机床故障

一、故障现象

加工中心VMC750E华中数控系统自动换刀后刀具不能锁紧，从而导致不能进行正常的加工。

二、加工中心自动换刀装置相关知识介绍

2.1 加工中心换刀方法

数控机床的换刀装置中，实现刀库与主轴机床间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式及其具体结构对机床的生产率和工作可靠性有直接影响。

刀具的交换方式很多，一般可分为无机械手换刀及机械手换刀两大类。

1.无机械手换刀是由刀库和机床的相对运动实现刀具的交换。换刀时，必须首先将用过的刀具放回刀库，然后在从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此换刀时间长。

无机械手换到装置的优点是结构简单，成本低，换刀的可靠性也高，其缺点是由于结构所限刀库的容量不大，且换刀时间长，（一般10-20秒）。因此，多用于中、小型加工中心用。

2.机械手换刀采用机械手进行刀具交换的方式应用最为广泛，这是因为机械手换刀有很大的灵活性，而且可以减少换刀时间。在各种类型的机械手中，双臂机械手集中体现了以上的各种优点。

双臂回转式机械手也叫扁担式机械手，它是目前加工中心上用得较多的一种。这种机械手的拔刀、插刀动作大多由油缸完成。根据结构要求可以采取“油缸动、活塞固定”或“活塞动、油缸固定”的结构形式。它的手臂的回转动作通过活塞带动齿条齿轮传动来实现。其机械手臂的不同回转角度，是由活塞的可调行程来保证。

2.2自动换刀装置机械结构的工作原理

2.2.1 自动换刀装置结构形式和工作原理

自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。

1.回转刀架换刀

数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把刀具。回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。

图2-1为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。

回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：

(1) 刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。

(2) 刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。通过端齿离合器使刀架转过60o。活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。

(3) 刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。

(4) 转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。

如果定位和夹紧动作正常，推杆11与相应的触头12接触，发出信号表示换刀过程已经结束，可以继续进行切削加工。回转刀架除了采用液压缸转位和定位销定位之外，还可以采用电动机带动离合器定位。

图2-1数控车床六角回转刀架

1-活塞2-刀架体3、7-齿轮4-齿圈5-空套齿轮6-活塞8-齿条9-固定插销10、11-推杆12-触头

2.更换主轴头换刀

在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头是一种简单换刀方式。主轴头通

常有卧式和立式两种，而且常用转塔的转位来更换主轴头，以实现自动换刀。在

转塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时，

各主轴头依次地转到加工位置，并接通主轴运动，使相应的主轴带动刀具旋转，

而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。

图2-2为卧式八轴转塔头

1、2一离合器3、4、12一齿轮5一套筒6一端盖7一主轴8一螺母9、16、17一轴承

10一螺钉1l一推动杆13一操纵杆14一液压缸15一活塞18一转塔刀架体图2-2为卧式八轴转塔头。转塔头上径向分布着八根结构完全相同的主轴7，

主轴的回转运动由齿轮12输入。当数控装置发出换刀指令时，先通过液压拨叉

将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合，同时在中心液压缸14的上腔通压力油。由于

活塞杆和活塞15固定在底座上，因此中心液压缸14带着由两个推力轴承17和

16支承的转塔刀架体18抬起，离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液

压缸，推活塞齿条，再经过中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45o，

将下一工序的主轴转到工作位置。转位结束后，压力油进入中心液压缸14的下

腔，使转塔头下降，离合器2和1重新啮合，实现了精确的定位。在压力油的作

用下，转塔头被压紧，转位液压缸退回原位。最后，通过液压拨叉移动齿轮3，使它与新换上的主轴齿轮12相啮合。为了改善主轴结构的装配工艺性，整个主轴部件装在套筒5内，只要卸去螺钉10，就可以将整个部件抽出。主轴前轴承9采用锥孔双列圆柱滚子轴承，调整时，先卸下端盖6，然后拧紧螺母8，使内环做轴向移动，以便消除轴承的径向间隙。

为了便于卸出主轴锥孔内的刀具，每根主轴都有操纵杆13，只要按压操纵杆，就能通过斜面推动杆11，顶出刀具。

转塔主轴头的转位、定位和压紧方式与齿盘式分度工作台极为相似，但因为在转塔上分布着许多回转主轴部件，使结构更为复杂。

由于空间位置的限制，主轴部件的结构不可能设计得十分坚实，因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的刚度，主轴数目必须加以限制，否则将会使结构尺寸大为增加。

转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作。从而提高了换刀的可靠性，并显著地缩短了换刀时间。但由于上述结构上的原因，转塔主轴头通常只是用于工序较少、精度要求不太高的机床，例如数控钻床等。

3.带刀库的自动换刀系统

带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，也是目前数控机床多工序加工应用最广泛的换刀方法。整个换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机床外进行尺寸预调整之后，按一定的方式顺序放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具，在进行刀具交换之后，将新刀具放入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀具库具有较大容量，它既可以安装主轴箱的侧面或上方，也可以作为单独部件安装在机床外面，并由搬运装置运送刀具。

带刀库的自动换刀装置的数控机床和转塔头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，设计主轴部件时就有可能充分提高它的强度，因而能够满足精密加工的要求。另外刀库可以存放数量极多的刀具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，明显提高了机床的适应性和加工效率，所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控加工中心；但这种换刀方式的整个过程动作较多，即延长了换刀时间，也使系统变得复杂。

为了缩短换刀时间，可采用带刀库的双主轴或多主轴换刀系统，该系统转塔

头上待更换刀具的主轴与转塔回转轴线成45度，当水平方向的主轴在加工位置时，待更换刀具的主轴处于换刀位置，由于刀具交换装置预先换刀，待本工序加工完毕后，只需转塔头转位的时间，所以换刀时间短；转塔头上的主轴数目较少，有利于提高主轴的结构刚性；刀库上刀具数目也可以增加，对多工序加工有利。但是这种换刀方式难以保证精镗加工所需要的主轴刚度。因此这种换刀方式主要用于钻床，也可用于钻床和数控组合机床。

2.2自动换刀装置的形式

（1）回转刀架换刀

数控车床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置。根据不同的加工对象，回转刀架可以设计为四方、六方、八方或十二方等更多的形式。回转刀架上可以安装四把、六把、八把等更多的刀具，并按照数控装置的指令进行换刀。

回转刀架在结构上必须具备良好的强度和刚性，以承受加工时的切削抗力。由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖的位置，对于数控车床而言加工过程中刀尖的位置不进行人为调整，因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位后具有尽可能高的重复定位精度（一般在0.001-0.005mm之间）

就目前常用的数控车床而言，六角回转刀架和四方回转刀架应用较为广泛，六角回转刀架一般适用于盘类零件的加工，而四方回转刀架则适用于轴类零件的加工。由于两者底部的安装尺寸相同，更换刀架十分方便。

（2）更换主轴换刀

在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头是一种比较简单的换刀方式。这种主轴头实际上就是一个转塔刀库。

主轴头通常有卧式和立式两种，而且常用转塔的转位来更换主轴头以实现换刀过程。在转塔的各个主轴头上，预先安装有各个工序所需的旋转刀具，当发出换刀指令时各主轴头依次转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其它处于不加工的位置上的主轴都与主运动脱开。

1) 脱开主运动。在接到数控装置发出的换刀指令时，液压缸卸压弹簧推动齿轮与主轴的齿轮脱开

2) 转塔头脱开。当固定在支架上的行程开关接通，表示主运动以脱开，控制电磁阀，使液压油进入液压缸的左腔，液压缸活塞带动转塔头向右移动，直至活塞与油缸端部接触。固定在转塔头上的鼠牙盘脱开。

3) 转塔头转位。当齿盘脱开，行程开关发出信号启动转位电动机，经蜗杆和蜗轮带动槽轮机构的主动曲拐使槽轮转过45度并由槽轮机构的圆弧槽来完成主轴头的分度位置进行粗定位。主轴号的选择是通过行程开关组来实现的。若处于加工位置的主轴不是所需要的，转位电动机继续回转，带动转塔头间歇地转动45度，直至选中主轴为止，主轴选好后，行程开关使转位电机停转。

4) 转塔头定位压紧。行程开关使转位电动机空转的同时接触电磁阀，使压力油进入液压缸右腔，转塔头向左返回，由齿轮精确定位，液压缸的油压作用力将转塔头可靠的压紧。

5) 主轴传动的接通转塔头定位压紧后，由行程开关发出信号接通电磁阀，控制压力油进入液压缸，压缩弹簧使齿轮与主轴上的齿轮啮合，此时换刀动作全部完成。

（3）带刀库的自动换刀系统

带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，也是目前数控机床多工序加工应用最广泛的换刀方法。整个换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机床外进行尺寸预调整之后，按一定的方式顺序放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具，在进行刀具交换之后，将新刀具放入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀具库具有较大容量，它既可以安装主轴箱的侧面或上方，也可以作为单独部件安装在机床外面，并由搬运装置运送刀具。

带刀库的自动换刀装置的数控机床和转塔头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，设计主轴部件时就有可能充分提高它的强度，因而能够满足精密加工的要求。另外刀库可以存放数量极多的刀具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，明显提高了机床的适应性和加工效率，所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控加工中心；但这种换刀方式的整个过程动作较多，即延长了换刀时间，也使系统变得复杂。

为了缩短换刀时间，可采用带刀库的双主轴或多主轴换刀系统，该机床转塔头上待更换刀具的主轴与转塔回转轴线成45度，当水平方向的主轴在加工位置时，待更换刀具的主轴处于换刀位置，由于刀具交换装置预先换刀，待本工序加工完毕后，只需转塔头转位的时间，所以换刀时间短；转塔头上的主轴数目较少，有利于提高主轴的结构刚性；刀库上刀具数目也可以增加，对多工序加工有利。但是这种换刀方式难以保证精镗加工所需要的主轴刚度。因此这种换刀方式主要

用于钻床，也可用于钻床和数控组合机床。

2.3刀库形式

刀库是自动换刀装置的最主要的部件之一，其容量以及具体结构对数控机床的设计有很大的影响。根据刀库所需要的容量和取刀方式，可以将刀库设计成多种形式，常见的几种刀库的形式。

(1) 直线刀库。如图2-3所示，刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀

具数量有限(一般8把-12把)，较少使用。

图2-3 直线刀库

(2) 圆盘刀库。如图（2-4）,（2-5）所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。

图2-4(a)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。

图2-4(b)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。

（a）（b）

图2-4 圆盘刀库一

图2-5(a)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。

为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图2-5(b))，多层圆盘刀库(图2-5(c))和多排圆盘刀库(图2-5(d))。多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。后三种刀库形式使用较少。

（a）（b）（c）（d）

图2-5 圆盘刀库二

(3) 链式刀库。链式刀库是较常使用的形式(图2-6(a),(b))，常用的有单排链式刀库(图2-6(a))和加长链条的链式刀库(图2-6(b))。

（a）（b）

图2-6链式刀库

(4) 其他刀库。格子箱式刀库，如图2-7(a)、(b)，刀库容量较大。图2-7(a)为单面式，图2-7(b)为多面式。

（a）(b)

图2-7 格子箱式刀库

格子箱式刀库，虽然结构紧凑，存刀数量多，但其选刀和取刀的动作过于复杂，应用较少。

不同数控机床配备不同的刀库，在选择或设计多工序自动换刀数控机床时，应当合理的确定刀库的容量。

根据对车床、铣床、钻床等所需刀具数的统计如图2-3所示常用刀具数量统计曲线，在加工过程中经常使用的刀具数量并不多，对于钻削加工，用14把刀具就能完成80%的工作，即使需要完成90%的工作，用20把刀具也就足够了。对于铣削加工，需要的刀具数量更少，用4把铣刀就能完成约90%的工作。因此，

图2-8 常用刀具数量统计曲线

如果不从实际加工需要出发，盲目的加大刀库容量，将会使刀库的利用率很低，结构也过于复杂，所以从使用的角度来看刀库的容量一般取10-60把的刀位即可满足一般的加工要求。

三、数控机床故障诊断的基本要求

3.1在故障诊断时应掌握以下原则

3.1.1 先外部后内部

现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。

3.1.2 先机械后电气

一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障。

3.1.3 先静态后动态

先在机床断电的静止状态，通过了解、观察、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后，方可给机床通电。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。

四、自动刀架换刀后不能锁紧故障原因分析及其处理方法

数控机床刀架不能锁紧，说明能找到刀位，但刀架电机没有得到反转电源。该故障现象说明系统没有发出刀架电机反转指令或虽然发出指令但刀架电机反转交流接触器没有吸合。检测刀架电机正反转交流接触器，有时刀位信号开关正常，系统也发出了反转指令，但是由于刀架电机的交流接触器具有互锁，当刀架

电机的正转交流接触器打火粘联时，不能马上断电，导致反转接触器不能吸合，刀架也就不能锁紧。因系统已经发出反转信号，所以也不会出现报警。

自动刀架换刀后刀架不能锁紧故障原因及处理方法如表3-1所示。

表3-1自动刀架换刀后刀架不能锁紧故障原因及处理方法故障现象原因分析故障处理方法

自动刀架换刀后刀架不能锁紧

发信盘位置没对正拆开刀架顶盖，调整发信盘位置。

系统反锁时间不够长调整反锁时间

机械锁紧机构故障调整机械

微型开关压盘与开关距离过低调整距离刀架动体与静体间有异物清除异物

锁紧螺母松动用工具上紧

.中轴变形更换中轴

五、故障所需要的技术资料与工具、仪器

1.技术资料准备

《数控机床使用说明书》、《数控系统的操作、编程说明书》（或使用手册）、《PLC程序清单》、《机床参数清单》、《数控系统的连接说明、功能说明》、《PLC 使用与编程说明》、《机床主要配套功能部件的说明书与资料》、《刀库机械结构图》、《机床电气原理图册》。

2.工具、仪器准备

工具：单头钩形扳手、端面带槽或孔的圆螺母扳手、弹性挡圈装拆用钳子、弹性手锤、拉带锥度平键工具、拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具(俗称拨销器)、拉开口销扳手和销子冲头、尺、垫铁、检验棒等。

仪器：数字式万用表、示波器、逻辑测试仪、杠杆千分尺、万能角度尺激光干涉仪、红外测温仪、测振仪器、转速表、经纬仪、光学平直仪、水平仪、比较仪、千分表及杠杆千分表、杠杆百分表、百分表等。

六、刀具不能锁紧故障排查流程图的制定

1.故障诊断与处理

出现该刀具不能锁紧故障时，首先检查夹紧开关位置是否固定不当，并调整至正常位置；其次，用万用表检查其相应线路继电器是否能正常工作，触点接触是否可靠。若仍不能排除，则应考虑刀架内部机械配合是否松动。有时会出现由于内齿盘上有碎屑造成夹紧不牢而使定位不准，此时，应调整其机械装配并清洁

内齿盘。

2.故障检修流程图制定

依据故障现象及现场资料、信息，根据故障诊断与维修的原则，制定了刀具不能锁紧故障的检修流程图，如图2-9所示。

第一步

诊断开始 自动刀架换刀后刀架

不能锁紧

第二步 拆开刀架顶盖，调整发信盘位置。

调整反锁时间 更换或维修

调整距离

清除异物

N

N

Y Y N

N

N

Y Y Y 发信盘位置没对

正？ 系统反锁时间参数

不够长？

机械锁紧机构损坏？ 微型开关压盘与开

关距离过低？ 刀架动体与静体间

有异物？

图2-9 刀具锁紧故障检修流程图

七、 对本课程的学习体会

通过对本门课程这几周的学习，我共学习数控车床主轴停转故障诊断与维修、数控车床进给轴自动抖动、数控车床无法返回参考点故障与排除、数控车床操作面板无显示故障诊断与排除等项目，通过对这些数控机床上典型故障的检修过程，使我基本掌握了数控机床故障诊断与维修的步骤和方法，为我以后的从事设备的维护和维修工作奠定了良好的基础

在这几周的学习时间内，我掌握了一些相关的电器元件在数控机床中所起到作用与工作原理，而且能够对数控机床一些简单的线路进行故障排查，还学会了制定维修流程图，在以后的工作过程中，我会继续学习相关机床维修的知识，并且用在实际的故障排查中，我同时也发现了自己的不足，太不仔细了，也没有耐心，有时候遇到比较复杂的过程就做不下去了，其实一旦发现问题所在，只要沉着细心，根据所学知识，解决起来就会有条不紊的完成数控机床的故障排除与维修。（加上小组学习任务） . 中轴变形？ 锁紧螺母松动？ 更换中轴 Y N 用工具上紧 Y N 结束

(完整版)华中数控车床常见故障诊断与维修毕业设计

毕业论文（设计）题目华中数控车床常见故障诊断与维修 班级 110217 专业数控设备应用与维护 分院工程技术分院 指导教师王锐

2013年 11 月 30 日 目录 摘要 (1) 第1章数控车床维修基础 (2) 1.1 数控车床维修的基本要求 (2) 1.2 故障的分析方法 (4) 1.3 维修的基本步骤 (5) 第2章华中系统的诊断与维修 (8) 2.1 CNC系统的主要故障 (8) https://www.wendangku.net/doc/8d13055704.html,C系统软件故障纤细及其成因 (9) https://www.wendangku.net/doc/8d13055704.html,C硬件故障现象及其成因 (9) 2.4 CNC系统的自诊断 (10) 第3章华中数控机床常见故障诊断及维修实例 (11) 3.1 数控机床出现急停故障 (11) 3.1.1机床一直处于急停状态，不能复位 (12) 3.1.2在自动运行的过程中，报跟踪误差过大引起的急停故障 (12) 3.1.3伺服单元报警引起的急停 (12) 3.1.4主轴单元报警引起的急停 (13) 3.2 机床回参考点（回零）故障 (13) 3.2.1参考点编码器类故障分析与维修 (13) 3.2.2回零重复性差或参考位置偏差 (14) 3.2.3参考点位置偏差一个栅格（参考点发生整螺距偏移） (15)

3.2.4回参考点时，出现超程报警 (15) 3.2.5回参考点过程中出现“软超程”报警 (16) 3.3 刀架故障 (16) 3.3.1刀架抬起不转动故障 (17) 3.3.2刀架旋转不止故障 (18) 3.3.3刀架定位不准故障 (18) 3.3.4刀架转动不到位故障 (19) 3.4 数控机床PLC故障诊断的方法 (19) 第4章设计小结 (21) 参考文献 (22) 致谢 (23) 摘要 系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功 能的能力，故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。 数控机床是复杂的大系统，它涉及光、机、电、液等很多技术，发生故障 是难免的。机械锈蚀、机械磨损、机械失效，电子元器件老化、插件接触 不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，软件丢失或本身有隐患、 灰尘，操作失误等都可导致数控机床出故障。为了便于维修，现将各系统 的结构简介和维修如下。 关键词: 数控机床故障诊断，影响，分析故障，排除故障 第1章数控车床维修基础 1.1 数控车床维修的基本要求

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?

数控机床常见故障及其分类

数控机床常见故障及其分类 1.按故障发生的部位分类 ⑴主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有： 1）因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障 2）因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障 3）因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障，等等． 主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良，是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养．控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施． ⑵电气控制系统故障从所使用的元器件类型上．根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类， “弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。 “弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有．加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。 “强电”部分是指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、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便，但由于它处于高压、大电流工作状态，发生故障的几率要高于“弱电”部分．必须引起维修人员的足够的重视。 2．按故障的性质分类 ⑴确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见，但由于它具有一定的规律，因此也给维修带来了方便 确定性故障具有不可恢复性，故障一旦发生，如不对其进行维修处理，机床不会自动恢复正常．但只要找出发生故障的根本原因，维修完成后机床立即可以恢复正常。正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。 ⑵随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常称之为“软故障”，随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关． 随机性故障有可恢复性，故障发生后，通过重新开机等措施，机床通常可恢复正常，但在运行过程中，又可能发生同样的故障。 加强数控系统的维护检查，确保电气箱的密封，可靠的安装、连接，正确的接地和屏蔽是减少、避免此类故障发生的重要措施。

数控机床常见故障分析与排除

数控机床常见故障分析与排除 发表时间：2018-04-11T12:27:05.030Z 来源：《防护工程》2017年第35期作者：吴家龙王荣峥刘晓龙 [导读] 但是我们也要清晰地认识到数控机床常见的各种故障，并且采取科学的故障排除方法消除与降低故障发生率，以此提高数控机床的稳定性。 山东工业技师学院山东潍坊 261053 摘要：数控机床是集电控技术、机械传动以及计算机编程等技术为一体的现代设备，近年来随着我国互联网、云计算以及大数据等技术的发展，数控机床呈现出网络化、智能化以及高精度化发展趋势。与此同时为了满足我国机械制造强国战略的实现，数控机床的科技含量越来越精密、系统结构越来越复杂，所以任何细微故障都会导致数控机床的正常运行。基于此，本文主要对数控机床常见故障分析与排除进行了简要的分析，以供参考。 关键词：数控机床；常见故障；排除 引言 数控机床是实现现代工业自动化、集成化的重要设备，同时也是集合了计算机技术、伺服技术、精密测量、自动化技术并具备知识密集与技术密集特性的综合型设备。正因如此，数控机床设备一旦出现故障，则会出现维修难度大、周期长，如此一来就会导致设备闲置、资源浪费，甚至影响正常生产，从而造成巨大的损失。 1机床故障定义 所谓机械故障是指机器设备或者设备的一部分丧失其原有功能的特有现象。对于可以修复的机器故障来说，这样的故障叫可修复故障；对于不可修复的故障而言，这样的故障叫不可修复故障。构成故障的因素有三个，分别是故障模式、故障机制、负荷。在现实生产实践中，根据出现故障的原因不同可以将故障做不同的分类。 2数控机床常见故障分析 2.1轴承故障 传动轴承却是整个系统的核心，也是故障发生较为频繁的部位，对于该部分的故障一般可以凭借维修人员的肉眼就可以准确的诊断并且给予维修解决。实践中对于轴承故障的处理方法主要包括：改进内部结构、重新布局齿轮等方法。当然如果存在主轴发热问题也需要重视，因为主轴发热表面主轴与滚动轴承之间摩擦产生的热量没有及时转移出来，最终会影响都爱车床本身的精密度，甚至会烧损主轴承。因此需要检修人员要及时观察主轴承间隙问题，控制润滑油，避免车床长期负荷运行； 2.2机床刀架故障 在数控机床运行过程中会出现刀盘不动的古装。对于刀盘不动的故障很有可能是由于机械卡阻、刀架电机烧坏等原因造成的，因此在具体的故障排除中需要采取功能程序测试法对刀盘故障进行逐一的检测，最终确定定位故障。具体分为以下几种情况：（1）如果刀盘上的某刀位连续回转不停，那么该故障一般就是由于霍尔元件损坏造成的，对此只需要更换元件就可以；（2）如果在换刀时存在不到位就有可能是因为磁钢圈周围对应霍尔元件靠前导致，因此对此只需要在刀架锁紧状态下用内六方扳手先松开磁钢盘，再转动适当角度，使磁钢与霍尔元件位置相对即可。 2.3进给伺服系统故障 对于普通机床和数控机床而言，进给伺服系统是两者之间的主要区别，该系统能够保障数控机床运营工作的稳定性。进给伺服系统在数控机床组成当中占据着非常重要的地位，发挥着其他系统无法取代的作用，具有信号跟踪功能稳定和精准性高的特点，可以为数控机床的安全稳定运行提供可靠的保障。其中，常见的集中的故障有位置反馈部位故障、电机故障以及伺服控制单元故障等。 2.4主轴驱动系统故障 数控机床的主轴旋转运动就是数控机床主轴驱动系统所表现出来的最主要功能。一般情况下，主轴驱动系统具有过载能力极强、减速时间较短、加速时间较短、恒功率范围较宽等特征。检测主轴流量方面的故障和主轴驱动系统故障是常见的两个故障。 3数控机床的常见故障排除方法 3.1直观检查法 所谓直观检查法，即是直接根据数控机床故障发生前后所表现出的直观化因素进行分析排除的检查方法。例如可以根据数控机床形、声、味、温等实际情况，从而有效确定故障范围，然而在进行有效排除。 3.2初始复位法 初始化复位法通常是运用于数控机床系统故障，如瞬时故障引起的系统报警。对于此类故障，通常可以采取初始化复位法排除，即通过开关系统电源逐次清除故障。但是如果是由于系统工作区因电池欠压、掉电等原因而造成的系统混乱，则应该及时对系统进行初始化清除，值得注意的是在此之前则应该做好数据拷贝工作，避免系统数据丢失带来的不便。 3.3自诊断法 数控机床一般都具备较强的自诊断功能，在对数控机床故障进行排除工作时，首先我们就可以利用数控机床的自诊断功能，从而根据监控系统及诊断系统显示的信息，大致区分故障发生的区域（如辨别是机械部分或数控部分的故障），最后根据系统与主机之间的接口信息，判别数控机床故障发生的大体部位。 3.4备件替换法 备件替换法通常是在大致分析分析出数控机床故障类型即部位时采用的排除方法。如我们诊断出数控机床故障原因大致是因为线路板出现了损坏，那么就可以立即换上备用的印刷电路板、集成电路芯片等元器件，从而有效缩短数控机床故障排除周期，使其快速投入正常运转以此提升企业的经济效益。但是值得注意的是，在使用备件替换法时，必须要仔细检查替换元器件与数控机床原有元器件的版本、型号是否一致，如不一致则不能替换。 4减少数控机床设备故障率的对策 4.1做好数控机床设备的日常管理 在实际操作过程中，首先应该做到正确的固定数控机床。尤其是在数控机床的主轴转速较高时，转速较高将会产生较大频幅的震动，

数控机床故障诊断与维修基本概念(上)

数控机床故障诊断与维修第1章数控机床故障诊断与维修的基本概念 1．1 数控机床故障诊断与维修的意义 一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。 1. 数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。 3. 检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。 二、数控机床故障诊断 1.故障的基本概念 故障——数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断——在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修对策。 2.故障的分类 1）从故障的起因分类 关联性故障——和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。 非关联性故障——和系统本身结构与制造无关的故障。 2）从故障发生的状态分类 突然故障——发生前无故障征兆，使用不当。 渐变故障——发生前有故障征兆，逐渐严重。 3）按故障发生的性质分类 软件故障——程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障——电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。 干扰故障——由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。 4）按故障的严重程度分类

数控机床常见故障的诊断与排除正式样本

文件编号：TP-AR-L1534 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 数控机床常见故障的诊 断与排除正式样本

数控机床常见故障的诊断与排除正 式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现 的如五面体加工中心零点漂移等常见故障的现象进行 阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析 研究。 随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数 控机床。数控机床的伺服系统在机床中起核心作用， 但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个 数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常 工作或停机，造成严重后果。因此，在实际生产过程 中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项

安全。 通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。 目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。

数控机床常见故障的维修方法及防范措施

数控机床常见故障的维修方法及防范措施 数控机床是一种专有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能逻辑地处理具有控制编码或者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，自动的将零件加工出来。数控机床的费用是昂贵的，最低也是几十万，高者达上千万，数控机床的作用是很大的，在企业的生产中是最关键的一项技术和设备，若是它突然发生故障，将会出现巨大的损失。不过，现阶段人们只对一件设备的性能关注的比较多，仅仅使用，而很少关注对机器的维修等工作。本文将对近些年数控机床出现的问题进行分析并且做出维修的方法。 标签：数控机床；故障；维修；防范 1 维修方法介绍 数控设备和普通设备的维修是不同的。对数控设备进行维修是一项非常棘手的事情，基于数控设备本身的技术含量较高，所以对其进行维修就成了一项复杂的工作。 1.1 数控自身所具备的诊断功能 无论是什么系统的数控设备，在对此设备进行设计时都安装了诊断系统，即对自身设备有一个诊断，不过是限于一定范围小区域的进行检测。工作人员应当根据说明书上明示的内容对其进行操作检查，熟悉各种使用流程，但是，由于技术限制，维修人员对进口数控设备的诊断只能检测到板级结构，较为深层的片级维修只能通过数控系统的售后部门进行维修检测。 1.2 运用PLC程序查找故障 一般来说，数控系统中都带有内置式的PLC进行内部控制，有PLC控制器结构。进行维修的工作人员应该根据图形来控制机床的研究和分析，直观的在CRT发现系统的状态。通过数控系统中PLC控制器的运用可以很便捷的检查出问题所在。从梯图图纸的分析得知，可以确定故障的部位所在，明确故障出现在电气还是机械上，抑或是气动的故障。 1.3 与操作人员进行良好沟通 操作人员是设备维修的第一人，他是发现故障的最直接者。所以，当明确故障后，维修人员不要急于去查数控设备所出现的问题，应该先沟通操作人员，因为操作人员知道哪里出现了问题，即便不知道内部故障所在，也该知道故障后表现所在，进行良好的沟通后有助于维修人员更准确的判断系统的故障，分析原因，并加以解决。

数控机床故障诊断及排除方法

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/8d13055704.html, 数控机床故障诊断及排除方法 作者：郭茂滨 来源：《中国新技术新产品》2013年第05期 摘要：作为当今效率非常优秀的自动化机床设备，数控机床包括了多项优秀的技术要 素，文章简要的论述了其问题分析以及处理相关的内容。 关键词：数控机床；故障；排除方法 中图分类号：TG659 文献标识码：A 1 分析问题时要遵循的原则内容 1.1 首先是外在然后是里面 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床，因此问题的出现肯定是上述的三项内容的全面体现。因此规定维修者要按照先外在然后里面的规定来开展分析活动，也就是说如果机床出现不利现象的话，工作者要从外面开始逐渐的进行到里面。 外在的硬件活动导致的问题是所有的问题中出现几率较高的。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。该种问题中的一些能够经由报警体系分析。针对常见的数控体系来说，都具备问题诊断以及预警之类的特征。工作者能够结合此类措施减少诊断的领域。虽说个别问题有报警装置，不过不能够体现出全面的的要素。此时就要结合报警内容以及问题状态来研究。 1.2 先分析机械然后分析电气 因为其是一项具有高度的自动化水平的装置。机械的问题比较的易于察觉，但是体系中的问题就相对来讲要困难多了。 1.3 首先是分析静止的然后动态的 工作者应该先进行静止的，进而分析动态的，不能没有目标的胡乱进行，要询问有关人员问题出现的详细情况，查阅相关材料，才能够分析问题的所在，继而研究应对方法。 1.4 先分析共同用途的然后分析专项的 主要是由于前者是关系到整个体系的，而后者只是一个单独的部分的。 1.5 首先分析简单的然后是繁琐的

数控机床常见故障分析

目录 引言---------------------------------------------------------------------3 第一节设计要求------------------------------------5 1.1设计目的------------------------------------------5 1.2设计任务------------------------------------------6 1.3设计方案------------------------------------------6

第二节工艺分析------------------------------------------------------7 2.1零件图--------------------------------------------7 2.2图纸分析------------------------------------------8 2．3工艺卡-------------------------------------------9 第三节程序设计------------------------------------------------------10 第四节实训总结------------------------------------------------------13 引言 数控机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志，数控车床和数控铣床是数字程序控制车铣床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，也是是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。。 我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。

数控机床常见故障及处理方法

数控机床常见故障及处理方法 摘要：我公司从1995年后期开始在配件厂引进和使用数控机床，共有数控车床18台、立式加工中心两台。这些设备在公司的生产过程中发挥了极大的作用。随着时间的延续这些设备都相继进入了故障多发期，虽然在市场上有各类数控技术书籍，但一般是一些高深的理论著作，面向一般操作者、解决实际问题的不多。本文以配件厂的机床为例介绍数控机床维修中常见的故障及处理措施。 主题词：数控机床、常见故障、维修 由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。 一、机床撞车事故 处理此类事故首先要求操作者保护好现场，分清是首件加工还是加工过程中间，故障发生当时机床处于什么状态，操作者正在进行何种操作。一般首件加工前操作者忘记返参考点或是机床返参考点动作不正确而操作者没有及时发现是最主要的原因。再就是在修改程序时输入了错误的数据造成，例如曾有一操作者在编写加工外环槽程序时误将G01输成了G00，结果刀具以快速进给的速度冲向工件发生了撞车事故，还有一操作者在加工过程中修改程序，本来应该是G00 X200 Z200；却输成了G00 X-200 Z-200；从而发生严重的撞车事故。甚至有的操作者粗心大意，把工件装反导致发生撞车事故。 二、加工件尺寸超差 引起机床尺寸超差的因素是多种多样的，（如图1）机床、机床夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。切削加工过程中，决定加工表面几何形状、尺寸和相互位置的工艺系统各环节间，任何一个或几个环节发生变化都会在工件上体现出来，这就造成了尺寸的波动。当刀具正常磨损时反映出来的是工件尺寸沿着一个方向漫漫增大或减小，其幅度通常不会太大。如果工件出现尺寸忽大忽小，而且幅度也不确定时就需要从多方面找原因。例如刀具的刀头没有锁紧或刀具在刀台上的安装不正确，数控刀台本身回位不正确等都是造成尺寸超差的原因，在这里详细向大家介绍的是数控机床X、Z方向两条驱动系统传动间隙故障引起的尺寸超差。按照先电器再机械的顺序，首先要测定X轴和Z轴的传动间隙。通常这要借助百分表及表座，按图2所示的的方法进行测试：将百分表至于X（Z）轴的运动方向的任意点（平行于各轴的运动方向），百分表调至零位，系统操作处于手脉或手动步进状态，先沿着一个方向移动X（Z）轴0.1mm，接着向相反的方向移动0.1mm，此时百分表的读数即为X（Z）轴的传动间隙。此值X 轴≤0.005mm，Z轴≤0.01mm，如果超出此值则说明X（Z）轴的传动间隙过大，引起工件尺寸超差。应该在系统中进行间隙补偿，大森Ⅱ型数控系统在N0000 N000中设置； FANUC系统在N 00N00中设定，然后必须先断电再上电设置才能生效。这样的补偿值通常不能太大不超过（0.5-0.8），否则会发生危险。如果两条轴的传动间隙过大的话，就要进行机械上的间隙调整，先调整伺服电机与滚珠丝杠间的传动间隙，由于传动方式的不同，不同的设备调整方式各不相同，可详细阅读随机的说明书。然后再调整滚珠丝杠的安装轴承间隙，调整的程度以手动盘轴灵活、全部行程上阻尼均匀为宜。在进行了这些工作后通常要重新进行间隙补偿的设定，其方法如前所述。 三、数控刀台故障 数控刀台是就数控机床上使用频率最高的部件，因其结构复杂、工作环境差，出故障的

数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势

数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势 数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因，排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行，故障诊断是进行数控机床维修的第一步，它不仅可以迅速查明故障原因，排除故障，也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说，数控机床的故障诊断方法主要有以下几种： (一)常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查，通常包括:(1) 检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要 求;(2)CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠；(3)CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固，接插部位是否有松动；(4)CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确；(5)液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求;(6)电器元件、机械部件是否有明显的损坏。(二)状态诊断法 通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。在现代数控系统中伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查。(三)动作诊断法通过观察、监视机床的实际动作，判断动作不良部位，并由此来追溯故障源。 (四)系统自诊断法 这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件，对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法。主

数控机床故障诊断与维修论文

数控机床故障诊断与维修论文 摘要:数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。文章结合数控机床中几个故障的维修实例,说明加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控机床故障,降低机床故障率具有重要意义。 关键词: 数控机床 PLC ;故障诊断;故障维修 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行，故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说,数控机床的故障诊断方法主要有以下几种: (一)常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,通常包括:(1)检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要求;(2)CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠;(3)CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固,接插部位是否有松动;(4)CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确;(5)液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求;(6)电器元件、机械部件是否有明显的损坏。 (二)状态诊断法 通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。在现代数控系统中,伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查。 (三)动作诊断法 通过观察、监视机床的实际动作,判断动作不良部位,并由此来追溯故障源。 (四)系统自诊断法 这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法。主要包括开机自诊断、在线监控和脱机测试三个方面的内容。 二、故障的调查与分析 这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作： ①询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障指示情况、故障表象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断，以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等，减少往返时间。 ②现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全

数控机床常见报警故障及其维护保养

第七章数控机床常见报警故障及维护 保养 第一节数控机床常见故障及处理 一故障与可靠性 故障： 故障是指设备或系统因自身的原因而丧失规定功能的现象。故障的形式是多种多样的，但是故障具有相同的规律即故障规律曲线。

由图可知，改曲线分为三个区域，即初期运行区Ⅰ，系统的故障呈负指数曲线函数，故障率较高，故障原因大多数是设计、制造和装配缺陷所造成的；Ⅱ区为系统的正常运行区，此时故障率趋近一条水平线，故障率低，故障原因一般是由操作和维护不良而造成的偶发故障；Ⅲ区为系统的衰老区，此时故障率最大，主要原因是年久失修及磨损过渡造成的。若加强维护，可以延长系统的正常运行区。 二可靠性 可靠性是指在规定的条件下，数控机床维持无故障工作的能力。衡量

可靠性的指标如下： 1.平均无故障时间（MTBF）是指一台数控机床在使用中两次故障间隔的 平均时间。一般用总工作时间除以总故障次数来计算。 2.平均修复时间（MTTR）是指数控机床从出现故障直至正常使用所用 修复时间的平均值。 3.有效度（A）是指一台可维修的数控机床，在某一段时间内，维持其性 能的概率。用平均无故障时间除以平均无故障时间与平均修复时间的和来计算。 对于普通的数控机床，要求MTBF≥1000h, A≥0.95 三故障分类 数控机床的常见故障按故障性质、产生原因分为一下几类。 1 系统性故障和随机性故障 以故障出现的必然性和偶然性，将故障分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指机床或数控系统部分在一定的条件下必然出现的故障。随机性故障是指偶然出现的故障。一般随机性故障往往是由于机械结构的局部松动、错位、控制系统中的元器件出现工作特性飘移，机床电气元件可靠性下降等原因造成。这类故障在同样的条件下只偶然出现一两次，需要反复实验和综合判断才能排除。 2 有诊断显示故障和无诊断显示故障 以故障出现时有无自诊断显示，将故障分为有诊断显示故障和无诊断

普通车床的常见故障与排除

普通车床的常见故障与排除 普通车床属于机械行业中最为常见的装备，运行中涉及到很多技术，如电机技术、传感技术、自动化技术等，表现出综合性的特点。普通车床的工作能力强，其可提供高精度、高水平的机械制造服务。虽然普通车床的工作能力强，但是仍旧面临着故障的干扰。 一、普通车床分析 机械加工厂内，普通机床在车间内，占有大部分的影响比重，渗透到机械加工的行业中，行业提高了对普通车床故障的重视度，致力于采取故障排除的方法，保障普通车床的有效性。车床在机械行业中，用于加工各种各样的回转表层，如圆面、锥面等，同时也能够加工螺纹、沟槽等，利用床身、刀架等普通车床的部件，配合普通车床的工作原理，实现主运动、进给运动，在车床车刀、工件的运动过程中，促使毛坯可以加工成指定的几何尺寸。 普通车床使用中，故障是不可避免的问题，如果不能在第一时间排除车床内的故障，就会干扰车床的运行水平，进而影响到车床加工的精度、速度，不利于车床的高效性。普通机床的故障出现于日常的运行和使用中，为了提高普通车床的工作能力，应该将故障作为首要的监督对象，保护好普通机床的运行过程。普通车床故障中存在一些典型的征兆，有经验的操作人员会根据车床故障的征兆，大概地判断运行故障，及时把控车床运行中的故障信息，弥补车床运行时的缺陷，进而落实好故障排除的方法。 二、车床故障原因

普通车床的故障原因表现出多样化的特点，以下列举普通车床故障中最常见的故障原因： 第一，普通车床零部件的质量原因，车床本身的机械装置、元件设备等，其在车床运行的过程中发生了质量问题，导致自身出现失灵或失控的情况，就会影响到普通车床的整体情况，出现磨损、破坏等问题，直接影响到车床的加工精度，进而干扰普通车床的实际运行。零部件的质量原因是普通车床故障中最直接的原因，引起一系列的故障问题。 第二，普通车床的安装、装配工艺内，缺乏精度控制的措施。例如：普通车床主体安装中，如主轴箱、进给箱，其在安装中没有严格按照精度实行控制，只要有一处出现故障，就会干扰到普通车床的整体精度，不能保障普通车床的有效装配，导致安装与装配误差，在车床运行中引出故障干扰，逐渐降低了车床运行的精确度。 第三，普通车床使用时，存在不合理的操作，干扰了车床的技术参数，导致车床在自身加工的范围内，缺乏有效的工作能力。普通车床操作中，如果操作人员不能按照车床的工作规程执行，就会引起诸多故障问题，尤其是普通车床的精确度，直接增加了车床的运行负担，加重了车床的使用压力。 第四，普通车床在运行中，保养与维修措施不到位。保养与维修是降低故障发生率的一项措施，而且决定了车床的使用效率。车床缺乏保养、维修，导致车床处于带病作业的状态，不能维持良好的工作状态，就会缩短车床的运行寿命，不能提高普通车床的加工效率。

数控机床故障诊断与维修

数控机床故障诊断与维修 实验指导书 院(系)：机械工程学院 教研室：机电一体化教研室 课程名称：数控机床故障诊断与维修实验适用专业：机床数控技术（高职） 制订日期：2002.12 编写人：潘海丽 上海第二工业大学

一、实验性质和任务 《数控机床故障诊断与维修实验》是机床数控技术专业（高职）重要的实践性环节。本实验的任务是配合《数控机床故障诊断与维修》课程，通过对数控机床上的典型故障进行系统而全面的分析诊断、故障定位与排除故障，理论结合实践地掌握数控机床故障诊断与维修的基本思路、判断原则、基本方法与具体的实施步骤。 二、实训要求 本实验中要求学生： 1．养成安全、认真、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。 2.确立数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则。 3．学会全面查阅数控机床的技术资料，掌握机床的电气控制系统的组成及其基本原理。学会在现象与背景的调查与分析基础上归纳总结出一些典型故障的故障特征、故障类型与故障大定位，制作出各种相关的系统框图与相关的动作流程图，以故障流程图来确定诊断与维修的具体步骤。 4.学会应用数控机床自诊断。初步掌握故障检测与诊断的手段与方法。初步能进行故障定位。学会建立 故障档案。 5．按实验环节递交报告，最后递交数控机床故障诊断与维修的总结报告。 三、实验内容与学时安排 总学时为8学时。选做3-4个实验项目 实验一修前技术准备2学时 实验二计算机模拟故障分析2学时 实验三机床电器故障诊断2学时 实验四自诊断——参数与诊断画面的调用2学时 实验五PLC程序法、接口信号法与信号追踪法4学时 实验六故障综合分析与与故障档案的建立4学时 四、本实验与其它课程关系 相关前修课程：数控机床、典型数控系统、可编程控制器、数控机床编程、数控机床伺服系统、数控机床电器、微机原理及其应用。 五、教材及参考书 教材：数控机床故障诊断与维修实验指导书 参考书：《数控机床故障诊断与维修》 《MNC863T数控系统规格、操作说明》《MNC863T数控系统连接与维修说明》《MNC863T数控系统电气使用说明书》《MNC863T电气原理图》《MNC863T数控车床使用说明书》 《SINUMERIK802S技术手册》、《用户手册》、《简明安装调试手册》

关于数控机床故障诊断及排除方法

关于数控机床故障诊断及排除方法 【关键】数控机床；故障；排方法； 不同的数控机床其结构和性能有很大的区别，但故障诊断上有它的共性。通过这些共性的分析得一些对数控机床故障诊断原、方法及故障排除方法。以下一介绍： 一、数控机故障诊断原则 1.先外部后内部 数控机床是机械、液压电气一体化的机床，所以故障发生必然要从这三者之间综反映出来。所以要求维修人员掌先外部后内部的原则，即当数控机发生故障后，维修员应采用望、闻、听问等方法，由外向里逐一进检查。 例1：一数控车床刚投入使用的候，在系统断电后重新启动，必须要返回到参考。即当用手动方式各轴移到非干涉区外后，再各轴返回参考点。否则，可能生撞车事故。所以，每加工完后，最好把机床轴移到安全位置。此再操作或断电后就不会出现问。 外部硬操作引起的故障是控修理中的常见故障。一般都是由检测开关、液压系、气动系统、电气执行元件机械装置出现问题引起的。这类障有些可以通过报警信息找故障原因。对一般的数控系统讲都有故障诊断功能或信息警。维修人员可利用些信息手段缩小诊范围。而有些故障虽有报警信显示，但并不能反映故障的真原因。这时需根据报警信和故障现象来分析解。 例：台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床自动方式下执

行到X轴快速移动时就现414＃和410＃报警此报警是速度控制OFF 和X轴伺服驱动异常。于此故障出现后能通重新启动消除，但每执行X轴快速移动时就报警。经查伺服电机电源线插头因弧爬行而引起相间短，经修整后此故障排。 2.先机械后电气 由于数控机床是一种自动化程度，技术复杂的先进机械工设备。机械故障较易发现而系统故障诊断难度要大一些。 3.先静后动 维修人员要做到先静后，不可盲目动手，应先询操作人员故障发生的过程及状态，看说明书、资料后方动手查找故障原因，继而排除故障4.先公用后专用 公性问题会影响到全局，而专用性问只影响局部。 5.先简单后杂 当现多种故障相互交织掩盖、一时从下手时，应先解容易的问题，后解决较大的问。常常在解决简单的故障过程中，难度大的问题也可能的容易，理清思路，将难度大的变得容易一些。 6.一般后特殊 在排除某一故障时要先考虑最常见的可能原，然后再分析很少发生的特殊因。 二、数控系统自诊断技及故障排除方法 谓系统诊断技术，就是利用数装置中的计算机及相关运行诊断件进行各种测试。

数控机床常见故障的诊断与排除

行业资料：________ 数控机床常见故障的诊断与排除 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共10 页

数控机床常见故障的诊断与排除 本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工 中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。 随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。 通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。 目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。 五面体加工中心零点漂移故障 故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。初步认为是机床的几何精度不 第 2 页共 10 页