《数控机床故障诊断技术》思考题

思考题：2-27 说明液压系统和气压系统的点检管理包括哪些内容？答： 一、液压系统的点检管理主要包括以下内容：1、各液压阀、液压缸及管子接头处是否有外漏。2、液压泵或液压马达运转时是否有异常噪声等现象。3、液压缸移动时工作是否正常平稳。4、液压系统的各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否稳定。5、油液的温度是否在允许的范围内。6、液压系统工作时有无高频振动。7、电气控制或撞块（凸轮）控制的换向阀工作是否灵敏可靠。8、油箱内油量是否在油标刻线范围内。9、行程开关或限位挡块的位置是否有变动。10、液压系统手动或自动工作循环时是否有异常现象。11、定期对油箱内的油液进行取样化验，检查油液质量，定期过滤或更换油液。12、定期检查蓄能器工作性能。13、定期检查冷却器和加热器的工作性能。14、定期检查和紧固重要部位的螺钉、螺母、接头和法兰螺钉。15、定期检查更换密封件。16、定期检查清洗或更换液压件。17、定期检查清洗或更换滤芯。18、定期检查清洗油箱和管道。二、气压系统的点检管理主要包括一下内容：1 、管道系统点检：主要内容包括对冷凝水排放的管理，对润滑油补充、油液质量和滴油量符 合要求与否的检查。2 、气动元件的点检：主要内容是彻底处理系统的漏气现象。气动元件的点检内容及维修事项：序号元件名称点检内容1气缸活塞杆与端面之间是否漏气活塞杆是否划伤管接头、配管是否划伤、损坏气缸动作时有无异常声音缓冲效果是否合乎要求2电磁阀电磁阀外壳温度是否过高电磁阀动作时，工作是否正常气缸行程到末端时，通过检查阀的排气口是否有漏气来确诊电磁阀是否漏气紧固螺栓及管接头是否松动电压是否正常，电线是否损坏通过检查排气口是否被油润滑来判断润滑是否正常3油雾器油杯内油量是否足够，润滑油是否变色、浑浊油杯底部是否沉积有灰尘和水滴油量是否合适4调压阀压力表读数是否在规定范围内调压阀盖或锁紧螺母是否锁紧有无漏气5过滤器储水杯中是否积存冷凝水滤芯是否应该清洗或更换冷凝水排放阀动作是否可靠6安全阀 及 压力继电器在调定压力下动作是否可靠效验合格后，是否有铅封或锁紧电线是否损伤，绝缘是否可靠4-2 伺服系统有哪些常见故障，如何维修伺服系统故障？答：数控机床的伺服系统故障主要有两种：主轴伺服系统故障和进给伺服系统故障。 一、主轴伺服系统故障有两种表现形式，一种是无报警信息故障，另一种是有报警信息故障。报警 信息故障分为两种，一种是由监视器显示故障信息的故障，另一种是由主轴驱动装置的数码管或指 示灯现实故障信息的故障。（1）数控机床主轴伺服系统无报警信息的故障 主轴转速与指示值不符。 检查CNC装置模拟量输出是否有问题，如有问题则检查，模拟量输出 电缆线连接是否松动。如果模拟量输出正常，则检查CNC装置和变频器模拟量的参数是否正确设置。 主轴噪声和振动。 如果噪声和振动周期与主轴转速有关，检查主轴机械部分。 干扰。 可能由电磁干扰、屏蔽和接地不良造成。在电源进线出采用抗干扰措施，合理走线， 信号线和反馈线要进行屏蔽，接地要可靠。（2）数控机床主轴伺服系统有报警信息的故障 过载。 可能的故障原因是加工过程切削量过大、主轴正反转频繁、主轴电机冷却系统不良、 主轴电机内部风扇损坏、主轴电机和主轴驱动装置之间的连线断开或接触不良等。维修时对各个可 能的故障原因进行逐个排除。 主轴异常噪音和振动。 故障如果发生在主轴减速过程，则可能是主轴驱动装置内的再生回路 的晶体管模块损坏。如果噪音和振动与转速无关，可能是由于主轴驱动装置未调整好或驱动装置的 控制电路不良、测速装置故障。 主轴转速偏离指令值。 可能是主轴电机负载过大或主轴转速极限值设定太小；如果问题出在 减速阶段，可能是由于再生回路的控制有故障或再生回路中的晶体管模块损坏；也有可能问题出在 速度反馈信号上，电缆线接触不良或者断线。 主轴转速与进给不同步。可能是由于脉冲编码器有故障、反馈信号异常。 主轴定位抖动。故障可能出在准停装置，或者主轴定位减速过程中减速或增益参数设置不当。 主轴电机不转。 CNC装置没有速度信号输出、速度信号传输有故障、使能信号没有接通，主轴 的启动条件如润滑、冷却等制约了主轴启动；如果有主轴准停信号，则控制信号的流程可能有问题、 设定不正确或准停装置有故障。二、进给伺服系统故障通常有三种表现形式：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息； 二是在进给伺服驱动单元上用报警灯或数码管现实驱动单元的故障；三是进给运动不正常。但无任 何报警信息。常见故障如下： 超程。 产生原因常见有三种： 1、编程不当，当工件坐标系没设定或没调用刀补； 2、操作不 当，对刀错误，刀补值设定错误，刀架离参考点太近就进行手动反回参考点； 3、出现减速开关失 灵、参数设置不合理等造成回不到参考点故障。 过载。由于进给运动的负载过大，频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良引起。 窜动。 在进给时出现窜动现象：1、测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等； 2、速度控制信号不稳定或受到干扰；3、接线端子接触不良，如螺钉松动等。当窜动发生在由正方 向运动与反向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。 爬行。 一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。 或者可能是联接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠转动与伺服电动机的转动不同 步，从而使进给运动忽快忽慢，产生爬行现象。 振动。 机床以高速运行时，可能产生振动，这时就会出现过流报警。机床振动问题一般属于 速度问题，所以应去查找速度环；而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与 速度有关的问题，应该去查找速度调节器，因此振动问题应查找速度调节器。主要从给定信号、反 馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。 伺服电机不转。 常用诊断方法有：1、检查数控系统是否有速度控制信号输出；2、检查使能信号是否接通。通过CRT观察I/O状态，分析机床PLC梯形图（或流程图），以确定进给轴的起动条件， 如润滑、冷却等是否满足；3、对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动是否释放；4、进给驱 动单元故障；5、伺服电动机故障。 位置误差。主要原因有：1、系统设定的允差范围小；2、伺服系统增益设置不当；3、位置检测装置有污染；4、进给传动链累积误差过大；5、主轴箱垂直运动时平衡装置（如平衡液压缸等） 不稳。 漂移。通过误差 补偿和驱动单元的零速调整来消除。 回参考点故障。由于伺服系统是由位置环和速度环组成，当伺服系统出现故障时，为了快速定位故障部位，可 以采用如下两种方法：1、模块交换法。 2、外接参考电压法。5-7 模拟电路故障是如何诊断的？常用的检测仪器有哪些？答：模拟电路故障诊断主要包含三方面的内容：电路故障检测、电路故障隔离、电路故障识别。诊 断的中心问题是电路故障检测和电路故障隔离。模拟电路故障诊断就是利用在模拟电路可及节点上 测得的信息来判断电路产品的好坏，确定故障元器件的位置及其参数值。模拟电路故障诊断方法可 以分为：概率统计法c测前模拟法彳J故障字典法模拟电路故障诊断多频测量法参数识别法*转移导纳参数法1测后模拟法L参数估计法|K故障诊断法故障证实法故障定界诊断法L网络撕裂法常用的检测仪器有万用表、电流表、电压表以及示波器。7-3 数控机床的定位精度有哪些内容？各有什么特点？答：数控机床的定位精度是机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。数控机床的定位精度内容及特点如下：（1）直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（iso标准），对 数控机床的检测，应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可以用标 准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高12个等 级。定位精度是以快速移动定位测量的。（2）直线运动重复定位精度 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端选择任意两个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在相同条件下重复7次定位，测出停止位置数 值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，作为该坐标的重 复定位精度。取每个轴的三个位置中最大的标准偏差的二分之一，加上正负号就是该坐标轴的重复 定位精度。（3）直线运动的原点复归精度 该点称为坐标轴的原点或参考点。它与程序编程中使用的工件坐标系、夹具安装基准有直接关 系，它的检测方法完全与重复定位精度相同。（4）直线运动失动量 坐标轴直线运动失动量，也称直线运动反向差。它是进给轴传动链上驱动元件（如伺服电动机、 伺趿液压马达和步进电动机等）的反向死区，以及机械传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合 反映。该误差越大，则定位精度和重复定位精度也越低。（5）回转轴运动精度 包括了回转工作台的定位精度检测，回转工作台的重复分度精度检测，回转工作台的原点复归 精度检测。检验方法与直线运动精度的测定方法相同，检测仪器是标准转台、平行管、精密圆光栅、 检测时要对0、90、180、270重点测量，要求这些角度的精度比其他角度的精度要高一个 数量级。