精品資料（2021-2022年收藏的）數(shù)控機床故障診斷與維修(1)

1、數(shù)控機床故障診斷與維修實驗指導(dǎo)書 院(系)：機械工程學院 教 研 室：機電一體化教研室 課程名稱：數(shù)控機床故障診斷與維修實驗適用專業(yè)：機床數(shù)控技術(shù)（高職）制訂日期：2002.12編寫人：潘海麗上海第二工業(yè)大學一、 實驗性質(zhì)和任務(wù)數(shù)控機床故障診斷與維修實驗是機床數(shù)控技術(shù)專業(yè)（高職）重要的實踐性環(huán)節(jié)。本實驗的任務(wù)是配合數(shù)控機床故障診斷與維修課程，通過對數(shù)控機床上的典型故障進行系統(tǒng)而全面的分析診斷、故障定位與排除故障，理論結(jié)合實踐地掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的基本思路、判斷原則、基本方法與具體的實施步驟。二、實訓(xùn)要求本實驗中要求學生：1養(yǎng)成安全、認真、踏實、嚴謹、一絲不茍的工作作風。2. 確立數(shù)控機

2、床故障檢測與診斷的基本思路與判斷原則。3學會全面查閱數(shù)控機床的技術(shù)資料，掌握機床的電氣控制系統(tǒng)的組成及其基本原理。學會在現(xiàn)象與背景的調(diào)查與分析基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出一些典型故障的故障特征、故障類型與故障大定位，制作出各種相關(guān)的系統(tǒng)框圖與相關(guān)的動作流程圖，以故障流程圖來確定診斷與維修的具體步驟。4. 學會應(yīng)用數(shù)控機床自診斷。初步掌握故障檢測與診斷的手段與方法。初步能進行故障定位。學會建立故障檔案。5按實驗環(huán)節(jié)遞交報告，最后遞交數(shù)控機床故障診斷與維修的總結(jié)報告。三、實驗內(nèi)容與學時安排總學時為8 學時。選做3-4個實驗項目實驗一修前技術(shù)準備2學時實驗二計算機模擬故障分析2學時實驗三機床電器故障診斷2學時實

3、驗四自診斷參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用2學時實驗五PLC程序法、接口信號法與信號追蹤法4學時實驗六 故障綜合分析與與故障檔案的建立4學時四、本實驗與其它課程關(guān)系相關(guān)前修課程：數(shù)控機床、典型數(shù)控系統(tǒng)、可編程控制器、數(shù)控機床編程、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床電器、微機原理及其應(yīng)用。五、教材及參考書教材：數(shù)控機床故障診斷與維修實驗指導(dǎo)書參考書：數(shù)控機床故障診斷與維修MNC863T數(shù)控系統(tǒng)規(guī)格、操作說明MNC863T數(shù)控系統(tǒng)連接與維修說明MNC863T數(shù)控系統(tǒng)電氣使用說明書MNC863T電氣原理圖MNC863T數(shù)控車床使用說明書SINUMERIK 802S 技術(shù)手冊、用戶手冊、簡明安裝調(diào)試手冊實驗一修前技術(shù)準備

4、一、 實驗?zāi)康谋緦嶒烅椖磕康氖桥囵B(yǎng)學生閱讀技術(shù)資料能力；概括總結(jié)能力；勾畫系統(tǒng)框圖的能力。為后續(xù)實驗作技術(shù)準備。二、 實驗要求通過本實訓(xùn)項目，要求學生1. 了解數(shù)控設(shè)備維修與故障診斷前必須進行的技術(shù)準備的內(nèi)容。學會全面查閱技術(shù)資料操作說明、維修手冊、電氣原理圖與連接手冊，了解數(shù)控機床的使用條件（工作環(huán)境條件、電源與接地要求）。2. 通過構(gòu)思與畫出MNC863T及其RS系統(tǒng)數(shù)控機床電器與電氣連接框圖，熟悉數(shù)控機床的常用電器的使用條件、功能、部位及其連接關(guān)系。3. 再通過實際MNC863T數(shù)控車床上的對照與認識，熟悉數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)與組成，勾畫閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。三、 實驗內(nèi)容與步驟1 認真全面地

5、查閱MNC863T數(shù)控車床與RS系統(tǒng)數(shù)控機床技術(shù)資料，概括機床結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)特點，以及使用要求。2 畫出相應(yīng)的電器與電氣連接框圖，熟悉數(shù)控機床的常用電器的使用條件、功能、部位及其連接關(guān)系。3 對照兩個數(shù)控車床上的電器與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，畫出該機床的半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。四、 注意事項1 愛護并保管好借用的技術(shù)資料。不許在資料上涂寫。2 明確實驗要求，按要求完成實驗內(nèi)容。3 獨立完成概括總結(jié)、兩張框圖以及實驗報告。五、 實驗報告要求1 技術(shù)資料閱讀的概括總結(jié)，包括機床使用要求、對電源與接地、防強電干擾的措施。2 分別畫兩臺機床的電器與電氣連接框圖，并對控制電器的功能與常見故障分析。3 畫出該機床的半閉環(huán)控

6、制系統(tǒng)框圖。并利用所學知識來總結(jié)：4. 哪些故障是屬于位置環(huán)故障？哪些故障是速度環(huán)故障？2）有哪些控制類型的故障現(xiàn)象？故障類型與可能的故障部位？常用的診斷方法？3）哪些獨立單元是開關(guān)量輸入？哪些是模擬量輸入？哪些環(huán)節(jié)傳遞數(shù)字脈沖信號？4）哪些器件易發(fā)生故障？故障機理是什么？5. 體會。實驗二計算機模擬故障分析一、實驗?zāi)康模?通過計算機模擬故障分析，熟悉數(shù)控機床常見故障診斷的正確思路、基本步驟步驟與基本方法。二、實驗要求： 在模擬故障分析中，必須積極思考每一步驟進行的基本原則與思路。弄清每一項目所采用的方法。并且，歸納出總結(jié)項目的共性與個性。三、實驗內(nèi)容與步驟：實驗內(nèi)容：模擬實驗一 MNC863

7、T系統(tǒng)21#報警（伺服沒準備好）模擬實驗二 MNC863T系統(tǒng)一開機即出現(xiàn)22#報警（位置環(huán)報警）模擬實驗三 MNC863T系統(tǒng)CRT無顯示 無任何報警。模擬實驗四 MNC863T系統(tǒng)X軸超程報警，機床中止運行模擬實驗五 MNC863T系統(tǒng)刀架彈起不轉(zhuǎn)。換刀流程圖，相關(guān)系統(tǒng)組成框圖(以后在“修前調(diào)查” 中加上“Turrent 報警”，資料p98) 實驗步驟：按計算機上提示進行。四、注意事項 ：用鼠標點擊翻頁！五、實驗報告要求1 對每一個模擬故障分析，畫出判別流程圖。指出故障特征、故障類型與采用的基本方法。對實驗中采用的每一種診斷方法進行簡述。2 歸納出總結(jié)模擬故障及其分析中的共性與個性。實驗項

8、目三 機床電器故障診斷 一、實驗?zāi)康模毫私鈾C床常用電器的主要故障與主要分析方法二、 實驗要求：根據(jù)機床常用電器的結(jié)構(gòu)與工作原理，來分析可能出現(xiàn)的常見故障及其表現(xiàn)（故障現(xiàn)象）三、 實驗內(nèi)容與步驟：1 要求了解對空氣斷路器、熔斷器、繼電器、接觸器、電磁閥、電磁離合器與電磁抱閘、電動機等的結(jié)構(gòu)與工作原理。2 分類總結(jié)它們的主要故障及其相關(guān)可能表現(xiàn)的故障現(xiàn)象。3 總結(jié)常用分析故障的方法。四、注意事項：注意安全；不要擴大故障；不要損壞實驗裝備。五、實驗報告要求1. 分類畫出常用電器的結(jié)構(gòu)與工作原理的簡單示意圖。2. 總結(jié)它們的主要故障、相關(guān)可能表現(xiàn)的故障現(xiàn)象及其常用分析故障的方法。實驗四自診斷參數(shù)與診斷

9、畫面的調(diào)用一、實驗?zāi)康模赫J識并學會正確使用數(shù)控機床的自診斷與參數(shù)的各種畫面。二、實驗要求：根據(jù)故障現(xiàn)象或報警內(nèi)容，充分利用參數(shù)法與系統(tǒng)的自診斷功能來分析故障。三、實驗內(nèi)容與步驟：故障現(xiàn)象一：802S系統(tǒng)程序中斷、X軸限位報警 （p23 軟限位、診斷-調(diào)試）故障現(xiàn)象二：802S系統(tǒng)跟隨誤差過大報警（診斷-維修信息）故障現(xiàn)象三：MNC863T系統(tǒng)主軸不轉(zhuǎn)，無報警顯示。（主軸D/A輸出設(shè)定與增益倍率選擇）故障現(xiàn)象四：MNC863T系統(tǒng)04#報警（限位報警）（即超程報警）故障現(xiàn)象五：MNC863T系統(tǒng)23#報警（跟隨誤差過大報警） 故障現(xiàn)象六：MNC863T系統(tǒng)無論運行或靜止狀態(tài)，X軸電機都發(fā)生激烈的

10、極高頻振動。 故障現(xiàn)象七：MNC863T系統(tǒng)加工精度低。 故障現(xiàn)象八：MNC863T系統(tǒng)機床通電后，不能啟動。無報警顯示。四、注意事項：只許閱讀各畫面的內(nèi)容，不許自行修改系統(tǒng)的任何數(shù)據(jù)。 五、實驗報告要求1 畫出故障分析判斷的流程圖。對故障現(xiàn)象七與八可畫粗略的判別流程圖。2 針對每一故障現(xiàn)應(yīng)該先查哪些參數(shù)？為什么？ 3 在上述故障現(xiàn)象中分析中，你是如何充分利用自診斷的？查哪些參數(shù)的實時狀態(tài)參數(shù)？4 總結(jié)一下：1） 怎樣的故障先查參數(shù)？2） 軟件故障成因。3） 哪些故障現(xiàn)象應(yīng)該選用PLC程序法？實驗五 PLC程序法、接口信號法與信號追蹤法一、實驗?zāi)康模菏煜LC常見報警的自診斷。練習PLC程序法

11、、接口信號法與信號追蹤法二、實驗要求按PLC自診斷與維修說明書的提示，以分析的基本原則與正規(guī)步驟，建立診斷流程圖。合理選擇方法，來分析故障，并提出故障的排除方法。三、實驗內(nèi)容與步驟（選做2個）實驗內(nèi)容：MNC863T數(shù)控車床：故障現(xiàn)象一：頻繁停機 維修p13故障現(xiàn)象二：09#急停報警停機。故障現(xiàn)象三：一開機即出現(xiàn)X軸不能進給，面板顯示“進給保持”。故障現(xiàn)象四：程序運行中斷，無報警顯示。 維修p14故障現(xiàn)象五：X軸不能啟動，20#報警（過載報警）。RS數(shù)控機床：指令脈沖信號斷路故障編碼器報警步進系統(tǒng)高速時丟步步進電機缺相運行驅(qū)動器故障刀架失控旋轉(zhuǎn)不停找不到刀超程報警，機床中止運行。X軸不轉(zhuǎn)動，無

12、報警顯示。X軸伺服暴走步進系統(tǒng)的低頻共振1 認真觀察與分析故障現(xiàn)象，查閱有關(guān)技術(shù)資料，充分掌握故障信息，找出故障特征。2 根據(jù)系統(tǒng)工作原理與故障機理，判斷故障類型，并進行故障大定位。3 畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖（如有重復(fù)，可注明“見實驗？故障現(xiàn)象？的系統(tǒng)框圖”，不必重畫），羅列所有可能的成因，按最有可能出現(xiàn)的成因先一般后特殊的原則，以及其它原則，確定步驟以診斷流程圖來說明分析步驟。4 為確定故障點，先選用合理的方法。必須指出方法的名稱與相關(guān)的步驟。5 說明必須調(diào)用的診斷畫面名稱以及信號狀態(tài)或接口狀態(tài)參數(shù)的名字地址與兩種狀態(tài)。如果是PLC程序法，需要畫出相關(guān)的梯形圖或動作流程圖，以利于確定程序中止在哪

13、一步。6 列出狀態(tài)對比表，判出故障點。7 指明采用什么方法，合理地進行故障點測試。8 故障定位。9 建議如何可排除故障，恢復(fù)設(shè)備。四、注意事項： 報警點故障點。一種報警，可以對應(yīng)不同的多種故障成因（機理）。故障點往往受上位器件狀態(tài)控制，需結(jié)合獨立單元法與信號追蹤法進行分析。五、實驗報告要求1 記錄實驗步驟中所做的工作內(nèi)容。2 在上述故障現(xiàn)象中分析中哪些故障現(xiàn)象需要重演故障？為什么？重演故障之前應(yīng)該注意什么？3 寫出PLC程序法中的基本步驟。對應(yīng)用該方法的故障分析時，需列出狀態(tài)對比表。4 總結(jié)并回答下列問題：1） PLC裝置處于停止狀態(tài)時出現(xiàn)報警，該如何處理？（參見教材p141）2） 程序運行中

14、斷，無報警顯示時，應(yīng)該先做些什么觀察與檢查？3） 當出現(xiàn)的報警是操作信息時，該如何處理？（參見教材p141）實驗六 典型故障綜合診斷與與故障檔案的建立一、 實驗?zāi)康?. 認識數(shù)控機床本體電氣功能器件的常見故障現(xiàn)象。學習應(yīng)用常規(guī)檢查法、試探交換法、短路銷法、測量比較法、信號強制法與接口信號法診斷，予以故障定位。2. 認識并診斷主軸各類故障。綜合應(yīng)用現(xiàn)象分析法、信號追蹤法、以及試探交換法等分析有關(guān)主軸各類故障。學習主軸系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)的異常振動與噪聲的診斷方法，了解機械故障診斷的雙特征法。3. 學習伺服超差的分析與排除的一般方法。4. 認識與掌握監(jiān)測系統(tǒng)及反饋環(huán)節(jié)的構(gòu)成、常見故障與成因。尤其是分析傳

15、感器部分的常見故障的現(xiàn)象，檢查并排除故障。5. 綜合各診斷方法，并學習故障檔案的建立方法。二、 實驗要求根據(jù)故障現(xiàn)象與報警提示，畫出相關(guān)部分的系統(tǒng)框圖。按數(shù)控機床故障檢測與診斷的基本思路與判斷原則，畫出故障判別流程圖，采用合理的分析方法進行診斷，予以故障定位。三、實驗內(nèi)容與步驟實驗內(nèi)容：MNC863T數(shù)控車床故障現(xiàn)象一：任何方式都無法啟動X軸無報警顯示。（失控現(xiàn)象）維修手冊p12 故障現(xiàn)象二：MNC853T數(shù)控車床機床通電后不能動作，無報警顯示。維修p10故障現(xiàn)象三：X軸運動速度單向不穩(wěn)、時而21#報警。維修p11故障現(xiàn)象四：X軸伺服超差，無報警。故障現(xiàn)象五：MNC853T加工精度低，工件加工

16、表面上出現(xiàn)均勻條紋。（本體+刀工+伺服+位檢）系統(tǒng)組成框圖（先軟后硬查參數(shù)）維修p15螺紋不準故障現(xiàn)象六：主軸系統(tǒng)異常振動與噪聲。p12、13故障現(xiàn)象七：主軸不轉(zhuǎn)，無任何報警。維修p14G32指令不執(zhí)行故障現(xiàn)象八：機械手不動作維修檔案實驗步驟： 1 認真分析每一故障現(xiàn)象，找出故障特征，判出故障類型。2 畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖，進行故障大定位。3 羅列所有可能的故障成因。按故障診斷的基本思路與判斷原則，畫出故障判別流程圖或動作流程圖。4. 故障點的合理測試，進行故障定位。四、實驗報告要求1 畫出相應(yīng)每個故障現(xiàn)象的有關(guān)部分的系統(tǒng)框圖。2 分析討論上述故障現(xiàn)象、判斷故障類型、故障大定位、羅列故障成因并畫出判斷流程圖或相關(guān)的動作