数控机床维护及数控系统故障诊断005gfqo.docx

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1、烟台工程程职业技技术学院院数控技术术系 数控设设备应用用与维护护专业 08 级毕业设计计（论文文）题 目目:数控控机床维维护及数数控系统统故障诊诊断姓名张涛涛 学学号2000800800047指导教师师（签名名）二年 月 日烟台工程程职业技技术学院院毕业设设计（论论文)诚 信 承 诺诺 书本人慎重重承诺：我所撰写写的设计计（论文文）数数控机床床维护及及数控系系统故障障诊断是是在老师师的指导导下自主主完成，没没有剽窃窃或抄袭袭他人的的论文或或成果。如如有剽窃窃、抄袭袭，本人人愿意为为由此引引起的后后果承担担相应责责任。毕毕业论文文（设计计）的研研究成果果归属学学校所有有。 学生(签名)年 月月

2、日日目录一数控机机床4(一) 数数控机床床的产生生及发展展4（二）数数控机床床的特点点5二数控机机床的维维修6（一）维维修的内内容6（二）维维修的特特点6（三）维维修的目目的：77（四）故故障诊断断的方法法：8三主内容容11（一）主主轴部分分11（二）主主轴部件件12（三）电电气部分分结构115四常见的的维护问问题177五具体的的维护问问题199（一）位位置偏差差的报警警19（二）机机床“爬行”与振动动19结束语222致谢222参考文献献23摘要数控机床床故障诊诊断及维维护是数数控机床床调试和和使用过过程中很很重要的的组成部部分，是是目前制制约数控控机床发发挥正常常作用的的因素之之一。随随着数

3、控控机床越越来越多多的推广广和使用用，对数数控机床床的诊断断和维修修就提出出了更高高的要求求。科学学技术的的发展对对机械产产品提出出了高精精度、高高复杂性性的要求求，而且且产品的的更新换换代也在在加速，这这对机床床不仅提提出了精精度和效效率的要要求而且且也对其其提出了了通用性性和灵活活性的要要求。数数控机床床就是针针对这种种要求而而产生的的一种新新型自动动化机床床。数控控机床集集微电子子技术、计计算机技技术、自自动控制制技术及及伺服驱驱动技术术、精密密机械技技术于一一体，是是高度机机电一体体化的典典型产品品。它本本身又是是机电一一体化的的重要组组成部分分，是现现代机床床技术水水平的重重要标志志

4、，坚持持做好数数控机床床的日常常保养和和维修工工作，可可以有效效地提高高元器件件使用寿寿命，避避免产生生或及时时消除事事故隐患患，使机机床保持持良好的的运行状状态。关键词：数控机机床；故故障；维维修数控机床床维护及及数控系系统故障障诊断张 涛一 数控机机床(一) 数数控机床床的产生生及发展展自从19952年年美国麻麻省理工工学院研研制出世世界上第第一台数数控机床床以来，数数控机床床在制造造工业，特特别是在在汽车、航航空航天天、以及及军事工工业中被被广泛地地应用，数数控技术术无论在在硬件和和软件方方面，都都有飞速速发展。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 19

5、48年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产

6、量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系

7、统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面也有较快的发展。 时 间名 称称19522年NC数控控铣床19588年MC加工工中心19611年DNC计计算机直直接数控控19655年AC自适适应控制制19733年CNC计计算机数数控19744年CAC/CAMM计算机机辅助设设计/制制造19799年FMC/FMSS柔性制制造单元元/系统统19800年CIMSS计算机机集成制制造系统统未来数控控机床的的类型将将更加多多样化，多多工序集集中加工工的数控控机床品品种越来来越多；激

8、光加加工等技技术将应应用在切切削加工工机床上上，从而而扩大多多工序集集中的工工艺范围围；数控控机床的的自动化化程度更更加提高高，并具具有多种种监控功功能，从从而形成成一个柔柔性制造造单元，更更加便于于纳入高高度自动动化的柔柔性制造造系统中中。（二） 数数控机床床的特点点1.特点点：加加工精度度高，具具有稳定定的加工工质量； 可可进行多多坐标的的联动，能能加工形形状复杂杂的零件件； 加加工零件件改变时时，一般般只需要要更改数数控程序序，可节节省生产产准备时时间； 数控折弯弯机机床本本身的精精度高、刚刚性大,可选择择有利的的加工用用量，生生产率高高（一般般为普通通机床的的355倍）； 机机床自动动

9、化程度度高，可可以减轻轻劳动强强度； 对操作作人员的的素质要要求较高高，对维维修人员员的技术术要求更更高。二 数数控机床床的维修修（一） 维修修的内容容 数控机机床由机机床本体体（包括括液压、气气动和润润滑装置置等）和和电气控控制系统统两大部部分组成成。就机机床本体体而言，由由于机械械部件处处于运动动摩擦过过程中，因因此，主主轴箱的的冷却和和润滑，导导轨副和和丝杠螺螺母副的的间隙调调整、润润滑及支支承的预预紧，液液压和气气动装置置的压力力和流量量调整等等。数控控机床最最终是以以位置控控制为目目的，所所以，位位置检测测装置维维护的好好坏将直直接影响响到机床床的运动动精度和和定位精精度。因因此，电

10、电气系统统的故障障诊断及及维护，内内容多，设设计面广广，是维维护和故故障诊断断的重点点部分。（二） 维修修的特点点 1.数数控机床床是高投投入、高高精度、高高效率的的自动化化设备； 2.一一些重要要设备处处于关键键的岗位位和工序序，因故故障停机机时，影影响产量量和质量量； 3.数数控机床床在电气气控制系系统和机机械结构构比普通通机床复复杂，故故障检测测和诊断断有一定定的难度度。按照数控控机床故故障频率率的高低低,整个个使用寿寿命期大大致可分分为三个个阶段,即初始始使用故故障期,相对稳稳定运行行期以及及寿命终终了期.如图所所示。（1）初初始使用用期整机安装装调试后后,开始始运行半半年至一一年期间

11、间,故障障频率较较高,一一般无规规律可循循.在这这个时期期,电气气、液压压和气动动系统故故障频率率约占整整个初始始使用期期的900%,为为此,要要加强对对机床的的监测,勤记录录,定期期对机床床进行机机电调整整,以保保证设备备各种运运行参数数处于技技术规范范之内。（2）相相对稳定定运行期期进入相对对稳定的的正常运运行期后后,各类类元器件件器质性性的故障障较为罕罕见,但但不排除除偶发性性故障的的产生,所以仍仍要坚持持记录。另另外,要要坚持每每个六个个月对设设备醉一一次机电电综合检检测和复复校，这这个时期期内，机机电故障障发生的的概率近近乎相等等，且大大多数可可以排除除。（3）寿寿命终了了期机床进入

12、入寿命终终了期后后，各类类元器件件开始加加速磨损损和老化化，故障障频率开开始逐年年递增，故故障性质质属于渐渐发性和和器质性性的。故故障诊断断时往往往不能单单纯地从从机械方方面或电电气方面面来考虑虑，必须须加以综综合，全全方位的的加以考考虑。（三） 维修修的目的的：数控机床床是机电电一体化化在机修修加工领领域中的的典型产产品，具具有高精精度、高高效率和和高技术术的要求求外，还还应该具具有高可可靠性。要发挥数控机床的高效益，就要保证他的开动率，这就对数控机床提出了稳定性和可靠性的要求。衡量该要求的指标是平均无故障时间MTBF，即为两次无故障时间；同时，当设备出故障后，要求排故障的修理时间MTTR越

13、短越好，所以衡量上述要求的另一个指标时平均有效度A：A=MTBF/MTBF+MTTR,为提高MTBF，降低MTTR,一方面要加强日常维护，延长无故障时间；另一方面出故障后，要尽快诊断出故障原因加以恢复，其实可以用通俗的话讲，就是平时要注意保养避免出病；生病后，要及时就医，诊断出病因，对症下药尽快康复。衡量的指指标有： MTTBF平均无无故障时时间 MTTTR排除故故障的修修理时间间 平均均有效度度A： A=MTBBF/（MMTBFF+MTTTR）特别是对对柔性制制造系统统，任何何一台数数控机床床出故障障都会影影响带整整条生产产线的运运行，其其经济损损失是相相当大的的，因此此快速诊诊断出故故障原

14、因因和加强强日常维维护就显显得很重重要了。（四）故故障诊断断的方法：1.故障障诊断主主要内容容：故障诊诊断的实实质是在在诊断对对象出现现故障的的前提下下,通过过来自外外界或系系统本身身的信息息输入,经过处处理,判判断出故故障种类类,定为为故障部部位(元元部件),进而而估计出出故障可可能时间间、严重重程度、故故障原因因等,甚甚至还可可以提供供评价、决决策以及及进行维维修的建建议。 现现代故障障诊断的的主要内内容应包包括实时时监测技技术,故故障分析析(诊断断)技术术和故障障修复方方法三个个部分。从从信息获获取到故故障定位位,再到到故障的的排除,作为单单独的技技术领域域发展的的同时,又作为为故障诊诊

15、断的技技术共同同协调发发展。2.故障障诊断应应遵循的的原则及及常用的的仪器和和技术资资料（1）第第一，先先外部后后内部数数控机床床的检修修要求维维修人员员掌握先先外部后后内部的的原则，由由外向内内逐一进进行检查查排除。第第二，先先机械后后电气首首先检查查机械是是否正常常，行程程开关是是否灵活活，气动动液压部部分是否否正常等等，在故故障检修修之前，首首先注意意排除机机械的故故障。第第三，先先静后动动维修人人员本身身要做到到先静后后动。首首先询问问机床操操作人员员故障发发生的过过程及状状态，查查阅机床床说明书书、图纸纸资料，进进行分析析后，才才可动手手查找和和处理故故障。（2）诊诊断常用用的仪器器

16、、仪表表及工具具万用表表可测测电阻、交交、直流流电压、电电流。相序表表可检检测直流流驱动装装置输入入电流的的相序。转转速表可测量量伺服电电动机的的转速，是是检查伺伺服调速速系统的的重要依依据。钳钳形电流流表可可不断线线检测电电流。测测振仪是振动动检测中中最常用用、最基基本的仪仪器。短短路追踪踪仪可可检测电电气维修修中经常常碰到的的短路故故障现象象。逻辑辑测试笔笔可测测量数字字电路的的脉冲、电电平。IIC测试试仪用用于数控控系统集集成电路路元件的的检测和和筛选。工工具弹弹头钩形形扳手、拉拉锥度平平键工具具、弹性性手锤、拉拉卸工具具等。 （3）诊诊断用技技术资料料主要有有：数控控机床电电气说明明书

17、，电电气控制制原理图图，电气气连接图图，参数数表，PLCC程序，编编程手册册，数控控系统安安装与维维修手册册，伺服服驱动系系统使用用说明书书等。数数控机床床的技术术资料非非常重要要，必须须参照机机床实物物认真仔仔细地阅阅读。一一旦机床床发生故故障，在在进行分分析的同同时查阅阅相关资资料。 3.常用用的诊断断方法（1）直直观检查查法它是是维修人人员最先先使用的的方法。在在故障诊诊断时，首首先要询询问，向向故障现现场人员员仔细询询问故障障产生的的过程、故故障表象象及故障障后果，并并且在整整个分析析、判断断过程中中可能要要多次询询问；其其次是仔仔细检查查，根据据故障诊诊断原则则由外向向内逐一一进行观

18、观察检查查。总体体查看机机床各部部分工作作状态是是否处于于正常状状态(例例如各坐坐标轴位位置、主主轴状态态、刀库库、机械械手位置置等)，各各电控装装置(如如数控系系统、温温控装置置、润滑滑装置等等)有无无报警指指示，局局部特别别要注意意观察电电路板的的元器件件及线路路是否有有烧伤、裂裂痕等现现象、电电路板上上是否有有短路、断断路，芯芯片接触触不良等等现象，对对于已维维修过的的电路板板，更要要注意有有无缺件件、错件件及断线线等情况况；再次次是触摸摸，在整整机断电电条件下下可以通通过触摸摸各主要要电路板板的安装装状况、各各插头座座的插接接状况、 各功率率及信号号导线(如伺服服与电机机接触器器接线)

19、的联接接状况等等来发现现可能出出现故障障的原因因。 （22）仪器器检查法法使用常常规电工工仪表，对对各组交交、直流流电源电电压，对对相关直直流及脉脉冲信号号等进行行测量，从从中找寻寻可能的的故障。例例如：用用万用表表检查各各电源情情况，以以及对某某些电路路板上设设置的相相关信号号状态测测量点的的测量，用用示波器器观察相相关的脉脉动信号号的幅值值、相位位甚至有有、无，用用PLCC 编程程器查找找PLCC程序中中的故障障部位及及原因等等等。（3）功功能程序序测试法法 功能能程序测测试法是是将数控控系统的的G、MM、S、TT、F功功能用编编程法编编成一个个功能试试验程序序，并存存储在相相应的介介质上

20、。在在故障诊诊断时运运行这个个程序，可可快速判判定故障障发生的的可能起起因。功功能程序序测试法法常应用用于以下下场合：机床加加工造成成废品而而一时无无法确定定是编程程操作不不当、还还是由于于数控系系统故障障引起的的。 数控系系统出现现随机性性故障。一一时难以以区别是是外来干干扰，还还是系统统稳定性性差时。 闲置时时间较长长的数控控机床在在投入使使用前或或对数控控机床进进行定期期检修时时。 （44）信号号与报警警指示分分析法 硬件报报警指示示这是指指包括伺伺服系统统、数控控系统在在内的各各电子、电电器装置置上的各各种状态态和故障障指示灯灯，结合合指示灯灯状态和和相应的的功能说说明便可可获知指指示

21、内容容及故障障原因与与排除方方法。 软件报报警指示示如前所所述的系系统软件件、PLLC程序序与加工工程序中中的故障障通常都都设有报报警显示示，依据据显示的的报警号号对照相相应的诊诊断说明明手册便便可获知知可能的的故障原原因及故故障排除除方法。 （5）接接口状态态检查法法现代数控控系统多多将PLLC集成成于其中中，而CCNC与与PLCC之间则则以一系系列接口口信号形形式相互互通讯联联接。有有些故障障是与接接口信号号错误或或丢失相相关的，这这些接口口信号有有的可以以在相应应的接口口板和输输入/输输出板上上有指示示灯显示示，有的的可以通通过简单单操作在在CRTT屏幕上上显示，而而所有的的接口信信号都

22、可可以用PPLC编编程器调调出。这这种检查查方法要要求维修修人员既既要熟悉悉本机床床的接口口信号，又又要熟悉悉PLCC编程器器的应用用。 （66）参数数检查法法 数控控系统、PPLC及及伺服驱驱动系统统都设置置许多可可修改的的参数以以适应不不同机床床、不同同工作状状态的要要求。这这些参数数不仅能能使各电电气系统统与具体体机床相相匹配，而而且更是是使机床床各项功功能达到到最佳化化所必需需的。因因此，任任何参数数的变化化(尤其其是模拟拟量参数数)甚至至丢失都都是不允允许的；而随机机床的长长期运行行所引起起的机械械或电气气性能的的变化会会打破最最初的匹匹配状态态和最佳佳化状态态。此类类故障需需要重新

23、新调整相相关的一一个或多多个参数数方可排排除。这这种方法法对维修修人员的的要求是是很高的的，不仅仅要对具具体系统统主要参参数十分分了解，既既知晓其其地址熟熟悉其作作用，而而且要有有较丰富富的电气气调试经经验。 （7）试试探交换换法即在在分析出出故障大大致起因因的情况况下，维维修人员员可以利利用备用用的印刷刷电路板板、集成成电路芯芯片或元元器件替替换有疑疑点的部部分，从从而把故故障范围围缩小到到印刷线线路板或或芯片一一级。采采用此法法之前应应注意以以下几点点： 更换任任何备件件都必须须在断电电情况下下进行。 许多印印制电路路板上都都有一些些开关或或短路棒棒的设定定以匹配配实际需需要，因因此在更更

24、换备件件板上一一定要记记录下原原有的开开关位置置和设定定状态，并并将新板板作好同同样的设设定，否否则会产产生报警警而不能能工作。 某些印印制电路路板的更更换还需需在更换换后进行行某些特特定操作作以完成成其中软软件与参参数的建建立。这这一点需需要仔细细阅读相相应电路路板的使使用说明明。 有些印印制电路路板是不不能轻易易拔出的的，例如如含有工工作存储储器的板板，或者者备用电电池板，它它会丢失失有用的的参数或或者程序序。必须须更换时时也必须须遵照有有关说明明操作。 鉴鉴于以上上条件，在在拔出旧旧板更换换新板之之前一定定要先仔仔细阅读读相关资资料，弄弄懂要求求和操作作步骤 之后再再动手，以以免造成成更

25、大的的故障。（8）测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整和维修方便，在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。 （9）特殊处理法 当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维

26、修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律。故障处处理对策策除非出出现影响响设备或或人身安安全的紧紧急情况况，不要要立即切切断机床床的电源源，应保保持故障障现场。从从机床外外观、CCRT显显示的内内容、主主板或驱驱动装置置报警灯灯等方面面进行检检查。可可按系统统复位键键，观察察系统的的变化，报报警是否否消失。如如消失，说说明是随随机性故故障或是是由操作作错误引引起的。如如不能消消失，把把可能引引起该故故障的原原因罗列列出来，进进行综合合分析、判判断，必必要时进进行一些些检测或或试验，达达到确诊诊故障的的目的。三 主内内容（一） 主轴部部分数控机床床对主轴轴要求在在很宽范范围内转转速连续续可调，恒恒

27、功率范范围宽，当当要求机机床有螺螺纹加工工功能、准准停功能能和恒线线速加工工等功能能时，就就要求主主轴提出出相应的的进给控控制和位位置控制制要求。主轴驱动系统的故障诊断与维修： 常见故障： 1.外界干扰当主轴转速指令为零时，主轴仍往复转动，调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。原因为受电磁干扰，屏蔽和接地措施不良。 2.过载电机过热，驱动装置显示过电流报警，检查切削用量是否过大，正，反转是否频繁。 3.主轴定位主轴定位控制一种是利用磁性传感器的电气准停控制，另一种是编码器的准停控制。准停要经过减速过程，如减速或增益参数设置不当，传感器失灵等可引起定位抖动。 4.无转进给要执行每转进给的指令，主

28、轴必须有每转一个脉冲的反馈信号，一般情况下为主轴编码器有问题。5.主轴轴电机不不转CCNC系系统至主主轴驱动动装置除除了转速速模拟量量（010伏伏）控制制信号外外，还有有使能控控制信号号，一般般为DCC+244继电器器线圈电电压。另另外主轴轴启动条条件，如如润滑，冷冷却等是是否满足足。（二）主主轴部件件1、维护护特点机床的主主轴部件件是机床床重要部部件之一一，它带带动工件件或刀具具执行机机床的切切削运动动，因此此数控机机床主轴轴部件的的精度，抗抗振性和和热变形形对加工工质量有有直接的的影响，由由于数控控机床在在加工过过程中不不进行人人工调整整，这些些影响就就更为严严重。主轴部件件是影响响机床加

29、加工精度度的主要要部件，它它的回转转精度影影响工件件的加工工精度，它它的功率率大小与与回转精精度影响响加工效效率；它它的自动动变速，准准停和换换刀等影影响机床床的自动动化程度度。因此此，要求求主轴部部件具有有与本机机床工作作性能相相适应的的高回转转精度、刚刚度、抗抗震性、耐耐磨性和和低的温温升。在在结构上上，必须须很好地地解决刀刀具和工工件的装装夹，轴轴承的配配置、轴轴承间隙隙调整和和润滑密密封等问问题。主轴的结结构根据据数控机机床的规规格、精精度采用用不同的的主轴轴轴承。（1）主主轴润滑滑为了保证证主轴有有良好的的润滑，减减少摩擦擦发热，同同时又能能把主轴轴组件的的热量带带走，通通常采用用循

30、环式式润滑系系统。用用液压泵泵供油强强力润滑滑，在油油箱中使使用油温温控制器器控制油油液温度度。（2）防防泄漏在密封件件中，被被密封的的介质往往往是以以穿漏、渗渗透或扩扩散的形形式越界界渗漏到到密封连连接处的的彼测卧式式加工中中心主轴轴前支承承处采用用的双层层小间隙隙密封装装置。要要是间隙隙密封结结构能在在一定的的压力和和温度范范围内具具有良好好的密封封防漏性性能，必必须保证证法兰盘盘与主轴轴及轴承承端面的的配合间间隙。如如下图 主轴轴前支承承的密封封结构1进油油口；22轴承；3套筒；4、55法兰盘盘；6主轴；7泄漏孔孔；8回油斜斜孔；99泄油孔孔。（3）刀刀具夹紧紧在活塞推推动拉杆杆松开刀刀

31、柄的过过程中，压压缩空气气由喷气气头经过过活塞中中心孔和和拉杆中中的孔吹吹出，将将锥孔清清理干净净，防止止主轴锥锥孔中掉掉入切屑屑和灰尘尘，把主主轴锥孔孔表面和和刀杆的的锥柄划划伤，同同时保证证刀具的的正确位位置。主主轴锥孔孔的清理理十分重重要。2、主传传动链的的维护（1）熟熟悉数控控机床主主传动链链的结构构、性能能参数，严严禁超性性能使用用。（2）主主传动链链出现不不正常现现象时，应应立即停停机排除除故障。（3）注注意保持持主轴与与刀柄连连接部位位及刀柄柄的清洁洁，防止止对主轴轴的机械械撞击。（4）经经常检查查轴端及及各处密密封，防防止润滑滑油液的的泄漏。（5）经经常检查查压缩空空气气压压，

32、并调调整到标标准要求求值。足足够的气气压才能能使主轴轴锥孔中中的切屑屑和灰尘尘清理彻彻底。3.主传传动链的的故障诊诊断序号故障现象象故障原因因1主轴发热热主轴前后后轴承损损伤或轴轴承不清清洁；主主轴前端端盖与主主轴箱体体压盖研研伤；轴轴承润滑滑油脂耗耗尽或润润滑油脂脂涂抹过过多。2主轴在强强力切削削时停转转电动机与与主轴连连接的皮皮带过松松；皮带带表面有有油；皮皮带使用用过久而而失效；摩擦离离合器调调整过松松或磨损损。3主轴噪声声缺少润滑滑；小带带轮与大大带轮传传动平状状况不佳佳；主轴轴与电机机连接的的皮带过过紧；齿齿轮啮合合间隙不不均匀或或齿轮损损坏；传传动轴承承损坏或或传动轴轴弯曲。4刀具

33、不能能加紧碟形弹簧簧位移量量较小；检查刀刀具松夹夹弹簧上上的螺母母是否松松动。5刀具夹紧紧后不能能松开松刀弹簧簧压合过过紧；液液压缸压压力和行行程不够够。6防滑油泄泄漏润滑油量量过多；检查各各处密封封件是否否有损坏坏；管件件损坏。（三）电电气部分分结构数控车床床的电气气系统由由以下几几部分组组成；计计算机数数字控制制设备(CNCC)、可可编程序序控制器器(PLLC)、进进给驱动动装置、主主轴驱动动装置、外外围执行行机构控控制元件件等部分分组成。1.计算算机数字字控制设设备(CCNC)CNC装装置是数数控车床床的核心心，包括括硬件(EP后后0电路路扳、显显示器、键键盘等)以及相相应的软软件目目前

34、市场场主流的的车床CCNC装装置有德德国西门门子公司司(SIIEMEENS)的8002系列列，日本本发那 科公公司(FFANUUC)的的酗系列列，国产产的有广广州数控控的9880系列列，武汉汉华中数数控“世世纪星”系系 列列等。2.可编编程序控控制器(PLCC)PLC在在数控车床上是是人机进进行信息息交换的的主要途途径，也也是机床床完成各各种复杂杂动作的的重 要部件件可编编程序控控制器一一般分两两类：一一类是内内装型PPLC，内内装型PPLC作作为数控控系统基基本的或或可选择择的功能能提供给给用户，其其软件和和硬件被被作为CCNC系系统的基基本功能能而与CCNC其其他 功能一一起设计计制造，因

35、因此具有有较强的的针对性性；另一一类是独独立型PPLC，其其独立于于CNC装置外外， 具有完完备的硬硬件和软软件，能能够独立立完成规规定的控控制任务务。3.进给给驱动装装置(1)步步进电机机：它价价格低，无无反馈元元件，调调整简单单，但它它转速较较低，尤尤过扭矩矩能力，有有共振区区，有步步距角要要求，控控制精度度较低这是一一种开环环控制装装置。(2)直直流伺服服装置：它是发发展较早早的一种种电机调调速装置置。这种种进给装装置过扭扭矩能力力大，控控制精度度较高，但但其电机机制造成成本高，且且电机需需要日常常维护，现现在车床床上逐步步被淘汰汰。(3)交交流进给给伺服装装置：它它是基于于交流变变频技

36、术术发展而而发展起起来的一一种进给给装置，它它控制精精度较高高，运行行平稳，有有一定的的过扭矩矩能力，且且价格适适中，不不用日常常维护，所所以发展展迅猛，特特别是现现在的全全数字交交流进给给伺服装装置交交流伺服服装置是是现在进进给装置置的主导导产品。(4)直直线电机机进给装装置，它它是将机机械，电电气和现现代科技技相结合合的一种种产物，它它改变了了现在的的机床结结构形式式，使得得速度更更快(可可达几十十米分分)椅椅度更高高(可达达到纳米米要求)，体积积更小等等，直线线电机是是进给系系统的发发展方向向。4.主轴轴驱动装装置主轴驱动动装置是是数控车车床主运运动一旋旋转运动动的动力力装置，也也可以分

37、分为4大大类。(1)普普通三相相异步电电动机：这种主主轴驱动动装置不不需要驱驱动单元元，价格格低廉，机机床主轴轴的变速速一般采采用手动动变速或或电气掖掖压控制制的机械械变速。(2)用用变频器器控制三三相异步步电动机机的主轴轴驱动装装置：它它的价格格为主轴轴伺服电电机价格格113312，又又能满足足机床无无级变速速的要求求，随着着变频技技术的日日趋成熟熟，这几几年这种种变速装装置正在在迅速发发展。(3)主主轴伺服服电机：它转速速高，响响应快，可可实现无无级调速速、恒线线速切削削、主轴轴定位等等功能，它它一般用用在较高高档的数数控车床床上。(4)电电主轴：这是近近几年新新推出的的一种主主轴装置置，

38、它将将电机和和主轴结结合在一一起，具具有体积积小转速速高(一一般几千千到几十十万转分)噪噪声低等等优点，但但因价格格高和其其自身原原因，现现尚未普及及，从长长远来看看它是主主轴的发发展方向向。(5)外外围执行行机构控控制元件件主要由由开关、按按钮、接接触铝、继继电器、电电磁阀等等组成四 常见的的维护问问题（一）按按照机床床故障的的类型区区分，故故障可分分为机械械故障和和电气故故障。11.机械械故障这这类故障障主要发发生在机机床主机机部分，还还可以分分为机械械部件故故障、液液压系统统故障、气气动系统统故障和和润滑系系统故障障等。例例如一台台采用SSINUUMERRIK 8100系统的的数控淬淬火

39、机床床开机回回参考点点、走XX轴时，出出现报警警16880“SSERVVOENNABLLETRRAVAXIISX，手动动走X轴轴也出现现这个报报警，检检查伺服服装置，发发现有过过载报警警指示。根根据西门门子说明明书产生生这个故故障的原原因可能能是机械械负载过过大、伺伺服控制制电源出出现问题题、伺服服电动机机出现故故障等。本本着先机机械后电电气的原原则，首首先检测测X轴滑滑台，手手动盘动动X轴滑滑台，发发现非常常沉，盘盘不动，说说明机械械部分出出现了问问题。将将X轴滚滚珠丝杠杠拆下检检查，发发现滚珠珠丝杠已已锈蚀，原原来是滑滑台密封封不好，淬淬火液进进人滚珠珠丝杠，造造成滚珠珠丝杠的的锈蚀，更更

40、换新的的滚珠丝丝杠，故故障消除除。2.电气故故障电气气故障是是指电气气控制系系统出现现的故障障，主要要包括数数控装置置、PLLC控制制器、伺伺服单元元、CRRT显示示器、电电源模块块、机床床控制元元件以及及检测开开关的故故障等。这这部分的的故障是是数控机机床的常常见故障障，应该该引起足足够的重重视。（二二）按数数控机床床发生的的故障后后有无报报警显示示分类按按故障产产生后有有无报警警显示，可可分为有有报警显显示故障障和无报报警显示示故障两两类。11.有报警警显示故故障这类类故障又又可以分分为硬件件报警显显示和软软件报警警显示两两种。（1)硬硬件报警警显示的的故障。硬硬件报警警显示通通常是指指各

41、单元元装置上上的指示示灯的报报警指示示。在数数控系统统中有许许多用以以指示故故障部位位的指示示灯，如如控制系系统操作作面板、CCPU主主板、伺伺服控制制单元等等部位，一一旦数控控系统的的这些指指示灯指指示故障障状态后后，根据据相应部部位上的的指示灯灯的报警警含义，均均可以大大致判断断故障发发生的部部位和性性质，这这无疑会会给故障障分析与与诊断带带来极大大好处。因因此维修修人员在在日常维维护和故故障维修修时应注注意检查查这些指指示灯的的状态是是否正常常。（2)软软件报警警显示的的故障。软软件报警警显示通通常是指指数控系系统显示示器上显显示出的的报警号号和报警警信息。由由于数控控系统具具有自诊诊断

42、功能能，一旦旦检查出出故障，即即按故障障的级别别进行处处理，同同时在显显示器上上显示报报警号和和报警信信息。软软件报警警又可分分为NCC报警和和PLCC报警，前前者为数数控部分分的故障障报警，可可通过报报警号，在在数控控系统维维修手册册上找找到这个个报警的的原因与与怎样处处理方面面的内容容，从而而确定可可能产生生故障的的原因；后者的的PLCC报警的的报警信信息来自自机床制制造厂家家编制的的报警文文本，大大多属于于机床侧侧的故障障报警，遇遇到这类类故障，可可根据报报警信息息，或者者PLCC用户程程序确诊诊故障。2.无报警显示的故障这类故障发生时没有任何硬件及软件报警显示，因此分析诊断起来比较困难

43、。对于没有报警的故障，通常要具体问题具体分析。遇到这类问题，要根据故障现象、机床工作原理、数控系统工作原理、PLC梯形图以及维修经验来分析诊断故障。例如一台数控淬火机床经常自动断电关机，停一会再开还可以工作。分析机床的工作原理，产生这个故障的原因一般都是系统保护功能起作用，所以首先检查系统的供电电压为24V，没有间题；在检查系统的冷却装置时，发现冷却风扇过滤网堵塞，出故障时恰好是夏季，系统因为温度过高而自动停机，更换过滤网，机床恢复正常使用。又如一台采用德国SINUMERIK 810系统的数控沟槽磨床，在自动磨削完工件、修整砂轮时，带动砂轮的Z轴向上运动，停下后砂轮修整器并没有修整砂轮，而是停

44、止了自动循环，但屏幕上没有报警指示。根据机床的工作原理，在修整砂轮时，应该喷射冷却液，冷却砂轮修整器，但多次观察发生故障的过程，却发现没有切削液喷射。切削液电磁阀控制原理图如图所示，在出现故障时利用数控系统的PLC状态显示功能，观察控制切削液喷射电磁阀的输出Q4.5，其状态为“1”，没有问题，根据电气原理图它是通过直流继电器K45来控制电磁阀的，检查直流继电器K45也没有问题，接着检查电磁阀，发现电磁阀的线圈上有电压，说明问题是出在电磁阀上，更换电磁阀，机床故障消除。五 具体的的维护问问题 对于每每一个维维修人员员来说，只只能靠自自己来总总结自己己遇到的的故障，每每次修理理一个故故障，都都要认

45、真真总结。这这样，就就可以不不断地“净化”尽可能能地把自自己的实实践上升升到理论论高度。通通过理论论的提高高才能更更进一步步修好设设备。（一）、位置偏偏差的报报警在FANNUC系系统中出出现有44 * 0及44 * 1（其其中 * 代表表轴号）的的报警。报报警解释释是偏差差过大。 实际际上这是是位置环环中的一一个问题题，讨论论位置环环，就应应讨论偏偏差计算算器，如如下图所所示（二）、机机床“爬行”与振动动 在数控控机床中中有很多多明显的的不正常常现象，但但在有一一些经济济型数控控系统中中，却没没有报警警，即使使有时出出现报警警，报警警的信息息表明也也不是你你所看到到不正常常现象的的报警。机机床

46、出现现“爬行”与振动动就是一一个很明明显的例例子。 机床床爬行和和振动问问题是属属于速度度的问题题。既然然是速度度的问题题就要去去找速度度环，机机床速度度的整个个调节过过程是由由速度调调节器来来完成的的。特别别应该着着重指出出，速度度调节器器的数间间常数，也也就是速速度调节节器积分分时间常常数是以以毫秒计计的，因因此，整整个机床床的伺服服运动是是一个过过渡过程程，是一一个调节节过程。因因此，机机床振动动问题也也要去查查找速度度调节器器。一个个是给定定信号，一一个是反反馈信号号，再一一个就是是速度调调节器的的本身。 第一一个是由由位置偏偏差计数数器出来来经D/A 转转换给速速度调节节器送来来的模

47、拟拟量 UUCMDD,这个个信号是是否有振振动分量量，可以以通过伺伺服板上上的插脚脚（FAANUCC系统的的伺服板板是118脚）来看一一看它是是否振动动。如果果它只有有一个周周期的振振动信号号，那毫毫无疑问问机床振振动是正正确的，速速度调节节器这一一部分没没有问题题，而是是前级有有问题，向向D/AA转换器器或偏差差计数器器去查问问题。如如果测量量结果没没有任何何振动的的周期性性的波形形，那么么问题肯肯定出在在其他两两个部分分。可以观察察测速发发电机的的波形。由由于机床床振动，说说明机床床的速度度在激烈烈的震荡荡中，当当然测速速发电机机反馈回回来的波波形一定定也是动动荡不已已的。但但是可以以看到，测测速发电电机反馈馈的波形形中是否否出现有有规律的的大起大大落，十十分混乱乱现象。