数控机床维修优化过程与研究现状

数控机床故障诊断及维修的优化过程

1771560 傅致远控制工程

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

在生产制造的复杂环境中，数控机床各个组件的性能会随着高强度的加工而退化，导致数控机床故障频繁发生，不仅增加企业的维修成本，而且严重影响企业的生产效率，造成巨大的经济损失，数控机床一旦发生故障，即使停工时间很短，但由于其昂贵的折旧费用，也会造成很大的损失。[1]数控机床是由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置等多子系统组成的复杂系统，其故障可能属于数控系统故障、机械故障、电气故障、液压故障或者是多种故障的混合。[2]因此，数控机床的故障原因难以定位和确定。

在早期，数控机床故障维修的时间往往是在故障已经发生，造成停机之后才进行维修，对于故障原因的诊断主要由技术人员凭借经验并通过视觉、听觉、触觉等方式进行简易诊断，或者采用精密检测仪器进行诊断分析，进而确定CNC 的故障的原因和部位。可见，该诊断方法比较依赖技术人员的经验，易受主观因素的影响，且诊断准确性不够理想，耗费时间较多。据调查，我国现有企业在数控机床故障诊断中80%～90%时间花费在故障原因和部位诊断上面，往往仅有10%～20%时间用于数控机床故障排除和维修上面。[3]因此，在目前工业智能化的大背景下，对于数控机床智能化故障诊断及维修的技术研究往往从两方面入手：一方面，在故障发生后，使用智能化、信息化手段来对数控机床进行故障诊断，快速准确地确定故障发生的部位以及故障原因，缩短故障诊断的时间；另一方面，在故障发生前，使用智能化技术从机床生产数据中找出故障征兆，进行故障预测，提前消除故障隐患，从而减少机床停机时间。

目前，在数控机床故障诊断方面，国内已经有了大量的研究成果：杨曾芳等[2]为数控机床建立了故障树，并利用专家系统实现了自动进行的故障树分析，开发出了可实用的系统；谢汝兵[3]将神经网络技术和模糊逻辑理论结合起来设计了用于数控机床故障诊断的模糊神经网络模型。熊伟[4]利用Petri网实现故障诊断推理，并提出基于改进的PSO算法的神经网络来智能调整Petri网的参数，实现了能够实用的远程故障诊断系统。孙荣健等[5]针对数控机床振动信号的振动机理和振动特点，结合故障诊断技术和模态分析技术，开发了一套向导式振动故障诊断系统。

在数控机床预检预修方面，没有智能故障诊断技术之前，维修人员常常采取定期维修的方式，这种方式虽然避免了事后维修带来的长时间停机的风险，但是具有一定盲目性，仍然不够经济，因此目前的研究方向是数控机床的预防性维修的理论与方法，在机床显示出故障隐患时及时进行维修，这样避免了盲目的停机维修，又降低了机床因故障停机的风险。目前这方面国内的研究成果有：杨丽梅等[6]使用Morlet小波对数控机床主轴轴承振动信号进行信号滤波和信号增强处理，提取出轴承早期故障信号，根据其频率判断轴承是否故障。西南交通大学高宏力教授等[7]以丝杠副故障预测及寿命评估为研究对象，采用恒模算法的频域滤波器剔除干扰噪声，通过主成分分析方法优化提取的时频域特征，利用混合模型在线构建丝杠故障及寿命预测模型，能够较准确的预测丝杠寿命。聂鹏等[8]采集数控机床刀具切削过程的声发射信号，进行小波包分解以提取特征值，建立了基于特征值的数控机床刀具磨损状态监测神经网络模型，并使用决策层信息融合手段提高了多通道神经网络的监测正确率。何邵灿等[9]使用经验模态分解从机床振动信号中提取特征值，输入机床滚珠丝杠多个阶段的特征值对隐马尔可夫故障预测模型进行训练，从而实现故障状态特征值的模式识别。

以上的研究成果多是通过时频域分析方法分析提取机床重要部件多个时刻（包括故障时刻）的物理信号特征，用这些信号作为人工神经网络、Petri网、模糊理论、隐马尔科夫模型等智能化算法的训练样本，建立模式识别的二端口网络，进行故障预警时，采集当前时刻机床重要部件发出的物理信号，处理后输入模式识别模型，由模式识别模型判断当前特征是否属于故障模式，从而确定当前设备是否接近故障。也就是说，他们所作的工作集中在故障征兆的模式识别上。

这样做并没有充分挖掘故障征兆产生时间所具有的特点，需要测量当前时刻机床的物理信号，因此这种预测是短期的，需要安装额外的传感器和数据采集处理装置，偏重于机床某个重要零部件的寿命预测，在机床整体的故障预警方面还有继续优化的空间。

我们希望更进一步，能否从机床已有的多个时刻的生产数据的联系中分析出它们之间的相关性关系，借此在没有监测到当前机床的物理信号时就能够判断机床是否已经出现故障征兆呢？这方面的研究也已经有了一些成果，比如说：谢刚[1]采用时间序列模型对机床生产数据进行建模，使用相似性分析和聚类分析进行生产数据预测，并运用模糊Petri网推理出机床故障置信度，但是在算法复杂度、知识自学习方面还有优化的空间。

谢刚的工作是在没有当前时刻机床物理信号的情况下基于数据挖掘算法利用物理信号历史记录模拟出一个当前时刻的物理信号，将其作为模式识别二端口网络的输入，得到预测的结果。能否摆脱二端口网络的分析模式，运用统计分析的方式，根据机床的历史运行数据，在不需要输入机床当前时刻运行信息的情况下预测机床发生故障的概率呢？徐文等[10]在传统灰色预测模型的基础上，采用粒子群优化算法进行每次新陈代谢的背景值优化，构造出改进灰色模型，并将其应用于数控机床的故障预测，已知系统过去若干次故障的发生时间，就可以对系统下一次何时发生故障进行预测。但是灰色模型能够利用的数据较少，当使用的故障历史数据增多时，反而会影响模型的预测精度。

综上所述，数控机床故障诊断与预测仍然存在巨大的继续优化的空间，在故障预测方面，下一步优化的方向是根据数控机床发生故障的历史，研究数控机床故障发生的时间是否具有一定的统计规律或周期性？如果有，是怎样的统计规律，能否利用它建立机床故障发生时间的长期预测模型？人类进行优化的脚步从来不会停止，前方仍然有广阔的未知等待着我们去探索。

参考文献

[1]谢刚.基于模糊推理的五轴数控机床故障预警系统研究[D].成都:电子科技大学,2015:1-2

[2]杨曾芳.基于故障树的数控机床故障诊断系统.[J].科技创新导报,2012,18:68-69

[3]谢汝兵.基于模糊神经网络的数控机床故障诊断的研究.[D].太原:太原科技大

学,2013:1-2

[4]熊伟.基于Petri网的远程智能故障诊断方法研究.[D].保定:华北电力大学,2014:9-14

[5]孙荣健.数控机床振动故障诊断软件的开发.[J].机械设计与制造,2017,8:127-129

[6]杨丽梅.Morlet小波在数控机床预测中的应用研究[J].机械设计与制造,2017,8:133-135

[7]高宏力.数控机床故障预测与健康管理系统关键技术.[J].计算机集成制造系统,2010,16(10):2217-2226

[8]聂鹏.基于BP神经网络和D-S证据理论的刀具磨损监测方法[J].机床与液压,2016,44(9):173-177

[9]何邵灿.基于隐马尔科夫模型的机床部件故障预警技术[J].机械设计与制造,2012,8,:159-161

[10]徐文.基于粒子群优化改进灰色模型的数控机床故障预测[J].制造业自动化,2012,34(4):52-55

数控机床故障诊断与维修实训报告

数控机床故障诊断与维修 实训报告 班级：2011034201 学号：201103420114________ 姓名：韦照寨______________ 指导：刘锋利 2013年12月12 日

数控机床故障诊断与维护实训任务书 一、实训目的 1.知道数控机床的控制原理； 2.具备对数控机床的常见故障（实训项目）做出分析并排除 的能力； 3.具备对数控机床进行日常维护保养的能力； 4.培训学生的学习方法能力； 5.使学生具备一定的社会能力。 二、实训要求 1.严格遵守实训指导老师的安排 2.对每天的实训内容作笔记记录 3.最后没人用A4纸完成实训报告1份。 三、实训项目 一.主轴无法停转 二.冷却泵无法关闭三.主轴能冷却泵无法开启 三．主轴能冷却泵无法开启 四.主轴正转和冷却泵同时开启 五.主轴无法停转

故障现象六与十的故障原因及排查维修措施 图1：故障六实验点图2：故障十实验点

图3：故障七试验点图4：故障七还可能出现短路处 图5：故障八试验点图6：故障八还可能出现断路处

故障现象九：1、按下正/反转按钮，冷却泵电机随主轴一起启动，按下制动按钮冷却泵与主轴同时停止。2、按下冷却泵电机启动按钮，冷却泵电机随主轴一起启动（主轴正转），按下制动按钮冷却泵和主轴都不能停止。再次按下 图7：故障九试验点 实训总结 转眼间维修实训就这样顺利的画上了句号，我们迎来了新的开始。通过本次实训我们学到了很多课堂上学不到的东西，也让我们将理论与实际进行了完美结合。在动手中我发现自己是那么的不足，原以为学得还可以的我，一但遇到具体事件时却不能将问题解决。通过这次实训对于我今后出社会，从事数控机床这个行业的时候打下了坚实的基础，有信心能更好融入这个行业。我深深地明白了如下几点： 维修中应该详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，及采取的措施、方法、各种资料、电路图等，以便下次使用时查阅。 从排故过程中发现自己欠缺的知识，制定学习计划，力争尽快补课这样能提高我们的理论水平和维修能力。 每次实训完成后，应该写维修总结，找出维修中易出现的故障问题，无论是机械部分还是电气部分，以便以后遇到类似的故障，能更好更快解决问题；甚至改进操作规程，提高机床寿命和利用率，从而提高我们的维修能力和技术水平。

数控机床故障诊断与维修试卷

数控机床故障诊断与维修试卷 一、填空（24分） 1、数控机床的自诊断包括_____________ 、______________ 、__________________ 三种类型。 2、数控机床的点检就是按_____________ 的规定，对数控机床进行 __________________ 的检查和维护。 3、故障的常规处理的三个步骤是_____________ 、________________ 、______________ 。 4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：_______________________________ 。 5、数控机床主轴性能检验时，应选择_______________ 三档转速连续___________________ 的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。 6、主轴润滑的目的是为了减少___________________ ，带走_________________________ ，提高传动效率和回转进度。 7、导轨间隙调整时，常用压板来调整_________________ ，常用____________________ 来调整导轨的垂直工作面。 8、对于光电脉冲编码器，维护时主要的两个问题是：（1）__________________ ，（2 ）联接松动。 9、数控机床故障时，除非岀现___________________ 的紧急情况，不要___________________ ，要充分调查故障。 10、数控系统的故障诊断有______________ 、_________________ 和_________________ 三个阶段 11、干扰是影响数控机床正常运行的重要因数，常见的干扰有 ______________________________ 、____________ 和 ________________ 。 、选择题：（6分） 1、操作不当和电磁干扰引起的故障属于（） A）机械故障 B ）强电故障C）硬件故障 D ）软件故障 2、进行数控机床的几何精度调试时，对于关联项目精度要（） A）检测一气呵成B）检测一次完成C）检测一项，调整一项D）无所谓 3、用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（）不出故障，表明可靠性达到一定水平A）8小时B ）24小时C）96小时D ）一月 4、SINUMERIK810 数控系统最多可控制（）根轴 A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 5、为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（） A) 100% B) 80 %~99% C) 30 %~50% D ) 60 %~70% 6、故障定位与检测应遵循以下原则，除了（） A）先一般后特殊B）先查输入后查输岀C）先专用后公用D）先机械后电气 三、简答题（30分） 1、进给伺服系统有哪些故障表现形式？哪些常见故障? 2、数控机床整个使用寿命可分为几个阶段，每个阶段设备的使用和故障发生各有什么特点? 3、数控机床的故障按故障发生的部件分类、按有无报警分类各有哪几种?

CAK系列数控车床维修实例

沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日

例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。

数控机床维修实训报告(326)

数控机床维修 专业：机械制造与自动化 班级：09机电1班 姓名：韩亚超、武占国、韩丁 郑磊、费东升、赵一凡

项目一：数控机床维修基础训练 ——工具、量表使用、系统接线 实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101 实训目的：了解数控机床维修工具、量表使用，系统接线 实训内容：工具、量表使用、系统接线 实训步骤： 一、常用的数控机床维修工具 1．拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。 (3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。 (4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。 (5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。 (6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具。 (7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 2．常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。 (2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0．001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2′和5′两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。 二、常用的数控机床维修仪表 1．百分表：百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。 2．杠杆百分表：杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。 3．千分表及杠杆千分表：千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。 4．比较仪：比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。 5．水平仪：水平仪是机床制造和修理中最常用的测量仪器之一，用来测量导轨在垂直面内的直线度、工作台台面的平面度以及零件相互之间的垂直度、平

数控机床维修调试试题

数控机床维修调试试题 数控机床维修调试试题（１） 1、故障率浴盆三个时期失效期、稳定期、老化期。 2、报警显示的故障和无报警显示的故障→：报警显示的故障可分为①硬件显示的故障与②软件显示的故障 3、衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MTBF），它是指数控机床在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。 4、平均修复时间(MTTR)是指数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。平均有效度(A)→1是考核机床可靠性和可维修性的指标. 5、硬件故障是指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指数控系统加工程序错误，系统程序和参数的设定不正确或丢失，计算机的运算出错等。干扰故障是指由于内部和外部干扰引发的故障。 6、数控机床故障维修原则：①先外部后内部；②先机械后电气；③先静后动；④先公用后专用；⑤先简单后复杂；⑥先一般后特殊。 7、试探交换法：维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分。 8、数控机床检测验收内容：①机床外观检查；②机床性能及CNC功能试验；③机床几何精度检查；④机床定位精度检查；⑤机床切削精度检查；⑥最终验收。 9、点检就是按照有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时地检查和维护。 10、数控机床主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动卡盘夹持工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的需求。 11、额定转速至最高转速之间为调磁调速，恒功率输出；最低转速至额定转速之间为调压调速，恒扭矩输出。 12、主轴两种新型润滑方式：①油气润滑方式；②喷注润滑方式。 13、数控机床主轴的准停装置分接触式和非接触式两种。 14、润滑、冷却系统：—→数控的润滑系统主要包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杆及主轴箱，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。

数控机床维修专业教育与现况

数控机床维修专业教育与现况/h1 -- -- 本站首页 免费课件 免费试题 整册教案 教育资讯 计划总结 英语角 幼儿教育 文书写作 海量教案 免费论文

网站地图设为首页收藏本站 语文科数学科英语科政治科物理科化学科地理科历史科生物科中考备战高考备战高考试题中考试题教学论文作文园地

教学论文 经济论文 理工论文 管理论文 法律论文 行政论文 艺术论文 医学论文 文史论文 农科论文 英语论文 课程改革 教育法规 教育管理 家长频道 您现在的位置：3edu教育网免费论文理工论文机械制造论文正文3edu教育网,百万资源,完全免费,无需注册,天天更新！

数控机床维修专业教育与现况 市场的需求就是职业教育努力的方向。开办数控机床故障诊断、维修维护方面的专业具有现实必要性。然而对很多职业技术院校而言,开展这方面的教学还面临着相当大的困难。这主要体现在三个方面: 师资力量缺乏维修专业最大的难题是师资。该专业涉及领域非常广泛,是机械、电子、信息技术、测量、PLC、气动液压等一系列技术的综合学科,要求老师不但要理论扎实,而且要实践经验非常丰富,动手能力也要很强,拆、装、焊、调、测试技能全面。一般的教师或者擅长理论教学,或者只能进行拆装,都无法达到完整驾驭专业的水平。如果从工业界聘请技术人员来执教,学校的待遇与发展空间根本不具备吸引力。所以,多数院校选择自己培养师资力量,这就需要不断创造实践条件,发掘和培育这类教师,稳定其专业位置,以使该专业领域能够保持长期不断发展的势头,最终形成高水平的师资队伍。专用器材较贵数控机床的维修活动本身需要对硬件高度熟悉,不但要了解组件的原理特点,必要时还需要掌握组件中的零件维修特性。仅仅通过系统告警信号或一些外部指示器件,还不能准确判断故障的根源。因此,仅有能模拟故障的试验台还远不能满足教学要求,必须要具备充足的实训设备,让学生从零部件学起,直至完成整机的安装调试,在这个过程中,学生会遇到大量棘手的问题,解决这些问题的过程可以让学生领悟到真正实用的技术,如此才能够保证教学的水准。这需要施教方长期地努力和不断的投入。配套教材较少教材就是培训的纲要,就是课程的理论体系。遗憾的是这门课程并没有形成严格的教学理论体系。从根源上说,我国工业技术落后于主要发达国家,对机床设备的可维护性设计起步晚,因而造成维修数控设备的教学理论缺乏。另一方面,维修的专业人才多数从产业一线分离形成,教育界人士较少,这就难以产生好的理论教学方法。其表象就是:不同时期,不同单位,不同作者编辑出版的教材千差万别,例如有的教材内容很丰富,但开展有效的教学却并不适用,这是当前的一大难题,也是教学人员开展教

数控机床维修实训报告(326)

项目一：数控机床维修基础训练 ――工具、量表使用、系统接线 实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101 实训目的：了解数控机床维修工具、量表使用，系统接线 实训内容：工具、量表使用、系统接线 实训步骤： 一、常用的数控机床维修工具 1.拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。 (3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。 (4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。 (5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。 (6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具。 (7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉 卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 2.常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。 (2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足 其测量要求，其测量精度可达0. 001mm (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2' 和 5'两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。 二、常用的数控机床维修仪表 1?百分表：百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、 导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜 动。 2?杠杆百分表：杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。 使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。 3.千分表及杠杆千分表：千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。 4.比较仪：比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。 5?水平仪：水平仪是机床制造和修理中最常用的测量仪器之一，用来测量导

数控机床故障诊断与维修期末试题B卷

《机床故障诊断与维修》期末考试题 （B卷） 一、填空题（每空格1 分共30 分） 1、电源系统分为电源和电源。 2、伺服模块由机械系统工作台、滚珠丝杠等、驱动用的电机 电机，电机和检测器回转角检测器等构成 3、闭环伺服系统。具有的伺服系统。 4、数控系统软件包括软件和软件两大类。 5、光栅尺的维护要点是和。 6、FANUC数控系统所需电源为，所以需要采用 将AC变压至200V AC。 7、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为和 两种。 8、导轨副的维护一般包括、滚动导轨副的预紧 和。 9、数控机床自动换刀装置的形式有、 和。 10、数控机床上常用的刀库形式有、、

和（密集形格子式刀库）。 11、刀具常用交换方式有和两类。 12、圆度超差有两种情况：一是，二是 13、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、和 等几种。 14、数控机床的自动换刀装置中，实现和机床 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、判断题（每小题3分共24分） （）1、数控机床的主传动常用恒功率的变速电动机。 （）2、进给机械传动系统的故障大部分是因机械部件运动质量下降造成的。 （）3、数控系统的核心是主轴驱动装置。 （）4、编码器是一个精密的测量元件，本身密封很好，不用注意防震和防污。 （）5、主轴电动机采用交流变频器控制交流变频电动机时，可在一定范围内实现主轴的有极变速。 （）6、控制油温是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。 （）7、经检查发现主轴驱动器有故障，可拆卸主轴驱动器进行检查。

（）8、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变成直流电源。 三、单项选择题：（每小题3分，共30 分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（） A 平床身 B 斜床身 C 立床身 2、一般数控铣床是指规格（）的升降台数控铣床，其工作台宽 度多在400mm以下。 A 较大 B 较小 C 齐全 D 系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（） A 单一零件 B 大批量零件 C 中小批量、形状复杂、型号多变的零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（） A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动 C 数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由（）组成。 A 程序 B 硬件 C 软件 D 硬件和软件 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（）

数控机床故障维修实例

数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V

数控机床维修技术简述及维修实例

数控机床维修技术简述及维修实例 Revised on November 25, 2020

数控机床维修技术简述及维修实例 摘要本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识，对一些常见的电子故障进行总结归类，并在每类故障后加以故障实例，以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。 【关键词】电子数控故障诊断检修技术 1 常用电子数控的故障诊断和排除方法 首先确认故障现场，通过操作者或者自行调查故障现象，充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点，分析故障原因，制定排除故障的方案。 按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法，大致可以分为以下几种：（1）CNC故障自诊断及故障报警号；（2）初始化复位法；（3）功能参数封锁法；（4）动态梯形图诊断法；（5）原理分析法；（6）备件置换法；（7）同类对换法；（8）使能信号短接法；（9）参数检查法；（10）直观法；（11）远程诊断法 2 电子数控系统的常见故障分析 根据电子数控系统的构成、工作原理等特点，结合在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 位置环

就是电子数控系统发出位置控制指令，位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度，所处的位置条件一般比较恶劣，也最容易发生故障。 常见的故障有：（1）位控环报警：可能是测量回路开路，位置控制单元内部损坏；（2）不发指令就运动，可能是位置控制单元故障，测量元件损坏；（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值，机床回不了基准点，可能的原因是光栅或读数头脏了，光栅坏了。 故障实例：一台青海第一机床厂生产的数控加工中心，在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因，此程序在之前使用过，并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大，怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y 轴光栅尺检测的问题，将Y轴改为半闭环，重新运行该程序，则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致，确诊为光栅尺故障。

关于数控机床改造方案的方法选择及设计

关于数控机床改造方案的方法选择及设计 【摘要】随着我国科学技术的不断发展、基础材料工艺的生产工艺不断改善，消费者对产品的质量的要求也在随着时间的推移而增加，但是作为加工仪器部件、机械零件的主要工具，机床的数控化率水平相比于发达国家还是有很大的差距，目前我国加工机床的数控化率在3%左右。 非数控化机床加工产品精度差、质量难以保证、种类少、劳动强度高、效率低。在我国劳动力成本不断增加、国际市场竞争加剧的情况下，加工企业在国内、国际市场的竞争力不断下降，这中情况对企业的生存和发展是巨大的威胁，机床数控化普及已经到了迫在眉睫的阶段。本文简单介绍机床数控化改革的方法和不同机床的改造方案的确定。 【关键词】数控机床改造措施意义 1数控机床改造的历史背景 进入21世纪后，我国每年生产的数控机床在10000台左右，数控化率在8%上下。但多数的加工制造企业的加工、生产设备是传统的机床，而且使用多年，加工效率和质量得不到保障。但是这类机床数量众多，而且多数机床机械加工部分尚可使用，这使得数控机床改造有非常广阔的市场。 2数控机床改造的条件

现行使用的机床只有部分适合对其进行数控改造，至少应具备下列条件：一、现有机床的基础机械部件基本完好，具有足够的机械强度，在升级改造完成之后能够继续服役一定年限，有能力为企业创造一定价值。二、改造机床的整体费用要适当。在升级改造之前需要对机床性能评估和改造项目整体费用进行预算，对于性价比比较低的升级改造项目要妥善考虑甚至放弃升级改造计划，以达到整体收益最大化的目标。三、改造升级的技术要成熟。国内外先进的数控技术经过多年实践，已经具备了一定的技术基础，在进行项目升级改造的过程中可以适当的进行借鉴，以减少升级过程中的技术难度。 3机床数控改造的方向 （1）对现有机床进行评估，可以正常使用但生产效率低、加工精度不够的进行模块化改造；对于现有数控系统整体瘫痪、伺服器停止更新致使机床无法正常使用的考虑数控系统整体升级，引进国外近年来先进成熟的系统与现有机床进行匹配。 （2）对于因长期使用产生磨损的机械部件进行修配、再加工，甚至更换新的部件，以达到甚至超过机床原有精度。 （3）使用创新技术。现有机床很多都是十年之前使用的老一代数控系统，加工程序单一、生产控制能力不强，可以采用新的模块进行编程，增加不同的加工工艺参数，使加

大学生数控机床实习总结

大学生数控机床实习总结 近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床，对其进行数控化改造，这样可以降低成本，提高效益。 近年来,我国世界制造业加工中心地位逐步形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺，再加上数控加工人员从业面非常广，我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程，为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平，让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术，第十七、十八周，我们在学校进行了为期两周的数控实习，经过两周的学习我对数控有了进一步的了解，学习到了不少数控知识和技术。还没开始实习的时候，我就在网上搜索相关知识，了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。 现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑

电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成. 在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用，在老师的指导下，我们很快就上手了，踏入了数控这个门槛，还适当地给我们布置些作业，我们也积极认真地对待，认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余，我们还发挥自己的想象空间，自己尝试着车一些自己想要有图案零件，效果还不错。 打造过硬队伍勇做家园卫士 各位领导、同事们大家好： 今年以来，保安队在公司领导的培养和教育下，保安队从整 体上使家园维护了一个稳定的局面，确保小区的人身财产和安全。一年来，得到住户的赞扬与认可，服务面向社会，下面我把这一年来的工作做具体总结： 保安工作是常抓不懈的一项重要工作，经公司严格管理，加强巡逻，坚持各项保安值勤制度，妥善合理安排，对重点区域设专人布控。一年来，保安队人员调换频繁，在人员没有编制满的情况下，工作量比较大，我们积极想办法克服困难，对每一名新的保安队员都要从点滴贯穿入手，从行、走、坐、卧、一点一滴抓起，通过准军事化管理骨干起到带头作用，提高队员的服务质量和增强服务意识。严格落实好一日生活秩序，抓好内务卫生建设标准，

数控机床试卷及答案

- 数控机床 一．填空题（每题4分，共36分） 1．数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和 的原始数据及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配，从而使得驱动工作台相对主轴的运动轨迹, 以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。 2．按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。 ￥ 3．功率步进电机一般用于普通机床的数控改造，以及对精度要求较低的场合等系统。步进电机的步距角是指。对于三相步进电机，当以双相通电方式，齿数为40时。此时步距角α＝。 4．为了保证数控机床总是能在最有利的切削速度下进行加工，或实现桓速切削的功能，数控机床的主轴转速通常在其调速范围内。因此，现代数控机床常采用 作为主运动的动力源。 5．· 6．数控机床的最小设定单位是，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 7．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和。提高机床的静 刚度。

8．数控技术是的技术；计算机数控（CNC）是指；数控机床具有、、、、等优点。 9．插补器就实现的方法而言，可用或；按其实现的功能来分类，它可分为、、等类型。 10．刀具半径补偿是指。 左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和。 二．简答题（每题6分，共18分） 1．何谓二轴半坐标数控机床 } 2．试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么 3．简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。 . 三．计算题（10分） 若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。 四．论述题（每题9分，共36分） @

数控机床维修论文

摘要：科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。 关键字：数控机床，多功能，电主轴，滚珠丝杠，自动化 一、与普通机床相比，数控机床具有的特点： 1）由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。 2）多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。 3）数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的转动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。 4）为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。5）由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长很多。 5）数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。 6）数控车床一般还配有自动排屑装置。 二、数控机床新技术 1）电主轴：是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。 电主轴所融合的技术： 高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几

数控机床装调维修工考工练习试题库完整

数控机床装调维修工考工练习题题库 单项选择题（第1题～第１00题。选择一个正确答案，将相应的字母填入题的括号中。每题0.5分，满分50分。） 1．职业道德建设与企业发展的关系是（ c ）。 A、没有关系 B、可有可无 C、至关重要 D、作用不大 2．你对职业道德修养的理解是（ c ）。 A、个人性格的修养 B、个人文化的修养 C、思想品德的修养 D、专业技能的提高 3．诚实守信是做人的行为准则，在现实生活中正确的观点是（ b ）。 A、诚实守信与市场经济相冲突 B、诚实守信是市场经济必须遵守的法则 C、是否诚实守信要视具体情况而定 D、诚实守信是“呆”、“傻”、“憨” 4．关于自由选择职业，你认为正确的是（ d ）。 A、自由选择职业与“干一行、爱一行、专一行”相矛盾 B、倡导自由选择职业，容易激化社会矛盾 C、自由选择职业与现实生活不适应，做不到 D、人人有选择职业的自由，但并不能人人都找到自己喜欢的职业 5．做好本职工作与为人民服务的关系是（ b ）。 A、本职工作与为人民服务互不相关 B、人人都是服务对象，同时人人又都要为他人服务 C、只有服务行业才是为人民服务 D、管理岗位只接受他人服务 6．企业文化的核心是（ c ）。 A、企业经营策略 B、企业形象 C、企业价值观 D、企业目标 7．企业要做到文明生产，必须做到（ d ）。 A、开展职工技术教育 B、提高产品质量 C、做好产品售后服务 D、提高职业道德素质 8．在市场经济条件下,追求利益与诚实守信的关系是（ c ）。 A、追求利益与诚实守信相矛盾，无法共存 B、诚实守信，有损自身利益 C、诚实守信是市场经济的基本法则，是实现自利追求的前提和基础 D、市场经济只能追求自身最大利益 9．在市场经济条件下，如何正确理解爱岗敬业（b ）。 A、爱岗敬业与人才流动相对立 B、爱岗敬业是做好本职工作前提与基础 C、只有找到自己满意的岗位，才能做到爱岗敬业 D、给多少钱干多少活儿，当一天和尚撞一天钟 10．生产第一线的质量管理叫（ b ）。 A、生产现场管理 B 、生产现场质量管理

数控机床维修技术及维修实例

数控机床维修技术及维修实例 最近几年，随着电子自动化技术的应用和发展，数控技术的应用范围越来越广阔，以微处理器为基础，以大规模集成电路为主要标志的数控设备已经在我国数控机床生产领域大量生产和应用，这些设备的发明和应用为机械制造行业的发展创造了便利条件，并且极大的提升了机械企业的经济效益。但同时由于这些设备的复杂性和先进性，智能化水平较高，设备出现故障之后需要我们采用科学合理的维修手段和方法。数控机床维修技术合理与否不仅是保证设备正常运行的重要前提，同时还对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。本文主要结合实际情况，就數控机床维修技术进行了简单的论述，然后分析了两起具体的维修案例，希望通过本次研究对更好积累相关维修经验有一定助益。 标签：数控机床维修技术实例 数控机床是现代化高科技产品，其是微电子技术，自动化技术、计算机技术、智能化技术的综合体。由于数控机床在运行过程中具有技术先进性、结构的复杂性和智能化高的特点，在对数控机床维修过程中，维修技术、维修理论和手段方面都和传统机床维修有着很大的区别，面对这种现状，就需要维修人员进步时代发展进程，掌握先进的维修技术原理和故障检测技术，保证数控机床能够稳定的运行。 一、数控机床维修技术简述 1.数控机床维修技术人员应该具备的条件 首先，强烈的责任心和良好的职业道德追求；其次，要保证有广博的学识，懂得计算机技术、互联网技术、模拟数字电路技术、自动控制电动机拖动技术、现代数控机床检测技术以及机械加工工艺方面的技术，同时还应该具备扎实的外语应用水平；再次，在正式进入工作岗位之前还应该进行专业技术培训，要全面掌握有关数控驱动技术、PLC技术原理和CNC编程技术和编程语言；最后，要熟练掌握各种检测仪器和仪表以及各种工具。 2.做好维修准备工作 现场维修是对数控机床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相应的正常备件更换，使机床恢复正常运行。这过程的关键是诊断，即对系统或外围线路进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板，在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。 3.现场故障诊断 首先，初步诊断。当故障现场资料比较全面时可以通过资料分析判断故障的

数控机床维修改造技术的说明范本

工作行为规范系列 数控机床维修改造技术的 说明 （标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-14467数控机床维修改造技术的说明 Description of CNC machine tool maintenance and modification technology 说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。 没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。 我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇讲座形式的文章不可能把已经形

成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来，本文仅是将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理，以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。 一、数控技术 谈到维修，首先必须从总体上了解我们的维修对象。 1.数控机床电气控制系统综述 一台典型的数控机床其全部的电气控制系统如图1所示。 (1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数，其反馈信号也在伺服系统内联接完成，因此不需接线与调整。 (2)速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI)调节器，其P、I调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统(导轨、传动机构)的传动刚度与传动间隙等机械特性，一旦这些特性发生明显变化时，首先需要对机械传动系统进行修复工作，然后重新调整速度环PI调节器。

(答案)数控机床故障诊断与维修试题

一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。A、较大 B、 较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦 ８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪 9、数控机床的回转运动通常是由（ B ）实现的。A、分度工作台 B、数控回转工作台C、主轴的摆动 10、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是（ C ）。Ａ、缩小蜗轮蜗杆的中心距Ｂ、增大蜗轮蜗杆的中心距Ｃ、使蜗杆产生轴向移动 二、判断题（每小题2分，共２０分） １、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。（×） ２、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。（√） ３、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电动机无级变速，故简化了机械变速机构。（√） ４、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。（×） ５、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。（×） ６、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。（×） ７、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。（√） ８、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。（×） ９、造成液压卡盘失效故障的原因，一般是液压系统故障。（×） １０、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。（×） 三、简答题（每小题10分，共４０分） １、简述数控机床对进给系统机械部分的要求。 答：（1）减少摩擦为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦因数之差。尤其是减少丝杆传动和工作台运动导轨的摩擦，以消除低速进给爬行现象，提高整个伺服系统的稳定性。在数控机床上广泛采用滚珠丝杆和滚动导轨以及塑料滑动导轨和静压导轨来减少摩擦。在减少摩擦力的同时，还必须考虑运动部件要有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。 （2）减少运动惯量进给系统由于经常要进行启动、停止、变速或反向，若机械传动装置惯量大，会增大负载并使系统动态性能变差。因此，在满足强度与刚度的前提下，应尽可能减小运动部件的质量以及各传动元件的尺寸，以提高传动部件对指令的快速响应能力。 （3）消除传动间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一个主要原因，因此，对传动链的各个环节，包括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等，均应采用消除间隙的结构措施。 （4）提高传动精度和刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副（直线运动）或蜗轮蜗杆副（回转运动）及其支撑部件的刚度。如果刚度不足，在摩擦阻力的作用下会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杠螺母副及支撑部件等预紧，是提高传动刚度的有效途径。（5）使用维护方便数控机床进给系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减少维修工作量，以提高机床利用率。２、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点？ 答：（1）顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序依次插入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀。其优点结构简单、不需要刀具识别装置、驱动控制也简单，工作可靠。但若要加工不同的零件就必须重调刀具的安装顺序，顺序不能搞错，因而操作繁琐。 （2）任选刀具的换刀方式分为刀具编码、刀套编码、和记忆等。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装编码识别装置，换刀时通过识别装置，根据换刀指令代码，在刀库中寻找出所需要的刀具。目前，绝大多数加工中心都选用记忆方式任选换刀，这种方式能将刀具号和刀库中的刀套位置对应的记忆在数控系统的PLC中，无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆住其位置。刀库上装有位置检测装置，可以检测出每个刀套的位置。这样刀具就可以任意取出并送回。此外，刀库上还设有机械原点，使每次选刀时就近选取。 ２、数控机床机械故障的常规处理步骤有哪些？ 答：（1）注意故障信息①机械故障发生时报警号和报警提示是什么，那些指示灯和发光管指示了什么报警，系统处于何种工作状态，系统的自诊断结果是什么。②故障发生哪个部位，执行何种指令，故障发生前进行了何种操作，轴处于什么位置，与指令值的误差量有多大。③以前是否发生过类似故障，现场有无异常现象等。（2）分析故障原因 ①要在充分调查现场，掌握第一手资料的基础上，把故障问题正确的列出来，把故障现象表述清楚。 ②善于运用发散思维，尽可能列出故障的原因以及每种可能解决的方法，进行综合、判断和筛选，最后找出解决方案。 ③对故障进行深入分析的基础上，预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法。 （3）检测、排除故障①先查外部后查内部。②先查机械后查电气。③先简单后复杂。 ４、与ＰＬＣ有关的故障检测思路和方法有哪些？ 答：（1）、根据故障信号诊断故障；（2）、根据动作顺序诊断故障；（3）、根据控制对象原理诊断故障；（4）、根