第二章-数控机床维护及故障诊断课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章 数控机床维护及故障诊断,第一节 数控机床的验收与精度检测,第二节 数控机床的维护,第三节 数控机床的故障处理,第四节 数控系统故障诊断的方法,第五节 数控机床的抗干扰,第二章 数控机床维护及故障诊断第一节 数控机床的验收与精度检,第一节 数控机床的验收与精度检测,一、数控机床的验收,1.机床性能,主轴性能,手动操作高、中、低三挡转速连续进,行五次正、反转的起动、停止，检验其,动作的灵活性和可靠性。观察功率、转,速、主轴的准停及机床的振动情况。,第一节 数控机床的验收与精度检测一、数控机床的验收,一、数控机床的验收,一）、机床性能,进给性能,通过回原点、手动操作和手动数据输入方式操作，检验正、反向的低、中、高,速的进给运动的起动、停止、点动等动作的平稳性和可靠性。并检查回原点的准确性和可靠性，软、硬限位是否确实,可靠。,一、数控机床的验收一）、机床性能,一、数控机床的验收,一）、机床性能,自动换刀性能,通过手动和M06指令自动运行，检验换刀的可靠性、灵活性和平稳性并测定换刀时间是否符合要求。,机床噪声,主轴箱、冷却风扇、液压油泵等噪声小于85分贝。,一、数控机床的验收一）、机床性能,一、数控机床的验收,二）、数控功能,指令功能指令的功能实现及准确性,操作功能检验回原点、执行程序、进给倍率、急停等功能的准确性,CRT显示功能检验位置、程序、各种菜单显示功能,三）、连续空载运行,进行816小时的空载自动连续运行,一、数控机床的验收二）、数控功能,一、数控机床的验收,四）、验收检查项目,数控系统外观检查（各部分破损、碰伤）,控制柜元器件的紧固检查（接插件、接线端子、元器件的固定）,输入电源电压、相序的确认,检查直流输出电压（24V、5V）,确认数控系统与机床侧的接口,确认数控系统各参数的设定（最佳性能）,一、数控机床的验收四）、验收检查项目,二、精度检验,1.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,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,动等检验项目。,2.定位精度检验,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。,二、精度检验1.几何精度检验（静态精度检验）,有直线运动定位精度、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,的失动量、回转工作台的原点复归精度等。,3.切削精度检验（对数控车床）,外圆车削（直径、圆度）,端面车削（平面度）,螺纹车削（螺距积累误差）,等,有直线运动定位精度、直线运动重复定位,第二节 数控机床的维护,一、点检,点检,按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护,点检要求和内容,专职点检重点设备、部位（设备部门）,日常点检一般设备的检查及维护（车间）,生产点检开机前检查、润滑、日常清洁、,紧固等工作（操作者）,第二节 数控机床的维护一、点检,第二章-数控机床维护及故障诊断课件,二、数控系统的日常维护,机床电气柜的散热通风,门上热交换器或轴流风扇对控制柜的内外,进行空气循环。（少开柜门）,纸带阅读机的定期维护,对光电头、纸带压板定期进行防污处理,支持电池的定期更换,在机床断电期间，有电池供电保持存储在,COMS器件内的机床数据,二、数控系统的日常维护机床电气柜的散热通风,二、数控系统的日常维护,检测反馈元件的维护,光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、,光栅等元件的检查和维护,备用电路板的定期通电,备用电路板应定期装到CNC系统上通电运,行，长期停用的数控机床也要经常通电，,利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内,的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。,二、数控系统的日常维护检测反馈元件的维护,三、诊断常用的仪器仪表及工具,1.仪器仪表,万用表可测电阻、交、直流电压、电流,指针式：有测量过程,数字式：直接读数,相序表可检查直流驱动装置输入电流的,相序,双踪示波器检查信号波形,钳形电流表不断线检测电流,三、诊断常用的仪器仪表及工具 1.仪器仪表,三、诊断常用的仪器仪表及工具,脉冲发生笔与逻辑测试笔,对芯片或功能电路板的输入注入逻辑电平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平，以判别其功能正常与否。,机械故障诊断仪,对机械故障进行检测、分析与诊断。,2.工具,“+”、“,一,”螺丝刀、钳子、镊子、烙铁等,三、诊断常用的仪器仪表及工具脉冲发生笔与逻辑测试笔,四、诊断用技术资料,数控机床生产厂家必须向用户提供安装、,使用与维修有关的技术资料，主要有：,数控机床电气使用说明书,数控机床电气原理图,数控机床电气连接图,数控机床结构简图,数控机床参数表,数控机床PLC控制程序,四、诊断用技术资料数控机床生产厂家必须向用户提供安装、,四、诊断用技术资料,数控系统操作手册,数控系统编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书,数控机车的技术资料对故障分析与诊断,非常重要，必须认真仔细地阅读，并对照机床实物，做到心中有数。一旦机床,发生故障，再进行分析的同时查阅资料。,四、诊断用技术资料数控系统操作手册,第三节 故障处理,一、,故障,软故障由调整、参数设置或操作不当引起（在使用初期发生较多，不熟悉）,硬故障由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起,二、故障处理对策,除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源。应保持故障现场。,第三节 故障处理 一、故障,从机床外观、CRT显示的内容、主板,或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按,系统复位键，观察系统的变化，报警是否,消失。如消失，说明是随机性故障或是由,操作错误引起的。,如不能消失，把可能引起该故障的原,因罗列出来，进行综合分析、判断，必要,时进行一些检测或试验，达到确诊故障的,目的。,从机床外观、CRT显示的内容、主板,复位后，故障不能消失，可从以下几方面,进行调查：,1.检查机床的运行状态,机床故障时的运行方式,CRT显示的内容（报警信号和报警号）,驱动装置、变频器等显示的报警指示,故障时轴的定位误差,刀具轨迹是否正常,辅助机能的运行状态,复位后，故障不能消失，可从以下几方面,2.检查加工程序及操作情况,是否为新编制的加工程序,刀具补偿指令及补偿量是否正确,故障是否与换刀有关,故障是否与进给速度有关,操作者的情况（新手）,3.检查系统的输入电压,输入电压的波动，电压值是否在正常范围,附近有否使用大电流的装置,2.检查加工程序及操作情况,4.检查环境状态,CNC周围的温度状况,控制柜热交换器、轴流风扇工作情况,系统周围的振动情况,附近有否高频干扰源,5.检查机床状况,熔丝是否已熔断,故障前是否修理过机床或设置过参数,机床是否已调整好,4.检查环境状态,在运行过程中是否改变过工作方式,机床是否正处于急停、锁住状态,速度倍率开关是否设为零,进给保持按钮是否被按下,间隙补偿量是否合适,机床各信号电缆有否破损,信号线和电源线是否分开走线,屏蔽线接地是否正确,在运行过程中是否改变过工作方式,第三节 数控系统故障诊断方法,一、诊断步骤和要求,故障检测（确定有否故障）,1.故障诊断 故障判断（确定故障性质）,故障定位（确定故障部位）,2.故障诊断要求：,故障检测方法简便有效,使用的诊断仪器少而实用,故障诊断的所需的时间尽可能短,第三节 数控系统故障诊断方法一、诊断步骤和要求,二、常用故障诊断方法,1.直观法（望闻问切）,问机床的故障现象、加工状况等,看CRT报警信息、报警指示灯、熔丝断否、元器件烟熏烧焦、电容器膨胀变形、开裂、保护器脱扣、触点火花等,听异常声响（铁芯、欠压、振动等）,闻电气元件焦糊味及其它异味,摸发热、振动、接触不良等,二、常用故障诊断方法1.直观法（望闻问切）,第四节 电源的维护与保养,1.电源的组成：,三相输入线路、熔断器、电源开关、电源,变压器、控制变压器、断路器、各种继电,器、接触器等。,2.通过电源配置提供给数控机床所需要的,各种电源，以满足不同负载的要求。,一般有：380V、220V、200V、24V以及,5V等。,第四节 电源的维护与保养1.电源的组成：,第四节 电源的维护与保养,2.维护保养内容,三相电源的电压值是否正常，有否偏相,所有电气连接是否良好,各类开关是否有效,各继电器、接触器是否正常工作,检验热继电器、电弧抑制器等保护器件是否有效,检查电气柜防尘滤网、冷却风扇是否正常,第四节 电源的维护与保养2.维护保养内容,第五节 数控机床的抗干扰,一、电磁波干扰,电火花、中、高频电加热设备的电源都会产,生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的数,控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控,机床的正常工作。（远离这些设备）,二、供电线路干扰,输入电压过压或欠压引起电源报警而停机,电源波形畸变*引起错误信息会导致CPU停止运行,第五节 数控机床的抗干扰一、电磁波干扰,第五节 数控机床的抗干扰,三、信号传输干扰,数控信号在传递过程中受到外界的干扰,串模干扰干扰电压叠加在有用信号上，,由绝缘不良、漏电阻及供电线路等引入。,共模干扰干扰电压对二根或以上信号线的干扰大小相等、相位相同。装置的,共模抑制比较高，影响不大。当不平衡,时，一部分转为串模。,第五节 数控机床的抗干扰三、信号传输干扰,四、抗干扰措施,1.减少供电线路的干扰,数控机床远离具有中、高频电源的设备,数控机床不要和大功率且频繁起、停的设备在同一供电干线上,在电源电压波动较大的地区，加稳压电源,动力线和信号线分开走线,信号线采用屏蔽线或双绞线,控制线和电源线相交时，要采用直角相交,四、抗干扰措施1.减少供电线路的干扰,四、抗干扰措施,2.减少机床控制中的干扰,压敏电阻保护（浪涌吸收器）可对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行保护,阻容保护交流接触器和电机频繁起停时，因电磁感应会在机床电路中产生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干扰噪声,续流二极管保护直流电感元件在断电时，在线圈着将产生较大的感应电动势并联的二极管可减少对控制电路的干扰,四、抗干扰措施2.减少机床控制中的干扰,第二章-数控机床维护及故障诊断课件,第二章-数控机床维护及故障诊断课件,四、抗干扰措施,3.屏蔽技术（电磁、静电屏蔽）,信号线采用屏蔽线（铜质网状）、穿在铁质蛇皮管或铁管中,关键元件或组件采用金属容器屏蔽,4.保证“接地”良好,“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干,扰技术措施。电网的许多干扰都市通过“接,地”对机床起作用的。,四、抗干扰措施3.屏蔽技术（电磁、静电屏蔽）,信号地用来提供电信号的基准电压（0V）,框架地是以安全性及防止外来噪声和内部噪声为目的的地线系统。它是装置的面板、单元的外壳、操作板及各装置间接口的屏蔽线,系统地是将框架地和大地相连接,接地要可靠（接地电阻应小于10欧姆）,接地线要粗（应大于电源线的截面积）,数控机床的地线系统,信号地用来提供电信号的基准电压（0V）,第二章-数控机床维护及故障诊断课件,第二章-数控机床维护及故障诊断课件,