专题资料（2021-2022年）“数控机床进给轴定位不准故障的诊断与排除”教师手册概要.doc

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1、 数控机床常见故障诊断与排除教师手册 “数控机床进给轴定位不准故障的诊断与排除”教师手册学习单元名称数控机床进给轴定位不准故障的诊断与排除教学目标专业能力目标： 1、能看懂电气原理图和PMC控制程序，对进给轴移动定位的控制过程进行分析，掌握进给轴移动定位的机械结构和控制原理； 2、借助维修资料和现场相关信息，能对可能的故障原因进行分析，制定合理的故障诊断与维修方案； 3、会使用各种诊断与维修用的仪器，对数控机床进给轴定位不准故障进行诊断与排除。方法能力目标：具有决策和执行能力；具有语言及文字表达能力； 具有通过自学获取新技术的自我更新能力； 具有利用网络、文献等获取信息和综合处理信息的能力；

2、具有制定工作计划、评估工作结果的能力； 具有发现问题分析问题和解决问题的能力； 具有创造和创新能力。社会能力目标：能熟练表达自己的维修方案；能共同交流合作制定维修方案；能主动适应环境的变化；能遵守车间规章制度和做到安全文明生产；具有良好的职业道德和责任感。教学内容1、数控机床进给伺服系统故障表现形式。 2、Z轴接口定义。 3、硬件配置参数的定义。 4、轴参数的定义。 5、数控装置与交流伺服系统的连接。 6、三洋交流伺服单元端子说明。 7、坐标轴参数在交流伺服驱动器中进行设定的参数名。教学重点 1、数控加工中心进给轴定位不准故障可能原因分析； 2、数控加工中心进给轴定位不准故障检修方案制定与实施

3、。教学难点1、数控加工中心进给轴定位不准故障检修方案的制定与实施。教 具 电子课件、VMC750、华中数控系统资料、维修手册、计算机网络。仪器设备和工具相关交流电压表、万用表、维修工具包、兆欧表、导线若干、十字形螺钉旋具、一字形螺钉旋具、六角扳手、绝缘胶布、润滑油、清理液等。注意事项 1、严格遵守操作规范，注意人身安全以及设备安全； 2、在排除故障过程中，对数控机床部位进行拆装时必须遵守顺序； 3、注意零件的摆放，严禁乱扔乱放； 4、注意保持好理实一体化教室的卫生，严禁垃圾满地。学习单元进程：一、 资讯 1、展示数控加工中心进给轴定位情况，明确工作任务。 2、将数控机床维修资料、维修记录单、学

4、生工作页分发给学生。 3、讲解相关知识： （1）数控机床进给伺服系统故障表现形式 （2）Z轴接口定义 （3）硬件配置参数的定义 （4）轴参数的定义 （5）数控装置与交流伺服系统的连接 （6）三洋交流伺服单元端子说明 （7）坐标轴参数在交流伺服驱动器中进行设定的参数名 4、接受学生关于进给轴定位不准信息的咨询。在讲解过程中，要充分利用现代多媒体教学手段，调动学生的学习积极性，特别是增加一些动画和视频帮助学生的理解使抽象的知识具体形象。2学时二、计划 1、为学生提供所需检测设备，并提示设备安全使用注意事项； 2、需要检测的仪器和工具；3、小组成员分工；4、组织学生根据故障现象进行数控机床进给轴定位

5、不准机械、电气、系统三方面故障可能原因的分析； 5、分配并制定故障诊断和排除计划。根据需要分成工作小组 使学生懂得互相协作的团队精神在本行业的重要性。在此过程中应给予及时的提示、 准确的指导。0.5学时三、决策1、审核学生制定的工作计划；2、对工作计划提出修改意见，并确定各小组的工作计划； 3、接受学生咨询并监控学生的讨论。严格把关，对学生的工作计划做出准确的修改意见， 另外充分发挥学生的主观能动性，大家共同讨论如何快速有效地排除故障。0.5学时四、 实施1、监控指导学生进行数控机床进给轴定位不准机械传动系统故障点的诊断与排除；2、监控指导学生进行数控机床进给轴定位不准CNC位置控制信号故障点

6、的诊断与排除；3、监控指导学生进行数控机床进给轴定位不准交流伺服驱动装置故障点的诊断与排除；4、监控指导学生进行数控机床进进给轴定位不准检测装置故障点的诊断与排除； 5、引导学生发现自身问题，强调操作注意事项。强调安全规范操作，同时兼顾团队协作精神，用以 保证实施结果和实施效率。2学时五、检查1、组织小组成员启动机床，手动和自动方式下进行进给轴反复移动定位操作，观察故障是否消失；2、组织学生填写学生工作页和维修记录单；3、检查现场清理情况，实施5S监控制度。要提示学生在进行检查时注意操作要点，并及时和总结故障原因及诊断 排除方法。0.5学时六、评价 1、按照老师发给的评估单自评、互评。 2、根

7、据教师评价提出的意见修改并总结。要注意树立学生的自信心，引导学生对每组同学都给出最公正的评价。0.5学时作业与拓展 作业：机床类型为普通车床，采用华中世纪星数控系统，X轴与Z轴均为半闭环伺服驱动系统，且采用相同的三洋伺服驱动器和三洋伺服电机，位置检测装置采用增量式脉冲编码器。在加工过程中，Z轴运行正常，而X轴发出位置误差过大报警，三洋交流伺服驱动器的报警号为AL85H。试分析故障原因，并给出故障排除流程图（提示：采用进给轴交换法和自诊断法确定故障）。拓展：案例一 故障现象：一台采用SIEMENS 810系统的数控磨床，在开机回参考点时，Y轴出现ALMll21报警和ALMl681报警。分析与处理

8、过程： 查看相关的维修说明书，SIEMENS810系统ALMll21报警的含义是“Y轴的跟随误差过大(YCLAMPINGMONITORING)”；ALMl681 报警的含义是“伺服使能信号撤消(SERVOENABLENTRAV.AXIS)”。手动运动Y轴，发现CRT上Y 轴的坐标值显示发生变化，但实际Y轴伺服电动机没有运动，当Y显示到达机床参数设定的跟随误差极限后，即出现1121报警。检查机床的伺服单元，当出现故障时，其相应伺服控制器上的H1/A报警灯亮，表示伺服电动机过载。根据以上现象分析，故障可能是由于运动部件阻力过大引起的。为了确定故障部位，维修时将伺服电动机与机械部件脱开，检查发现机械负载很轻，因为机床Y轴使用的是带有制动器的伺服电动机，初步确定故障是由于制动器不良引起的。为了确认伺服电动机制动器的工作情况，通过加入外部电源，确认制动器工作正常。进一步检查制动器的连接线路，发现制动器电源连接不良，造成制动器未能够完全松开；重新连接后，故障消失。看完以上案例后，查阅相关资料，弄清交流伺服电机的结构和工作原理。请思考：在这个故障诊断与排除的过程中，主要应用了哪些数控机床上常用的故障检测的方法？ 这些方法通常在什么情况下使用？教后总结：4