数控机床故障诊断与维修

1、数控机床故障诊断与维修目录o 第一章 数控铣床（加工中心）概述o 第二章 数控编程基础知识o 第三章 FANUC程序编制o 第四章 SIEMENS 820 S程序编制o 第五章 SIEMENS 820 D程序编制o 第六章 典型零件的编程操作第一章 数控机床维修概述第一节 数控机床维修的意义o 意义：加强数控机床故障诊断和维修的力量，可以提高数控机床的可靠性， 有利于数控机床的推广和使用、有利于提高数控机床的加工能力和使用效 率。o 平均无故障时间是指数控机床在使用中两次故障间隔的平均时间；平均修复时间是指数控机床从开始出现故障直至排除故障、恢复正常使用的平均时间；平均有效度是对数控设备正常工

2、作概率进行综合评价的指标，它是指一台可维修数控机床在某一段时间内维持其性能的概率。第一章 数控机床简介第一章 数控机床维修概述第二节 数控机床维修的内容o 数控机床的组成第一章 数控机床简介第一章 数控机床维修概述第二节 数控机床维修的内容o 数控机床修理的内容1、定期性计划修理大 修中 修小 修二级保养项 修定期性的工艺检查2、计划外修复故障修理 事故修理第一章 数控机床简介第一章 数控机床维修概述第三节 数控机床故障的特点第一章 数控机床维修概述第四节 数控机床故障的分类1、按故障发生的部件分类 主机故障、电气故障2、按故障性质分类系统性故障、随机性故障3、按故障产生时有无报警分类有报警显

3、示故障、无报警显示的故障4、按有无破坏性来分类破坏性故障、非破坏性放障5、按故障发生的原因分类 数控机床自身故障、数控机床外部引起的故障6、按故障发生的部位软故障、硬故障7、按故障发生的发生时间 早期故障、偶然故障、耗损故障8、按故障发生的故障范围 局部故障、分布式故障9、按故障发生的故障过程 突然故障、渐变故障10、按干扰故障分类内部干扰故障、外部干扰故障11、按伺服故障分类控制部分故障、驱动电动机故障第一章 数控机床维修概述第五节 数控机床维修的要求1、对维修人员的素质要求维修人员的素质直接决定了维修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，恢复机床的动作、功能和精度。

4、2、技术资料的要求技术资料是维修的指南，它在维修工作中起着至关重要的作用借助于技术资料可以大大提高维修工作的效率与维修的准确性。3、工具及备件的要求合格的维修工具是进行数控机床维修的必备条件，数控机床是精密设备，它对各方面的要求较普通机床高，不同的故障， 所需要的维修工具亦不尽相同。第二章 数控机床维修的基本方法第一节 数控机床维修的工艺过程第二章 数控机床维修的基本方法第二节 数控机床维修的基本原则1、先安检后通电2、先软件后硬件3、先外部后内部4、先机械后电气5、先静后动(先方案后操作)6、先公用后专用7、先简单后复杂8、先一般后特殊第二章 数控机床维修的基本方法第三节 数控机床维修前的现

5、场调查1、故障的种类2、故障的频繁程度3、外界状况4、有关操作情况5、机床情况6、运转情况7、机床和系统之间的接线情况8、数控装置的外观检查第二章 数控机床维修的基本方法第四节 数控机床维修的基本方法1、直观法2、系统自诊断法3、参数检查法4、功能测试法5、部件交换法6、测量比较法7、原理分析法8、其他方法第三章 数控机床的管理及维护第一节 数控机床的维护与管理的意义如何减小和控制加工误差，一直是数控机床加工中的的重要问题。第三章 数控机床的管理及维护第二节 数控机床的使用条件1、电源2、工作温度3、工作湿度4、位置环境5、海拔高度第三章 数控机床的管理及维护第三节 数控机床管理的内容和方法o

6、 数控设备管理的主要内容1、健全设备管理机构2、制定和健全规章制度3、建立完善的设备4、加强数控设备的验收5、加强维修队伍建设6、建立专业维修组织和维修协作网7、选择合理的维修方式8、备件国产化第三章 数控机床的管理及维护第三节 数控机床管理的内容和方法o 数控机床管理方法1、使用初期阶段2、使用一阶段后3、使用成熟阶段第三章 数控机床的管理及维护第四节 数控机床点检管理o 数控机床点检管理流程第三章 数控机床的管理及维护第四节 数控机床点检管理o 数控机床设备点检的内容1、定点2、定标3、定期4、定项5、定人6、定法7、检查8、记录9、处理10、分析第三章 数控机床的管理及维护第四节 数控机

7、床点检管理o 数控机床设备点检的周期1、每天 导轨润滑油箱2、每天 X、Y、Z轴向导轨面3、每天 压缩空气气源压力4、每天 气源自动分水滤水器和自动空气干燥器5、每天 气液转换器和增压器油面6、每天 主轴润滑恒温油箱7、每床液压系统8、每天 液压平衡系统9、每天 CNC的输入/输出单元10、每天各种电气柜散热通风装置11、每天各种防护装置12、每半年 滚珠丝杠13、每半年 液压油路14、每半年 主轴润滑恒温油箱15、每年检查并更换直流伺服电动机碳刷16、每年润滑液压泵、 滤油器清洗17、不定期 检查各轴轨道上镶条、 压紧滚轮松紧状态18、不定期 冷却水箱19、不定期 排屑器20、不定期 清理废

8、油池21、不定期 调整主轴驱动带松紧第三章 数控机床的管理及维护第四节 数控机床点检管理o 数控机床实用点检表数控机床的点检可分为日常点检和专职点检二个层次。日常点检负责对机床的一般部件进行点检，处理和检查机床在运行过程中出现的故障，由机床操作人员进行。专职点检负责对机床的关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断，制定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议， 由专职维修人员进行。数控机床的点检作为一项工作制度，必须认真执行并持之以恒，才能保证机床的正常运行。第四章 数控系统的故障诊断与维修第一节 数控系统故障的概述o 数控系统（CNC）故障诊断的重

9、要性第四章 数控系统的故障诊断与维修第一节 数控系统故障的概述o 数控系统（CNC）故障的特点1、一种故障现象可以有不同的成因。2、同种成因可以导致不同的故障现象。3、有些故障现象表面是软件故障， 而究其成因时，却有可能是硬件故障或干扰、人为因素所造成。第四章 数控系统的故障诊断与维修第二节 数控系统（CNC）的软件故障o 软件故障类型1、系统软件故障机床参数的问题引起的机床故障机床数据的问题引起的机床故障PLC程序的问题引起的机床故障2、应用软件故障加工程序问题引起的机床故障o 软件故障现象分析o 干扰及其预防第四章 数控系统的故障诊断与维修第三节 数控系统（CNC）的硬件故障o 硬件故障类

10、型1、按器件故障的成因硬性故障软性故障2、按发生部位显示器故障、 低压电器故障、 传感器故障、 总线装置故障、接口装置故障、 电源故障、 控制器故障、 调节器故障、 伺服放大器故障等。o 由软件故障引起的硬件故障机床的实际运行中，有一部分硬件故障是有软件故障而引起的， 这些故障一般只要将软件问题解决，硬件故障也就会消失。因此，对于遇到机床数控系统硬件出现了故障的时候要综合地考虑第四章 数控系统的故障诊断与维修第四节 数控系统故障与维修综述o 经济型数控机床系统故障以经济型数控车床为例，介绍其常见故障分析与排除方法。o 全功能型数控机床统故障现以FANUC0i铣床为例，介绍报警信息不明或无报警信

11、号的常见故障分析与排除方法第四章 数控系统的故障诊断与维修第五节 加工程序问题引起的机床故障这类故障大部分在调试新编制的加工程序或者修改已存在的加工程序时出现，机床不能正常运行，这也是我们在生产过程中最常遇见的故障。出现故障时，一般数控系统都可以给出报警信息，因此，可以根据报警信息对加工程序进行分析和检查，纠正程序后，故障可排除。有时利用系统单步执行功能，可以准确定位故障点，发现程序错误后，修改程序，即可排除故障。还有一部分故障是由于操作人员的误操作或者系统受到电磁干扰等原因，使加工程序发生变化。o 常见的加工程序问题o 加工程序出现问题的故障处理实例第四章 数控系统的故障诊断与维修第六节 操

12、作面板问题引起的机床故障数控车床的类型和数控系统的种类很多，以及各生产厂家设计的操作面板也不尽相同，但操作面板中各种旋钮、按钮和键盘上键的基本功能与使用方法基本相同。o 操作面板故障的分类o 操作面板问题引起的故障处理实例第四章 数控系统的故障诊断与维修第七节 系统死机的故障检修数控系统简单来说就是一台可以控制数控机床的计算机系统， 其故障有与一般计算机共有的故障，又有与其联系数控机床的特殊性。引起数控系统数控系统死机的原因也因此分为软件故障和硬件故障。o 系统死机故障的分类o 系统死机故障故障处理实例第四章 数控系统的故障诊断与维修第八节 显示器故障的检修有时系统起动后屏幕没有显示，原因是显

13、示器有问题。诊断这类故障时，首先看系统起动后各种指示灯是否正常，是否有硬件报警警示。如果指示灯都正常，硬件也没有报警，说明应该是显示器故障。如果对机床特别熟悉，可以在没有显示的情况下执行一些简单的操作，进一步验证显示器的故障。o 显示器故障的分类o 显示器故障的维修与诊断o 显示器故障故障处理实例第四章 数控系统的故障诊断与维修第九节 显示器故障的检修数控系统自诊断功能很强，当电源出现短路、电压过低、系统温度过高时，为了保护系统，避免出现没有必要的损坏，系统会自动关机。重新开机时，系统还可以起动，但当检测到问题时， 又会立即自动关机。o 系统自动掉电关机故障检修的检修流程o 系统掉电关机故障处

14、理实例第四章 数控系统的故障诊断与维修第十节 数控系统存储器故障和检修存储器是数控系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。系统中全部信息，包括输入的原始数据、程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，系统才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为固态存储器和动态存储器。o固态存储器和动态存储器存储内容的区别o数控系统存储器故障处理实例第五章 数控系统的故障诊断与维修第一节 数控机床机械故障概述o 数控机床机械故障的类型1、功能型故障2、动作型故障3、结构型故障4、使用型故障o 数控机床机械故障形成的特性1、潜在性2、渐发性3、耗损

15、性4、模糊性5、多样性o 数控机床机械故障特点1、进给传动链故障2、主轴部件故障3、自动换刀装置（ATC）故障4、行程开关压合故障5、附件的可靠性第五章 数控系统的故障诊断与维修第二节数控机床机械故障诊断方法o 诊断技术三个基本环节是检查异常、诊断故障状态和部位、分析故障类型。四项基本技术是检查测量技术、信号处理技术、识别技术和预测技术。o 具体诊断方法1、简易诊断技术问、看、听、摸、闻2、精密诊断技术温度监测、振动监测、噪声监测、油液分析、裂纹监测、无损探伤法第五章 数控系统的故障诊断与维修第三节 数控机床机械故障诊断步骤首先先确定大致的诊断方向，由于是电气故障，我们可以采取对电路进行通、断

16、电检查。步骤如下：1、断电检查检查前断开总电源，然后根据故障可能产生的部位逐步找出故障点。2、通电检查若断电检查没有找出故障，可对设备做通电检查。3、对多故障并存的电路应分清主次，按步检修。4、按规定认真填写故障调查与诊断记录表。第六章 主轴设备的故障与维修第一节 数控机床主轴的故障与维修数控机床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，它的回转精度影响工件的加工精度；它的功率大小与回转速度影响加工效率；它的自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程度。o 主轴部件常见的故障及其诊断方法o 主轴损坏的机械检修方法o 数控车机主轴系统故障的检修流程第六章 主轴设备的故障与维修第二节 主轴通用变频器常见

17、故障诊断与排除主轴变频器的主要作用就是给主轴调速，实现主轴的无级变速，为了保证驱动器的安全、可靠的运行，在主轴伺服系统出现故障和异常等情况时，设置了较多的保护功能。这些保护功能与主轴驱动器的故障检测与维修密切相关。o 主轴变频器的保护种类o 主轴变频器报警说明o 主轴通用变频器常见故障及处理第七章 自动换刀装置及工作台的故障与维修第一节 自动换刀装置的维修与调整自动换刀装置应当具备换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。o 自动换刀装置的分类o 自动装置常见故障及排除方法o 数控机床刀架故障检修流程第七章 自动换刀装置及工作台的故障与维修第二节 工作台的故

18、障与维修数控机床工作台形式可以有很多种的分类方法。根据形状可以分为：圆形数控机床工作台、方形数控机床工作台、长方形数控机床工作台等。o T槽工作台的特点o 平面工作台的常见故障及排除方法o 回转工作台的常见故障及排除方法第八章进给系统的故障与维修第一节 滚珠丝杠的故障与维修滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。o 滚珠丝杠副的特点o 滚珠丝杠副故障诊断o 丝杠副的损坏现象及修理方法第八章进给系统的故障与维修

19、第二节导轨的故障与维修导轨的截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形和圆形等。三角形导轨的导向性好；矩形导轨刚度高；燕尾形导轨结构紧凑；圆形导轨制造方便，但磨损后不易调整。o 导轨的分类o 导轨的故障与诊断o 液体静压导轨的调整与维修o 导轨修理的原则o 导轨面的机械修复方法第九章 液压系统和气动系统的故障与维修第一节 液压系统的故障与维修液压传动系统在数控设备的机械控制与系统调整中占有很重要的位置，它所担任的控制、调整任务仅次于电气系统。液压传动系统被广泛应用到主轴的拉刀、主轴箱齿轮的变档和主轴轴承的润滑、自动换刀装置、静压导轨、回转工作台及尾座等结构中液压系统的作用。o 油液污染对机床系统的o

20、液压系统常见故障及其诊断方法o 液压系统维护的要点o 液压油使用注意要点o 液压系统的点检与定检o 液压系统的拆卸和检修时的注意事项第九章 液压系统和气动系统的故障与维修第二节 气动系统的故障与维修气动系统与液压系统一样，其目的是为了驱动用于各种不同目的的机械装置。一个气动系统通常包括：气源设备、气源处理元件、压力控制阀、润滑元件、方向控制阀、各类传感器、流量控制阀、气动执行元件以及其他辅助元件。o 气动系统常见故障及其诊断方法o 气动系统维护的要点o 气动系统的点检项目及内容第十章 润滑系统的故障与维修第一节 润滑系统的故障与维修机床润滑系统在机床整机中占有十分重要的位置，其设计、调试和维修保养， 对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。o 数控机床润滑的特点o 数控机床常用的润滑方法o 润滑系统常见故障及其诊断方法第十一章 伺服系统的故障与维修第一节 伺服系统的概述伺服驱动系统的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。数控机床的最高移动速度、跟踪速度、定位精度等重要指标都取决于伺服系统的动态和静态特性。o伺服系统的分类o数控机床对伺服系统的基本要求第十一