机电设备维修与故障诊断

1机设维与障断第一部机械设备修工程1械设备的老化有形老：Ⅰ型有形化，Ⅱ有形老化的念。αp=R/K1αp-备的形老化度R-复全部老零件所的修理费用K1-确定设老化程度时设备再产的价值显然p的极值是无形老：经济老化Ⅰ型无老化，Ⅱ型形老化概念设备老的补偿：有老化的部补偿是修，无形化的局部补是现代的改造有形老化和形老化完全补偿是换。设备使价值的降低技术进的具体形式关，比在加工方法本不变情况下先进的新设的出现使原设备的用价值大降低；当材料取旧材料，加工旧材的设备会被淘汰；改变原产工艺时，生产工线上的备将失去使价值。在技术步影响下的形老化度，用设备值降低数来表示即

α1

=式：设无老的度K备原价K考到ⅠⅡ无老时备再价12械设备的故障故障的念：设备（统）或部件丧失了定功能状态。故障分（了解）设备可性的概念：品在规的条件和规的时间，完成规定能的能。可靠性量度：可靠、不可度的概念。障密度故障率的概。平均故间隔期（MTBF和平均寿命间（MTTF故障规的浴盆曲线维修性概念：系统设备在定的条件下行维修，在规定时内完成修的可性。维修的度：维修度修复率概念3修的经济技术分设备的命周期费用设备大、改造、更的经济策：大修与新的经济决前：次修用费（R）必须于一份设购置（Kn与设备值O）之。Kn–O但是，修费减去残小于买设备的费用决定是大修并不一是最佳。CΤ≤CnCΤ是用大后的设加工单位产的成本

2Cn用新设加工单产品的成本改造与新的经济决：改造：指用现代化技术成和先进经验适应生需要，改变有设备结构，善其技术性。在多数况下设备改的投资更换新设备投资少Kni+Km+Se<Knαβ+SnKni-设备改造同进行的i期大修费Km设备的代化改费用Se用成本损失。应改造后设上与新备上加工单产品的本差乘上设备下次大修期间产品产α系数改造设备与设备到第一大修前产率之间的率关系β系数改造设备修周期与新设至第一大修的间隔的比例系Sn更换引旧设备折旧完的损。4械零件的失效及析当械备关零件效，意着备于障态。器生障，其济术标分全下而不预要，功下、精降、工面糙达到定级发强振、现正的响。磨部：接的体互动发阻的象为擦相对动零的擦面生寸形和面量化现称磨。擦磨损伴生造机零的效当械件合产的损过定度，引起合质改，间加、滑件坏产冲，损会得来严，在种况极发事。以擦为要件机设，正运时机零的损过一可为合跑)段稳磨阶和烈损段。磨磨也为粒损它当擦的触面间在硬质粒或当擦材一的度另方硬大多，件面磨互相擦所生表材损的象它特是接面有显切痕。是各磨中害最重一磨，使械备使寿大降，源材大量耗磨磨工的类两磨（拌、掘斗三磨（尘磨进齿副合面、凸磨（硬粗的面凸体较的件面滑所成损）原：件面磨作下生性形切与裂过。当料软，耕为；材较时以切为。塑材反耕后，会加硬而硬脆由耕转为削主特：损面有相运方平的小槽磨产中有旋、状弯状小削部粉。影因：属料硬（度高耐性好、料显组（氏具2

3较的磨；同度件，氏>氏体奥体珠体磨性质材的损随料度加增且材料软敏；当料度过界后几乎影、其因减或除料损对：体损件选合的磨料，化构设参、体损件因法止界料入擦，并时除擦磨过中生磨及微体损生磨。对料滤注关部位密）粘磨又为附损是当成擦的个擦面互接并生对动，局发焊，一表转到一表所起磨损1粘磨机在荷相运作下两触间复生粘一断再粘”循过，使擦面度著高油破，重表金局软或熔，触产进步着注：焊处强低两面料强时剪面刚发在触层，没材转现也不发磨；焊处强高一表面低另个，损生较的面当合得度于表材时会成两面时损影因：属溶（溶越，着向大同材互溶好异材互溶差金点结与度面立点>其点形式六点最；料硬度加，着倾减、荷速（荷较时金表有化保，会生着当荷速较时摩面升，损降，为在温件迅生新保膜减粘磨的施合润、择溶小材、属非金配、当表处疲磨是摩副接表作对动滑时周性载荷接区到大交应，金表产疲裂并断展引表材料落造点和落现。劳损要由接区应周的现消造成。提抗劳损途：减材中脆夹物适当硬（随度加而加提表加质、面理渗、火表喷润（使触的中荷散微磨指固接面出相小振而成表损，主发在观对止零结面。如键接、盈过配表、螺联的面微磨使合度降配的体松还引应集，致联件劳裂微磨的理由微磨集在个远脱接的擦表的部围内磨产不排，屑摩表起磨料作；擦面间压使面起分着粘处外小幅起摆所切剪处面又氧，微磨兼粘磨和化损作。动损兼磨磨、着磨和化损复磨形。3

4影因：料能提材硬、荷随荷加而加达临值而减；大接或盈可低动损、振（幅时微磨较、表处理表处可小消微磨，镀尚争）冲磨指料到定子液或体的泡击，现的面伤现。可为硬子蚀液冲、蚀减气：少体的力动选强高抗蚀能的材、件面盖强耐层对闭循系内液采降或加蚀剂防化断部：裂效机零在种素用分成块两块上现。断分：端宏/观形延断裂穿断、性裂/间裂按裂原：载裂疲断、性裂过断：件加荷过危截所承的限力，零将生裂产原：计合、构应过集、作误加质量好成缺。口里外为纤去F放区R剪唇S特情下过断：集应槽过断（FRS区完颠、纯性属裂没放区剪区疲断：属件过定数循载或变力用引发断现。分拉/振/曲扭转/合力/周低周疲劳。为劳纹萌、劳纹扩和终裂瞬断疲断的征分：劳心（般挨面在周存在其焦的滑细、文不显区；强最，力高地出现其目载大有、劳纹展（贝状类于滩纹；越滑经的荷环数多贝线密载值小瞬区（积，载载也；围毛即塑变则料性；结状有裂象材极）脆断：制工不确环温不以使过中有害质袭材变，而金零突发断的象特：作力不，常超材的服限断平光亮呈瓷，口缘剪唇断附没缩现，面缩小裂源出在力中位氢：部催材在工程溶和收过的环氢（件围境某含或化的质零自的力成）

断特：齐亮断失分的骤现记与照分主失件找主导上主裂（除、T形法、分法寻找效区、口理确失原因确失对（计金结设上合，可减或免力中合选择料采用合的艺构注消残应，格制处工，面化理；确装注保设的行境防设过4

5腐部：损腐损，括劳蚀腐和蚀机零件蚀指属料周介产化反或化反而致破。劳蚀指件循接应作下面生点剥的象腐指件周介的学及化作，层属生学化现；于围环、料部分组结构不，蚀坏凹、点溃等式穴指件温度化介的用，面生状洞并断大现。分：．械件化腐化腐是单由学用引的蚀在一蚀程不产电，质非电。学蚀介一有种式一是体蚀指干空、温体介中腐；一是电质液的蚀指机体汽油润油介中腐，们金接时行学应成面，不脱又不生的程使件蚀金氧膜在氧的件起护作必具下列件氧化必是密，完整把属面部盖；2)氧化膜在气介中稳的3)氧膜基金的合强且一的度塑；4)氧化膜有与体金相的膨系。高空中铁铝能成整氧化。2金零的化腐电学蚀金与解物接时生腐。化腐的根原是蚀池形；件：电质液在腐区电差腐区电可自移腐失的要现式均腐、腐、隙蚀晶腐蚀氢伤腐疲断、蚀损腐影材的学能耐性低表面损表氧膜坏减或除械件损表覆防（层盖属、层覆非属、面化磷缓蚀剂腐电化保、防蚀构（止位很的属件触钢构不有液积结，不避时有洪等尽量使铆构5械设备的润滑与养润滑的念：就是在机件相运动的摩擦面之间加入某种润介质（滑油、滑脂、固体滑剂等从而某种程上把来直接触的干摩擦面分割来，在相互擦的表中间形成具一定厚的润滑膜，减少机的磨损摩擦。润滑状：无润滑、体润滑边界润滑、液体润和半干润滑润滑原：边界润滑原理、体润滑的原（径向动轴承动压膜的建过程）体润滑（动润滑、压润滑）对下面图原理。5

66

7润滑材：分类、润油及润脂的物理化指标（度、闪点、点、抗化性、氧化安定性热氧化定-润滑（入度、点、稠化剂润滑脂）润滑油润滑脂的选原则、用原则常用的滑方法与装（识图6备的维修管理信息管：设备维修息系统信息传输结（下图示）7

8计划管：维修计划类别（修、小修、修、中、改善性维、年检修理的作定额：参标准就设备维修复系数（械设备-规定以CA6140车床的理复杂系数11，其他各设备的杂系数与CA6140的1/11比确定；电设备以鼠笼异步电机大修的工量为一修理复杂系，其他电设备参照这标准）制维修计划大修计网络图（下）设备维技术与工艺理：资料（备说明书、修图册备件图册、修工艺料、维修的术信息修理图的编制、典工艺的制、维修技准备工、维修工的规范化工备件管：库存的理与控制（件费用线（件库存模型）控制库的ABC析法备件的备形态第二部数控机床故障诊与维修第章数控机故障诊与维修基础数控机的体系结构按机床艺用途分（通类数机床包括数车、铣镗、钻、磨加工中包括车中心、钻铣加工中、磨削加工心；金成型类数控床包括控剪板、数控折弯、数控床等；特种控加工床包括数控火花加机床、控线切割机、数控光切割设备。按照刀相对于工件运动方分：点位数机床、位直线数控床、轮控制数机床。8

9数控装是数控机床核心（输出两控制量一类是送往服系统带动伺服机完成数控补。另类是送往机强电控系统包括PLC成机床的逻辑制。数控装(CNC)和PLC之间是靠口信号行信息交换。的被称为PMC意思可编机床控器。数控机故障诊断的本方法1观法：维修人员过对故发生时产生各种光声、味等异现象观有无烧毁损伤痕迹，将故障围缩小到一模块，至一块印刷路板。2统自诊断功能法数控统的自断技术分为动自诊、线自诊和离线诊断启动自诊断内容为统最关键的件和系控制软件，括CPU、存储器、I/O元、CRT/MDI单元、带阅机、盘单元外部设备等有的CNC系统自断程序还能配置进检查，用以定所有指定设备、块是否常连接有的系统还对重要片如ROM、RAM、LSI否插装到位行诊断在线诊是指通过统的装程序在系处于正运行状态时对CNC本身及CNC置相连的各伺服单、伺服电动、主轴服单元、主伺服电动机及外部进行诊断检，只要系统断电，线诊断就不停止。线诊断主要内容分（）口显示CNC与机床件的输入、出信状态；CNC与PLC之间的输、输出接信号状态；PLCCNC之间输入、出接口信号态。（）部状态示：于外部因造成不执指令的态显示，例CNC系统是否于到位检查进给速倍率是否设0%复位状态示，例系统是处于急停状等；位偏差量的指；机床作面板状态示；伺服单状态显示灯（）障信息示：括系统警、警等离线诊：当CNC统出现障往往停机检查，时称为线诊断（脱诊断3统复位法一大数机PLC程序制杂，其在一家列床品均用一序只在能上行锁跳。就可使运过中出现机现，外于经更保系的电池由高冲造机床据部全丢，样需行统复，新载份的床数使控床复作4PLC序分析法：控机最，频的障是床某逻功无实。此9

10时需合气理PLC程液压理等众资进分找故所的因对部进维或更，数机恢正的作5换法所替法是分析故大原的况，用用印电板模块行换疑的分从把障围小便以除6能测试法所谓功测试法就是数控系常用能和重的特殊功能如直线定、圆弧插补螺纹切、固定循环用户宏序等用手工程或自编程方，编制一个能测试序，用它来查机床行这些功能准确性可靠性从而快速判系统故。7离判断法：当某故障（抖动、爬行因一时以区分是数部分，是伺服系或机械部分成的，采用隔离法处理。离法将机电离、数系统与服系统分开或将位闭环作为开处理等这样将复杂问题化简单问，能较快找故障原。8源拉偏法电源拉就是拉偏升高或低电压，不能反性正常电，制造异状态，暴露障或薄环节，便于找故障处于临界状的组件元器件置。9量比较法：为了整、维的便利，在控系统印刷电路板，通常设有检测的端子，维人员利这些端子，以测量比较正常的刷电路和有故的印制电路之间的压或波形的异，进分析，判断障原因故障位。10理分析：根据控系统的组原理，从逻辑上分出各点逻辑电平和特征数（如电压或波形，然后用用表、辑笔、示波或逻辑析仪对其行测量、分和比较从而对故障行定位第2数机的气制础1步电动机的典型制回路起动：△降压起动10

11上图为步电动机的降压起动制原理SB1为止按钮SB2起动按钮。SB2下→时继电器KT，KM3电→有电并自，KM2无电（常闭触点打开这时三相异电动机于Y接法→当时继电KT设的时到达（一般7～秒）延时常闭触打开→KM3电，KM1,KM2电此时三异步电动处于△接法完成了Y-△降压动的控。制动：接制动：利速度继器KS制（n>120r/min，速度电器动作；当n<100r/min时速度继电器复位）需要制时断开正向触器的点，同时接反向接触器触点，三相异步电机获得个反向力矩但要适切断反电压，否则动机会向旋转起来反接制的原理：为停止钮，SB2起动按钮。下→有电自锁，电机起动，转很快达此时速度继器作为的接通做好备→当SB1下→电电转迅速下当达100r/min时，速继电器KS位，切KM2完了反接动。能耗制：三相异步动机制时，迅速切三相电供给（三相源供给定子绕时，使三相步电动获得一个交的旋转场）同时加一个稳的直流源到三相异电动机定子绕组的项中（三相异步电机由旋的交变场转变为恒的直流场）势必获一个反的力矩，促电机停。11

12SB2下→上电自锁电动机动旋→SB1下→断电KM2电且自锁，时接通时间电器KT将整流的直流电加定子绕两项中）→时时间后切断KM2数控机用的可编程制器PLC在一个描周期内分输入采阶段、程序行阶段输出刷新阶。在采阶段，PLC以扫描方式所有输端的信号状读到输映像寄存器寄存起来。在序执行阶段PLC对程序按顺序行扫描然后进行相的逻辑算术运算，算结果再存专用寄器。在输出新阶段所有的指令行完毕，输出映寄存器的状就是欲出的状态。点理解在数控机床用自诊功能诊信号的逻辑态时，实是显示的入输出映像寄器的内，而如果输出号所控制的件（继器）本身有障，是能诊断出来。PLC外部信交换及地址配上图为FANUC系外部息交换程图（）床至：床侧的关量信号通I/O元接口入至PLC中大多12

13数的信的含义及所用的PLC地址可以PLC程序设计自行定。用X表（）PLC至机制机床信号通过开关量输出口送到机床，所用开量输出信号含义及占用的PLC地址均可由序设计自行定。用表示（）CNC至PLC：CNC至信息可CNC直接入PLC寄存器中所有的信号含义和地址有CNC产厂家定PLC程者只使用不可改变和除。例如：控指令M、、T功能，通码后直送入应的寄器中CNC就绪号F149.7，伺服绪信号，码选通号F150.0等。F示（）PLC至CNC：所有至信号地址和义都由厂家决定，PLC程者只使用，不可变和删。例如系统停信号G121.4，循环起信号为G120.0，进给暂停信为G121.5等。用表示PMC制主轴停实例M06-刀；自动式RST-复位ORCM-主轴准继电器；测主轴准停信；轴准停信实际控含义：在自方式下主轴换刀指或者主准停指令发后，且系统不复位状态下可以发主轴准停指，主轴停指令控制应的元件（继器带动液压磁阀完主轴准停功。通过主轴的际检测停信号（传感，如接近开）控制停的时间检，如果出所设定的间，会出相应报警信号，果没超时间，则主准停功实施完毕。第章典型数系统结及各部分接描述数控系总类很多，前市场占有量大的SIMENS和。面介绍SIMENS810T/M数控系统。13

1414

15西门子数控系统主要以下几部分组成：1.带协处理器模块。它是控系统核心。主要括NC和共用的、实际值存储器、件程序储器引导指输入器（启芯片，以及个串行信接口。系统只一个中处理（INTEL）为和PLC所共用即节约制造成本，简化了统结构。2.系统存储器块。它主要功能是接系统储器子模块EPROM可插接机床预存储内容的UMSEPROM子模块、可以带32KB静态随机储器（SRAM作为工程序存储器扩展。3.位置测量控模块。是数控系统机床的给轴和主轴现位置馈闭环控制的口。它将数系统对轴的控制指模拟量～±2mA及相应轴的节释放信号到相应伺服单元，时对每控制轴的位反馈信进行拾、监控、计和缓冲通过总线送CPU模块的实际值寄存。系统要求的置反馈元件数字式增量位移传器，通为脉冲编码或者光尺。4.接口模快能实现系操作面板和床控制板的接口、过输入/出模块，以手轮控制模实现接、还可以连两个快测量头（用工件和具的检以及可插接户数据储器（带电的16KBRAM存储器模块。5.文字图形处器模块主要功能是行文字图形的显示理，输高分辨率的隔扫描信号提给CRT显示器的适单元。6.电源模块。包括电启动逻辑控、输入波、开关式压电源24V/5V）及风扇控等。7.监视器控制元。它监视器的一分，通接口连接到字图形理器模块，其的电位器可节监视的亮度、对度、聚等。8.监视器。有9in单色显和14in单显，现人机对话9.I/O子模块它的主功能是作为PLC的输入/出开关接口，可连多点接口信，如6FX1124-6AA01可连64点输、24点输出信号15

16810数控系统软及数据览表分类Ⅰ

名称启动程序基本程序加工循环测量循环

传输识别符————

简要说明启动基本统程序，引导系统建立工作状态NC与PLC的基本系统程，NC的基本功能选择功能，显示语种用于实现些特定加工功能的子程序软件包用于配接速测量头的测量子程序软件包，件

所在存储CPU模的EPROM存储器模上的EPROM占用一定的工件程序存器

编制者西门子公司NC机床数据机床数据

%TEA1%TEA2

NC部分与机床适数据集成PLC在使用时设定的数据ⅡⅢ

用户程序报警文本系统设定据工件主程工件子程刀补参数零点补偿R参数

%PCP%PCA%SEA%MPF%SPF%TOA%ZOA%RPA

STEP5语言编制的PLC程序，处理数控系统机床的接口和电气控制用户程序设置的报警（）和操作提示（）进给轴工区域、主轴限速、串行接口的数设定工件加工程序工件加工程序L1-L999刀具补偿数（含刀具几何值和刀具磨损值可设定零G54-G57R参数分子通道（R00-R499）和所有通道共的中R参数（R900-R999）

16KBRAM数据存储器子块工件程序储器16KBRAM数据存储器子块

机床生产厂家的设计者机床设计者或机床用户编程人员机床编程人员SINUMERIK数控系统的维护点1硬件维护特810统硬件特点模块少整体结构简，用户需调整，这要是硬软件化采用大规模成电路专用集成电的结果因此，其硬故障率低。然一旦出现系自身的件故障，往又是在用现场难以理的。为对模的检测与维，需要硬件和基本统软件行相当全面深入的析，并必须具备一的测试备，工装和应的器才有可能进。对于场，比现实的方法能够根模块的功能故障现，判断查找发生故的模块以事先准备备件替，然后根据况，决是否需要重加载数和进行始化调整，系统恢正常工作。障的模可以返修。2充分重视软及数据保护从表2-2中可以看，第ⅠⅢ两类由它们的储方式使得护问题很突出，第Ⅱ类软件数据（括PLC用户程序，警文本与PLC机床数据）是床制造厂或装设计编制并经过系列的整，优化得的，是成每台体的数控机系统的键所在。它存储于电保持的AM存储器模块中，除和修改都容易，旦这些内容改乱或失，整台机就不能常工做甚至瘫痪。此，这软件和数据保护问就很突出，以采取述措施保护这些软和数据将这些件和数据通编程器储于磁盘中者制成盘备用，同最好还能打印文字硬拷贝以便丢时能及时通设备或动输入。这软件和16

17据容易除与修改，调整带了很大方便但如果理不善，也带来严的后果特别是系统初始化整，错误的作可能除不该清除内容或载上不加载的内容造成机的全面瘫痪因此，当制定严格制度，止无关员摆弄数控统。机的操作人员编程人和维修人员应明确自的职范围（修改床数据进行初始化整工作须由专职人执行和握），避免其他人的误操造成事故。3数据调整的点数据调是数控系统一个突特点。将系适配于台机床，需处理系统与机的电气控制分，位控制部分（动装置位置反馈回）以及据传输备三个方面接口。现这些接口其中大分的设计调工作是制，设和优化有关软件和据，这个特也会反到机床的维工作中因为尽机床已经过厂调整现场的投入用调整但由于试加的局限，加工要或者控制要的改变甚至环境条的改变都会提出一新的要，需要在修中加以解。因此维修人员应对系统这些软件和据有相的了解它包括：(1)机床数据机床数据系统适于机床所设的有关据。其中：①MD1—是系统的通数据机床交使用后，些数据般不需要调。②MD200*—*为轴号，，1，和3分别表4个给轴）进给轴专用数据其中各轴的移补偿传动间隙补，复合益，KV系数（置环增益），速度，夹紧差以及轮廓监控有的数据，在维修中有可能要调整有时需要一进行数修改，一边动态记仪或存储示器检查关的给和响应，以到特性求。③MD4000—为主专用数，通过这些据的设，可对主轴同传动级的各特性分别加调整。④MD5000—为系的通用据位，主要系统的些操作和控功能的选择生，在使用中可以根需要做一些变。⑤MD5200—是主的专用据位。⑥MD540*—MD558*（*为通道，可以12）为通道用数据，机交付使用后一般不需要做调整⑦MD560*—（*为轴号同前为进给专用据位。⑧MD6000—为丝螺距误补偿数据，择该功后，可通过些数据最多定1000个补偿并分配各进给（需要关轴的用数据配合用，进行丝螺距误差补，需要激光干涉仪类的精测量仪器，绘出丝螺距误曲线。由于机数据内容广数量大因此在对它进行修与优化时，须弄清被修改据的确切含，取值围和设定方，及时出相应的修记录，免发生乱。（PLC用户软PLC户软件包括LC床数据PLC户程序和PLC报警文，这三者间有密切的系。床数据和PLC报文本都是根PLC用户程的要求设和编制的。床交付用后，一般再需要它们进行修，除非出新的口或控制要。但是维修人员应读懂机的PLC用户软，否则就无法过接口检查出机床气控制部分故障，为机床的电控制逻关系主是在LC户程序中定的。通过系面板上的“软件，以实时读出LC全输入字）。17

18输出字QB）志字（定时器（和计数器的信号态，以用来接口诊。如要进一处理与PLC有的问题应借助西门机外编器（或STEP5软件编程器不但可以来编辑传输，和读上述LC户程序而且可以对LC行在线断和状态控，如读中断堆栈，号状态变量控制以及起，P，给查找和理与LC有关故障提了很大的方。西门子810T/M数控系的自诊功能及报警理方法810统设有强的自诊断能，实监控系统的部分的作，及时识出CNC，机床中故障。控范围广，括以下方面的内容数据读，位置反回路及位置感器，序格式，CNC和LC间的数传送，处理器，加工时零件轮廓。行接口系统程序存器，电，机床数据储器，度，用程序存储器使能信和主轴功能。1.CPU控CPU块上有个红发光二管（LED，用以指示制系统的状。正常情况下按下系统启按钮的初6内该LED频繁亮，然熄灭，这时系统启完成。如果LED常亮则系统能启动，CRT也往没有显，这时可以从以几方面着手找故障因：CPU块硬件故、模块中有跨棒接错EPROM故障总线板损坏机床数据错、启动芯用错或坏。如果在行中该红色光二极亮，则表明模块中现硬件故障CPU处于死循、CPU循环期过长以至起监控应。2.EPROM储器的诊断基本系软件全部存于EPROM储器中它们的正确误是系正常工作的基本前。因此，每启动和PU环工作，系统都会动对这存储芯片的内容行总和检查一旦发总和与实际定总和符，立即显文字报，并指示错芯片的片。得注意是EPROM存器真正坏的情况并多见，比较多情况是存储模块或上面的PROM片插接不良或者不版本，不同型号不同种类的件芯片用，这类情，只要正并重新启系统，障即可除。若PROM坏，则应以用的软替换或请专维修人处理。3.常报警的处理法大部分控的故障识结果是报警显示的法给出，对于具体故障，系统有定的报警号文字显给予提示。统会根情况决定是撤消CNC备好的号，或者封循环启。对于加工行中出的故障，必时系统自动停加工过程，待处理下面对其中部分含比较广泛的警，提一些故原因及处理法，供考。（）15报警指示系统身的一些故，提示含义很明确但其中些报警的理方法需要以注意1报警反映件存储的电池即将完。该池在C示单元背面，换电池必须在系统电的情下进行，否存储内会丢失。3报警表明LC于停止态。此接口已被封，机床能工作。遇这种情况一般应用机编程器出PLC的中堆栈，可查明故障因。对偶然出现这种故障，可以采初始化的方重新启使机床复工作如果故频繁出现，明PLC设计存缺陷，应请职维修员进行处理6号报指示数据存储器子块电池将用尽。替时，必在系统断电情况下出该子模块再以新子模块替换的子模，否则会引系统故。子模块换后，需要加载其储内容。18

19这类报在故障排除，用关重新启动的法来恢系统运行。（）—报警系统RS口的报。本系有两个RS232C接口，通过正的设定数据MD5010—MD5028，与不同输设备的R口配接进行数传输。能否功的实数据传输，决于电连接，系统输设备状态，据格式，传识别符及传输波特是否正。此类报警是从这方面对据传输过程行监控及时提示用处理接故障，保持输能够利进行22报警时间监生效，示系统在60S内有传输出或到传输符，也就是传输接口不。这时般应检查设的状态设定是否正，电缆否用错接错等。28报警“环形存储溢出”表明系统不及时处传输时读入字符，即传输度太快，应虑降低统与外设双的传输特率。（）进给轴专报警100*196*（中*为号，同前）警反映机床位置闭环控中各环节可的故障是实际应用比较容出现的一类警。其：104*警为“达数模转极限”报警表明该此时要求处的数字令值高于床数据D268*(最转速额定值中规定数/模转换极限，系统法对这样数字指令值现数/转换。采取的施：降低进速度、查位置反馈传器是否出问、检查MD268*设是否正确、查驱动置是否出故等。116*警为“轮监控”警，表明进速度在于机床数据D336*定的时间内到要求速度一般是KV系设置不。可采取的施：适加大MD332*(轮廓监控公差)规定容差带调整KV系（）、检查动装置速度调器的响应特，必要重新优化。132*警为“位反馈回硬件故障”警，表检测到的位反馈信相位错误接地短路或完全没信号。可采的措施检测测量回电缆是断路，落、通过插特制的量回路短路头，判坐标轴的位控制是有故障用示波器测位置反信号的相位判断电与位置传感是否出题。168*报警为对运行中的标轴拒使能信号。坐标轴使能信号来PLC用户程。因此应当据程序定的逻辑关，检查有关的接口号状态查明原后，即可得解决办。由此可，处理坐标方面的障要涉及到方面的查内容，因，有关人员不要了解系统还要对床的其他部如测量件，驱动装以及外接口等相当的了解（）2000—2999报警一般是运行程时出现，包：指示床的些状态故障提示没有为统订购程中要求的能、指程序编制中错误。于指出序编制中的误，报不仅指明出了何种障，而且指出错的序段，此给处理带很大方。上述（）和两类警在故原因除后，机床控制面上的复键消除。（）3000—警指示内和方式第（类相似不同之处是这类报警在程编辑的模拟能中就指出错误，不必等程序运行的候。主是给编和操作人员供一个序运行前检的手段对安全操作节约程调试时有很大的帮。这类警在排除故原因后应答键消除19

20（）6000—6063警这些报警是系统本身置的，是机床电气制设计者在编P序时结合程的逻辑系，取出一能够反映机接口及气控制方故障的信息赋予特的标志位获的。如机床在运行处于这故障状，即可触发应的报，显示的文内容由警文本（%PCA）决定。因此，理这类故障，可以设计者提供详细说进行有关的查。如有说明则只能根据示的内或根据PLC户程序的有关分进行分析按给定的辑关系查找障原因这类报警在除故障因后，用报应答键除。（）6100—6163警它是系统PLC设的报警主要是给PLC程序设者的提示，机床使用过中一般会出现。（）—7031报警机床电气控制设者从编的PLC序中，提取一些能够反机床动作故的信息并赋予定的标位显示文字内也由PCA文件设，称为操作示文本提示的详细明和操方法应以设者提供说明为。此类报警需要消，当相应的态消失这些特定的志位复后，报显示会自动除。以上所为SINUMERIK810T/M系故障断方法其中的思路手段同适用于IEMENS数控系统的他系列如20、840、850、880等虽然它之间的硬件、软结构有所不，但基内容是一致。第章数控系故障诊与维修数控系常见的故障纳起来为：电源类障、显类故障、软类故障回参考类故障、参类故障故障。电源类显示类、主是理解源供给的原和显示构成。软件故障主是做好数的备份和装。参考点故障：1床返回参考点的要性：统通过参考来确定床的原点位，以正确立机床标系；可以除丝杆隙的累积误及丝杆距误差补偿加工的响。2床返回参考点的种方式机床反考点的原理当机床给轴在回参点方式，遇到参考开关挡，会马上速以系统参设定的度寻找编码出现的一个零脉冲并适当动确立考点的位置根据移的方式的不分为（1）回参点的冲方式（）回参考点“，-方式（回参考点的+，-,+方式。别如下图20

21数控系急停类报警障：一数控系统的作面板手持单元均有急停钮，用数控机床出紧急情时，需要使控机床即停止运动切断动装置的电源，由于坐标进轴超出运动位时也很严重的故，所以一般将给轴的运动位的常触点也串接急停线中。如下图示21

22从图中以看出引起停回路闭合的原因：（）停回路路（停开关按下，限位关被按）（）位开关坏（）停按钮坏该急停路所控制的间继电KA的一个常触点该接入控装置的开量输入接，以便为数系统提复位信号。数控机PLC故障诊与维数控机的可编程可制器自故障率很低而有关编程控制器面的故多数出输入、输出路。诊PLC故障可以根据形图的入、输出状信息来分故障的原因可以通PLC外围的安装有PLC件的在线联机诊断，种方法是解数控机外围故障的本方法实例：刀臂平移时拔刀故（平移至C，无拔现象）自动换的顺序为：刀臂左（A→换刀臂下（从刀拔刀）→换臂右移B）→换臂上升换刀臂右移B→，抓住轴中的刀具→主轴液压下降（松刀→换刀下降（从主拔刀）换刀臂旋转180度（刀具交位置）→换臂上升抓刀）→换臂左移C→）刀库转（找出旧刀置）→换刀左移（B→A，返旧刀具置）→换刀右移（A→→刀库动（寻找下把刀具本故障刀臂平移至位置，无拔动作，引起障有以几种可能22

23（）SQ2无信号，使松刀磁阀YV2未励磁，主仍处于刀状态，换臂不能下降（）刀接近关SQ4无信号，则刀臂升电磁阀YV1状态不变，换刀臂不能下（）磁阀有障，到控制号不能动作以上是于实际原器动作顺亦就是工艺制原理析，实际诊时可通PLC机诊断测实际控制序及检信号SQ2、SQ4的体输入址状态进行诊。第五章控机床的进伺服系的故障诊断维修当进给服系统出现障时，常有三种表方式：是在CRT操作面上显示报内容或报警息；二在进给伺服动单元用报警灯或码管显驱动单故障；三是给运动正常，但无何报警息进给伺系统常见的障：1程进给运部件超过软设定的限位或限位关设定硬限位时，会发生超现象2载：负载过大，繁正反运动及进给动链状不良时，会起过载警3行：发生在启动速段或速进给时，般是由动链润滑状不良、服增益过及外负载过等因素起的。尤其意的是伺服电机和珠丝杠接用的轴器，由于接松动联轴器本身缺陷也造成滚珠丝转动和服电动转动不同步从而使给运动忽快慢，产爬行现象4动1）如进给速度有，振动般与该轴的度环增太高或速度馈有关（）若与进给度无关振动一般与轴的位环增益太高位置反故障有关）如振动在减速过中产生，往是系统减速间设定小造成的5置误差：伺服运超过允差范时，控系就会产位置误差过的报警，包跟随误差、廓误差和定位误差6移：指令值为零，坐标仍移动，从造成位误差，通过移补偿驱动单元零速调速来除步进电驱动系统经济型控机床往往用步进机作为进给的驱动一般为开环理，往23

直流电的调速直流电的调速在数控床的起动停时，影工件的加工度。主原因是：步电机旋时，其组的通断电有一定序的。以五十拍为A→→BCCCD→→→→→的顺序通电这里A相为初始相电动每次重通电时，总是A处于通电状态。步进电机旋一定时后，电动机通电状是其中的个状态，这机床停运行断电。重新上时，步进电又从A相开始，前次结束时一定同，那么肯定电机差干个步距角工作台位置就有差异即使是成闭环制系统CNC此偏差是无法进行偿的。直流伺驱动系统故诊断与修电机上出额转用T2n表：其小该输的械率定除角度的定T2n=Pn/Ωn=9.55式中Pn单位是w,Nn单位是r/min,T2n的单位是n*m此式不适用于直流电动也适用于交电动机URUnTCCC通过公可以看出调可以改直流电机的枢绕组压，还可以变励磁组的电（实质是改磁通量大小）被称弱磁调。一般用测发电机直流电连轴运动作反馈。交流伺驱动系统故诊断与修如下图示为SPWM脉调速原理图可用计机技产生，对给定的正波用计算算出相应的冲宽度通过控制电输出相的波形。调脉宽用调整给值的大小（空比）24

25下图是门子610系列进给伺系统实物图可以分为电模块和轴的进给模，电源模块三相380V整流成600V直流电，并通过直母线排输送到进给轴的驱模块，进给轴将的直流电逆变成流的可变的方波电，控制交流服电机转速和速度25

26第六章轴驱动系统故障诊与维修数控机主轴伺服系常见故1报警信息的故障（）轴转速指令不符：因一般是输出的-10V～+10V转速模拟量或数字冲给定值偏转速指对应的数值（）轴噪声振动如果主恒速运行过中，反信号正常，轴电机在自由车的过程中异常噪和振动，一属于机问题。如果声和振动期与主轴转有关，般属于机械题（）扰：当CNC没有出速度令时主轴有返运动，调零速平和漂移补不能消除该障，一是由于电磁扰、屏、和接地措不良造成2报警信息的诊断（）载：切量过，主轴反转频繁，轴电