数控机床故障诊断与维修--课件

数控机床故障诊断与维修数控机床故障诊断与维修 绪 论 数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体。液压、光机电技术等一体。内容：内容：1 1数控机床的组成与特点数控机床的组成与特点2 2数控机床的发展现状数控机床的发展现状4 4加强数控维修的意义加强数控维修的意义 5 5对数控维修人员的要求对数控维修人员的要求 6 6本课程的学习任务、要求本课程的学习任务、要求 3 3数控机床的故障与诊断技术数控机床的故障与诊断技术 2ppt课件 绪 论 数控机床集机械制造一数控机床的发展现状一数控机床的发展现状首台机床：首台机床：1952年美国麻省理工学院研制年美国麻省理工学院研制 目前生产能力目前生产能力：国内数控机床年国内数控机床年产量已达量已达50万台万台.数控系统数控系统：国国外外：日日本本的的发发那那科科公公司司、德德国国的的西西门门子子公公司司、海海德德 汉公司、西班牙发格公司、法国数字公司等。汉公司、西班牙发格公司、法国数字公司等。国内：华中数控系统、广州数控系统、南京华兴 数控系统、北京航天数控系统等3ppt课件一数控机床的发展现状首台机床：1952年美国麻省理工学院研二、数控机床故障诊断与维修的意义二、数控机床故障诊断与维修的意义。技术需要 。市场需要 。企业的效益需要 4ppt课件二、数控机床故障诊断与维修的意义。技术需要4ppt课件三、数控机床维修工作的特点1、涉及的技术门类较多；2、数控机床的更新换代较快；3、数控机床选用的数控系统种类繁多；4、数控机床的维修手段与传统的维修方式差别大；5、企业选用的数控机床品种多；6、维修工作的制约条件多5ppt课件三、数控机床维修工作的特点1、涉及的技术门类较多；5ppt课四、对数控维修人员的要求四、对数控维修人员的要求。知识面广。知识面广。良好的系统的培训。良好的系统的培训。良好的英语阅读能力。良好的英语阅读能力。敢于实践，通过实践不断总结经验。敢于实践，通过实践不断总结经验。敬业精神。敬业精神。持续的学习精神。持续的学习精神6ppt课件四、对数控维修人员的要求。知识面广6ppt课件五、本课程的学习任务、要求五、本课程的学习任务、要求 。掌掌握握数数控控机机床床安安装装调调试试验验收收的的的的知知识识、验验收收机机床床精度的方法。精度的方法。熟悉数控机床的机械结构、调整方法熟悉数控机床的机械结构、调整方法。掌掌握握典典型型数数控控系系统统的的软软硬硬件件知知识识、具具有有对对典典型型数数控系统故障进行初步诊断及判断的能力。控系统故障进行初步诊断及判断的能力。熟悉数控机床维修的原则方法。熟悉数控机床维修的原则方法。7ppt课件五、本课程的学习任务、要求。掌握数控机床安装调试验收的的知数控系统（NC system）实现数字控制的机电控制设备。计算机数控CNC（Computer Numerical Control）由计算机软件替代硬件，性能提高，价格降低。（1970年至今）数控机床装备了数控系统的机床。任务提出：什么是“数控”？什么是“数控系统”？什么是“数控机床”？数控数字控制，简称NC（numerical control）GB8129-87定义用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。(1952年1970年）第一章：第一章：数控机床的故障诊断与维修基础数控机床的故障诊断与维修基础 第一节：数控机床的工作原理及组成第一节：数控机床的工作原理及组成8ppt课件数控系统（NC system）实现数字控制的机电控制设备一：数控机床的工作原理9ppt课件一：数控机床的工作原理9ppt课件数控机床的工作过程零零 件件 图图 纸纸工艺分析与数值计算工艺分析与数值计算输入加工程序输入加工程序程序调试模拟程序调试模拟工件安装与对刀试切工件安装与对刀试切工件加工与检验工件加工与检验编编制制加加工工程程序序10ppt课件数控机床的工作过程零 件 图 纸工艺分析与数值计算输入加工程二、数控机床的组成v数控机床主要组成有:1、数控装置（CNC）2、伺服驱动装置3、检测反馈装置4、机床本体另外还有程序的输入/输出设备、可编程控制器（PLC）、电源等辅助部分。11ppt课件二、数控机床的组成数控机床主要组成有:11ppt课件（1 1）数控装置）数控装置CNCCNC 数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。它能够自动地对输入的数控加工程序进行处理，将数控加工程序信息按两类控制量分别输出：一类是连续控制量(插补运算产生的指令)，送往伺服系统；另一类是离散的开关控制量(PLC指令)，送往机床强电控制系统，完成数控机床辅助功能的控制。当前比较流行的数控系统有:日本FANUC、德国SIEMENS、西班牙FAGOR等。国内有华中数控、广州数控、航天数控等。12ppt课件（1）数控装置CNC12ppt课件13ppt课件13ppt课件（2）伺服驱动装置）伺服驱动装置主轴伺服系统主轴伺服系统包括主轴电机(含速度检测器件)和主轴伺服放大器（Spindle Servo Amplifier)，实现对主轴转速的调节控制，有的主轴伺服装置还含有主轴定向控制功能。主轴伺服放大器（或主轴伺服装置）分为数字主轴和模拟主轴，模拟主轴通常为通用变频器。14ppt课件（2）伺服驱动装置主轴伺服系统14ppt课件进给伺服系统进给伺服系统进给伺服系统由进给轴伺服电机(一般内装速度和位置检测器件)和进给伺服装置（Servo Amplifier）组成。进给伺服系统驱动机床各坐标轴的切削进给，提供切削过程中所需要的转矩、运转速度。15ppt课件进给伺服系统进给伺服系统由进给轴伺服电机(一般内装速度和位置（3）位置检测装置 主要是将主轴运动和进给运动的速度或位移检测反馈给数控系统，并与指令信号比较，比较的差值作为新指令控制机床正确运转。（4）机床本体 数控机床的机床本体与传统机床相似，只是在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面发生了很大的变化。16ppt课件（3）位置检测装置16ppt课件v操作面板操作面板 分CRT/MDI操作面板与机床操作面板。CRT：单色显示屏（LCD：彩色液晶）；MDI：（Manual Data Input）手动数据输入；对CNC操作 （例如修改CNC参数、PLC参数或程序、编制加工程序等）机床操作面板：对机床操作。17ppt课件操作面板17ppt课件v输入与输出设备输入与输出设备 输入装置的作用是将控制介质上的数控代码传递并存入数控系统内。输入装置根据控制介质的不同分为光电阅读机、磁带机和软盘驱动器等（已经不常用了），MDI键盘也是输入设备。输出设备有显示器CRT和打印机等（不常用）。18ppt课件输入与输出设备18ppt课件PLCPLCPLCPLCPLC（Programmable Logic Controller)，可编程控制可编程控制器。器。通常用于工业设备的顺序自动控制。PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器；称之为PMC。（Programmable Machine Controller）。主要主要作用是机床辅助功能控制和机床主轴方向控制。作用是机床辅助功能控制和机床主轴方向控制。机床辅助功能：有刀具控制、冷却开关控制、润滑开关机床辅助功能：有刀具控制、冷却开关控制、润滑开关控制、液压气压控制、工作台转动、工件夹紧松开等。控制、液压气压控制、工作台转动、工件夹紧松开等。机床主轴方向控制：主轴正、反、停等。机床主轴方向控制：主轴正、反、停等。19ppt课件PLC19ppt课件一、数控机床维护与保养的目的和意义1.延长平均无故障时间,增加机床的开动率2.便于及早发现故障隐患,避免停机损失3.期保持数控设备的加工精度 第二节 数控机床维护与保养20ppt课件一、数控机床维护与保养的目的和意义延长平均无故障时间,增加机二、数控机床维护与保养的基本要求1.在思想上重视维护与保养工作2.提高操作人员的综合素质3.数控机床良好的使用环境4.严格遵循正确的操作规程5.提高数控机床的开动率6.要冷静对待机床故障，不可盲目处理7.严格执行数控机床管理的规章制度21ppt课件二、数控机床维护与保养的基本要求在思想上重视维护与保养工作2三、数控机床维护与保养的内容1.日检(1)主要项目 1)液压系统2)主轴润滑系统3)导轨润滑系统4)冷却系统5)气压系统22ppt课件三、数控机床维护与保养的内容1.日检(1)主要项目 1)液压每天每天导轨润滑油箱油量及时添加润滑油润滑泵能定时启动及停止某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检(2)举例 23ppt课件每天导轨润滑油箱某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表每天每天XYZ轴导轨面清除切屑及脏物检查润滑油是否充分导轨面有划伤损坏四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节 数控机床维护与保养概述(2)举例 24ppt课件某加工中心的维护点检表每天XYZ轴导轨面四、数控机床维护与保每天每天压缩空气气源压力检查压力是否在正常范围气源自动分水滤水器和自动空气干燥器清理分水器中滤出的水分，自动保持空气干燥器正常工作某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节 数控机床维护与保养概述(2)举例 25ppt课件每天压缩空气气源压力某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与每天每天主轴润滑恒温油箱油量充足并调节温度范围某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节 数控机床维护与保养概述(2)举例 26ppt课件每天主轴润滑恒温油箱某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与机床液压系统油箱、液压泵无异常噪音压力表指示正常管路及各接头无泄漏工作油面高度正常每天每天某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检(2)举例 27ppt课件机床液压系统每天某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养液压平衡系统平衡压力指示正常快速移动时平衡阀工作正常CNC的输入输出单元光电阅读机清洁机械结构润滑良好每天每天某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检(2)举例 28ppt课件液压平衡系统CNC的输入输出单元每天某加工中心的维护点检表四各种电气柜散热通风装置各电柜冷却风扇工作正常风道过滤网无堵塞各种防护装置导轨、机床各种防护罩等应无松动每天每天某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检(2)举例 29ppt课件各种电气柜散热通风装置各种防护装置每天某加工中心的维护点检表2.周检 其主要项目包括机床零件、主轴润滑系统，应该每周对其进行正确的检查，特别是对机床零件要清除铁屑，进行外部杂物清扫。四、数控机床维护与保养的内容第一节 数控机床维护与保养概述30ppt课件2.周检 其主要项目包括机床零件、主轴润滑系统，应该每周3.月检(1)主要项目 1)电源2)空气干燥器某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表每月每月电源电压在正常情况下额定电180V-220V，频率50Hz，如有异常，要对其进行测量、调整。空气于燥器应该每月拆一次，然后进行清洗、装配。四、数控机床维护与保养的内容(2)举例 31ppt课件3.月检(1)主要项目 1)电源2)空气干燥器某加工中心的维4.季检1)机床床身2)液压系统3)主轴润滑系统(1)主要项目 四、数控机床维护与保养的内容32ppt课件4.季检1)机床床身2)液压系统3)主轴润滑系统(1)主要项5.年检某某加加工工中中心心的的维维护护点点检检表表每年每年每半年每半年滚珠丝杠滚珠丝杠清洗旧润滑脂，涂上新的油脂清洗旧润滑脂，涂上新的油脂液压油路液压油路清洗溢流阀、减压阀、滤油器及油箱箱底清洗溢流阀、减压阀、滤油器及油箱箱底更换或过滤液压油更换或过滤液压油主轴润滑恒温油箱主轴润滑恒温油箱每年每年检查并更换直流伺服电机碳刷检查并更换直流伺服电机碳刷检查换向器表面，吹净碳粉，去毛刺检查换向器表面，吹净碳粉，去毛刺更换长度过短的电刷，跑合后使用更换长度过短的电刷，跑合后使用润滑液压泵、滤油器清洗润滑液压泵、滤油器清洗清理池底，更换滤油器清理池底，更换滤油器四、数控机床维护与保养的内容33ppt课件5.年检某加工中心的维护点检表每年每半年四、数控机床维护与保6.不定期检查某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表不定期不定期检查各轴轨道上镶条、压紧滚轮松紧状态检查各轴轨道上镶条、压紧滚轮松紧状态(按机床说明书调整按机床说明书调整)冷却水箱冷却水箱检查液面高度检查液面高度太脏、更换太脏、更换清理水箱底部清理水箱底部经常清洗过滤器经常清洗过滤器排屑器排屑器经常清理铁屑经常清理铁屑检查有无卡住检查有无卡住清理废油池清理废油池及时取油池中废油，以免外溢及时取油池中废油，以免外溢调整主轴驱动带松紧调整主轴驱动带松紧按机床说明书调整按机床说明书调整34ppt课件6.不定期检查某加工中心的维护点检表不定期34ppt课件 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，这给故备，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。为了便于故障分析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、故障性质及故障原因和处理，本节按故障部件、故障性质及故障原因等对常见故障作了如下分类。等对常见故障作了如下分类。第三节、数控机床故障诊断的类型和特点第三节、数控机床故障诊断的类型和特点35ppt课件 数控机床是一种技术复杂的机电一体（1 1）主机故障主机故障：数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压,气动与气动与防护等装置。防护等装置。（2 2）电气控制系统故障：电气控制系统故障：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：弱电故障弱电故障 CNCCNC、PLCPLC、MDI/CRTMDI/CRT以及伺服驱动单元、输入输出单元等。以及伺服驱动单元、输入输出单元等。强电故障强电故障 控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接 触器、触器、开关、熔断器、电源、变压器、电动机等电器元件及其组成的控制电路。发生开关、熔断器、电源、变压器、电动机等电器元件及其组成的控制电路。发生故障的几率高于故障的几率高于“弱电弱电”。1 1、按故障发生的部位分类、按故障发生的部位分类一、数控机床的常见故障的分类与特点36ppt课件（1）主机故障：1、按故障发生的部位分类一、数控机床的常见故2 2、按故障产生的原因分类、按故障产生的原因分类（1）数控机床自身故障）数控机床自身故障 由于数控机床自身的原因所引起的，与外部环境由于数控机床自身的原因所引起的，与外部环境条件无关，数控机床发生的极大多数故障均属于此类条件无关，数控机床发生的极大多数故障均属于此类故障。故障。（2）数控机床外部故障）数控机床外部故障 供电电压过低、环境温度过高、外来振动和干扰供电电压过低、环境温度过高、外来振动和干扰（3）人为因素）人为因素 新员工在第一年中，操作不当所造成的外部故障新员工在第一年中，操作不当所造成的外部故障要占机床总故障的要占机床总故障的1/3以上。以上。37ppt课件2、按故障产生的原因分类（1）数控机床自身故障37ppt课件（1 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条系统性故障，通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床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。必然会发生的故障。3.3.按故障的性质分类按故障的性质分类（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”。38ppt课件（1）、系统性故障3.按故障的性质分类（2）、随机性故障 （1 1）有报警显示的故障）有报警显示的故障 指示灯显示报警指示灯显示报警-硬件报警硬件报警 显示器报警显示器报警-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4 4、按故障的指示形式分类、按故障的指示形式分类39ppt课件（1）有报警显示的故障4、按故障的指示形式分类39ppt课件（1 1）危险性故障）危险性故障（2 2）安全性故障）安全性故障 5 5、按故障的严重程度分类、按故障的严重程度分类40ppt课件5、按故障的严重程度分类40ppt课件（1）完全失效（2）部分失效6 6、按故障的影响程度分类、按故障的影响程度分类41ppt课件（1）完全失效6、按故障的影响程度分类41ppt课件二、数控机床故障的规律（一）、机械磨损故障42ppt课件二、数控机床故障的规律（一）、机械磨损故障42ppt课件（二）、故障发生的规律43ppt课件（二）、故障发生的规律43ppt课件va:早期故障期vb:偶发故障期vc:耗损故障期机械部分电气部分液压部分44ppt课件机械部分44ppt课件va:早期故障期（又称饱和阶段）v这个阶段由于新摩擦副表面的加工刀痕和表面脱炭层迅速磨光压平，零件之间的间隙变动较快，需要及时调整间隙 v机械部分：磨合磨损产生间隙，使设备相对运动部件之间产生较大间隙v电气部分：电子元器件经不住考验v液压部分：润滑不足或部分无润滑导致锈蚀v特点：故障发生率高，随时间迅速下降45ppt课件a:早期故障期（又称饱和阶段）45ppt课件vb:偶发故障（又称正常磨损阶段）v偶发的故障是因操作失误、保养不善、使用不当等外部随机因素引起的。偶发故障期是设备的实际使用期，通常持续相当长的时间。在使用过程中应严格注意故障发生前的异常现象并及时消除，使故障率得到适当降低。v特点：故障率低，相对稳定 46ppt课件b:偶发故障（又称正常磨损阶段）46ppt课件vC：磨损故障阶段（又称过度磨损阶段）v由于零件长时间的磨损与疲劳导致磨损故障率上升。通过有计划的更换零件与维护保养可以减少故障，延长设备的使用寿命。v特点：故障率随运行时间升高47ppt课件C：磨损故障阶段（又称过度磨损阶段）47ppt课件1、直观检查法第四节第四节 数控机床故障诊断方法数控机床故障诊断方法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、保保护护器脱扣、触点火花等器脱扣、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）触触发热、振动、接触不良等发热、振动、接触不良等嗅嗅电气元件焦糊味及其它异味电气元件焦糊味及其它异味48ppt课件1、直观检查法第四节 数控机床故障诊断方法问机床的故障现2、换件诊断法3、测量比较法4、参数检查法5、敲击法6、接口信号法7、原理分析法8、故障现象分析法9、报警显示分析法10、功能程序测试法11、自诊断技术 启动诊断、在线诊断、离线诊断2.52.5数控机床日常故障诊断方法数控机床日常故障诊断方法49ppt课件2、换件诊断法2.5数控机床日常故障诊断方法49ppt课件 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方法可缩短停机时间，快速找到故障板。此方法可缩短停机时间，快速找到故障板。2.2.换件诊断法换件诊断法50ppt课件 现代数控系统大都采用模块化设计，按功能不同划分为 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，常常采采用用换换件件法法来来确确定故障部位。定故障部位。51ppt课件 在数控系统中往往有型号完全相同的电路板、模块、集成1 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关，交交换换时时要相应改变设置值。要相应改变设置值。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、电电容容，也也应应与与原板相同，方可交换。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、功功率率的的影影响响，避避免免故故障障扩大。扩大。5 5）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替替换换上上上上，防防止止外外部部故故障障引引起起替替换换上上去去的的部部件件损坏。损坏。换件时注意事项：换件时注意事项：52ppt课件1）必须断电后才能更换电路板或组件。换件时注意事项：52 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坏，造成新的故障。损坏，造成新的故障。“替换替换”方法的使用范围方法的使用范围53ppt课件 对一些比较简单的电器，如接触器、继电器、开关、保“替换替换”中的注意点中的注意点1 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关的技术参数，并尽量采用相同规格的替换。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参数相近的，而且主要参数最好能胜过原来的。术参数相近的，而且主要参数最好能胜过原来的。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多的地方，可防止反馈错误引起的人为故障。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的极性，以防反馈错误引起其他的故障。极性，以防反馈错误引起其他的故障。54ppt课件“替换”中的注意点54ppt课件 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检查查一一下使用的电压是否正常。下使用的电压是否正常。“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替替换换上上去去，防防止止外外部部故障引起替换上去的部件损坏。故障引起替换上去的部件损坏。55ppt课件 5）在需要从其他设备上拆卸相同的备件替换时，要注意方法 本本方方法法是是以以正正确确的的电电压压、电电平平或或波波形形与与异异常常的的相相比比较较来来寻寻找找故故障障部部位位。有有时时还还可可以以将将正正常常部部分分试试验验性性地地造造成成“故故障障”或或报报警警（如如断断开开连连线线，拔拔去去组组件件），看看其其是是否否和和相相同同部部分分产产生生的故障现象相似，以判断故障原因。的故障现象相似，以判断故障原因。3.3.测量比较法测量比较法56ppt课件 本方法是以正确的电压、电平或波形与异常的相比较来 有有些些故故障障，如如轴轴抖抖动动、爬爬行行，一一时时难难以以区区分分是是数数控控部部分分，还还是是伺伺服服系系统统或或机机械械部部分分造造成成，常常可可采采用用隔隔离离法法将将机机电电分分离离，数数控控与与伺伺服服分分离离，或或将将位位置置闭闭环环分分离离作作开开环环处处理理这这样样复复杂杂的的问问题题就化为简单，就能较快地找到故障原因就化为简单，就能较快地找到故障原因隔离法隔离法事例：机电分离事例：机电分离 或将位置闭环分离作开环处理或将位置闭环分离作开环处理 数控与伺服分离数控与伺服分离57ppt课件 有些故障，如轴抖动、爬行，一时难以区分是数控部分 人人为为地地将将元元器器件件温温度度升升高高（应应注注意意器器件件的的温温度度参参数数）或或降降低低，加加速速一一些些温温度度特特性性较较差差的的元元器器件件产产生生“病病症症”或或使使“病病症症”消消除除来来寻寻找找故障原因。故障原因。升降温法升降温法58ppt课件 人为地将元器件温度升高（应注意器件的温度参数）或 原原理理分分析析法法是是排排除除故故障障的的最最基基本本方方法法，当当其其它它检检查查方方法法难难以以奏奏效效时时，可可从从电电路路基基本本原原理理出出发发，一一步步一一步步地进行检查，最终查出故障原因。地进行检查，最终查出故障原因。运运用用这这种种方方法法必必须须对对电电路路的的原原理理有有清清楚楚的的了了解解，掌掌握握各各个个时时刻刻各各点点的的逻逻辑辑电电平平和和特特征征参参数数（如如电电压压值值、波波形形），然然后后用用万万用用表表、逻逻辑辑笔笔、示示波波器器或或逻逻辑辑分分析析仪仪对对被被测测点点进进行行测测量量，并并与与正正常常情情况况相相比比较较，分分析析判判断断故故障障原因的可能性，再缩小故障范围，直至找出故障。原因的可能性，再缩小故障范围，直至找出故障。7 7、原理分析法、原理分析法事例：回参考点类故障事例：回参考点类故障59ppt课件 原理分析法是排除故障的最基本方法，当其它检查方法 有有些些不不定定期期出出现现的的软软故故障障与与外外界界电电网网电电压压波波动动有有关关，当当机机床床出出现现此此类类故故障障时时，可可把把电电源源电电压压人人为为地地调调高高或或调调低低，模模拟拟恶恶劣劣地地条条件件让让故故障容易暴露。障容易暴露。拉偏电源法拉偏电源法60ppt课件 有些不定期出现的软故障与外界电网电压波动有关，当 数数控控机机床床是是机机、电电、液液（气气）、光光等等技技术术的的结结晶晶，所所以以在在诊诊断断中中应应紧紧紧紧抓抓住住微微电电子子系系统统与与机机、液液（气气）、光光等等装装置置的的交交接接点点，这这些些节节点点是是信信息息传传输输的的焦焦点点，对对故故障障诊诊断断会会大大有有帮帮助助，可可以以很很快快初初步步判判断断故故障障发发生生的的区区段段，如如故故障障是是在在CNCCNC系系统统、PLC PLC、MTMT及及液液压压等等系系统统的的哪哪一一侧侧，以缩小检查范围。以缩小检查范围。61ppt课件 数控机床是机、电、液（气）、光等技术的结晶，所以 拔拔插插法法是是通通过过监监视视插插件件板板或或组组件件拔拔出出再再插插入入的的过过程程，确确定定拔拔出出插插入入的的连连接接界界面面是是否否为为故故障部位。障部位。值值得得注注意意的的是是，在在插插件件板板或或组组件件拔拔出出再再插插入入的的过过程程中中，改改变变状状态态的的部部位位可可能能不不只只是是连连接接接接口口。因因此此，不不能能因因为为拔拔出出插插入入后后故故障障消消失失，就就肯肯定定是是接接口口的的接接触触不不良良，还还有有内内部部的的焊焊点点虚虚焊焊恢恢复复接接触触状状态态、内内部部的的短短路路点点恢恢复复正正常常等等可可能性。能性。拔插法拔插法62ppt课件 拔插法是通过监视插件板或组件拔出再插入的过程，确 数数控控系系统统是是由由各各种种电电路路板板组组成成，电电路路板板上上、接接插插件件等等处处有有虚虚焊焊或或接接口口槽槽接接触触不不良良都都会会引引起起故故障障。可可用用绝绝缘缘物物轻轻轻轻敲敲打打疑疑点点处处，若若出出现现，则则敲敲击击处处很很可可能能就就是是故故障障部部位。位。5.5.敲击法敲击法事例：事例：一加工中心运行过程中自动重启或不能启动，一加工中心运行过程中自动重启或不能启动，试分析其原因试分析其原因63ppt课件 数控系统是由各种电路板组成，电路板上、接插件等处有虚 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 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丧失失。功功能能程程序序测测试试法法常应用于以下场合：常应用于以下场合：10.10.功能程序测试法功能程序测试法64ppt课件 功能程序测试法是将所修数控系统的G、M、S、T、F1.1.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，操操作不当、还是数控系统故障时；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测试试程程序来诊断系统的稳定性；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数控机床进行定期检修时。控机床进行定期检修时。65ppt课件1.机床加工造成废品而一时无法确定是编程，操作不当、还是数控 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能正正常常工工作。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程中中最最常常用用、有效的方法之一。有效的方法之一。11.CNC11.CNC系统的自诊断功能系统的自诊断功能66ppt课件 开机自诊断系统内部自诊断程序通电后动执行对CPFANUC 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：ENDENDRAM TEST RAM TEST 未通过测试未通过测试故障可能：参数丢失、支持电池失效或接触不良等故障可能：参数丢失、支持电池失效或接触不良等67ppt课件FANUC 10TE系统的数控机床，开机后CRT显示：67CNCCNC系统的自诊断不但能在系统的自诊断不但能在CRTCRT上显示故障报警信上显示故障报警信息息，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，“1”1”表示通，表示通，“0”0”表示断。表示断。68ppt课件CNC系统的自诊断不但能在CRT上显示故障报警信数据和状态检第五节第五节 数控机床的精度检验数控机床的精度检验1.1.几何精度检验（静态精度检验）几何精度检验（静态精度检验）是综合反映机床关键零部件经组装后的综是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。有各坐标轴的相互垂直合几何形状误差。有各坐标轴的相互垂直度、台面的平行度、主轴的轴向和径向跳度、台面的平行度、主轴的轴向和径向跳动等检验项目。动等检验项目。69ppt课件第五节 数控机床的精度检验1.几何精度检验（静态精度检验）62.2.定位精度检验定位精度检验是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。检查项目有直线运动能达到的位置精度。检查项目有直线运动定位精度、直线运动重复定位精度、直定位精度、直线运动重复定位精度、直线运动的原点复归精度、直线运动失动线运动的原点复归精度、直线运动失动量、回转工作台的定位精度、回转工作量、回转工作台的定位精度、回转工作台的重复分度精度、数控回转工作台的台的重复分度精度、数控回转工作台的失动量、回转工作台的原点复归精度等。失动量、回转工作台的原点复归精度等。70ppt课件2.定位精度检验70ppt课件3.3.切削精度检验切削精度检验 切削精度检查实质是对机床几何精度和位切削精度检查实质是对机床几何精度和位精度在切削加工条件下的一项综合考核精度在切削加工条件下的一项综合考核 几何精度、定位精度、切削精度三者之间几何精度、定位精度、切削精度三者之间关系关系:几何精度、定位精度检验合格几何精度、定位精度检验合格,切切削精度不一定合格。切削精度合格，削精度不一定合格。切削精度合格，几几何精度、定位精度一定合格何精度、定位精度一定合格.71ppt课件3.切削精度检验71ppt课件第六节第六节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试v数控机床安装调试工作流程数控机床安装调试工作流程 选择安装位置选择安装位置-设备开箱验收设备开箱验收-基础制基础制作作-设备就位安装设备就位安装-粗调水平粗调水平-通电前通电前准备与检查准备与检查-通电后检查和空运行通电后检查和空运行-二二次灌浆次灌浆-精调水平精调水平-机床及数控系统功机床及数控系统功能验收能验收-几何精度检测几何精度检测-定位精度检测定位精度检测切削精度检测切削精度检测-设备移交。设备移交。72ppt课件第六节 数控机床的安装与调试数控机床安装调试工作流程72ppv数控机床的安装数控机床的安装1选择安装位置选择安装位置 需考虑因素需考虑因素：(1)环境要求环境要求 (2)电网要求电网要求 (3)运输方便要求运输方便要求 (4)施工维修要求施工维修要求 (5)操作维修安全要求操作维修安全要求73ppt课件数控机床的安装73ppt课件二、设备开箱验收二、设备开箱验收 工作内容工作内容（1）对机床外观验收（油漆、磕碰、变形）对机床外观验收（油漆、磕碰、变形）（2）按设备装箱单清点）按设备装箱单清点资料资料、随机附件随机附件、工具工具和和备件等备件等（3）对机床配置是否与合同相符验收）对机床配置是否与合同相符验收74ppt课件二、设备开箱验收74ppt课件三、基础制作三、基础制作1.小型机床无须作基础，用膨胀螺栓即可小型机床无须作基础，用膨胀螺栓即可2.对精度不高的中型数控机床也可不做基对精度不高的中型数控机床也可不做基础，如安装地是水泥，只要打出地脚螺础，如安装地是水泥，只要打出地脚螺栓孔二次灌浆即可栓孔二次灌浆即可3.精密机床、大型机床则要做基础，有的精密机床、大型机床则要做基础，有的还需防振沟还需防振沟地基面积和深度取决于机床重量和土质地基面积和深度取决于机床重量和土质情况情况75ppt课件三、基础制作75ppt课件v四、设备就位安装四、设备就位安装a)设备吊运：注意按说明书吊运图进行；设备吊运：注意按说明书吊运图进行；如用叉车，叉脚尽量开些，让机床重心如用叉车，叉脚尽量开些，让机床重心落在叉脚之间，叉脚位置选择以使机床落在叉脚之间，叉脚位置选择以使机床变形最小为原则。变形最小为原则。b)设备安装：小型机床可一次性就位设备安装：小型机床可一次性就位 大型机床分若干个包装箱，设备安装要大型机床分若干个包装箱，设备安装要按按“先主机后辅机、先下后上、先机械先主机后辅机、先下后上、先机械后电气、先内后外后电气、先内后外”原则进行。原则进行。76ppt课件四、设备就位安装76ppt课件五、粗调水平五、粗调水平机床安装到位后应粗调水平，为二次灌浆作准机床安装到位后应粗调水平，为二次灌浆作准备。备。77ppt课件五、粗调水平77ppt课件六、通电前准备与检查六、通电前准备与检查v内容内容：1.去除防锈脂并对机床加液压油、润滑油去除防锈脂并对机床加液压油、润滑油和冷却液和冷却液2.检查数控系统及强电柜内各电气元件连检查数控系统及强电柜内各电气元件连接是否松动接是否松动3.数控系统设定确认数控系统设定确认4.输入电源电压、频率、相序的确认输入电源电压、频率、相序的确认5.数控系统内直流稳压电源输出端对地是数控系统内直流稳压电源输出端对地是否短路？否短路？78ppt课件六、通电前准备与检查78ppt课件七、通电后检查及空运行七、通电后检查及空运行v检查内容：检查内容：各电机相序检查各电机相序检查各印刷电路上电压是否正常各印刷电路上电压是否正常确认数控系统各种参数的设定并备份确认数控系统各种参数的设定并备份确认数控系统与机床侧的接口状态确认数控系统与机床侧的接口状态v空运行检查内容空运行检查内容回参考点检查回参考点检查超程检查超程检查主轴运行检查主轴运行检查工作台或拖板移动检查工作台或拖板移动检查79ppt课件七、通电后检查及空运行79ppt课件八、二次灌浆及精调水平八、二次灌浆及精调水平二次灌浆注意事项：二次灌浆注意事项：v 应使用高标号水泥应使用高标号水泥v 夯实并找平夯实并找平精调水平注意事项精调水平注意事项v 机床各部件摆放要符合要求机床各部件摆放要符合要求v 在二次灌浆水泥固化达到设计强度后进行在二次灌浆水泥固化达到设计强度后进行v 精调水平要求达到合格证上规定值精调水平要求达到合格证上规定值80ppt课件八、二次灌浆及精调水平80ppt课件1、常用仪表类万用表数字转速表相序表百分表杠杆百分表千分表及杠杆千分表比较仪水平仪光学平直仪经纬仪逻辑测试表脉冲信号笔常用工具与备件常用工具与备件第七节第七节 诊断与维修常用工具及设备诊断与维修常用工具及设备81ppt课件1、常用仪表类常用工具与备件第七节 诊断与维修常用工具及设备82ppt课件82ppt课件83ppt课件83ppt课件84ppt课件84ppt课件85ppt课件85ppt课件86ppt课件86ppt课件87ppt课件87ppt课件88ppt课件88ppt课件2.常用仪器常用仪器测振仪测振仪红外测温仪红外测温仪示波器示波器激光干涉仪激光干涉仪PLC编程器编程器短路追踪仪短路追踪仪故障检测仪故障检测仪IC测试仪测试仪IC在线测试仪在线测试仪逻辑分析仪逻辑分析仪2.4.1 2.4.1 常用工具与备件常用工具与备件2.42.4数控机床维修的基本条件数控机床维修的基本条件89ppt课件2.常用仪器2.4.1 常用工具与备件2.4数控机床维修的基90ppt课件90ppt课件91ppt课件91ppt课件92ppt课件92ppt课件93ppt课件93ppt课件94ppt课件94ppt课件95ppt课件95ppt课件逻辑分析仪96ppt课件逻辑分析仪96ppt课件离线IC测试仪97ppt课件离线IC测试仪97ppt课件短路追踪仪98ppt课件短路追踪仪98ppt课件特征代码分析仪99ppt课件特征代码分析仪99ppt课件v激光干涉仪100ppt课件激光干涉仪100ppt课件球杆仪101ppt课件球杆仪101ppt课件