第1章数控机床故障诊断与维修概述概要优秀PPT.ppt

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1、起先起先重点、难点l（1）了解数控机床的日常维护、保养方法，）了解数控机床的日常维护、保养方法，熟悉提高机床运用寿命的措施。熟悉提高机床运用寿命的措施。l（2）驾驭数控机床故障诊断的目测法、通电）驾驭数控机床故障诊断的目测法、通电法、仪器测量法、接口信号检查法、备件替换法、仪器测量法、接口信号检查法、备件替换法等常规方法，熟悉数控机床故障诊断的先进法等常规方法，熟悉数控机床故障诊断的先进方法。方法。l（3）熟悉数控机床安装调试的性能指标和检）熟悉数控机床安装调试的性能指标和检测精度指标。测精度指标。l（4）驾驭数控机床修理工技术等级标准。）驾驭数控机床修理工技术等级标准。1.1 1.1 数控机

2、床故障诊断与修理的意义数控机床故障诊断与修理的意义l随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标记的越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标记的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创建了条件，并带来很大的效益。们给机械制造业的发展创建了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、困难性和智能化高的特点，但同时，由于它们的先进性、困难性和智能化高的特点，在修理理论、技术和手段上都发生了飞跃的变更。在修

3、理理论、技术和手段上都发生了飞跃的变更。l1.1.1 数控机床故障诊断与修理的必要性数控机床故障诊断与修理的必要性l数控修理技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的数控修理技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经成为一门特地的学科。成为一门特地的学科。l另外任何一台数控设备都是一种过程限制设备，这就要求另外任何一台数控设备都是一种过程限制设备，这就要求它在实时限制的每一时刻都精确无误地工作。任何部分的它在实时限制的每一时刻都精确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停

4、顿。因而故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理困难、结构精密的装置进行修理就显对数控系统这样原理困难、结构精密的装置进行修理就显得特别必要了。在很多行业中，花费了几十万到上千万美得特别必要了。在很多行业中，花费了几十万到上千万美元引进的数控机床，这些设备均处于关键的工作岗位，若元引进的数控机床，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不刚好修理和解除故障，就会造成较大的经在出现故障后不刚好修理和解除故障，就会造成较大的经济损失。济损失。1.1.2 1.1.2 数控机床修理的技术指标数控机床修理的技术指标l要发挥数控机床的效率，就要求机床开动率高，这对数控机床提

5、要发挥数控机床的效率，就要求机床开动率高，这对数控机床提出了牢靠性的要求。衡量牢靠性的主要指标是平均无故障工作时出了牢靠性的要求。衡量牢靠性的主要指标是平均无故障工作时间间MTBF（Mean Time Between Failure），平均无故障工作时），平均无故障工作时间是指设备在一个比较长的运用过程中，两次故障间隔的平均时间是指设备在一个比较长的运用过程中，两次故障间隔的平均时间如下式所示。间如下式所示。l当数控设备发生了故障，须要刚好进行解除，从起先解除故障直当数控设备发生了故障，须要刚好进行解除，从起先解除故障直到数控设备能正常运用所须要的时间称为平均修复时间到数控设备能正常运用所须要

6、的时间称为平均修复时间MTTR（Mean Time To Repair），反映了数控设备的可修理性，），反映了数控设备的可修理性，衡量数控机床的牢靠性和可修理性的指标是平均有效度衡量数控机床的牢靠性和可修理性的指标是平均有效度A，其计，其计算方法如下式所示。算方法如下式所示。l平均有效度是指可修理的设备在某一段时间内维持其性能的概率，平均有效度是指可修理的设备在某一段时间内维持其性能的概率，这是一个小于这是一个小于1的正数，数控机床故障的平均修复时间越短，则的正数，数控机床故障的平均修复时间越短，则A就越接近就越接近1，那么数控机床的运用性能就越好。，那么数控机床的运用性能就越好。1.2 1.

7、2 数控机床故障诊断与修理的基本要求数控机床故障诊断与修理的基本要求 l数数控控机机床床的的身身价价从从几几十十万万元元到到上上千千万万元元，一一般般都都是是企企业业中中关关键键产产品品和和关关键键工工序序的的关关键键设设备备，一一旦旦故故障障停停机机，其其影影响响和和损损失失往往往往很很大大。但但是是，人人们们对对这这样样的的设设备备往往往往更更多多地地是是看看重重其其效效能能，不不仅仅对对合合理理地地运运用用不不够够重重视视，更更对对其其保保养养及及修修理理工工作作关关注注太太少少，日日常常不不重重视视保保养养与与修修理理工工作作，对对保保养养与与修修理理工工作作条条件件的的创创建建和和投

8、投入入不不够够，故故障障出出现现临临时时抱抱佛佛脚脚的的现现象象很很是是普普遍遍。因因此此，为为了了充充分分发发挥挥数数控控机机床床的的效效益益，确确定定要要重重视视修修理理工作，创建出良好的修理条件。工作，创建出良好的修理条件。1.2.1 故障诊断与修理的基本条件故障诊断与修理的基本条件l1.人员条件l（1）首先是有高度的责任心和良好的职业道德。l（2）学问面要广。要学习并基本驾驭有关数控机床机械结构和电气限制的各学科学问，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动限制与拖动理论、限制技术、数控加工工艺和机械传动技术。l（3）应经过良好的技术培训。数控技术基础理论的学习，尤其是针对具体数控机床的

9、技术培训，首先是参与相关的培训班和机床安装现场的实际培训，然后向有阅历的修理人员学习，而更重要的是自学。l（4）勇于实践。要主动投入数控机床的修理与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析实力和动手实力。l（5）驾驭科学的方法。要做好修理工作光有热忱是不够的，还必需在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题科学的方法。l（6）学习并驾驭各种电气修理中常用的仪器、仪表和工具。l（7）驾驭一门外语，特殊是英语，至少应做到能看懂技术资料。l（8）驾驭各种常用（尤其是现场）的测试仪器、仪表和各种工具。2.2.物质条件物质条件（1 1）准备好常用备品、配件。）准备好常用备品、配件。（2 2

10、）随时可以得到微电子元器件的实际）随时可以得到微电子元器件的实际支援或供应。支援或供应。（3 3）必要的修理工具、仪器、仪表、接）必要的修理工具、仪器、仪表、接线、微机，最好配有笔记本电脑并装有必线、微机，最好配有笔记本电脑并装有必要的修理软件，用以支援设备调试。要的修理软件，用以支援设备调试。（4 4）完整的资料、手册、线路图、修理）完整的资料、手册、线路图、修理说明书（包括说明书（包括CNCCNC操作说明书）、接口的操作说明书）、接口的调整与诊断说明书、驱动说明书、调整与诊断说明书、驱动说明书、PLCPLC说说明书（包括明书（包括PLCPLC用户程序单）和元器件表用户程序单）和元器件表格等

11、。格等。3.3.工作环境工作环境l良好的工作环境是提高数控机床牢靠性的必要条件，数控机床的环境良好的工作环境是提高数控机床牢靠性的必要条件，数控机床的环境要求是综合性的。要求是综合性的。l（1）数控机床须要有稳定的机床基础，否则数控机床的精度无法保）数控机床须要有稳定的机床基础，否则数控机床的精度无法保证。精密数控机床有恒温要求，一般数控机床没有恒温要求，但是环证。精密数控机床有恒温要求，一般数控机床没有恒温要求，但是环境温度过高会引起故障率的增加。境温度过高会引起故障率的增加。l（2）由于数控机床本身所运用的电子元器件有工作温度的限制，电）由于数控机床本身所运用的电子元器件有工作温度的限制，

12、电子元器件的工作温度一般要求在子元器件的工作温度一般要求在4045以下，室温达到以下，室温达到35时，时，运用中的数控机床计算机数控（运用中的数控机床计算机数控（CNC）装置内和电气柜内的温度可以）装置内和电气柜内的温度可以达到达到40左右，其内部的元器件很可能不能正常工作。左右，其内部的元器件很可能不能正常工作。l（3）数控机床的工作车间要保持空气流通和干净，灰尘、油雾和金）数控机床的工作车间要保持空气流通和干净，灰尘、油雾和金属粉末会使得元器件之间的绝缘电阻下降或短路，造成元器件损坏。属粉末会使得元器件之间的绝缘电阻下降或短路，造成元器件损坏。l（4）潮湿的环境会使印刷电路板、元器件、接插

13、件、床身、电气柜、）潮湿的环境会使印刷电路板、元器件、接插件、床身、电气柜、机床防护罩锈蚀，造成接触不良、限制失灵和机床的机械精度降低。机床防护罩锈蚀，造成接触不良、限制失灵和机床的机械精度降低。l（5）电网供电要满足数控机床正常运行所需总容量的要求，电压波）电网供电要满足数控机床正常运行所需总容量的要求，电压波动不能超过动不能超过10%，否则要损坏电子元器件。，否则要损坏电子元器件。l（6）为了平安和削减干扰，数控机床要有接地线；接地点要牢靠，）为了平安和削减干扰，数控机床要有接地线；接地点要牢靠，应当与车间接地网相连或者单独制作接地装置，接地电阻要小于应当与车间接地网相连或者单独制作接地装

14、置，接地电阻要小于4 7。l（7）数控机床的）数控机床的CNC装置、伺服驱动系统的抗干扰实力是有限度的，装置、伺服驱动系统的抗干扰实力是有限度的，强电磁干扰会导致数控系统失控，所以数控机床要远离焊机、大型吊强电磁干扰会导致数控系统失控，所以数控机床要远离焊机、大型吊车和产生强电磁干扰的设备。车和产生强电磁干扰的设备。l4.修理前的准备修理前的准备l尽快地获得现场信息、现场状况和故尽快地获得现场信息、现场状况和故障信息。如数控机床的进给与主轴驱障信息。如数控机床的进给与主轴驱动型号、报警指示或故障现象、现场动型号、报警指示或故障现象、现场有无备件等。据此预先分析可能出现有无备件等。据此预先分析可

15、能出现的故障缘由与部位，而后在动身到现的故障缘由与部位，而后在动身到现场之前，准备好有关的技术资料、修场之前，准备好有关的技术资料、修理服务工具和仪器备件等，做到心中理服务工具和仪器备件等，做到心中有数。有数。1.2.2 预防性维护预防性维护l顾名思义，所谓预防性修理，就是要留意把有可能造成顾名思义，所谓预防性修理，就是要留意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素解除在故障发生设备故障和出了故障后难以解决的因素解除在故障发生之前，预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内之前，预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作。容主要包括下列几方面的工作。l1.从修理

16、角度看数控设备的选型从修理角度看数控设备的选型l在设备的选型调研中，除了设备的可用性参数外，其可在设备的选型调研中，除了设备的可用性参数外，其可修理性参数应包含：设备的先进性、牢靠性和可修理性修理性参数应包含：设备的先进性、牢靠性和可修理性技术指标。先进性是指设备必需具备时代发展水平的技技术指标。先进性是指设备必需具备时代发展水平的技术含量；牢靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障术含量；牢靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率，尤其是限制系统是否通过国家权威机构的质检考核率，尤其是限制系统是否通过国家权威机构的质检考核等；可修理性是指其是否便于修理，是否有较好的备件等；可修理性是指其是否便

17、于修理，是否有较好的备件市场购买空间，各种修理的技术资料是否齐全，是否有市场购买空间，各种修理的技术资料是否齐全，是否有良好的售后服务、修理技术实力是否具备和设备性能价良好的售后服务、修理技术实力是否具备和设备性能价格比是否合理等。格比是否合理等。l2.人员支配l为每台数控机床安排特地的操作人员、工艺人员和修理人员，全部人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平。l3.正确地运用设备l针对每台机床的具体性能和加工对象制定操作规程，建立工作档案和修理档案，管理者要常常检查、总结和改进。l4.坚持设备运行中的巡回检查坚持设备运行中的巡回检查l依据数控设备的先进性、困难性和智能化高的特点，使依据数控设

18、备的先进性、困难性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作比一般设备困难且要求高的多，得它的维护、保养工作比一般设备困难且要求高的多，修理人员应通过常常性的巡回检查，如修理人员应通过常常性的巡回检查，如CNC系统的排风系统的排风扇运行状况，机柜、电机是否发热，是否有异样声音或扇运行状况，机柜、电机是否发热，是否有异样声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、润滑状况是否良好等，主动做好故障和事故预防，若发润滑状况是否良好等，主动做好故障和事故预防，若发觉异样应刚好解决，只有这样才有可能把故障歼灭在萌觉异样应刚好解决，只有这样才有可

19、能把故障歼灭在萌芽状态之中，从而可以削减或避开损失。芽状态之中，从而可以削减或避开损失。l5.日常保养日常保养l对每台数控机床都应建立日常维护保养支配，包括保养对每台数控机床都应建立日常维护保养支配，包括保养内容（如坐标轴传动系统的润滑、磨损状况、主轴润滑、内容（如坐标轴传动系统的润滑、磨损状况、主轴润滑、油路、水气路、各项温度限制、平衡系统、冷却系统、油路、水气路、各项温度限制、平衡系统、冷却系统、传动带的松紧、继电器、接触器触头清洁、各插头、接传动带的松紧、继电器、接触器触头清洁、各插头、接线端是否松动和电气柜通风状况等等）及各功能部件和线端是否松动和电气柜通风状况等等）及各功能部件和元器

20、件的保养周期（每日、每月、半年或不定期）。元器件的保养周期（每日、每月、半年或不定期）。l6.提高利用率l数控机床假如较长时间闲置不用，当须要运用时，机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能，降低机床精度，油路系统的堵塞更是麻烦；从电气方面来看，由于一台数控机床的整个电气限制系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的，它们的性能和寿命具有很大离散性，从宏观来看分三个阶段：在第一年基本上处于“磨合”阶段，在该阶段故障率呈下降趋势，假如在这期间不断开动机床则会较快完成“磨合”任务，而且也可充分利用第一年的修理期；其次阶段为有效寿命阶段，也就是充分发挥效能的阶段，在合理运用和

21、良好的日常维护保养条件下，机床正常运转至少可在五年以上；第三阶段为系统寿命苍老阶段，电气硬件故障会渐渐增多，数控系统的运用寿命平均在810年左右。1.2.3 数控设备的管理数控设备的管理l1.数控设备的管理模式数控设备的管理模式l数控设备的运用状况干脆影响着企业的生产效率和经济效数控设备的运用状况干脆影响着企业的生产效率和经济效益，而管理方式又干脆确定着数控设备的运用，可见数控益，而管理方式又干脆确定着数控设备的运用，可见数控设备的管理是特别重要的，在数控设备少，类型单一时，设备的管理是特别重要的，在数控设备少，类型单一时，要形成数控设备管理、运用和修理三位一体的封闭形管理要形成数控设备管理、

22、运用和修理三位一体的封闭形管理模式。模式。l2.数控设备的基础管理和技术管理数控设备的基础管理和技术管理l对于企业来说，数控机床的拥有是企业现代化的标记，最对于企业来说，数控机床的拥有是企业现代化的标记，最大限度地利用数控设备，对企业效益是特别有益的，企业大限度地利用数控设备，对企业效益是特别有益的，企业不能只留意设备的利用率和最佳功能，还必需重视设备的不能只留意设备的利用率和最佳功能，还必需重视设备的保养与修理。（保养与修理。（1）健全修理机构。）健全修理机构。（2）制定和健全规）制定和健全规章制度。章制度。（3）建立完善的修理档案。）建立完善的修理档案。（4）建立基础管）建立基础管理信息库

23、。理信息库。（5）加强数控设备的验收。）加强数控设备的验收。1.3 数控机床故障诊断的类型与特点l1.3.1 数控机床故障诊断的特点数控机床故障诊断的特点l1.数控设备修理的特点数控设备修理的特点l数数控控设设备备的的修修理理则则大大不不相相同同，首首先先要要懂懂得得计计算算机机如如何何修修理理，PLC如如何何查查找找故故障障，如如何何利利用用NC和和PLC的的诊诊断断系系统统来来查查找找故故障障，也也就就是是如如何何充分利用充分利用NC和和PLC供应的故障信息来查找故障。供应的故障信息来查找故障。l2.数控系统的修理数控系统的修理l数数控控系系统统的的核核心心是是计计算算机机，计计算算机机的

24、的修修理理问问题题主主要要是是推推断断集集成成电电路路板板的的好好坏坏，要要有有特特地地的的测测量量仪仪器器，但但在在实实际际工工作作中中，遇遇到到的的大大量量问问题题是是通通过过简简洁洁电电压压、电电阻阻的的测测量量就就可可以以推推断断它它是是好好还还是是坏坏，这这就就要要求求修修理理人员对集成电路板的特性全面驾驭。人员对集成电路板的特性全面驾驭。l3.接口电路接口电路l接接口口电电路路是是常常常常简简洁洁出出现现问问题题的的部部分分，从从主主板板来来的的信信号号经经过过接接口口电电路路，去去限限制制24V的的信信号号，主主要要的的问问题题是是24V的的限限制制信信号号电电路路产产生生短短路

25、路，引引起主板烧坏，这部分问题比较多。起主板烧坏，这部分问题比较多。l4.光电编码器l光电编码器是一个关键部件，但要真正达到了解它，熟悉它，甚至修理它，还要在实践中进一步摸索。发光器件、光点变换器都比较简洁损坏，有时整形放大器也简洁损坏，这就要准备一些必需的备用件，以便刚好能修理好。l5.CRT显示器lCRT显示器也是难处理的部件，这是因为很多人不熟悉电视电路，即使你了解电视电路，数控机床的CRT显示器又与电视信号不同，但CRT显示器具有与电视电路相同的光栅原理、同步原理，但也有本身的特点，如视频存储器、字符发生器等在电视电路中是没有的，因此，为了修理好CRT显示器，一方面要学习电视电路的学问

26、，同时还要进一步学习数控机床的专用CRT显示器原理，特殊是CRT显示器与数控系统的连接和通讯软件学问。1.3.2 数控机床常见电气故障类型与特点数控机床常见电气故障类型与特点l1.故障发生的部位故障发生的部位l以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器、印刷电路板、电线电缆和接插件等的不正常指电子、电器、印刷电路板、电线电缆和接插件等的不正常状态甚至损坏，须要修理甚至更换才可解除的故障。状态甚至损坏，须要修理甚至更换才可解除的故障。l2.故障出现时有无指示故障出现时有无指示l以故障出现时的形式，分为有诊断指示故障和无诊断

27、指示故以故障出现时的形式，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。现代数控系统都有自诊断程序，实时监控整个系统的软、障。现代数控系统都有自诊断程序，实时监控整个系统的软、硬件性能，一旦发觉故障则会马上报警和有简要的文字说明硬件性能，一旦发觉故障则会马上报警和有简要的文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的修理诊断手册，不仅可在屏幕上显示出来，结合系统配备的修理诊断手册，不仅可以找到故障发生的缘由、部位，而且还有解除的方法提示。以找到故障发生的缘由、部位，而且还有解除的方法提示。l3.故障出现时有无破坏性故障出现时有无破坏性l以故障出现时有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障。以故障出现时有无破坏

28、性，分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障，损坏工对于破坏性故障，损坏工 件甚至机床的故障，修理时不允许件甚至机床的故障，修理时不允许重演，这时只能依据产生故障时的现象进行相应的检查、分重演，这时只能依据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来解除，技术难度较高且有确定风险。假如可能会损坏工析来解除，技术难度较高且有确定风险。假如可能会损坏工件，则可卸下工件，试着重现故障过程，但应特别当心。件，则可卸下工件，试着重现故障过程，但应特别当心。l4.故障出现的或然性故障出现的或然性l以故障出现的偶然性，分为系统性故障和随机性故障。以故障出现的偶然性，分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只

29、要满足确定的条件则确定会产生的确系统性故障是指只要满足确定的条件则确定会产生的确定故障；而随机性故障是指在相同的条件下间或发生的定故障；而随机性故障是指在相同的条件下间或发生的故障，这类故障的分析较为困难，通常多与机床的机械故障，这类故障的分析较为困难，通常多与机床的机械结构局部松动错位、部分电气元件的牢靠性降低、电气结构局部松动错位、部分电气元件的牢靠性降低、电气装置内部温度过高有关，此类故障的分析，须要反复试装置内部温度过高有关，此类故障的分析，须要反复试验、综合推断才能解除。验、综合推断才能解除。l5.机床的运动品质特性机床的运动品质特性l以机床的运动品质特性来衡量，就是机床运动特性下降

30、以机床的运动品质特性来衡量，就是机床运动特性下降方面的故障，在这种状况下，机床虽能正常运转却加工方面的故障，在这种状况下，机床虽能正常运转却加工不出合格的工件。例如，机床定位精度超差、反向死区不出合格的工件。例如，机床定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等，这类故障必需运用检测仪器过大、坐标运行不平稳等，这类故障必需运用检测仪器确诊产生误差的机械、电气环节，然后通过对机械传动确诊产生误差的机械、电气环节，然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最优化调整来解除。系统、数控系统和伺服系统的最优化调整来解除。1.3.3 数控机床常见机械故障类型与特点数控机床常见机械故障类型与特点l1.无

31、报警故障l（1）一台卧式加工中心，工作时出现Y轴正向误差增大，所加工的零件报废，测量检查发觉误差范围为0.010.50mm。经检查和分析，数控系统和伺服放大器都是正常的，引起故障的缘由还是在联轴器上，Y轴的联轴器如图1.1所示，将电动机拆卸，对联轴器进行细致检查、测量后发觉有如下问题，中间的联接块的键与轴上连接套的槽协作过松，且键与槽接触的深度不够，槽内有2/3的空隙，经重新装配中间联接块，调整接触深度后故障解除。图1.1 有故障的联轴器l2.机床爬行与振动故障机床爬行与振动故障l在数控机床中有很多明显的不正常现象，但在某些经济型数控系在数控机床中有很多明显的不正常现象，但在某些经济型数控系统

32、的机床中，却没有报警，即使有时出现报警，这个报警信息不统的机床中，却没有报警，即使有时出现报警，这个报警信息不能完全反映数控机术的故障，机床出现爬行与振动就是一个明显能完全反映数控机术的故障，机床出现爬行与振动就是一个明显的例子。机床以低速运行时，机床工作台是蠕动着向前运动，机的例子。机床以低速运行时，机床工作台是蠕动着向前运动，机床要以高速运行时，就出现振动。床要以高速运行时，就出现振动。l3归基准点的故障归基准点的故障l（1）无自动方向识别方式或虽有自动识别方式，但坐标轴在执行）无自动方向识别方式或虽有自动识别方式，但坐标轴在执行归基准点时，没有减速过程，始终要等遇到位置极限开关才停机，归

33、基准点时，没有减速过程，始终要等遇到位置极限开关才停机，从而造成归基准点操作失效。从而造成归基准点操作失效。l（2）归基准点过程有减速，就是以机床的关机速度来移动机床，）归基准点过程有减速，就是以机床的关机速度来移动机床，直到触及限位开关而停机，没有找到基准点，归基准点操作失败。直到触及限位开关而停机，没有找到基准点，归基准点操作失败。l（3）归基准点过程有减速，有归基准点标记和归基准点脉冲出现，）归基准点过程有减速，有归基准点标记和归基准点脉冲出现，有制动到零的过程，但未到基准点即触及到极限位置开关而停机，有制动到零的过程，但未到基准点即触及到极限位置开关而停机，即归基准点操作失败；该故障缘

34、由可能是归基准点的基准脉冲已即归基准点操作失败；该故障缘由可能是归基准点的基准脉冲已被超越，因此坐标轴未移动到指定距离就已触及到限位开关，所被超越，因此坐标轴未移动到指定距离就已触及到限位开关，所以停机。以停机。l4.刀架不能启动刀架不能启动l（1）手动换刀正常、机动不换刀。应重点检查主机与刀架限制）手动换刀正常、机动不换刀。应重点检查主机与刀架限制器引线、微机器引线、微机I/O接口和刀架到位的信号。接口和刀架到位的信号。l（2）刀架预紧力过大。当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易）刀架预紧力过大。当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时，可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。转动，而用

35、力时，可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。缘由是预紧力过大，可通过调小刀架电机的夹紧力来缘由是预紧力过大，可通过调小刀架电机的夹紧力来 解除。解除。l（3）刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方）刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方向转不动，缘由是机械卡死，首先，检查夹紧装置反靠定位销向转不动，缘由是机械卡死，首先，检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，若在，则需将反靠棘轮与螺杆连接销孔是否在反靠棘轮槽内，若在，则需将反靠棘轮与螺杆连接销孔回转一个角度重新打孔连接；其次，检查主轴螺母是否锁死，回转一个角度重新打孔连接；其次，检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死，应重

36、新调整；再次，由于润滑不良造成旋转件卡如螺母锁死，应重新调整；再次，由于润滑不良造成旋转件卡死，此时应拆开，视察实际状况，加润滑油。死，此时应拆开，视察实际状况，加润滑油。l（）当选择刀具号完成后，在（）当选择刀具号完成后，在X、Y轴移动的同时，机床就进轴移动的同时，机床就进行换刀动作，但是，行换刀动作，但是，X、Y轴移动的距离，与轴移动的距离，与X、Y轴的移动指轴的移动指令不相吻合，并且每次实际移动的距离与移动指令的距离之差令不相吻合，并且每次实际移动的距离与移动指令的距离之差不一样，没有任何报警，就是属于软件的参数设置有问题，应不一样，没有任何报警，就是属于软件的参数设置有问题，应修改软件

37、参数。修改软件参数。5.无任何显示故障无任何显示故障（1）加工出来的零件形态发生如图）加工出来的零件形态发生如图1.2所示的误差时应考虑到以下因所示的误差时应考虑到以下因素：素：伺服系统传动链存在不稳定的弹性变形和摩擦阻尼等，造成反向失伺服系统传动链存在不稳定的弹性变形和摩擦阻尼等，造成反向失动量，修正用电器补偿的方法。如图动量，修正用电器补偿的方法。如图1.2（a）所示。）所示。传动丝杠存在间隙而造成。如图传动丝杠存在间隙而造成。如图1.2（b）所示。）所示。两坐标的实际系统增益不一样造成，在解除机械部分、装配质量、两坐标的实际系统增益不一样造成，在解除机械部分、装配质量、负载等方面因素后，

38、应调整速度增量、位置增量等参数。如图负载等方面因素后，应调整速度增量、位置增量等参数。如图1.3（c）所示。）所示。单轴的速度限制、位置限制、负载不匀整等造成。有爬行现象或旋单轴的速度限制、位置限制、负载不匀整等造成。有爬行现象或旋转变压器与伺服电动机的连接有偏心误差，会造成零件转变压器与伺服电动机的连接有偏心误差，会造成零件45方向上的方向上的毛刺。毛刺。图1.2 零件加工误差示意图l7.诊断备件替换法l现代数控系统是接受模块化设计，随着现代技术的发展，电路的集成规模越来越大，技术也越来越困难，按常规方法，很难把故障定位到一个很小的区域，而一旦系统发生故障，为了缩短停机时间，都是依据模块的功

39、能与故障现象，初步推断出可能的故障模块，用诊断备件将其替换，这样做可以快速推断出有故障的模块。l8.利用系统的自诊断功能推断l现代数控系统都具有很强的自诊断实力，通过实时监控系统各部分的工作，刚好推断故障，给出报警信息，并做出相应的动作，避开事故发生。l3.人工智能与专家系统人工智能与专家系统l这种方法是通过调用学问库的相应学问，经推理机构的推理获这种方法是通过调用学问库的相应学问，经推理机构的推理获得所需的结论。应用于数控系统诊断的人工智能技术有两方面得所需的结论。应用于数控系统诊断的人工智能技术有两方面的内容，即诊断专家系统和人工智能数据库。的内容，即诊断专家系统和人工智能数据库。l4.神

40、经网络诊断神经网络诊断l神经网络具有联想、容错、自适应、自学习和处理困难多模式神经网络具有联想、容错、自适应、自学习和处理困难多模式等特点。将被诊断系统的症状作为网络输入，所得到的故障缘等特点。将被诊断系统的症状作为网络输入，所得到的故障缘由作为网络输出，且将经过学习所得到的学问以分布的方式隐由作为网络输出，且将经过学习所得到的学问以分布的方式隐式地存储在网络上，每个输出神经元对应一个故障缘由。目前式地存储在网络上，每个输出神经元对应一个故障缘由。目前常用的算法有误差反向传播算法、双向联想记忆模型和模糊相常用的算法有误差反向传播算法、双向联想记忆模型和模糊相识映射等。识映射等。l5基于实例推理

41、的诊断基于实例推理的诊断l基于实例推理的专家系统是模拟人类思维特点，即面对新问题基于实例推理的专家系统是模拟人类思维特点，即面对新问题时，搜寻历史相像实例，然后依照或参照相像实例中的解决方时，搜寻历史相像实例，然后依照或参照相像实例中的解决方案，有些状况下须要对其进行适度修改，来解决新问题的一种案，有些状况下须要对其进行适度修改，来解决新问题的一种程序系统。程序系统。l6多传感器信息融合技术多传感器信息融合技术l多传感器信息融合就是充分合理地选取各种传感器，多传感器信息融合就是充分合理地选取各种传感器，提取对象的有效信息，把空间或时间上的冗余信息或提取对象的有效信息，把空间或时间上的冗余信息或

42、互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一样性说明或描述，由此获得比各组成部分的子集所一样性说明或描述，由此获得比各组成部分的子集所构成的系统更为优越的性能。构成的系统更为优越的性能。l7智能化集成诊断智能化集成诊断l将传感器信息融合与人工智能技术、将传感器信息融合与人工智能技术、ANN技术相结合，技术相结合，建立集监测、诊断为一体的智能集成系统，是建立集监测、诊断为一体的智能集成系统，是CNC故故障诊断的新方向。障诊断的新方向。l8.“基于行为基于行为”的智能化故障诊断技术的智能化故障诊断技术l“基于行为基于行为”的计算机协助诊断的基本原理

43、是：从某台的计算机协助诊断的基本原理是：从某台机器的实际运行状令动身，机器的实际运行状令动身，“自下而上自下而上”，即从具体到，即从具体到一般一般(而而“基于学问基于学问”的专家系统则是的专家系统则是“自上而下自上而下”，即从，即从一般到特殊一般到特殊)，从机器工况状态的变更推断其故障属性。，从机器工况状态的变更推断其故障属性。1.5 1.5 数控机床的安装调试数控机床的安装调试l1.5.1 安装的环境要求安装的环境要求l数控机床安装的环境要求一般是指地基、环境温度、湿度、数控机床安装的环境要求一般是指地基、环境温度、湿度、电网、地线和防止干扰等。精密数控机床和重型数控机床须电网、地线和防止干

44、扰等。精密数控机床和重型数控机床须要稳定的机床基础，否则数控机床的精度调整无法进行，也要稳定的机床基础，否则数控机床的精度调整无法进行，也无法保证，用户要在机床安装之前做好机床地基，并且须要无法保证，用户要在机床安装之前做好机床地基，并且须要经过一段时间的保养使之稳定。一般的数控机床对地基没有经过一段时间的保养使之稳定。一般的数控机床对地基没有特殊要求，精密数控机床有恒温要求，环境温度要适合数控特殊要求，精密数控机床有恒温要求，环境温度要适合数控机床的工作要求，机床的安装位置应保持空气流通和干燥，机床的工作要求，机床的安装位置应保持空气流通和干燥，潮湿的环境会使印刷电路板和元器件锈蚀、机床电气

45、故障增潮湿的环境会使印刷电路板和元器件锈蚀、机床电气故障增加，机床要避开阳光干脆照射，要远离振动源和电磁干加，机床要避开阳光干脆照射，要远离振动源和电磁干 扰源。扰源。l数控机床对电源供电的要求是较高的，电网波动较大会使故数控机床对电源供电的要求是较高的，电网波动较大会使故障增多，电网质量不高时要安装稳压器。为了平安和抗干扰，障增多，电网质量不高时要安装稳压器。为了平安和抗干扰，数控机床必须要有接地线，地线一般接受一点接地方式，地数控机床必须要有接地线，地线一般接受一点接地方式，地线电缆的截面积一般为线电缆的截面积一般为5.514mm2。l1.5.2 数控车床的安装数控车床的安装l数控车床、车

46、削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床，要在生产中数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床，要在生产中发挥良好的经济效果，必需合理安装数控车床。其安装方法有以下几种。发挥良好的经济效果，必需合理安装数控车床。其安装方法有以下几种。l1起吊和运输起吊和运输l2基础及位置基础及位置l3机床的安装机床的安装 l4试运转前的准备试运转前的准备l（1）机床的几何精度检验合格后，须要对整机进行清理，用浸有清洗剂）机床的几何精度检验合格后，须要对整机进行清理，用浸有清洗剂的棉布或绸布，不得用棉纱或纱布，清洗掉机床出厂时为爱护导轨面和加的棉布或绸布，不得用棉纱或纱布，清洗掉机床出厂时为爱护导轨面

47、和加工面而涂的防锈油或防锈漆，清洗机床外表面上的灰尘，在各滑动面及工工面而涂的防锈油或防锈漆，清洗机床外表面上的灰尘，在各滑动面及工作面涂上机床规定的润滑油。作面涂上机床规定的润滑油。l（2）细致检查机床各部位是否按要求加了油，冷却箱中是否加足冷却液，）细致检查机床各部位是否按要求加了油，冷却箱中是否加足冷却液，机床液压站、自动润滑装置的油是否达到油位指示器规定的部位。机床液压站、自动润滑装置的油是否达到油位指示器规定的部位。l（3）检查电气限制箱中各开关及元器件是否正常，各插装集成电路板是）检查电气限制箱中各开关及元器件是否正常，各插装集成电路板是否到位。否到位。l（4）通电，启动集中润滑装

48、置，使各润滑部位及润滑油路中充溢润滑油，）通电，启动集中润滑装置，使各润滑部位及润滑油路中充溢润滑油，做好机床各部件动作前的一切准备。做好机床各部件动作前的一切准备。1.5.3 数控铣床的安装数控铣床的安装 数控铣床是按机电一体化的结构来设计的，从制造厂运到用户，都数控铣床是按机电一体化的结构来设计的，从制造厂运到用户，都是整机装运，不须要解体，因此用户收到机床后，须要依据说明书是整机装运，不须要解体，因此用户收到机床后，须要依据说明书的规定进行操作，但还应当留意如下几点。的规定进行操作，但还应当留意如下几点。1.开箱开箱机床开箱后，首先依据包装标记，找到随机技术文件，按技术文件机床开箱后，首

49、先依据包装标记，找到随机技术文件，按技术文件中的装箱清单，清点附件、工具和备件等，如箱内实物与装箱单不中的装箱清单，清点附件、工具和备件等，如箱内实物与装箱单不符，应刚好与制造厂联系，然后细致阅读说明书，按说明书的指导符，应刚好与制造厂联系，然后细致阅读说明书，按说明书的指导进行安装工作。进行安装工作。2.吊运吊运依据说明书中的吊装图，在适当的位置垫上木块或厚布，防止钢丝依据说明书中的吊装图，在适当的位置垫上木块或厚布，防止钢丝绳碰伤油漆和加工面，在吊运过程中，应尽量降低机床的重心，假绳碰伤油漆和加工面，在吊运过程中，应尽量降低机床的重心，假如数控机床的电柜是分别的，则电柜顶部会有吊环供吊运时

50、运用。如数控机床的电柜是分别的，则电柜顶部会有吊环供吊运时运用。3.调整调整对于数控铣床，出厂前都已调整好，用户在安装中应留意油压的调对于数控铣床，出厂前都已调整好，用户在安装中应留意油压的调整、自动润滑的调整和检查升降台的下滑装置是否起作用等。整、自动润滑的调整和检查升降台的下滑装置是否起作用等。1.5.4 加工中心的安装加工中心的安装l1.加工中心的吊运加工中心的吊运l用起重设备吊运有包装箱的加工中心时，应从包装箱上的用起重设备吊运有包装箱的加工中心时，应从包装箱上的起吊指示位置起吊，在吊运过程中，应防止冲击和猛烈振起吊指示位置起吊，在吊运过程中，应防止冲击和猛烈振动，不得使包装箱过度倾斜