点的方法，速度反馈的检测元些设定与机床返回基准点的方法，速度反馈的检测元件，检测增益调节及分度精度调节等有关。件，检测增益调节及分度

45、精度调节等有关。 (2) 确认速度控制单元印刷电路板上的设定确认速度控制单元印刷电路板上的设定 在直流速度控制单元和交流速度控制单元上都有许在直流速度控制单元和交流速度控制单元上都有许多的设定点，用于选择检测元件的种类，回路增益以多的设定点，用于选择检测元件的种类，回路增益以及各种报警等。及各种报警等。 (3) 确认主轴控制单元印刷电路板上的设定确认主轴控制单元印刷电路板上的设定 无论是直流还是交流主轴控制单元上，均有一些用无论是直流还是交流主轴控制单元上，均有一些用以选择主轴电动机电流极限和主轴转数的设定点，但以选择主轴电动机电流极限和主轴转数的设定点，但数字式交流主轴控制单元上已用数字设定

46、代替短路棒数字式交流主轴控制单元上已用数字设定代替短路棒的设定上，故只能在通电时才能进行设定与确认。的设定上，故只能在通电时才能进行设定与确认。 5输入电源电压，频率及相序的确认输入电源电压，频率及相序的确认 (1) 检查确认变压器的容量是否满足控制单元和伺检查确认变压器的容量是否满足控制单元和伺服系统的电能消耗。服系统的电能消耗。 (2) 检查电源电压波动范围是否在数控系统允许的检查电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围内范围内 数控系统一般允许电压的波动范围为数控系统一般允许电压的波动范围为10，否则要外加交流稳压器。否则要外加交流稳压器。 (3) 对于采用晶闸管控制元件的速度控制单元和

47、主对于采用晶闸管控制元件的速度控制单元和主轴控制单元的供电电源，一定要检查相序。轴控制单元的供电电源，一定要检查相序。 在相序不正确情况下，接通电源，可能使速度控制在相序不正确情况下，接通电源，可能使速度控制单元的输入熔丝烧断，这是由于误导通，造成的大电单元的输入熔丝烧断，这是由于误导通，造成的大电流引起的。流引起的。 相序检查方法有两种：相序检查方法有两种： 一种用相序表测量，当相序接法正确时一种用相序表测量，当相序接法正确时(即与表上即与表上的端子标记的相序相同时的端子标记的相序相同时)，相序表按顺时针方向旋，相序表按顺时针方向旋转。转。 另一种方法可用示波器测量二相之间的波形来确定另一种

48、方法可用示波器测量二相之间的波形来确定各相序。各相序。 6确认直流电源单元电压输出端对地是否短路确认直流电源单元电压输出端对地是否短路 各种数控系统内部都有直流稳压电源单元，为系各种数控系统内部都有直流稳压电源单元，为系统提供统提供5V，15V，24V等直流电压。等直流电压。 因此，在系统通电前，应检查这些电源的负载，因此，在系统通电前，应检查这些电源的负载，是否对地有短路现象。是否对地有短路现象。7接通数控柜电源检查各输出电压接通数控柜电源检查各输出电压 在接通电源之前，为了确保安全，可先将电动机动力在接通电源之前，为了确保安全，可先将电动机动力线断开。这样，在系统工作时不会引起机床运动。但

49、是，线断开。这样，在系统工作时不会引起机床运动。但是，应根据维修说明书的介绍，对速度控制单元做一些必要应根据维修说明书的介绍，对速度控制单元做一些必要的设定，不致因断开电机动力线而造成报警。的设定，不致因断开电机动力线而造成报警。接通电源之后，首先应该检查数控柜内各风扇是否旋接通电源之后，首先应该检查数控柜内各风扇是否旋转，藉此也确认电源是否接通。检查各印刷电路板上的转，藉此也确认电源是否接通。检查各印刷电路板上的电压是否正常，各种直流电压是否在允许的范围内波动，电压是否正常，各种直流电压是否在允许的范围内波动，一般来说，对一般来说，对5V电源的电压要求较高，波动范围在电源的电压要求较高，波动

50、范围在5范围内，因为它是供给逻辑电路的。范围内，因为它是供给逻辑电路的。8确认数控系统中各种参数的设定确认数控系统中各种参数的设定 设定系统参数设定系统参数(包括包括PLC参数参数)的目的，就是当数的目的，就是当数控装置与机床相连接时，能使机床具有最佳的工作控装置与机床相连接时，能使机床具有最佳的工作性能。性能。注意：注意：即使是同一种数控系统，其参数设定也随即使是同一种数控系统，其参数设定也随机而异。随机附带的参数表是机床的重要技术资料，机而异。随机附带的参数表是机床的重要技术资料，应妥善保管，不得遗失，否则将给机床的维修和恢应妥善保管，不得遗失，否则将给机床的维修和恢复性能带来困难。复性能

51、带来困难。显示参数的方法，随各类数控机床而异，大多数厂显示参数的方法，随各类数控机床而异，大多数厂家产品可通过按压家产品可通过按压MDICRT单元上的单元上的“PARAM”(参参数数)键来显示已存人系统存储器的参数。显示的参数键来显示已存人系统存储器的参数。显示的参数内容应与机床安装调试完成后的参数表一致。内容应与机床安装调试完成后的参数表一致。如果所用的进给和主轴控制是数字式的，那么它的如果所用的进给和主轴控制是数字式的，那么它的参数设定也是用数字设定参数，而不用短路棒。此时，参数设定也是用数字设定参数，而不用短路棒。此时，须根据随机所带的说明书，一一予以确认。须根据随机所带的说明书，一一予

52、以确认。 9确认数控系统与机床侧的接口确认数控系统与机床侧的接口 现代的数控系统一般都具有自诊断功能，现代的数控系统一般都具有自诊断功能，CRT画画面上可以显示出数控系统与机床接口以及数控系统面上可以显示出数控系统与机床接口以及数控系统内部的状态。在带有可编程控制器内部的状态。在带有可编程控制器(PLC)时，可以反时，可以反映出从映出从CNC到到PLC，从，从PLC到到MT(机床机床)以及以及MT到到PLC，从，从PLC到到CNC的各种信号状态。至于各个信的各种信号状态。至于各个信号的含义及相互逻辑关系，随每个号的含义及相互逻辑关系，随每个PLC的梯形图的梯形图(即即顺序程序顺序程序)而异。而

53、异。用户可以根据机床厂家提供的梯形图说明书用户可以根据机床厂家提供的梯形图说明书(内内含诊断地址表含诊断地址表)，通过自诊断画面确认数控系统与机，通过自诊断画面确认数控系统与机床之间的接口信号状态是否正确。床之间的接口信号状态是否正确。完成上述步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，完成上述步骤，可以认为数控系统已经调整完毕，具备了与机床联机通电试车的条件。此时，可以切具备了与机床联机通电试车的条件。此时，可以切断数控系统电源，联接电动机的动力线，恢复报警断数控系统电源，联接电动机的动力线，恢复报警的设定。的设定。12.4.4 通电试车通电试车按机床说明书要求，给机床润滑油油箱加满润滑按机床说明书

54、要求，给机床润滑油油箱加满润滑油，在润滑点灌注规定的油液和油脂。清洗液压油油，在润滑点灌注规定的油液和油脂。清洗液压油箱及过滤器，灌入规定标号且经过事先过滤的液压箱及过滤器，灌入规定标号且经过事先过滤的液压油，接通外界输入的气源。油，接通外界输入的气源。机床通电操作可以是一次各部件全面供电，或各机床通电操作可以是一次各部件全面供电，或各部件分别供电，然后再做总供电试验。分别供电比部件分别供电，然后再做总供电试验。分别供电比较安全，但时间长。较安全，但时间长。 通电后，首先观察有无报警故障，然后用手动方式通电后，首先观察有无报警故障，然后用手动方式陆续起动各部件，根据机床说明书资料粗略检查机床陆

55、续起动各部件，根据机床说明书资料粗略检查机床主要部件的功能是否正常，齐全，使机床各环节都能主要部件的功能是否正常，齐全，使机床各环节都能操作起来。操作起来。 然后，调整机床的床身水平，粗调机床的主要几何然后，调整机床的床身水平，粗调机床的主要几何精度，再调整重新组装的主要运动部件与主机的相对精度，再调整重新组装的主要运动部件与主机的相对位置，如机械手，刀库与主机换刀位置的调整与校正。位置，如机械手，刀库与主机换刀位置的调整与校正。APC托盘站与机床工作台交换位置的找正等。托盘站与机床工作台交换位置的找正等。 这些工作完成后，就可以用快干水泥灌注主机和各这些工作完成后，就可以用快干水泥灌注主机和

56、各附件的地脚螺栓，把各预留孔灌平，等水泥完全干涸附件的地脚螺栓，把各预留孔灌平，等水泥完全干涸以后，就可以进行下一步工作。以后，就可以进行下一步工作。 注意：注意： 在数控系统与机床联机通电试车时，虽然数控在数控系统与机床联机通电试车时，虽然数控系统已经确认，工作正常无任何报警，但为了预系统已经确认，工作正常无任何报警，但为了预防万一，应在接通电源的同时，做好按压急停按防万一，应在接通电源的同时，做好按压急停按钮的准备，以备随时切断电源以防发生事故。钮的准备，以备随时切断电源以防发生事故。 在检查机床各轴的运动情况时，应用手动连续进在检查机床各轴的运动情况时，应用手动连续进给移动各轴，通过给移

57、动各轴，通过CRT的显示值检查机床部件移动的显示值检查机床部件移动方向是否正确。方向是否正确。 如果方向相反，则应将电动机动力线及检测信号如果方向相反，则应将电动机动力线及检测信号线反接。然后检查各轴移动距离是否与移动指令相线反接。然后检查各轴移动距离是否与移动指令相符。符。 如不符，应检查有关指令，反馈参数以及位置环如不符，应检查有关指令，反馈参数以及位置环增益等参数设定是否正确。增益等参数设定是否正确。随后，再用手轮进给，以低速移动各轴，并使他随后，再用手轮进给，以低速移动各轴，并使他们碰到超程限位开关，用以检查超程限位是否有效，们碰到超程限位开关，用以检查超程限位是否有效，数控系统是否在

58、超程时发出报警。数控系统是否在超程时发出报警。最后，还应进行一次返回基准点动作。最后，还应进行一次返回基准点动作。机床基准点是以后机床进行加工的程序基准位置。机床基准点是以后机床进行加工的程序基准位置。因此，必须检查有无返回基准点功能，以及每次返因此，必须检查有无返回基准点功能，以及每次返回基准点的位置是否完全一致。回基准点的位置是否完全一致。 12.4.5 机床精度和功能的测试机床精度和功能的测试 1. 机床定位机床定位 在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫铁精调机床主床身的水平，找正水平后，移动床身上铁精调机床主床身的水平，找正水平后，移动床身上的各运动部件的各

59、运动部件(立柱，溜板和工作台等立柱，溜板和工作台等)，观察各坐标，观察各坐标在全行程内机床水平的变化情况，并相应的调整机床在全行程内机床水平的变化情况，并相应的调整机床几何精度，使之在允许范围之内。几何精度，使之在允许范围之内。 定位定位检测工具检测工具 机床定位使用的检测工具有精密水平仪，标准方机床定位使用的检测工具有精密水平仪，标准方尺，平尺，平行光管等。尺，平尺，平行光管等。 调整方法：调整方法：主要以调整垫铁为主，必要时，可稍微改变导轨主要以调整垫铁为主，必要时，可稍微改变导轨上的镶条和预紧滚轮等。上的镶条和预紧滚轮等。一般说来，只要机床质量稳定，通过上述调整可一般说来，只要机床质量稳

60、定，通过上述调整可将机床调整到出厂的精度。将机床调整到出厂的精度。 2. 功能的测试功能的测试 让机床自动运动到刀具交换位置让机床自动运动到刀具交换位置(可用可用G28，Y0，Z0或或G30，Y0，Z0等程序等程序)。 用手动方式调整装刀机械手和卸刀机械手相对主轴用手动方式调整装刀机械手和卸刀机械手相对主轴的位置。在调整中采用一个校对心棒进行检测，有误的位置。在调整中采用一个校对心棒进行检测，有误差时可调整机械手的行程，移动机械手支座和刀库位差时可调整机械手的行程，移动机械手支座和刀库位置等，必要时还可以修改换刀位置点的设定置等，必要时还可以修改换刀位置点的设定(改变数控改变数控系统内的参数设