畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控機(jī)床維護(hù)及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷

1、煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控技術(shù) 系 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù) 專業(yè) 08 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目:數(shù)控機(jī)床維護(hù)及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師（簽名） 二 年 月 日煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)誠(chéng) 信 承 諾 書本人慎重承諾：我所撰寫的設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控機(jī)床維護(hù)及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷是在老師的指導(dǎo)下自主完成，沒(méi)有剽竊或抄襲他人的論文或成果。如有剽竊、抄襲，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名) 年 月 日目錄一 數(shù)控機(jī)床4(一) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展4（二） 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)5二 數(shù)控機(jī)床的維修6（一） 維修的內(nèi)容6（二） 維修的特點(diǎn)6

2、（三） 維修的目的：7（四） 故障診斷的方法：8三 主內(nèi)容11（一） 主軸部分11（二） 主軸部件12（三） 電氣部分結(jié)構(gòu)15四 常見的維護(hù)問(wèn)題17五 具體的維護(hù)問(wèn)題19（一） 位置偏差的報(bào)警19（二） 機(jī)床“爬行”與振動(dòng)19結(jié)束語(yǔ)22致 謝22參考文獻(xiàn)23摘 要數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)是數(shù)控機(jī)床調(diào)試和使用過(guò)程中很重要的組成部分，是目前制約數(shù)控機(jī)床發(fā)揮正常作用的因素之一。隨著數(shù)控機(jī)床越來(lái)越多的推廣和使用，對(duì)數(shù)控機(jī)床的診斷和維修就提出了更高的要求?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加速，這對(duì)機(jī)床不僅提出了精度和效率的要求而且也對(duì)其提出了通用性和靈活性的要求

3、。數(shù)控機(jī)床就是針對(duì)這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志，堅(jiān)持做好數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng)和維修工作，可以有效地提高元器件使用壽命，避免產(chǎn)生或及時(shí)消除事故隱患，使機(jī)床保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；維修數(shù)控機(jī)床維護(hù)及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷張 濤一 數(shù)控機(jī)床(一) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展 自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)

4、無(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其過(guò)程大致如下： 1948年，美國(guó)帕森斯公司接受美國(guó)空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。 1949年，該公司與美國(guó)麻省理工學(xué)院(mit)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。 1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心( mc machining center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。 196

5、5年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 dnc)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 cnc)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱 mnc)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具

6、有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了pc+cnc智能數(shù)控系統(tǒng)，即以pc機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在pc機(jī)上安裝nc軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)，近幾年來(lái)，在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等方面也有較快的發(fā)展。 時(shí) 間名 稱1952年nc數(shù)控銑床1958年mc加工中心1961年dnc計(jì)算機(jī)直接數(shù)控1965年ac自適應(yīng)控制1973年cnc計(jì)算機(jī)數(shù)控1974年cac/cam計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造1979年fmc/fms柔性制造單元/系統(tǒng)1980年cims計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，多工序

7、集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來(lái)越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上，從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個(gè)柔性制造單元，更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。（二） 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.特點(diǎn)：加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；    數(shù)控折彎?rùn)C(jī)機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的35倍）； 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。

8、二 數(shù)控機(jī)床的維修（一） 維修的內(nèi)容 數(shù)控機(jī)床由機(jī)床本體（包括液壓、氣動(dòng)和潤(rùn)滑裝置等）和電氣控制系統(tǒng)兩大部分組成。就機(jī)床本體而言，由于機(jī)械部件處于運(yùn)動(dòng)摩擦過(guò)程中，因此，主軸箱的冷卻和潤(rùn)滑，導(dǎo)軌副和絲杠螺母副的間隙調(diào)整、潤(rùn)滑及支承的預(yù)緊，液壓和氣動(dòng)裝置的壓力和流量調(diào)整等。數(shù)控機(jī)床最終是以位置控制為目的，所以，位置檢測(cè)裝置維護(hù)的好壞將直接影響到機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度。因此，電氣系統(tǒng)的故障診斷及維護(hù)，內(nèi)容多，設(shè)計(jì)面廣，是維護(hù)和故障診斷的重點(diǎn)部分。（二） 維修的特點(diǎn) 1.數(shù)控機(jī)床是高投入、高精度、高效率的自動(dòng)化設(shè)備； 2.一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機(jī)時(shí)，影響產(chǎn)量和質(zhì)量； 3.數(shù)控機(jī)床

9、在電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)比普通機(jī)床復(fù)雜，故障檢測(cè)和診斷有一定的難度。按照數(shù)控機(jī)床故障頻率的高低,整個(gè)使用壽命期大致可分為三個(gè)階段,即初始使用故障期,相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行期以及壽命終了期.如圖所示。（1）初始使用期整機(jī)安裝調(diào)試后,開始運(yùn)行半年至一年期間,故障頻率較高,一般無(wú)規(guī)律可循.在這個(gè)時(shí)期,電氣、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)故障頻率約占整個(gè)初始使用期的90%,為此,要加強(qiáng)對(duì)機(jī)床的監(jiān)測(cè),勤記錄,定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行機(jī)電調(diào)整,以保證設(shè)備各種運(yùn)行參數(shù)處于技術(shù)規(guī)范之內(nèi)。（2）相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行期進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的正常運(yùn)行期后,各類元器件器質(zhì)性的故障較為罕見,但不排除偶發(fā)性故障的產(chǎn)生,所以仍要堅(jiān)持記錄。另外,要堅(jiān)持每個(gè)六個(gè)月對(duì)設(shè)備醉一次機(jī)

10、電綜合檢測(cè)和復(fù)校，這個(gè)時(shí)期內(nèi)，機(jī)電故障發(fā)生的概率近乎相等，且大多數(shù)可以排除。（3）壽命終了期機(jī)床進(jìn)入壽命終了期后，各類元器件開始加速磨損和老化，故障頻率開始逐年遞增，故障性質(zhì)屬于漸發(fā)性和器質(zhì)性的。故障診斷時(shí)往往不能單純地從機(jī)械方面或電氣方面來(lái)考慮，必須加以綜合，全方位的加以考慮。 （三） 維修的目的：數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化在機(jī)修加工領(lǐng)域中的典型產(chǎn)品，具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。要發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效益，就要保證他的開動(dòng)率，這就對(duì)數(shù)控機(jī)床提出了穩(wěn)定性和可靠性的要求。衡量該要求的指標(biāo)是平均無(wú)故障時(shí)間mtbf，即為兩次無(wú)故障時(shí)間；同時(shí)，當(dāng)設(shè)備出故障后，要求排故障的修理時(shí)間mt

11、tr越短越好，所以衡量上述要求的另一個(gè)指標(biāo)時(shí)平均有效度a：a=mtbf/mtbf+mttr,為提高mtbf，降低mttr,一方面要加強(qiáng)日常維護(hù)，延長(zhǎng)無(wú)故障時(shí)間；另一方面出故障后，要盡快診斷出故障原因加以恢復(fù)，其實(shí)可以用通俗的話講，就是平時(shí)要注意保養(yǎng)避免出病；生病后，要及時(shí)就醫(yī)，診斷出病因，對(duì)癥下藥盡快康復(fù)。衡量的指標(biāo)有： mtbf平均無(wú)故障時(shí)間 mttr排除故障的修理時(shí)間 平均有效度a： a=mtbf/（mtbf+mttr）特別是對(duì)柔性制造系統(tǒng)，任何一臺(tái)數(shù)控機(jī)床出故障都會(huì)影響帶整條生產(chǎn)線的運(yùn)行，其經(jīng)濟(jì)損失是相當(dāng)大的，因此快速診斷出故障原因和加強(qiáng)日常維護(hù)就顯得很重要了。（四） 故障診斷的方法：1

12、.故障診斷主要內(nèi)容 ：故障診斷的實(shí)質(zhì)是在診斷對(duì)象出現(xiàn)故障的前提下,通過(guò)來(lái)自外界或系統(tǒng)本身的信息輸入,經(jīng)過(guò)處理,判斷出故障種類,定為故障部位(元部件),進(jìn)而估計(jì)出故障可能時(shí)間、嚴(yán)重程度、故障原因等,甚至還可以提供評(píng)價(jià)、決策以及進(jìn)行維修的建議。 現(xiàn)代故障診斷的主要內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù),故障分析(診斷)技術(shù)和故障修復(fù)方法三個(gè)部分。從信息獲取到故障定位,再到故障的排除,作為單獨(dú)的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí),又作為故障診斷的技術(shù)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。2.故障診斷應(yīng)遵循的原則及常用的儀器和技術(shù)資料（1）第一，先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查排除。第二，先機(jī)械后電氣首先檢

13、查機(jī)械是否正常，行程開關(guān)是否靈活，氣動(dòng)液壓部分是否正常等，在故障檢修之前，首先注意排除機(jī)械的故障。第三，先靜后動(dòng)維修人員本身要做到先靜后動(dòng)。首先詢問(wèn)機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過(guò)程及狀態(tài)，查閱機(jī)床說(shuō)明書、圖紙資料，進(jìn)行分析后，才可動(dòng)手查找和處理故障。    （2）診斷常用的儀器、儀表及工具萬(wàn)用表可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流。相序表可檢測(cè)直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的相序。轉(zhuǎn)速表可測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表可不斷線檢測(cè)電流。測(cè)振儀是振動(dòng)檢測(cè)中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀可檢測(cè)電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測(cè)試筆可測(cè)量數(shù)字電

14、路的脈沖、電平。ic測(cè)試儀用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測(cè)和篩選。工具彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。    （3）診斷用技術(shù)資料主要有：數(shù)控機(jī)床電氣說(shuō)明書，電氣控制原理圖，電氣連接圖，參數(shù)表， plc程序，編程手冊(cè)，數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè)，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說(shuō)明書等。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)資料非常重要，必須參照機(jī)床實(shí)物認(rèn)真仔細(xì)地閱讀。一旦機(jī)床發(fā)生故障，在進(jìn)行分析的同時(shí)查閱相關(guān)資料。 3.常用的診斷方法 w（1）直觀檢查法它是維修人員最先使用的方法。在故障診斷時(shí)，首先要詢問(wèn)，向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果，并且

15、在整個(gè)分析、判斷過(guò)程中可能要多次詢問(wèn)；其次是仔細(xì)檢查，根據(jù)故障診斷原則由外向內(nèi)逐一進(jìn)行觀察檢查?？傮w查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫(kù)、機(jī)械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤(rùn)滑裝置等)有無(wú)報(bào)警指示，局部特別要注意觀察電路板的元器件及線路是否有燒傷、裂痕等現(xiàn)象、電路板上是否有短路、斷路，芯片接觸不良等現(xiàn)象，對(duì)于已維修過(guò)的電路板，更要注意有無(wú)缺件、錯(cuò)件及斷線等情況；再次是觸摸，在整機(jī)斷電條件下可以通過(guò)觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、 各功率及信號(hào)導(dǎo)線(如伺服與電機(jī)接觸器接線)的聯(lián)接狀況等來(lái)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。 （2）儀器檢查法

16、使用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如：用萬(wàn)用表檢查各電源情況，以及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有、無(wú)，用plc 編程器查找plc程序中的故障部位及原因等等。.（3）功能程序測(cè)試法 功能程序測(cè)試法是將數(shù)控系統(tǒng)的g、m、s、t、f功能用編程法編成一個(gè)功能試驗(yàn)程序，并存儲(chǔ)在相應(yīng)的介質(zhì)上。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定故障發(fā)生的可能起因。功能程序測(cè)試法常應(yīng)用于以下場(chǎng)合：機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無(wú)法確定是編程操作不當(dāng)、還是由于數(shù)控系統(tǒng)故障引起的。 數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)

17、隨機(jī)性故障。一時(shí)難以區(qū)別是外來(lái)干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性差時(shí)。 閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用前或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。 （4）信號(hào)與報(bào)警指示分析法 硬件報(bào)警指示這是指包括伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說(shuō)明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。 軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、plc程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說(shuō)明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。 （5）接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將plc集成于其中，而cnc與plc之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤

18、或丟失相關(guān)的，這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過(guò)簡(jiǎn)單操作在crt屏幕上顯示，而所有的接口信號(hào)都可以用plc編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào)，又要熟悉plc編程器的應(yīng)用。 （6）參數(shù)檢查法 數(shù)控系統(tǒng)、plc及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配，而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而隨機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障需要重新調(diào)整相關(guān)的

19、一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。這種方法對(duì)維修人員的要求是很高的，不僅要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。 （7）試探交換法即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級(jí)。采用此法之前應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。 許多印制電路板上都有一些開關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設(shè)定，否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作。 某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其

20、中軟件與參數(shù)的建立。這一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說(shuō)明。 有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲(chǔ)器的板，或者備用電池板，它會(huì)丟失有用的參數(shù)或者程序。必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說(shuō)明操作。 鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟 之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。（8）測(cè)量比較法cnc系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，為了調(diào)整和維修方便，在印刷線路板上設(shè)計(jì)了一些檢測(cè)量端子。維修人員通過(guò)檢測(cè)這些測(cè)量端子的電壓或波形，可檢查有關(guān)電路的工作狀態(tài)是否正常。但利用檢測(cè)端子進(jìn)行測(cè)量之前，應(yīng)先熟悉這些檢測(cè)端子的作用及有關(guān)部分的電路或邏輯關(guān)系。 （9）特殊處理法 當(dāng)

21、今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入pc級(jí)、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來(lái)越豐富，有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問(wèn)題，會(huì)使得有些故障狀態(tài)無(wú)從分析，例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來(lái)處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(zhǎng)期實(shí)踐中摸索其規(guī)律。 故障處理對(duì)策除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機(jī)床的電源，應(yīng)保持故障現(xiàn)場(chǎng)。從機(jī)床外觀、crt顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)警燈等方面進(jìn)行檢查?？砂聪到y(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報(bào)警是否消失。如消失，說(shuō)明是隨機(jī)性故障或是由操作錯(cuò)誤引起的。

22、如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來(lái)，進(jìn)行綜合分析、判斷，必要時(shí)進(jìn)行一些檢測(cè)或試驗(yàn)，達(dá)到確診故障的目的。三 主內(nèi)容（一） 主軸部分 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸要求在很寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，恒功率范圍寬，當(dāng)要求機(jī)床有螺紋加工功能、準(zhǔn)停功能和恒線速加工等功能時(shí)，就要求主軸提出相應(yīng)的進(jìn)給控制和位置控制要求。主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修：  常見故障：  1.外界干擾 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速指令為零時(shí)，主軸仍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整零速平衡和漂移補(bǔ)償也不能消除故障。原因?yàn)槭茈姶鸥蓴_，屏蔽和接地措施不良。  2.過(guò)載 電機(jī)過(guò)熱，驅(qū)動(dòng)裝置顯示過(guò)電流報(bào)警，檢查切削用量是否過(guò)大，正，反轉(zhuǎn)

23、是否頻繁。  3.主軸定位 主軸定位控制一種是利用磁性傳感器的電氣準(zhǔn)停控制，另一種是編碼器的準(zhǔn)?？刂啤?zhǔn)停要經(jīng)過(guò)減速過(guò)程，如減速或增益參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，傳感器失靈等可引起定位抖動(dòng)。  4.無(wú)轉(zhuǎn)進(jìn)給 要執(zhí)行每轉(zhuǎn)進(jìn)給的指令，主軸必須有每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般情況下為主軸編碼器有問(wèn)題。5.主軸電機(jī)不轉(zhuǎn) cnc系統(tǒng)至主軸驅(qū)動(dòng)裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量（010伏）控制信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為dc+24繼電器線圈電壓。另外主軸啟動(dòng)條件，如潤(rùn)滑，冷卻等是否滿足。（二） 主軸部件1、維護(hù)特點(diǎn)機(jī)床的主軸部件是機(jī)床重要部件之一，它帶動(dòng)工件或刀具執(zhí)行機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)，

24、因此數(shù)控機(jī)床主軸部件的精度，抗振性和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接的影響，由于數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。主軸部件是影響機(jī)床加工精度的主要部件，它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度，它的功率大小與回轉(zhuǎn)精度影響加工效率；它的自動(dòng)變速，準(zhǔn)停和換刀等影響機(jī)床的自動(dòng)化程度。因此，要求主軸部件具有與本機(jī)床工作性能相適應(yīng)的高回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗震性、耐磨性和低的溫升。在結(jié)構(gòu)上，必須很好地解決刀具和工件的裝夾，軸承的配置、軸承間隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封等問(wèn)題。主軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、精度采用不同的主軸軸承。（1）主軸潤(rùn)滑為了保證主軸有良好的潤(rùn)滑，減少摩擦發(fā)熱，同時(shí)又能把主軸組件的熱量帶走，通常采用

25、循環(huán)式潤(rùn)滑系統(tǒng)。用液壓泵供油強(qiáng)力潤(rùn)滑，在油箱中使用油溫控制器控制油液溫度。（2）防泄漏在密封件中，被密封的介質(zhì)往往是以穿漏、滲透或擴(kuò)散的形式越界滲漏到密封連接處的彼測(cè)臥式加工中心主軸前支承處采用的雙層小間隙密封裝置。要是間隙密封結(jié)構(gòu)能在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封防漏性能，必須保證法蘭盤與主軸及軸承端面的配合間隙。如下圖 主軸前支承的密封結(jié)構(gòu)1進(jìn)油口；2軸承；3套筒；4、5法蘭盤；6主軸；7泄漏孔；8回油斜孔；9泄油孔。（3）刀具夾緊在活塞推動(dòng)拉桿松開刀柄的過(guò)程中，壓縮空氣由噴氣頭經(jīng)過(guò)活塞中心孔和拉桿中的孔吹出，將錐孔清理干凈，防止主軸錐孔中掉入切屑和灰塵，把主軸錐孔表面和刀桿的錐柄劃

26、傷，同時(shí)保證刀具的正確位置。主軸錐孔的清理十分重要。2、主傳動(dòng)鏈的維護(hù) （1）熟悉數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)，嚴(yán)禁超性能使用。（2）主傳動(dòng)鏈出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)排除故障。（3）注意保持主軸與刀柄連接部位及刀柄的清潔，防止對(duì)主軸的機(jī)械撞擊。（4）經(jīng)常檢查軸端及各處密封，防止?jié)櫥鸵旱男孤?。?）經(jīng)常檢查壓縮空氣氣壓，并調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)要求值。足夠的氣壓才能使主軸錐孔中的切屑和灰塵清理徹底。3.主傳動(dòng)鏈的故障診斷序號(hào)故障現(xiàn)象故障原因1主軸發(fā)熱主軸前后軸承損傷或軸承不清潔；主軸前端蓋與主軸箱體壓蓋研傷；軸承潤(rùn)滑油脂耗盡或潤(rùn)滑油脂涂抹過(guò)多。2主軸在強(qiáng)力切削時(shí)停轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)與主軸連接的皮帶過(guò)松；皮帶

27、表面有油；皮帶使用過(guò)久而失效；摩擦離合器調(diào)整過(guò)松或磨損。3主軸噪聲缺少潤(rùn)滑；小帶輪與大帶輪傳動(dòng)平狀況不佳；主軸與電機(jī)連接的皮帶過(guò)緊；齒輪嚙合間隙不均勻或齒輪損壞；傳動(dòng)軸承損壞或傳動(dòng)軸彎曲。4刀具不能加緊碟形彈簧位移量較小；檢查刀具松夾彈簧上的螺母是否松動(dòng)。5刀具夾緊后不能松開松刀彈簧壓合過(guò)緊；液壓缸壓力和行程不夠。6防滑油泄漏潤(rùn)滑油量過(guò)多；檢查各處密封件是否有損壞；管件損壞。（三） 電氣部分結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)由以下幾部分組成；計(jì)算機(jī)數(shù)字控制設(shè)備(cnc)、可編程序控制器(plc)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、主軸驅(qū)動(dòng)裝置、外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制元件等部分組成。1.計(jì)算機(jī)數(shù)字控制設(shè)備(cnc)cnc裝置是數(shù)控車

28、床的核心，包括硬件(ep后0電路扳、顯示器、鍵盤等)以及相應(yīng)的軟件目前市場(chǎng)主流的車床cnc裝置有德國(guó)西門子公司(siemens)的802系列，日本發(fā)那  科公司(fanuc)的酗系列，國(guó)產(chǎn)的有廣州數(shù)控的980系列，武漢華中數(shù)控“世紀(jì)星”系  列等。2.可編程序控制器(plc)plc在數(shù)控車床上是人機(jī)進(jìn)行信息交換的主要途徑，也是機(jī)床完成各種復(fù)雜動(dòng)作的重  要部件可編程序控制器一般分兩類：一類是內(nèi)裝型plc，內(nèi)裝型plc作為數(shù)控系統(tǒng)基本的或可選擇的功能提供給用戶，其軟件和硬件被作為cnc系統(tǒng)的基本功能而與cnc其他  功能一起設(shè)計(jì)制造，因此具有較強(qiáng)的針對(duì)性；

29、另一類是獨(dú)立型plc，其獨(dú)立于cnc裝置外，  具有完備的硬件和軟件，能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)。 3.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置(1)步進(jìn)電機(jī)：它價(jià)格低，無(wú)反饋元件，調(diào)整簡(jiǎn)單，但它轉(zhuǎn)速較低，尤過(guò)扭矩能力，有共振區(qū)，有步距角要求，控制精度較低這是一種開環(huán)控制裝置。(2)直流伺服裝置：它是發(fā)展較早的一種電機(jī)調(diào)速裝置。這種進(jìn)給裝置過(guò)扭矩能力大，控制精度較高，但其電機(jī)制造成本高，且電機(jī)需要日常維護(hù)，現(xiàn)在車床上逐步被淘汰。(3)交流進(jìn)給伺服裝置：它是基于交流變頻技術(shù)發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種進(jìn)給裝置，它控制精度較高，運(yùn)行平穩(wěn)，有一定的過(guò)扭矩能力，且價(jià)格適中，不用日常維護(hù)，所以發(fā)展迅猛，特別是現(xiàn)在的全數(shù)字交流進(jìn)給

30、伺服裝置交流伺服裝置是現(xiàn)在進(jìn)給裝置的主導(dǎo)產(chǎn)品。(4)直線電機(jī)進(jìn)給裝置，它是將機(jī)械，電氣和現(xiàn)代科技相結(jié)合的一種產(chǎn)物，它改變了現(xiàn)在的機(jī)床結(jié)構(gòu)形式，使得速度更快(可達(dá)幾十米分)椅度更高(可達(dá)到納米要求)，體積更小等，直線電機(jī)是進(jìn)給系統(tǒng)的發(fā)展方向。4.主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控車床主運(yùn)動(dòng)一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，也可以分為4大類。(1)普通三相異步電動(dòng)機(jī)：這種主軸驅(qū)動(dòng)裝置不需要驅(qū)動(dòng)單元，價(jià)格低廉，機(jī)床主軸的變速一般采用手動(dòng)變速或電氣掖壓控制的機(jī)械變速。(2)用變頻器控制三相異步電動(dòng)機(jī)的主軸驅(qū)動(dòng)裝置：它的價(jià)格為主軸伺服電機(jī)價(jià)格11312，又能滿足機(jī)床無(wú)級(jí)變速的要求，隨著變頻技術(shù)的日趨成熟，這幾年這種變速

31、裝置正在迅速發(fā)展。(3)主軸伺服電機(jī)：它轉(zhuǎn)速高，響應(yīng)快，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、恒線速切削、主軸定位等功能，它一般用在較高檔的數(shù)控車床上。(4)電主軸：這是近幾年新推出的一種主軸裝置，它將電機(jī)和主軸結(jié)合在一起，具有體積小轉(zhuǎn)速高(一般幾千到幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)分)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，但因價(jià)格高和其自身原因，現(xiàn)尚未普及，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看它是主軸的發(fā)展方向。(5)外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制元件主要由開關(guān)、按鈕、接觸鋁、繼電器、電磁閥等組成 四 常見的維護(hù)問(wèn)題（一）按照機(jī)床故障的類型區(qū)分，故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。1.機(jī)械故障 這類故障主要發(fā)生在機(jī)床主機(jī)部分，還可以分為機(jī)械部件故障、液壓系統(tǒng)故障、氣動(dòng)系統(tǒng)故障和潤(rùn)滑系統(tǒng)故障等。例如一臺(tái)采用

32、sinumerik 810系統(tǒng)的數(shù)控淬火機(jī)床開機(jī)回參考點(diǎn)、走x軸時(shí)，出現(xiàn)報(bào)警1680“servoenabletravaxisx"，手動(dòng)走x軸也出現(xiàn)這個(gè)報(bào)警，檢查伺服裝置，發(fā)現(xiàn)有過(guò)載報(bào)警指示。根據(jù)西門子說(shuō)明書產(chǎn)生這個(gè)故障的原因可能是機(jī)械負(fù)載過(guò)大、伺服控制電源出現(xiàn)問(wèn)題、伺服電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障等。本著先機(jī)械后電氣的原則，首先檢測(cè)x軸滑臺(tái)，手動(dòng)盤動(dòng)x軸滑臺(tái)，發(fā)現(xiàn)非常沉，盤不動(dòng)，說(shuō)明機(jī)械部分出現(xiàn)了問(wèn)題。將x軸滾珠絲杠拆下檢查，發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠已銹蝕，原來(lái)是滑臺(tái)密封不好，淬火液進(jìn)人滾珠絲杠，造成滾珠絲杠的銹蝕，更換新的滾珠絲杠，故障消除。 2.電氣故障電氣故障是指電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，主要包括數(shù)控裝置

33、、plc控制器、伺服單元、crt顯示器、電源模塊、機(jī)床控制元件以及檢測(cè)開關(guān)的故障等。這部分的故障是數(shù)控機(jī)床的常見故障，應(yīng)該引起足夠的重視。（二）按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障后有無(wú)報(bào)警顯示分類按故障產(chǎn)生后有無(wú)報(bào)警顯示，可分為有報(bào)警顯示故障和無(wú)報(bào)警顯示故障兩類。1.有報(bào)警顯示故障這類故障又可以分為硬件報(bào)警顯示和軟件報(bào)警顯示兩種。 （1)硬件報(bào)警顯示的故障。硬件報(bào)警顯示通常是指各單元裝置上的指示燈的報(bào)警指示。在數(shù)控系統(tǒng)中有許多用以指示故障部位的指示燈，如控制系統(tǒng)操作面板、cpu主板、伺服控制單元等部位，一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些指示燈指示故障狀態(tài)后，根據(jù)相應(yīng)部位上的指示燈的報(bào)警含義，均可以大致判斷故障發(fā)生的部位和性

34、質(zhì)，這無(wú)疑會(huì)給故障分析與診斷帶來(lái)極大好處。因此維修人員在日常維護(hù)和故障維修時(shí)應(yīng)注意檢查這些指示燈的狀態(tài)是否正常。 （2)軟件報(bào)警顯示的故障。軟件報(bào)警顯示通常是指數(shù)控系統(tǒng)顯示器上顯示出的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。由于數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能，一旦檢查出故障，即按故障的級(jí)別進(jìn)行處理，同時(shí)在顯示器上顯示報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。軟件報(bào)警又可分為nc報(bào)警和plc報(bào)警，前者為數(shù)控部分的故障報(bào)警，可通過(guò)報(bào)警號(hào)，在數(shù)控系統(tǒng)維修手冊(cè)上找到這個(gè)報(bào)警的原因與怎樣處理方面的內(nèi)容，從而確定可能產(chǎn)生故障的原因；后者的plc報(bào)警的報(bào)警信息來(lái)自機(jī)床制造廠家編制的報(bào)警文本，大多屬于機(jī)床側(cè)的故障報(bào)警，遇到這類故障，可根據(jù)報(bào)警信息，或者plc用戶

35、程序確診故障。2.無(wú)報(bào)警顯示的故障 這類故障發(fā)生時(shí)沒(méi)有任何硬件及軟件報(bào)警顯示，因此分析診斷起來(lái)比較困難。對(duì)于沒(méi)有報(bào)警的故障，通常要具體問(wèn)題具體分析。遇到這類問(wèn)題，要根據(jù)故障現(xiàn)象、機(jī)床工作原理、數(shù)控系統(tǒng)工作原理、plc梯形圖以及維修經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析診斷故障。 例如一臺(tái)數(shù)控淬火機(jī)床經(jīng)常自動(dòng)斷電關(guān)機(jī)，停一會(huì)再開還可以工作。分析機(jī)床的工作原理，產(chǎn)生這個(gè)故障的原因一般都是系統(tǒng)保護(hù)功能起作用，所以首先檢查系統(tǒng)的供電電壓為24v，沒(méi)有間題；在檢查系統(tǒng)的冷卻裝置時(shí)，發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇過(guò)濾網(wǎng)堵塞，出故障時(shí)恰好是夏季，系統(tǒng)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而自動(dòng)停機(jī)，更換過(guò)濾網(wǎng)，機(jī)床恢復(fù)正常使用。 又如一臺(tái)采用德國(guó)sinumerik 810系統(tǒng)的

36、數(shù)控溝槽磨床，在自動(dòng)磨削完工件、修整砂輪時(shí)，帶動(dòng)砂輪的z軸向上運(yùn)動(dòng)，停下后砂輪修整器并沒(méi)有修整砂輪，而是停止了自動(dòng)循環(huán)，但屏幕上沒(méi)有報(bào)警指示。根據(jù)機(jī)床的工作原理，在修整砂輪時(shí)，應(yīng)該噴射冷卻液，冷卻砂輪修整器，但多次觀察發(fā)生故障的過(guò)程，卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有切削液噴射。切削液電磁閥控制原理圖如圖所示，在出現(xiàn)故障時(shí)利用數(shù)控系統(tǒng)的plc狀態(tài)顯示功能，觀察控制切削液噴射電磁閥的輸出q4.5，其狀態(tài)為“1”，沒(méi)有問(wèn)題，根據(jù)電氣原理圖它是通過(guò)直流繼電器k45來(lái)控制電磁閥的，檢查直流繼電器k45也沒(méi)有問(wèn)題，接著檢查電磁閥，發(fā)現(xiàn)電磁閥的線圈上有電壓，說(shuō)明問(wèn)題是出在電磁閥上，更換電磁閥，機(jī)床故障消除。五 具體的維護(hù)問(wèn)題 對(duì)

37、于每一個(gè)維修人員來(lái)說(shuō)，只能靠自己來(lái)總結(jié)自己遇到的故障，每次修理一個(gè)故障，都要認(rèn)真總結(jié)。這樣，就可以不斷地“凈化”盡可能地把自己的實(shí)踐上升到理論高度。通過(guò)理論的提高才能更進(jìn)一步修好設(shè)備。（一）、位置偏差的報(bào)警在fanuc系統(tǒng)中出現(xiàn)有4 * 0及4 * 1（其中 * 代表軸號(hào)）的報(bào)警。報(bào)警解釋是偏差過(guò)大。 實(shí)際上這是位置環(huán)中的一個(gè)問(wèn)題，討論位置環(huán)，就應(yīng)討論偏差計(jì)算器，如下圖所示（二）、機(jī)床“爬行”與振動(dòng) 在數(shù)控機(jī)床中有很多明顯的不正?，F(xiàn)象，但在有一些經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，卻沒(méi)有報(bào)警，即使有時(shí)出現(xiàn)報(bào)警，報(bào)警的信息表明也不是你所看到不正常現(xiàn)象的報(bào)警。機(jī)床出現(xiàn)“爬行”與振動(dòng)就是一個(gè)很明顯的例子。 機(jī)床爬行和

38、振動(dòng)問(wèn)題是屬于速度的問(wèn)題。既然是速度的問(wèn)題就要去找速度環(huán)，機(jī)床速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程是由速度調(diào)節(jié)器來(lái)完成的。特別應(yīng)該著重指出，速度調(diào)節(jié)器的數(shù)間常數(shù)，也就是速度調(diào)節(jié)器積分時(shí)間常數(shù)是以毫秒計(jì)的，因此，整個(gè)機(jī)床的伺服運(yùn)動(dòng)是一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，是一個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程。因此，機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題也要去查找速度調(diào)節(jié)器。一個(gè)是給定信號(hào)，一個(gè)是反饋信號(hào)，再一個(gè)就是速度調(diào)節(jié)器的本身。 第一個(gè)是由位置偏差計(jì)數(shù)器出來(lái)經(jīng)d/a 轉(zhuǎn)換給速度調(diào)節(jié)器送來(lái)的模擬量 ucmd,這個(gè)信號(hào)是否有振動(dòng)分量，可以通過(guò)伺服板上的插腳（fanuc系統(tǒng)的伺服板是18腳）來(lái)看一看它是否振動(dòng)。如果它只有一個(gè)周期的振動(dòng)信號(hào)，那毫無(wú)疑問(wèn)機(jī)床振動(dòng)是正確的，速度調(diào)節(jié)器這一部分沒(méi)

39、有問(wèn)題，而是前級(jí)有問(wèn)題，向d/a轉(zhuǎn)換器或偏差計(jì)數(shù)器去查問(wèn)題。如果測(cè)量結(jié)果沒(méi)有任何振動(dòng)的周期性的波形，那么問(wèn)題肯定出在其他兩個(gè)部分。 可以觀察測(cè)速發(fā)電機(jī)的波形。由于機(jī)床振動(dòng)，說(shuō)明機(jī)床的速度在激烈的震蕩中，當(dāng)然測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋回來(lái)的波形一定也是動(dòng)蕩不已的。但是可以看到，測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋的波形中是否出現(xiàn)有規(guī)律的大起大落，十分混亂現(xiàn)象。這時(shí)，最好能測(cè)一下機(jī)床的振動(dòng)頻率與電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度是否存在一個(gè)準(zhǔn)確的比率關(guān)系，譬如振動(dòng)的頻率是電機(jī)轉(zhuǎn)速四倍頻率。這時(shí)就要考慮電機(jī)或測(cè)速發(fā)電機(jī)有故障的問(wèn)題。 因?yàn)檎駝?dòng)頻率一點(diǎn)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成一定比率，首先就要檢查電動(dòng)機(jī)是否有故障，檢查它的碳刷、換向器表面狀況以及機(jī)械振動(dòng)的情況，并要

40、檢查滾珠軸承的潤(rùn)滑的情況，不必全部拆卸下來(lái)，通過(guò)觀察窗進(jìn)行觀察就可以了，軸承可以用耳去聽聲音來(lái)檢查。如果沒(méi)有什么問(wèn)題，就要檢查測(cè)速發(fā)電機(jī)。測(cè)速發(fā)電機(jī)一般是直流的。 測(cè)速發(fā)電機(jī)是一臺(tái)小型的永磁式直流發(fā)電機(jī)，它的輸出電壓應(yīng)正比于轉(zhuǎn)速，也就是輸出電壓與轉(zhuǎn)速是線性關(guān)系。只要轉(zhuǎn)速一定，它的輸出電壓波形應(yīng)當(dāng)是一條直線，但由于齒槽的影響及換向器換向的影響，在這直線上附著一個(gè)微小的交變量。為此，測(cè)速反饋電路上都加了濾波電路，濾波電路就是削弱附在電壓上的交流分量。 測(cè)速發(fā)電機(jī)中常常出現(xiàn)的一個(gè)毛病就是碳刷磨下來(lái)的碳粉積存在換向片之間的槽內(nèi)，造成測(cè)速發(fā)電機(jī)片間短路，一旦出現(xiàn)這樣的情況就避免不了振動(dòng)的問(wèn)題。 這是因?yàn)?/p>

41、被短路的元件一會(huì)兒在上面支路，一會(huì)兒在下面支路，一會(huì)兒正好處于換向狀態(tài)，這三種情況就會(huì)出現(xiàn)三種不同的測(cè)速反饋的電壓，在上面支路時(shí)，上面由于少了一個(gè)元件，電壓必然要小，而當(dāng)它這個(gè)元件又轉(zhuǎn)到了下面支路時(shí)，下面的電壓也小，這時(shí)不論在上面支路，還是在下面支路中，都必然使這兩條支路的端電壓下降，且有一個(gè)平衡電流流過(guò)這兩條并聯(lián)的支路，又造成一定的電壓降，當(dāng)這個(gè)元件處于換向，正好它也處于短路，這時(shí)上下兩個(gè)支路沒(méi)有短路元件，電壓得以恢復(fù)，且也無(wú)環(huán)流，這樣，與正常測(cè)速發(fā)電機(jī)狀態(tài)一樣。為此，三種不同情況下電壓做了一個(gè)周期的變化，這個(gè)電壓反饋到調(diào)節(jié)器上時(shí)，勢(shì)必引起調(diào)節(jié)器的輸出也作出相應(yīng)的、周期的變化。這是僅僅引起一

42、個(gè)元件被短路。特別嚴(yán)重時(shí)有很多換相片被碳粉填平了，大面積短路，這樣就會(huì)更為嚴(yán)重的電壓波動(dòng)。反饋信號(hào)與給定信號(hào)對(duì)于調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)是完全相同的，所以，出現(xiàn)了反饋信號(hào)的波動(dòng)，必然引起速度調(diào)節(jié)器的反方向調(diào)節(jié)，這樣，就引起機(jī)床的振動(dòng)。 這種情況發(fā)生時(shí)，非常容易處理，只要把電機(jī)后蓋拆下，露出測(cè)速發(fā)電機(jī)的換向器。這時(shí)不必做任何拆卸，只要用尖銳的鉤子，小心地把每個(gè)槽子鉤一下，然后用細(xì)砂紙磨一下鉤起的毛刺，把換向片表面用無(wú)水酒精擦一下，再放上碳刷就可以了。這里特別要注意的是用尖銳的鉤子去鉤換向槽口時(shí)，別碰到繞組，因?yàn)槔@組很細(xì)，一旦碰到就無(wú)法修復(fù)，只有重新更換繞組。再一個(gè)千萬(wàn)不要用含酒精去擦，以免絕緣電阻下降無(wú)法烘干

43、。這樣，就會(huì)拖延修理期限。 除了上面討論過(guò)的引起振動(dòng)的原因外，還可能是系統(tǒng)本身的參數(shù)引起振動(dòng)的。一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)也可能由于參數(shù)設(shè)定不好，而引起系統(tǒng)振動(dòng)，最佳的消除振動(dòng)的方法就是減小它的放大倍數(shù)。在fanuc 的系統(tǒng)中調(diào)節(jié) rv1，逆時(shí)針?lè)较蜻x轉(zhuǎn)，只能改變短路棒，也就是切除反饋電阻值，降低整個(gè)調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。 采用這些方法后，還做不到完全消除振動(dòng)，甚至無(wú)任何改變，就要考慮更換速度調(diào)節(jié)器板或換下后徹底檢查各處波形。在這個(gè)實(shí)例中，出現(xiàn)爬行時(shí)，電機(jī)是在低速，一旦提高速度就振起來(lái)，這時(shí)電流就可能出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警。 產(chǎn)生報(bào)警的原因是機(jī)床工作臺(tái)面為了迅速跟隨反饋信號(hào)的變化而變化，必須有一個(gè)很大的加速度才行，這個(gè)加

44、速度就是有電機(jī)的轉(zhuǎn)矩給出的。電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化來(lái)響應(yīng)速度給定信號(hào)（實(shí)際上是反饋信號(hào)）的變化，轉(zhuǎn)矩就是電流信號(hào)。大的轉(zhuǎn)矩就是大的電流信號(hào)造成的，在電流環(huán)中出現(xiàn)了一個(gè)電流的激烈變化，從而出現(xiàn)了過(guò)流現(xiàn)象。 在振動(dòng)時(shí)不報(bào)警，而在振動(dòng)加大時(shí)，出現(xiàn)了過(guò)流報(bào)警。 總結(jié)：位置問(wèn)題去找位置環(huán)，而速度問(wèn)題去找速度環(huán)。所謂位置環(huán)就是研究零件加工的尺寸問(wèn)題，零件尺寸的精度要去研究位置環(huán)。當(dāng)然，零件尺寸的重復(fù)精度還和基準(zhǔn)點(diǎn)有關(guān)，在后面還要討論基準(zhǔn)點(diǎn)返回問(wèn)題。尺寸問(wèn)題和位置問(wèn)題要求考慮的對(duì)象是位置環(huán)，或者說(shuō)與位置環(huán)有關(guān)的部分應(yīng)是考慮的主要對(duì)象。速度的問(wèn)題就要去研究速度環(huán)以及與速度環(huán)有關(guān)的部分。由于數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品，這里邊影響機(jī)床工作的因素很多，例如加工形狀誤差的原因，除了電氣方面的問(wèn)題之外，失動(dòng)量的測(cè)定也是影響加工的幾何形狀一個(gè)重要問(wèn)題，機(jī)械方面的問(wèn)題也與電氣的問(wèn)題混在一起，這種情況就難以分辨出到底是哪個(gè)因素在這個(gè)問(wèn)題中的比重占有多少。這些相關(guān)的因素是制約迅速查出故障