数控机床故障诊断课件

数控机床控制技术与系统第十章数控机床故障诊断加工中心坐标轴爬行故障进给传动链故障加工中心换刀故障伺服过载故障机床数据数控机床控制技术与系统第十章数控机床故障诊断加工中心坐标1数控机床控制技术与系统加工中心坐标轴爬行故障运动部件进给时不是连续的匀速运动，而是时走时停，这种现象称为爬行。爬行多发生在低速进给运动，速度有时为0.05mm/min，微小位移达0.001mm/次。在机械传动方面，产生爬行的主要原因是由摩擦系数随相对运动速度不同而造成的，为避免爬行现象的出现，可同时采取几项措施，包括：采用滚动导轨、塑料导轨和静压导轨等；在电气控制方面，若电气参数（如增益等）、垂直轴的平衡、电磁制动器、位置检测、速度检测等调整不当、污染等都会引起爬行现象。速度位移爬行现象数控机床控制技术与系统加工中心坐标轴爬行故障2数控机床控制技术与系统①②③诊断流程图加工中心坐标轴爬行故障数控机床控制技术与系统①②③诊断流程图加工中心坐标轴爬行故障3数控机床控制技术与系统主轴箱立柱平衡油缸伺服电机电磁制动器Y机壳制动盘衔铁电磁铁心励磁线圈电机转子弹簧参考P44图3-11①平衡油缸和②电磁制动器加工中心坐标轴爬行故障蓄能器主轴箱平衡链条立柱平衡链条数控机床控制技术与系统主轴箱立柱平衡油缸伺服电机电磁制动器Y4数控机床控制技术与系统③外加电压参考法9651456DC+24V-10~+10V＋SIMODRIVE611A驱动装置闭环控制插入单元功率模块电位器干电池使能信号短接参考P223图4-29-X331接线端子加工中心坐标轴爬行故障数控机床控制技术与系统③外加电压参考法9651456DC+25数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障部位XYZW参考P226图10-6立柱工作台（沿床身前后运动）横梁（沿立柱上下运动）主轴箱（沿横梁左右运动）主轴头及刀具交换装置主轴头及刀库数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障部位XYZW参考P26数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障部位1－同步齿形带2－带轮3－Y轴伺服电机4－光电编码器5－横梁6－主轴箱反向间隙轴向窜动联接松动编码器损坏伺服电机故障数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障部位1－同步齿形带7数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断1.反向间隙诊断＋Y－Y主轴千分表工作方式开关手动增量点动INC×10μm找正千分表，－Y向点动10次，－Y向累积移动50μm，再＋Y向点动10次，观察千分表指针是否归零，以此判断Y轴是否存在反向间隙。参考P226图10-8a数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断1.反向间隙诊断8数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断2.轴向窜动诊断Y轴滚珠丝杠滚珠千分表JOG手动连续＋Y－Y工作方式开关找正千分表，在JOG方式下，主轴箱沿Y轴正、反向连续运动，观察千分表表针有无明显摆动，以此判断丝杠在Y轴是否存在窜动。参考P226图10-8b数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断2.轴向窜动诊断9数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断3.联结松动伺服电机与同步齿形带轮的联结有松动，造成伺服电机旋转时同步带轮出现忽紧忽松的现象。同步带轮电机轴紧固螺母伺服电机数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障诊断3.联结松动10数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障分析伺服驱动数控系统光电编码器

Y轴伺服电机上的光电编码器在Y轴传动链之外，通过同步齿形带的传动比和丝杠螺距间接测量出Y轴的直线位移量，组成半闭环伺服系统。若传动链中某个部位出现问题，编码器是测量不出来的，数控系统认为运动状态是好的，不产生报警。因此，当同步带轮联结出现松动时，造成Y轴运动出现随机性的抖动，表现为Y轴方向尺寸无规律的超差，但编码器不能直接测量出这个由传动链问题造成的尺寸误差，也就不能对Y轴进行精确的位置控制。数控机床控制技术与系统进给传动链故障故障分析伺服驱动数控系统11数控机床控制技术与系统加工中心换刀故障（紧刀）（松刀）因为主轴轴线与刀库刀位点轴线中心距大于换刀臂的回转直径，因此，换刀臂分别在刀库和主轴处进行拔刀和插刀的动作。刀库、换刀臂和主轴之间的关系参考P227-228图10-10数控机床控制技术与系统加工中心换刀故障（紧刀）（松刀）12数控机床控制技术与系统加工中心换刀故障换刀臂运动轨迹复位（换刀开始、结束点）刀库抓刀（新）刀库选刀完成，新刀具到换刀点刀库拔刀（新）复位主轴抓刀（旧）主轴准停，抓刀后松刀主轴拔刀（旧）主轴插刀（新）换刀臂旋转，新旧刀具交换插刀后紧刀复位刀库旋转，旧刀位到换刀点刀库插刀（旧）刀库轴线换刀臂轴线主轴轴线换刀平面数控机床控制技术与系统加工中心换刀故障换刀臂运动轨迹复位（换13数控机床控制技术与系统伺服过载故障故障显示400号伺服报警：X轴过载诊断数据位720.1～727.1为“1”，“过载报警”确认数控机床控制技术与系统伺服过载故障故障显示400号伺服报警：14数控机床控制技术与系统伺服过载故障故障诊断流程αα系列伺服放大单元数控机床控制技术与系统伺服过载故障故障诊断流程αα系列伺服放15数控机床控制技术与系统伺服过载故障过载原因1.外部因素环境温度高，散热不好。电网电压低或缺相，造成整流电压降低，电流增大。切削条件苛刻，负载增大。2.内部因素伺服电机退磁，在转矩不变的情况下，磁场强度降低，造成电流增大。伺服电机内热敏电阻灵敏度降低，造成过热误报警。驱动装置主电路整流或逆变端管子短路，造成电流增大。。

PTC热敏电阻属于临界温度型。当温度上升到某临界点时，其电阻值突然下降，可用于过载保护电路。热敏电阻是一种新型的半导体测温元件，有正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）两大类。前者是电阻值随温度升高而增大；后者是电阻值随温度升高而减小。热敏电阻的测量范围为－50～＋300

C。数控机床控制技术与系统伺服过载故障过载原因1.外部因素环境温16数控机床控制技术与系统机床数据故障报警CRT显示1160报警：“Contourmonitoring”轮廓监控“0”为第一轴，设定为X轴第116号报警查报警手册，对116报警的说明（“”为轴号，可表示为0、1、2、3）参考P219-220表10-1数控机床控制技术与系统机床数据故障报警CRT显示1160报警17数控机床控制技术与系统机床数据故障所涉及的机床数据数据号含义允许值标准值MD332

轮廓监控允差带0～320001000MD336

轮廓监控生效速度1～240000MD156

伺服使能切断延迟时间0～16000200数控机床控制技术与系统机床数据故障所涉及的机床数据数据18数控机床控制技术与系统机床数据轮廓监控允差带在稳速阶段，跟随误差E是稳定的，轮廓无偏差。但是，由于负载扰动等因素造成进给速度波动。在轮廓控制过程中，微小的跟随误差波动还是允许的。当实际轮廓误差大于MD332设定值时，就要产生116报警。数控机床控制技术与系统机床数据轮廓监控允差带19数控机床控制技术与系统故障处理机床数据1）增大MD332的设定值，使允差带大于轮廓偏差。但是，如果实际轮廓偏差已经很大了，片面地用增大允差带的的方法来消除报警是不合适的。2）在保持MD332设定值不变的情况下，减小位置增益KV可以增大允差带，使实际轮廓偏差在允差带内。如设MD332为1000，KV由1改为0.7，则允差带由原来的125μm增大为160μm。但减小KV值会影响系统的快速