数控机床维修及维护基础.pptx

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1、2023/3/251主要内容主要内容 一、控机床的基本概念一、控机床的基本概念二二 、数控机床的组成、数控机床的组成三、三、数控系统的分类数控系统的分类四、数控机床的工作过程四、数控机床的工作过程五、维修用器具五、维修用器具八、数控机床故障的排除思路和原则八、数控机床故障的排除思路和原则六、必要的技术资料和技术准备六、必要的技术资料和技术准备七、常见故障分类七、常见故障分类九、常用的故障检查方法九、常用的故障检查方法十、数控机床的维护十、数控机床的维护第1页/共84页2023/3/252数控技术：数控技术：（Numerical Control Numerical Control NC NC）是

2、利用数字化信息对机械运动及加工过是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此也可以称为计算用了计算机进行控制，因此也可以称为计算机数控（机数控（Computer Numerical Control Computer Numerical Control CNCCNC）。）。数控技术与数控机床数控技术与数控机床一、数控机床的基本概念一、数控机床的基本概念第2页/共84页2023/3/253数控机床：数控机床：数控机床数控机床 加工中心加工中心 (ATC)(ATC)FMC FMC (APC)(APC)FMS F

3、MS (物流物流,机器人等机器人等 )数控技术与数控机床数控技术与数控机床第3页/共84页2023/3/254计算机数控系统组成框图二、数控机床的组成第4页/共84页2023/3/255计算机数控装置（CNC装置）液晶显示器MDI键盘“急停”按钮功能键机床控制面板(MCP)机床控制面板MCP 数控装置是数控系统的核心，是由硬件和软件两大部分组成。它接受从机床输入装置（软盘、硬盘、纸带阅读机、磁带机以及网络或串口传输等）输入的控制信号代码，经过输入、缓存、译码、寄存、运算、存储等转变成控制指令实现直接或通过可编程逻辑控制器（PLCPLC）对伺服驱动系统的控制。第5页/共84页2023/3/256

4、 伺服驱动伺服驱动/进给装置包括：进给装置包括：主轴驱动单元主轴驱动单元 进给驱动单元进给驱动单元 主轴电机主轴电机 进给电机进给电机 目前常用的有交、直流伺目前常用的有交、直流伺服电机和步进电机等。且交流伺服电机和步进电机等。且交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服驱动伺服驱动/进给装置进给装置 第6页/共84页2023/3/257可编程逻辑控制器（PLC）PLCPLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求，有轨迹上的具体要求，它接受它接受CNCCNC装置的控制代码装置的控制代码M(M(辅助功能辅助功能)、S

5、(S(主轴主轴转速转速)、T(T(选刀、换刀选刀、换刀)等顺序动作信息，对其进行译码，等顺序动作信息，对其进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开、开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开、关等一些辅助动作；关等一些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNCCNC装置，用装置，用于加工过程的控制。于加工过程的控制。第7页/共84页2023/3/258

6、常用测量反馈装置：常用测量反馈装置：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光光 将执行元件（如电机、刀架等）或工作台等的速度和位移量检将执行元件（如电机、刀架等）或工作台等的速度和位移量检测出来，经过相应的电路将所测得信号反馈回伺服驱动装置或数控测出来，经过相应的电路将所测得信号反馈回伺服驱动装置或数控装置，构成半闭环或全闭环系统，补偿进给电机的速度或执行机构装置，构成半闭环或全闭环系统，补偿进给电机的速度或执行机构的运动误差，以达到提高运动机构精度的目的。的运动误差，以达到提高运动机构精度的目的。测量反馈装置测量反馈装置第8页/共

7、84页2023/3/259 机床本体机床本体即数控机床的机械部件，包括机床本体即数控机床的机械部件，包括:主运动部件主运动部件;给进运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）给进运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）;支承部件（床身立柱等）支承部件（床身立柱等）.辅助装置辅助装置:具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的装置。具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件。换刀具的机械手等部件。数控机床机械部件的组成与普通机床相似，但是由于数控机床数控机床机械部件的组成与普通机床相似，但是由于数控机床的

8、高速度、高精度、大切削用量和连续加工要求，其机械部件在精度、的高速度、高精度、大切削用量和连续加工要求，其机械部件在精度、刚度、抗震性等方面要求更高。因此，近年来来设计数控机床时采用了刚度、抗震性等方面要求更高。因此，近年来来设计数控机床时采用了许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。第9页/共84页2023/3/2510 数控机床种类繁多，有钻、铣、镗床类、数控机床种类繁多，有钻、铣、镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用机床等等，对加工类和其他特殊用途的专

9、用机床等等，对于采用数控技术进行控制的机床，我们称之于采用数控技术进行控制的机床，我们称之为数控机床（为数控机床（NCNC机床）。机床）。它是一种综合应用了计算机技术、自动它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。数控机床的水平代表了当前数控术的基础。数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。技术的性能、水平和发展方向。三、数控系统的分类第10页/共84页2023/3/25111、按机床的运动轨迹分类 1）点位控制数控系统 2）

10、直线切削数控系统 3）连续切削数控系统第11页/共84页2023/3/25122、按进给伺服系统的类型分类1）开环数控系统第12页/共84页2023/3/25132）半闭环数控系统 第13页/共84页2023/3/25143）全闭环数控系统4）混合控制数控机床）混合控制数控机床第14页/共84页2023/3/25153、按数控系统功能水平分类1）经济型数控系统又称简易数控系统2）普及型又称全功能数控系统3）高档型数控系统第15页/共84页高，中，低（经济型）数控（1）分辨率和进给速度 分辨率:高 0.5m 中 1 m 低 10 m 进给速度:高 大于30m/min 中 1530m/min 低

11、小于15m/min (2)伺服系统：高 混合、全闭环、半闭环、交流伺服电机 中 半闭环、交流伺服电机 低 开环、步进电机第16页/共84页（3 3）联动轴数）联动轴数:高高 5 5轴以上轴以上 中中 3535轴以上轴以上 低低 3 3轴以下轴以下 （4 4）通讯功能）通讯功能:高高 DNCDNCDNCDNC通讯、网络接口通讯、网络接口 中中 DNCDNCDNCDNC通讯、网络接口通讯、网络接口 低低 无通信功能无通信功能 （5 5 5 5）显示功能）显示功能:高高 LCDLCDLCDLCD、TFTTFTTFTTFT液晶彩显液晶彩显 中中 LCDLCDLCDLCD、TFTTFTTFTTFT液晶彩

12、显液晶彩显 低低 CRT CRT CRT CRT 单显单显 第17页/共84页2023/3/2518 1）硬件式数控机床，即）硬件式数控机床，即NC机床。机床。这类数控机床数控装置的通用性较差，因其全部这类数控机床数控装置的通用性较差，因其全部由硬件组成，所以功能和灵活性也较差。由硬件组成，所以功能和灵活性也较差。2）软件式数控机床，即）软件式数控机床，即CNC机床。机床。这类数控机床数控装置的主要功能几乎可全由软这类数控机床数控装置的主要功能几乎可全由软件来实现，对不同的数控机床只需编制不同的软件就可件来实现，对不同的数控机床只需编制不同的软件就可以实现，而且硬件几乎可以通用。这为降低生产成

13、本、以实现，而且硬件几乎可以通用。这为降低生产成本、保证产品质量、缩短生产周期等提供了条件，所以现代保证产品质量、缩短生产周期等提供了条件，所以现代数控机床都采用数控机床都采用CNC装置控制。装置控制。4、按数控装置类型分类第18页/共84页2023/3/2519 1）金属切削类机床。）金属切削类机床。如数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数如数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。控磨床、数控镗床等。2）金属成型类机床。）金属成型类机床。如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。3）数控特种加工机床。）数控特种加工机

14、床。如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机床等。切割机床等。4）其他类型的数控机床。）其他类型的数控机床。如火焰切割机、数控三坐标测量机等。如火焰切割机、数控三坐标测量机等。5、按加工方式分类第19页/共84页2023/3/2520 数控系统的主要任务是进行刀具和工件之间相对运动的控制四、数控机床的工作过程四、数控机床的工作过程第20页/共84页2023/3/2521数控机床工作过程数控机床工作过程第21页/共84页2023/3/25221 1）在在接接通通电电源源后后，数数控控装装置置和和可可编编程程控控制制器器都都将将对对数数控控

15、系系统统各各组组成成部部分分的的工工作作状状态态进进行行检查和诊断，并设置初态。检查和诊断，并设置初态。2 2）当当数数控控系系统统具具备备了了正正常常工工作作的的条条件件时时，开开始进行加工控制信息的输入。始进行加工控制信息的输入。3 3）输输入入实实际际使使用用刀刀具具的的参参数数，及及实实际际工工件件原原点相对机床原点的坐标位置。点相对机床原点的坐标位置。4 4）对对输输入入的的加加工工控控制制信信息息进进行行预预处处理理，即即进进行译码和预计算（刀补计算、坐标变换等）。行译码和预计算（刀补计算、坐标变换等）。第22页/共84页2023/3/25235 5）要要产产生生的的运运动动轨轨迹

16、迹在在几几何何数数据据中中由由各各曲曲线线段段起起、终终点点及及其其连连接接方方式式（如如直直线线和和圆圆弧弧等等）等等主主要要几几何何数数据据给给出出，数数控控装装置置中中的的插插补补器器能能根根据已知的几何数据进行插补处理。据已知的几何数据进行插补处理。6 6）由由数数控控装装置置发发出出的的开开关关命命令令在在系系统统程程序序的的控控制制下下，在在各各加加工工程程序序段段插插补补处处理理开开始始前前或或完完成成后，适时输出给机床控制器。后，适时输出给机床控制器。7 7）在在机机床床的的运运行行过过程程中中，数数控控系系统统要要随随时时监监视视数数控控机机床床的的工工作作状状态态，通通过过

17、显显示示部部件件及及时时向向操操作者提供系统工作状态和故障情况。作者提供系统工作状态和故障情况。第23页/共84页2023/3/2524 数控设备是技术密集型和知识密集型机电数控设备是技术密集型和知识密集型机电一体化产品，其技术先进、结构复杂、价格一体化产品，其技术先进、结构复杂、价格昂贵。昂贵。五、数控机床维修的基本要求五、数控机床维修的基本要求及必要的维修用器具及必要的维修用器具对维修人员的素质要求对维修人员的素质要求第24页/共84页2023/3/25251、测量仪器、仪表 万用表 数字转速表 示波器 相序表 常用的长度测量工具必要的维修用器具必要的维修用器具第25页/共84页2023/

18、3/25262 2、维修工具维修工具 钳类工具钳类工具 ：常用的是平头钳、常用的是平头钳、尖嘴钳、尖嘴钳、斜口钳、斜口钳、剥线剥线钳；钳；扳手扳手:大小活络扳手、各种尺寸的内六角扳手；大小活络扳手、各种尺寸的内六角扳手；其他其他:电烙铁、吸锡器、螺丝刀；剪刀、镊子、刷子、电烙铁、吸锡器、螺丝刀；剪刀、镊子、刷子、吹尘器、清洗盘、带鳄鱼钳连接线等。吹尘器、清洗盘、带鳄鱼钳连接线等。3 3、化学用品、化学用品 松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。第26页/共84页2023/3/2527 维修工作做得好坏，排除故障的速度快慢，主要决定于维修人员对系统的熟悉

19、程度和运用技术资料的熟练程度。六、必要的技术资料和技术准备六、必要的技术资料和技术准备第27页/共84页2023/3/25281 1、数控装置安装、使用（包括编程）、数控装置安装、使用（包括编程）、操作和维修方面的技术说明书，操作和维修方面的技术说明书，2 2、系统参数的意义及其设定方法，系统参数的意义及其设定方法，3 3、装置的自诊断功能和报警清单，、装置的自诊断功能和报警清单，4 4、装置接口的分配及其含义等等装置接口的分配及其含义等等。数控装置部分数控装置部分第28页/共84页2023/3/25291 1、PLC PLC装置及其编程器的连接、编程、操装置及其编程器的连接、编程、操 作方面

20、的技术说明书作方面的技术说明书.2 2、PLC PLC用户程序清单或梯形图用户程序清单或梯形图.3 3、I/O I/O地址及意义清单地址及意义清单.4 4、报警文本以及报警文本以及PLCPLC的外部连接图。的外部连接图。PLC PLC装置部分装置部分第29页/共84页2023/3/25301 1、进给和主轴伺服单元原理、连接、调整和维修方面的技术说明书进给和主轴伺服单元原理、连接、调整和维修方面的技术说明书.其中包括伺其中包括伺服单元的电气原理框图和接线图，主要故障的报警显示，重要的调整点和测试服单元的电气原理框图和接线图，主要故障的报警显示，重要的调整点和测试点。点。2 2、伺服单元参数的意

21、义和设置。伺服单元参数的意义和设置。伺服单元伺服单元第30页/共84页2023/3/25311 1、机床安装、使用、操作和维修方面的技术说明书，其中包括机床的操作面机床安装、使用、操作和维修方面的技术说明书，其中包括机床的操作面板布置及其操作，机床电气原理图、布置图以及接线图。板布置及其操作，机床电气原理图、布置图以及接线图。2 2、机床的液压回路图和气动回路图。机床的液压回路图和气动回路图。机床部机床部分分第31页/共84页2023/3/25321 1、有关元器件方面的技术资料，如数控设备所用有关元器件方面的技术资料，如数控设备所用的元器件清单，备件清单以及各种通用的元器件的元器件清单，备件

22、清单以及各种通用的元器件手册。维修人员应熟悉各种常用的元器件。手册。维修人员应熟悉各种常用的元器件。2 2、做好数据和程序的备份十分重要。做好数据和程序的备份十分重要。3 3、故障维修记录是一份十分有用的技术资料。故障维修记录是一份十分有用的技术资料。其他其他第32页/共84页2023/3/2533 数控机床是一种技术复杂的机电一体化设数控机床是一种技术复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因一般都比较复杂，这备，其故障发生的原因一般都比较复杂，这给故障诊断和排除带来不少困难。为了便于给故障诊断和排除带来不少困难。为了便于故障分析和处理，本节按故障部件、故障性故障分析和处理，本节按故障部件、故障

23、性质及故障原因等对常见故障作了如下分类。质及故障原因等对常见故障作了如下分类。七、常见故障分类七、常见故障分类第33页/共84页2023/3/25341 1、机械故障：、机械故障：数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压却、排屑、液压,气动与防护等装置。气动与防护等装置。2 2、电气故障、电气故障 电气故障分弱电故障与强电故障：电气故障分弱电故障与强电故障：按数控机床发生故障的部件分类按数控机床发生故障的部件分类第34页/共84页2023/3/25351 1、系统性故障。、系统性故障。系统性故障，通常是指只要满足一定的系统性故障，通常是

24、指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生的故障。机床必然会发生的故障。按数控机床发生的故障性质分类按数控机床发生的故障性质分类2 2、随机性故障。、随机性故障。随机性故障，通常是指数控机床在同样的条随机性故障，通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。有件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。有的文献上称此为的文献上称此为“软故障软故障”。第35页/共84页2023/3/25361 1、有报警显示的故障、有报警显示的故障 硬件报警硬件报警 软件报警软件报警2 2、无报警显示的故障、无报警显示的故障按故障发生后

25、有无报警显示分类按故障发生后有无报警显示分类第36页/共84页2023/3/25371.1.数控装置故障数控装置故障2.2.进给伺服系统故障进给伺服系统故障3.3.主轴系统故障主轴系统故障4.4.刀架、刀库、工作台故障等等。刀架、刀库、工作台故障等等。按故障发生的部位分按故障发生的部位分:第37页/共84页2023/3/25381.1.确认故障现象，调查故障现场，充分掌握故障信息。确认故障现象，调查故障现场，充分掌握故障信息。2.2.根根据据所所掌掌握握故故障障信信息息，明明确确故故障障的的复复杂杂程程度度并并列列出出故故障障部位的全部疑点。部位的全部疑点。3.3.分析故障原，制定排除故障的方

26、案。分析故障原，制定排除故障的方案。4.4.检测故障，逐级定位故障部位。检测故障，逐级定位故障部位。5.5.故障的排除故障的排除 6.6.解决故障后的资料的整理解决故障后的资料的整理八、数控机床故障的排除思路和原则八、数控机床故障的排除思路和原则第38页/共84页2023/3/2539 数数控控机机床床发发生生故故障障时时，操操作作人人员员应应首首先先停停止止机机床床，保保护护现现场场，然然后后对对故故障障进进行行尽尽可可能能详详细细的的记记录录，并并及及时时通通知知维维修修人人员员。故故障障的的记记录录可可为为维维修修人人员员排排除除故故障障提提供供第第一一手手材材料料，应应尽尽可可能能详详

27、细细。记记录录内内容容最最好好包包括括下下述述几个方面：几个方面：1 1）发发生生故故障障时时的的机机床床型型号号，采采用用的的控控制制系系统统型号，系统的软件版本号。型号，系统的软件版本号。故障记录故障发生时的情况记录故障发生时的情况记录第39页/共84页2023/3/25402 2）故故障障的的现现象象，发发生生故故障障的的部部位位，以以及及发发生生故故障时障时 机床与控制系统的现象，机床与控制系统的现象，如：是否异常声音、烟、味等如：是否异常声音、烟、味等3 3）发生故障时系统所处的操作方式，）发生故障时系统所处的操作方式，如如：AUTO/SINGLEAUTO/SINGLE、MDIMDI

28、、STEPSTEP、HANDLEHANDLE、JOGJOG、HOMEHOME等。等。4 4）如如故故障障在在自自动动方方式式下下发发生生，则则应应记记录录发发生生故故障时障时 的的加加工工程程序序号号，出出现现故故障障的的程程序序段段号号，加加工工时采时采 用的刀具号以及刀具的位置等。用的刀具号以及刀具的位置等。第40页/共84页2023/3/25415 5）若故障发生在精度超差或轮廓误差过大时，）若故障发生在精度超差或轮廓误差过大时，应记录被加工工件号，并保留不合格工件。应记录被加工工件号，并保留不合格工件。6 6）在在发发生生故故障障时时，若若系系统统有有报报警警显显示示，则则应应记记 录

29、报警显示情况与报警号。录报警显示情况与报警号。7 7）通通过过诊诊断断画画面面，记记录录机机床床故故障障时时所所处处的的工工作作 状态。状态。如如：系系统统是是否否在在执执行行M M、S S、T T等等功功能能？系系统统是是进进入入暂暂停停状状态态或或是是急急停停状状态态？系系统统坐坐标标轴轴是是否否出出于于“互互锁锁”状态？进给倍率是否为状态？进给倍率是否为0%0%？等等。？等等。第41页/共84页2023/3/25428 8）记记录录发发生生故故障障时时，各各坐坐标标轴轴的的位位置置跟跟随随误误差的值。差的值。9 9）记记录录发发生生故故障障时时，各各坐坐标标轴轴的的移移动动速速度度、移动

30、方向，主轴转速、转向，等等。移动方向，主轴转速、转向，等等。第42页/共84页2023/3/25431 1）故障发生的时间与周期：故障发生的时间与周期：如如：机机床床是是否否一一直直存存在在故故障障？若若为为随随机机故故障障，则则一一天天发发 生几次？是否频繁发生？生几次？是否频繁发生？2 2）故障发生时的环境情况：）故障发生时的环境情况：如如：是是否否总总是是在在用用电电高高峰峰期期发发生生？故故障障发发生生时时（如如雷雷击击 后），周围其他机械设备的工作情况？后），周围其他机械设备的工作情况？3)3)若若为为加加工工零零件件是是发发生生的的故故障障，则则应应记记录录加加工同类工件时发生故障

31、的概率情况。工同类工件时发生故障的概率情况。4 4）检检查查故故障障是是否否与与“进进给给速速度度”、“换换刀刀方方式式”或是或是“螺纹切削螺纹切削”的等特殊动作有关。的等特殊动作有关。故障发生的频繁程度的记录故障发生的频繁程度的记录第43页/共84页2023/3/25441 1）在在不不危危及及人人身身安安全全和和设设备备安安全全的的情情况况下下，是否可以重演故障现象？是否可以重演故障现象？2 2）检查故障是否与机床的外界因素有关？）检查故障是否与机床的外界因素有关？3 3）检检查查故故障障时时在在执执行行某某固固定定程程序序段段时时出出现现，可可利利用用MDIMDI方方式式单单独独执执行行

32、该该程程序序段段，检检查查是是否否还存在同样故障？还存在同样故障？故障的规律性记录故障的规律性记录第44页/共84页2023/3/25454 4）若若机机床床故故障障与与机机床床动动作作有有关关，在在可可能能的的情情况况下下，应应检检查查在在手手动动情情况况下下执执行行该该动动作作，是是否也有同样的故障？否也有同样的故障？5 5）机机床床是是否否发发生生过过同同样样的的故故障障？周周围围的的数数控控机床是否也发生同一故障？等等。机床是否也发生同一故障？等等。第45页/共84页2023/3/25461 1）发生故障时的周围环境温度是否超过允许温）发生故障时的周围环境温度是否超过允许温 度？是否有

33、局部的高温存在？度？是否有局部的高温存在？2 2）故障发生时，周围是否有强烈的振动源存在？）故障发生时，周围是否有强烈的振动源存在？3 3）故障发生时，系统是否受到阳光的直射？）故障发生时，系统是否受到阳光的直射？4 4）检查故障发生时，电气柜内是否有切削液、）检查故障发生时，电气柜内是否有切削液、润滑油、水的进入？润滑油、水的进入？5 5）故障发生时，输入电压是否超过了系统允许）故障发生时，输入电压是否超过了系统允许 的波动范围？的波动范围？故障的外界条件记录故障的外界条件记录第46页/共84页2023/3/25476 6）故故障障发发生生时时，车车间间内内或或线线路路上上是是否否有有使使用

34、用大电流的装置正在进行起、制动？大电流的装置正在进行起、制动？7 7）故故障障发发生生时时，机机床床附附近近是是否否存存在在吊吊车车、高高频频机机械械、焊焊接接机机或或电电加加工工机机床床等等强强电电磁磁干干扰扰源？源？第47页/共84页2023/3/2548 维维修修人人员员故故障障维维修修前前，应应根根据据故故障障现现象象与与故故障障记记录录，认认真真对对照照系系统统、机机床床使使用用说说明明书书进进行行各各项项检检查查，以以便便确确认认故故障障的的原原因因。这这些检查包括：些检查包括：1 1）机床的工作状况检查）机床的工作状况检查 2 2）机床运转情况检查）机床运转情况检查 3 3）机床

35、和系统之间连接情况的检查）机床和系统之间连接情况的检查 4 4）CNCCNC装置的外观检查装置的外观检查 维修前的检查维修前的检查第48页/共84页2023/3/25491 1）机床的调整状况如何？机床工作条件是否符合要求？）机床的调整状况如何？机床工作条件是否符合要求？2 2）加工时所使用的刀具是否符合要求？切削参数选择是否合理、正确？）加工时所使用的刀具是否符合要求？切削参数选择是否合理、正确？3 3）自自动动换换刀刀时时，坐坐标标轴轴是是否否到到达达了了换换刀刀位位置置？程程序序中中是是否否设设置置了了刀刀具具偏偏移移量？量？4 4）系统的刀具补偿量等参数设定是否正确？）系统的刀具补偿量

36、等参数设定是否正确？5 5）系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确？）系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确？6 6）系统的设定参数）系统的设定参数7 7）系统的工作坐标系位置，）系统的工作坐标系位置，“零点偏置值零点偏置值”的设置是否正确？的设置是否正确？8 8）工件安装是否合理？测量手段、方法是否正确、合理？）工件安装是否合理？测量手段、方法是否正确、合理？9 9）机械零件是否存在因温度、加工而产生变形的现象？等等。）机械零件是否存在因温度、加工而产生变形的现象？等等。机床的工作状况检查机床的工作状况检查第49页/共84页2023/3/25501 1）在在机机床床自自动动运运转转过过程程中中是是否否改

37、改变变或或调调整整过过操操作作方方式式？是是否否插插入了手动操作？入了手动操作？2 2）机机床床侧侧是是否否处处于于正正常常加加工工状状态态？工工作作台台、夹夹具具等等装装置置是是否否处处于正常工作位置？于正常工作位置？3 3）机机床床操操作作面面板板上上的的按按钮钮、开开关关位位置置是是否否正正确确？机机床床是是否否处处于于锁住状态？倍率开关是否设定为锁住状态？倍率开关是否设定为“0 0”？4 4）机机床床各各操操作作面面板板上上、数数控控系系统统上上的的“急急停停”按按钮钮是是否否处处于于急急停状态？停状态？5 5）电电气气柜柜内内的的熔熔断断器器是是否否有有熔熔断断？自自动动开开关关、断

38、断路路器器是是否否有有跳跳闸？闸？6 6）机机床床操操作作面面板板上上的的方方式式选选择择开开关关位位置置是是否否正正确确?进进给给保保持持按按钮是否被按下？钮是否被按下？机床运转情况检查机床运转情况检查第50页/共84页2023/3/2551问问机床的故障现象、加工状况等机床的故障现象、加工状况等看看CRTCRT报报警警信信息息、报报警警指指示示灯灯、熔熔丝丝断断否否、元元器器件件烟烟熏熏烧烧焦焦、电电容容器器膨膨胀胀变变形形、开开裂裂、保护器脱扣、触点火花等保护器脱扣、触点火花等听听异常声响（铁芯、欠压、振动等）异常声响（铁芯、欠压、振动等）闻闻电气元件焦糊味及其它异味电气元件焦糊味及其它

39、异味摸摸发热、振动、接触不良等发热、振动、接触不良等直观法直观法九、常用的故障检查方法九、常用的故障检查方法第51页/共84页2023/3/2552 开开机机自自诊诊断断系系统统内内部部自自诊诊断断程程序序通通电电后后动动执执行行对对CPUCPU、存存储储器器、总总线线和和I/OI/O等等模模块块及及功功能能板板、CRTCRT、软软盘盘等等外外围围设设备备进进行行功功能能测测试试，确确定定主主要要硬硬件件能正常工作。能正常工作。充充分分利利用用数数控控系系统统的的自自诊诊断断功功能能，根根据据CRTCRT上上显显示示的的报报警警信信息息及及各各模模块块上上的的发发光光二二极极管管等等器器件件的

40、的指指示示，可可判判断断出出故故障障的的大大致致原原因因。进进一一步步利利用用系系统统的的自自诊诊断断功功能能，还还能能显显示示系系统统与与各各部部分分之之间间的的接接口口信信号号状状态态，找找出出故故障障的的大大致致部部位位，它它是是故故障障诊诊断断过过程中最常用、有效的方法之一。程中最常用、有效的方法之一。CNCCNC系统的自诊断功能系统的自诊断功能第52页/共84页2023/3/2553FANUC 10TEFANUC 10TE系统的数控机床，开机后系统的数控机床，开机后CRTCRT显示：显示：FS107E 1399BFS107E 1399BROM TESTROM TEST：ENDENDR

41、AM TEST RAM TEST 未通过测试未通过测试故故障障可可能能：参参数数丢丢失失、支支持持电电池池失失效效或或接接触触不不良良等等第53页/共84页2023/3/2554CNCCNC系系统统的的自自诊诊断断不不但但能能在在CRTCRT上上显显示示故故障障报报警警信信息息，而而且且还还能能以以多多页页“诊诊断断地地址址”和和“诊诊断断数数据据”的的形式提供机床参数和状态信息形式提供机床参数和状态信息 接口检查接口检查 参数检查参数检查数据和状态检查数据和状态检查接口检查：接口检查：系统与机床、系统与系统与机床、系统与PLCPLC、机床与机床与PLCPLC的输入的输入/输出信号，输出信号，

42、“1 1”表示通，表示通，“0 0”表示断。表示断。第54页/共84页2023/3/2555 利利用用状状态态显显示示可可以以检检查查数数控控系系统统是是否否将将信信号号输输出出到到机机床床侧侧，机机床床侧侧的的开开关关信信号号是是否否已已输输入入到到系系统统，从从而而确确定定故故障障是是在在机机床床侧侧还还是在系统侧。是在系统侧。案例：案例：1 1）某数控车床，上电后，按下主轴正转）某数控车床，上电后，按下主轴正转 按键后，主轴不转，试分析一下原因：按键后，主轴不转，试分析一下原因：第55页/共84页2023/3/2556 功功能能程程序序测测试试法法是是将将所所修修数数控控系系统统的的G

43、G、M M、S S、T T、F F功功能能的的全全部部使使用用指指令令编编成成一一个个试试验验程程序序，存存储储在在硬硬盘盘、电电子子盘盘、软软盘盘上上。在在故故障障诊诊断断时时运运行行这这个个程程序序，可可快快速速判判定定哪哪个个功功能能不不良良或或丧失。功能程序测试法常应用于以下场合：丧失。功能程序测试法常应用于以下场合：功能程序测试法功能程序测试法第56页/共84页2023/3/25571.1.机机床床加加工工造造成成废废品品而而一一时时无无法法确确定定是是编编程程，操作不当、还是数控系统故障时；操作不当、还是数控系统故障时；2.2.数数控控系系统统出出现现随随机机性性故故障障，一一时时

44、难难以以区区别别是是外外来来干干扰扰，还还是是系系统统稳稳定定性性不不好好。如如不不能能可可靠靠地地执执行行各各加加工工指指令令，可可连连续续循循环环执执行行功功能能测试程序来诊断系统的稳定性；测试程序来诊断系统的稳定性；3.3.闲闲置置时时间间较较长长的的数数控控机机床床在在投投入入使使用用时时或或对对数控机床进行定期检修时。数控机床进行定期检修时。第57页/共84页2023/3/2558 现现代代数数控控系系统统大大都都采采用用模模块块化化设设计计，按按功功能能不不同同划划分分为为不不同同的的模模块块，随随着着现现代代数数控控技技术术的的发发展展，电电路路的的继继承承规规模模越越来来越越大

45、大，技技术术也也越越来来越越复复杂杂，按按照照常常规规的的方方法法，很很难难把把故故障障定定位位在在一一个个很很小小的的区区域域，而而一一旦旦系系统统发发生生故故障障利利用用此此方方法法可可缩缩短短停停机机时时间间，快快速速找找到故障板。到故障板。交换法（备件替换法）交换法（备件替换法）第58页/共84页2023/3/2559 在在数数控控系系统统中中往往往往有有型型号号完完全全相相同同的的电电路路板板、模模块块、集集成成电电路路和和其其它它零零部部件件。我我们们可可将将相相同同部部分分互互相相交交换换，观观察察故故障障转转移移情情况况，以以快快速速确确定定故故障障部部位位。当当数数控控系系统

46、统某某个个轴轴运运动动不不正正常常，如如爬爬行行、抖抖动动、时时动动时时不不动动、一一个个方方向向动动另另一一个个方方向向不不动动等等故故障障时时，常常采采用用换轴法来确定故障部位。换轴法来确定故障部位。第59页/共84页2023/3/2560 例如，某数控车床，例如，某数控车床，X X轴不动，其它功能正常。试分析原因：轴不动，其它功能正常。试分析原因：第60页/共84页2023/3/25611 1）必须断电后才能更换电路板或组件。）必须断电后才能更换电路板或组件。2 2）有有些些电电路路板板，例例如如PLCPLC的的I/OI/O板板上上有有地地址址开开关，交换时要相应改变设置值。关，交换时要

47、相应改变设置值。3 3）有有些些电电路路板板上上有有跳跳线线及及桥桥接接调调整整电电阻阻、电电容，也应与原板相同，方可交换。容，也应与原板相同，方可交换。4 4）模模块块的的输输入入输输出出必必须须相相同同。以以驱驱动动器器为为例例，型型号号要要相相同同，若若不不同同，则则要要考考虑虑接接口口、功功率率的影响，避免故障扩大。的影响，避免故障扩大。注意事项：注意事项：第61页/共84页2023/3/2562 对对一一些些比比较较简简单单的的电电器器，如如接接触触器器、继继电电器器、开开关关、保保护护电电器器及及其其它它各各种种单单一一电电器器，在在对对由由电电子子元元件件组组成成的的各各种种电电

48、路路电电路路板板、控控制制器器、功功率率放放大大器器及及所所接接的的负负载载，替替换换时时应应小小心心谨谨慎慎，如如果果无无现现成成的的备备件件替替换换，需需从从相相同同的的其其它它设设备备上上拆拆卸卸时时更更应应谨谨慎慎从从事事，以以避避免免故故障障没没找找到到，替替换换上上的的新新部部件件又又损损坏坏，造成新的故障。造成新的故障。事例：急停按钮打开后，系统断电。事例：急停按钮打开后，系统断电。试分析其原因：（继电器与系统同源）试分析其原因：（继电器与系统同源）1.1.“替换替换”方法的使用范围方法的使用范围第62页/共84页2023/3/25632.2.“替换替换”中的注意点中的注意点1

49、1）低低压压电电器器的的替替换换应应注注意意电电压压、电电流流和和其其它它有有关的技术参数，并尽量采用相同规格的替换。关的技术参数，并尽量采用相同规格的替换。2 2）电电子子元元件件的的替替换换，如如果果没没有有相相同同的的，应应采采用用技技术术参参数数相相近近的的，而而且且主主要要参参数数最最好好能能胜胜过过原原来的。来的。3 3）拆拆卸卸时时应应对对各各部部分分做做好好记记录录，特特别别是是接接线线较较多的地方，可防止反馈错误引起的人为故障。多的地方，可防止反馈错误引起的人为故障。4 4）在在有有反反馈馈环环节节的的线线路路中中，更更换换时时要要注注意意信信号号的极性，以防反馈错误引起其他

50、的故障。的极性，以防反馈错误引起其他的故障。第63页/共84页2023/3/2564 5 5）在在需需要要从从其其他他设设备备上上拆拆卸卸相相同同的的备备件件替替换换时时，要要注注意意方方法法，不不要要在在拆拆卸卸中中造造成成被被拆拆件件损损坏坏。如如果果替替换换电电路路板板，在在新新板板环环上上前前要要检查一下使用的电压是否正常。检查一下使用的电压是否正常。3.3.“替换替换”前应做的工作前应做的工作 在在确确定定对对某某一一部部分分要要进进行行替替换换前前，应应认认真真检检查查与与其其连连接接的的有有关关线线路路和和其其他他相相关关的的电电器器。确确认认无无故故障障后后才才能能将将新新的的