日常點(diǎn)檢-一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件

數(shù)控機(jī)床

故障診斷與維修

數(shù)控機(jī)床

故障診斷與維修

1第一章緒論一、數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、檢測反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成，再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。1.數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運(yùn)算插補(bǔ)）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實(shí)現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。

第一章緒論一、數(shù)控機(jī)床的組成2一、數(shù)控機(jī)床的組成

2.伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進(jìn)給信號(hào)，經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。3.檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元件（電機(jī)、刀架）或工作臺(tái)的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。4.機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。一、數(shù)控機(jī)床的組成2.伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)3二、數(shù)控機(jī)床故障診斷

1.故障的基本概念故障—數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。故障診斷—在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對策。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷1.故障的基本概念4二、數(shù)控機(jī)床故障診斷

2.故障的分類1）從故障的起因分類關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機(jī)性）。非關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無關(guān)的故障。2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類突然故障—發(fā)生前無故障征兆，使用不當(dāng)。漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷2.故障的分類53）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類軟件故障—程序編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。硬件故障—電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類6

4）按故障的嚴(yán)重程度分類危險(xiǎn)性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，因故障失去保護(hù)動(dòng)作，造成人身或設(shè)備事故。安全性故障—機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)發(fā)生動(dòng)作，引起機(jī)床不能起動(dòng)。

4）按故障的嚴(yán)重程度分類73.數(shù)控系統(tǒng)的可靠性數(shù)控機(jī)床除了具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。衡量的指標(biāo)有：

MTBF—平均無故障時(shí)間

MTTR—排除故障的修理時(shí)間平均有效度A：A=MTBF/（MTBF+MTTR）3.數(shù)控系統(tǒng)的可靠性8數(shù)控設(shè)備使用壽命—故障頻率曲線數(shù)控設(shè)備使用壽命—故障頻率曲線94.數(shù)控機(jī)床維修的特點(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，故障檢測和診斷有一定的難度。4.數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn)10四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展1.通訊診斷(遠(yuǎn)程、海外診斷）用戶機(jī)床的通訊口通過電話線和維修中心的專用通訊診斷計(jì)算機(jī)相連。計(jì)算機(jī)發(fā)診斷程序用戶測試數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法用戶特點(diǎn)：實(shí)用簡便；有一定的局限性四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展1.通訊診斷(遠(yuǎn)程、海11四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展2.自修復(fù)系統(tǒng)當(dāng)診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中某一模塊有故障時(shí)，系統(tǒng)在CRT上顯示的同時(shí)，自動(dòng)尋找備用模塊并接上。特點(diǎn)：實(shí)用但成本比較高，而且只適合總線結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展2.自修復(fù)系統(tǒng)12四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展3.人工智能專家故障診斷系統(tǒng)四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展3.人工智能專家故障134.人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)診斷

ANN具有聯(lián)想、容錯(cuò)、記憶、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和處理復(fù)雜多模式故障等特點(diǎn)。這種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，將按一定數(shù)學(xué)模型所求得的故障原因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過學(xué)習(xí)所得到的知識(shí)以分布的方式隱存在網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)輸出神經(jīng)元對應(yīng)著一個(gè)故障原因。4.人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)診斷14五、課程的基本要求與特點(diǎn)熟悉數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作原理與結(jié)構(gòu)確立數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本思路與實(shí)施診斷的步驟及注意事項(xiàng)掌握常用測試儀器的使用方法通過理論和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，能實(shí)施對數(shù)控機(jī)床的故障分析和診斷。課程涉及內(nèi)容廣，故障檢測、分析難度高五、課程的基本要求與特點(diǎn)熟悉數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作原理與結(jié)15第二章數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的故障處理第四節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的抗干擾第二章數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢16第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收1.機(jī)床性能主軸性能手動(dòng)操作—高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進(jìn)行五次正、反轉(zhuǎn)的起動(dòng)、停止，檢驗(yàn)其動(dòng)作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動(dòng)情況。第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收17一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能進(jìn)給性能通過回原點(diǎn)、手動(dòng)操作和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式操作，檢驗(yàn)正、反向的低、中、高速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)等動(dòng)作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點(diǎn)的準(zhǔn)確性和可靠性，軟、硬限位是否確實(shí)可靠。一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能18一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能自動(dòng)換刀性能通過手動(dòng)和M06指令自動(dòng)運(yùn)行，檢驗(yàn)換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測定換刀時(shí)間是否符合要求。機(jī)床噪聲主軸箱、冷卻風(fēng)扇、液壓油泵等噪聲小于85分貝。一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能19一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收二）、數(shù)控功能指令功能—指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性操作功能—檢驗(yàn)回原點(diǎn)、執(zhí)行程序、進(jìn)給倍率、急停等功能的準(zhǔn)確性CRT顯示功能—檢驗(yàn)位置、程序、各種菜單顯示功能三）、連續(xù)空載運(yùn)行進(jìn)行8—16小時(shí)的空載自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收二）、數(shù)控功能20一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）輸入電源電壓、相序的確認(rèn)檢查直流輸出電壓（24V、5V）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目21二、精度檢驗(yàn)1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直度、臺(tái)面的平行度、主軸的軸向和徑向跳動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。2.定位精度檢驗(yàn)是測量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達(dá)到的位置精度。二、精度檢驗(yàn)1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）22有直線運(yùn)動(dòng)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn)動(dòng)失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。3.切削精度檢驗(yàn)（對數(shù)控車床）外圓車削（直徑、圓度）端面車削（平面度）螺紋車削（螺距積累誤差）等有直線運(yùn)動(dòng)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位23第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、點(diǎn)檢點(diǎn)檢—按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)的檢查和維護(hù)點(diǎn)檢要求和內(nèi)容專職點(diǎn)檢—重點(diǎn)設(shè)備、部位（設(shè)備部門）日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)（車間）生產(chǎn)點(diǎn)檢—開機(jī)前檢查、潤滑、日常清潔、緊固等工作（操作者）第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、點(diǎn)檢24日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件25二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對控制柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）紙帶閱讀機(jī)的定期維護(hù)對光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理支持電池的定期更換在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)在COMS器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù)二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)26二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)檢測反饋元件的維護(hù)光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、光柵等元件的檢查和維護(hù)備用電路板的定期通電備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運(yùn)行，長期停用的數(shù)控機(jī)床也要經(jīng)常通電，利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散電氣柜內(nèi)的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)檢測反饋元件的維護(hù)27三、診斷常用的儀器儀表及工具

1.儀器儀表萬用表—可測電阻、交、直流電壓、電流指針式：有測量過程數(shù)字式：直接讀數(shù)相序表—可檢查直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的相序雙蹤示波器—檢查信號(hào)波形鉗形電流表—不斷線檢測電流三、診斷常用的儀器儀表及工具1.儀器儀表28三、診斷常用的儀器儀表及工具脈沖發(fā)生筆與邏輯測試筆對芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測試筆檢測輸出電平，以判別其功能正常與否。機(jī)械故障診斷儀對機(jī)械故障進(jìn)行檢測、分析與診斷。2.工具“+”、“一”螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵等三、診斷常用的儀器儀表及工具脈沖發(fā)生筆與邏輯測試筆29四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料，主要有：數(shù)控機(jī)床電氣使用說明書數(shù)控機(jī)床電氣原理圖數(shù)控機(jī)床電氣連接圖數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡圖數(shù)控機(jī)床參數(shù)表數(shù)控機(jī)床PLC控制程序四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、30四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控系統(tǒng)操作手冊數(shù)控系統(tǒng)編程手冊數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說明書數(shù)控機(jī)車的技術(shù)資料對故障分析與診斷非常重要，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀，并對照機(jī)床實(shí)物，做到心中有數(shù)。一旦機(jī)床發(fā)生故障，再進(jìn)行分析的同時(shí)查閱資料。四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控系統(tǒng)操作手冊31第三節(jié)故障處理一、故障軟故障—由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉）硬故障—由數(shù)控機(jī)床（控制、檢測、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置）的硬件失效引起二、故障處理對策除非出現(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。第三節(jié)故障處理一、故障32

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，說明是隨機(jī)性故障或是由操作錯(cuò)誤引起的。如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來，進(jìn)行綜合分析、判斷，必要時(shí)進(jìn)行一些檢測或試驗(yàn)，達(dá)到確診故障的目的。從機(jī)床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板33復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面進(jìn)行調(diào)查：1.檢查機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)機(jī)床故障時(shí)的運(yùn)行方式CRT顯示的內(nèi)容（報(bào)警信號(hào)和報(bào)警號(hào)）驅(qū)動(dòng)裝置、變頻器等顯示的報(bào)警指示故障時(shí)軸的定位誤差刀具軌跡是否正常輔助機(jī)能的運(yùn)行狀態(tài)復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面342.檢查加工程序及操作情況是否為新編制的加工程序刀具補(bǔ)償指令及補(bǔ)償量是否正確故障是否與換刀有關(guān)故障是否與進(jìn)給速度有關(guān)操作者的情況（新手）3.檢查系統(tǒng)的輸入電壓輸入電壓的波動(dòng)，電壓值是否在正常范圍附近有否使用大電流的裝置2.檢查加工程序及操作情況354.檢查環(huán)境狀態(tài)CNC周圍的溫度狀況控制柜熱交換器、軸流風(fēng)扇工作情況系統(tǒng)周圍的振動(dòng)情況附近有否高頻干擾源5.檢查機(jī)床狀況熔絲是否已熔斷故障前是否修理過機(jī)床或設(shè)置過參數(shù)機(jī)床是否已調(diào)整好4.檢查環(huán)境狀態(tài)36在運(yùn)行過程中是否改變過工作方式機(jī)床是否正處于急停、鎖住狀態(tài)速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零進(jìn)給保持按鈕是否被按下間隙補(bǔ)償量是否合適機(jī)床各信號(hào)電纜有否破損信號(hào)線和電源線是否分開走線屏蔽線接地是否正確在運(yùn)行過程中是否改變過工作方式37第三節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法一、診斷步驟和要求

故障檢測（確定有否故障）1.故障診斷故障判斷（確定故障性質(zhì)）故障定位（確定故障部位）2.故障診斷要求：故障檢測方法簡便有效使用的診斷儀器少而實(shí)用故障診斷的所需的時(shí)間盡可能短第三節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法一、診斷步驟和要求38二、常用故障診斷方法1.直觀法（望聞問切）問—機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看—CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等聽—異常聲響（鐵芯、欠壓、振動(dòng)等）聞—電氣元件焦糊味及其它異味摸—發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等二、常用故障診斷方法1.直觀法（望聞問切）39二、常用故障診斷方法2.CNC系統(tǒng)的自診斷功能開機(jī)自診斷—系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動(dòng)執(zhí)行對CPU、存儲(chǔ)器、總線和I/O等模塊及功能板、CRT、軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測試，確定主要硬件能正常工作。例運(yùn)行中的故障信息提示—發(fā)生故障在CRT上報(bào)警信息，查閱維修手冊確定故障原因及排除方法。（不唯一，信息豐富則準(zhǔn)確）二、常用故障診斷方法2.CNC系統(tǒng)的自診斷功能40FANUC10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后CRT顯示：FS107E1399BROMTEST：ENDRAMTEST未通過測試故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等FANUC10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)41二、常用故障診斷方法3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT上顯示故障報(bào)警信息，而且還能以多頁“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息接口檢查參數(shù)檢查二、常用故障診斷方法3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查42接口檢查—系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與PLC、機(jī)床與PLC的輸入/輸出信號(hào)，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在

CRT上，“1”表示通，“0”表示斷。利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在機(jī)床測還是在系統(tǒng)側(cè)。例：NCP400L數(shù)控車床接口狀態(tài)接口檢查—系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與PLC、機(jī)床與PLC的輸入/輸出43接口檢查接口檢查4438C0H0011001038C0H0011045二、常用故障診斷方法參數(shù)檢查數(shù)控機(jī)床的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補(bǔ)償值等。當(dāng)機(jī)床長期閑置不用或受到外部干擾會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混亂，機(jī)床將不能正常工作?？烧{(diào)出機(jī)床參數(shù)進(jìn)行檢查、修改或傳送。二、常用故障診斷方法參數(shù)檢查46二、常用故障診斷方法4.報(bào)警指示燈顯示故障除CRT軟報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)I/O裝置上，由此可判斷故障的原因。5.備板置換法（替代法）用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板。（故障被排除或范圍縮?。┳⒁猓簲嚯姞顟B(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致二、常用故障診斷方法4.報(bào)警指示燈顯示故障47二、常用故障診斷方法六、將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障的部位。系統(tǒng)X驅(qū)動(dòng)Y驅(qū)動(dòng)X電機(jī)Y電機(jī)二、常用故障診斷方法六、將功能相同的模板或單元相互交換，系統(tǒng)48二、常用故障診斷方法七、敲擊法數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、接插件等處有虛焊或接口槽接觸不良都會(huì)引起故障?？捎媒^緣物輕輕敲打疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。八、升溫法設(shè)備運(yùn)行較長時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)故障，可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可疑的元件或組件。確定故障點(diǎn)。二、常用故障診斷方法七、敲擊法49二、常用故障診斷方法九.功能程序測試法當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無法確定是編程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，或是閑置時(shí)間較長的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。將G、M、S、T、F功能的全部指令編寫一個(gè)試驗(yàn)程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床，可快速判斷哪個(gè)功能不良或喪失。二、常用故障診斷方法九.功能程序測試法50二、常用故障診斷方法十、隔離法隔離法是將某些控制回路斷開，從而達(dá)到縮小查找故障區(qū)域的目的。例：某加工中心，在JOG方式下，進(jìn)給平穩(wěn)，但自動(dòng)則不正常。首先要確定是NC故障還是伺服系統(tǒng)故障，先斷開伺服速度給定信號(hào)，用電池電壓作信號(hào)，故障依舊。說明NC系統(tǒng)沒有問題。進(jìn)一步檢查是Y軸夾緊裝置出故障。二、常用故障診斷方法十、隔離法51二、常用故障診斷方法十一、測量比較法為了檢測方便，在模板或單元上設(shè)有檢測端子，用萬用表、示波器等儀器對這些端子的電平或波形進(jìn)行測試，將測試值與正常值進(jìn)行比較，可以分析和判斷故障的原因和及故障的部位。各種故障診斷方法各有特點(diǎn)，要根據(jù)故障現(xiàn)象的特點(diǎn)靈活的組合應(yīng)用。二、常用故障診斷方法十一、測量比較法52第四節(jié)電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源變壓器、控制變壓器、斷路器、各種繼電器、接觸器等。2.通過電源配置提供給數(shù)控機(jī)床所需要的各種電源，以滿足不同負(fù)載的要求。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。第四節(jié)電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：53第四節(jié)電源的維護(hù)與保養(yǎng)2.維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容三相電源的電壓值是否正常，有否偏相所有電氣連接是否良好各類開關(guān)是否有效各繼電器、接觸器是否正常工作檢驗(yàn)熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇是否正常第四節(jié)電源的維護(hù)與保養(yǎng)2.維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容54第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會(huì)干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）二、供電線路干擾輸入電壓過壓或欠壓引起電源報(bào)警而停機(jī)電源波形畸變*引起錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾55第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的抗干擾三、信號(hào)傳輸干擾數(shù)控信號(hào)在傳遞過程中受到外界的干擾串模干擾—干擾電壓疊加在有用信號(hào)上，由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾—干擾電壓對二根或以上信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同。裝置的共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡時(shí)，一部分轉(zhuǎn)為串模。第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的抗干擾三、信號(hào)傳輸干擾56四、抗干擾措施1.減少供電線路的干擾數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源動(dòng)力線和信號(hào)線分開走線信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相交四、抗干擾措施1.減少供電線路的干擾57四、抗干擾措施2.減少機(jī)床控制中的干擾壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器）—可對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù)阻容保護(hù)—交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時(shí)，因電磁感應(yīng)會(huì)在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲續(xù)流二極管保護(hù)—直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾四、抗干擾措施2.減少機(jī)床控制中的干擾58日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件59日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件60四、抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）信號(hào)線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽4.保證“接地”良好“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都市通過“接地”對機(jī)床起作用的。四、抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）61信號(hào)地—用來提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0V）框架地—是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線系統(tǒng)地—是將框架地和大地相連接接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆）接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積）

數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)信號(hào)地—用來提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0V）62日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件63日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件64第三章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法第二節(jié)主軸部件第三節(jié)滾珠絲杠螺母副第四節(jié)導(dǎo)軌副第五節(jié)刀庫及換刀裝置第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障65第三章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷

一、故障與故障診斷數(shù)控機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上和普通機(jī)床不同點(diǎn)在于傳動(dòng)鏈縮短，傳動(dòng)部件的精度高，機(jī)械維護(hù)的面更廣。主軸、進(jìn)給軸、導(dǎo)軌和絲杠、刀庫和換刀裝置、液壓和氣動(dòng)等。熟悉機(jī)械故障的特征，掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷的方法和手段。還要注意數(shù)控機(jī)床機(jī)電之間的內(nèi)在聯(lián)系。第三章數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷一、故障與故障診斷66第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.機(jī)械故障的原因機(jī)床在運(yùn)行過程中，機(jī)械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用，使其領(lǐng)部件偏離或喪失原有的功能。2.機(jī)械故障診斷機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別、運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判斷和故障部位的確定。第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.機(jī)械故障的原因67第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法二、機(jī)械故障診斷的方法實(shí)用診斷技術(shù)（問、聽、看、聞、摸、查）振動(dòng)、噪聲測試(幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）溫度測試（表面溫度及變化規(guī)律）超聲、X射線探傷（機(jī)件內(nèi)部缺陷）專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)）第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法二、機(jī)械故障診斷的方法68第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù)問—操作者（漸/突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工件的情況、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、潤滑、保養(yǎng)和檢修情況）看—機(jī)床的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀聽—機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲（強(qiáng)弱、頻率高低等）聞—潤滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù)69第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù)觸—用手感來判別機(jī)床的故障（溫升、振動(dòng)、傷痕和波紋、爬行、松緊）實(shí)用診斷技術(shù)在機(jī)械故障的診斷中具有實(shí)用簡便、快速有效的特點(diǎn)，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，而且有一定的局限性，對一些疑難故障難以奏效。第一節(jié)數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù)70二、機(jī)械故障診斷的方法

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法以機(jī)床振動(dòng)作為信息源，在機(jī)床運(yùn)行過程中獲取信號(hào)，對信號(hào)作各種處理和分析，通過某些特征量的變化來判別有無故障、根據(jù)由以往診斷經(jīng)驗(yàn)形成的一些判據(jù)來確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來進(jìn)一步確定故障的部位。具有實(shí)用可靠、判斷準(zhǔn)確的特點(diǎn)二、機(jī)械故障診斷的方法2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法712.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法診斷過程1）閱被診斷設(shè)備的技術(shù)資料，分析傳動(dòng)關(guān)系、計(jì)算傳動(dòng)件的特征值；2）獲取信號(hào)、信號(hào)調(diào)理與處理；3）信號(hào)分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。故障振動(dòng)信號(hào)分類1）平穩(wěn)性故障信號(hào)2）沖擊性故障信號(hào)

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法診斷過程722.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法

1）平穩(wěn)性故障信號(hào)—機(jī)械結(jié)構(gòu)在正弦周期性力信號(hào)、復(fù)雜周期性力信號(hào)和準(zhǔn)周期性力信號(hào)（軸彎曲、偏心、滾子失圓等漸變性故障）作用下產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)。特點(diǎn)：響應(yīng)信號(hào)的頻率成分與激勵(lì)信號(hào)的頻率成分相同。頻譜為有限根譜線，而且能量集中在故障的特征頻率及其倍頻上。

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法1）平穩(wěn)性故障信號(hào)—機(jī)械結(jié)構(gòu)在正73日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件742.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法2）沖擊性故障信號(hào)機(jī)械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響應(yīng)，他與沖擊信號(hào)本身有很大的不同。特點(diǎn)：信號(hào)能量短時(shí)間釋放，其頻譜為無窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。能量集中于基頻。

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法2）沖擊性故障信號(hào)752.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法信號(hào)分析方法1)時(shí)域分析法（直觀）了解信號(hào)的幅值和時(shí)間的關(guān)系，確定振動(dòng)的程度，設(shè)備是否有故障及嚴(yán)重程度。不能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方差等）。

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法信號(hào)分析方法762.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法信號(hào)分析方法2)頻域分析法(了解信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源)幅值譜分析--應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)。功率譜分析--在頻域中對信號(hào)能量或功率分布情況的描述。濾波譜---分析平穩(wěn)性故障信號(hào)解調(diào)譜---分析沖擊性故障信號(hào)2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法信號(hào)分析方法772.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法測試儀器系統(tǒng)2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法測試儀器系統(tǒng)782.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法診斷實(shí)例1）了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)：設(shè)備在運(yùn)行中有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。2）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對其進(jìn)行分析。3）計(jì)算傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)件的特征頻率：計(jì)算傳動(dòng)鏈，計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率系數(shù)。

2.機(jī)械振動(dòng)檢測診斷法診斷實(shí)例79日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件80對設(shè)備進(jìn)行診斷測試1）放置測振、測速傳感器（位置、信號(hào)要求）（一般選振動(dòng)或噪聲較大的部位）；2）連接儀器系統(tǒng)；3）開動(dòng)被測設(shè)備；4）調(diào)節(jié)測速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；5）從較高頻段開始測試，逐漸到較低頻段，并調(diào)節(jié)放大器的增益，使信號(hào)處于最佳狀態(tài)；6）記錄、打印測試結(jié)果。對設(shè)備進(jìn)行診斷測試81傳動(dòng)鏈Ⅰ30/60Ⅱ27/30Ⅲ27/57Ⅳ特征系數(shù)4.69140.2.3563.332.157．1.0特征頻率3.58107.41.7948.321.6143.50.763

故障診斷分析1）由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率；2）對照計(jì)算值和測試結(jié)果，由前述機(jī)械故障診斷知識(shí)進(jìn)行分析，判斷故障的部位和故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。傳動(dòng)鏈Ⅰ30/60Ⅱ2782日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件83第二節(jié)主軸部件主軸部件的性能要求高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和自動(dòng)換刀等要求。主軸部件的結(jié)構(gòu)成組高精度軸承（滾動(dòng)/靜壓/磁力/陶瓷）及其配置、軸承間隙調(diào)整和潤滑密封以及滿足工件的自動(dòng)裝夾要求

第二節(jié)主軸部件主軸部件的性能要求84第二節(jié)主軸部件主軸的維護(hù)特點(diǎn)1.主軸潤滑減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）-循環(huán)潤滑方式：液壓泵供油強(qiáng)力潤滑和油脂潤滑-油氣潤滑方式：定時(shí)定量把油霧送進(jìn)軸承空隙中-噴注潤滑方式：較大流量的恒溫油噴注到主軸軸承（大容量恒溫油箱）第二節(jié)主軸部件主軸的維護(hù)特點(diǎn)85第二節(jié)主軸部件2.防泄露

第二節(jié)主軸部件2.防泄露86主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因1.主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油脂耗盡或油脂過多、軸承間隙過小2.主軸強(qiáng)力電機(jī)與主軸傳動(dòng)的皮帶過松、切削停轉(zhuǎn)皮帶表面有油、離合器松3.潤滑油泄漏潤滑油過量、密封件損傷或失效、管件損壞主軸故障診斷87

主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因4.主軸噪聲缺少潤滑、皮帶輪動(dòng)平衡（振動(dòng)）不佳、帶輪過緊、齒輪磨損或嚙合間隙過大、軸承損壞5.主軸沒有或油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或潤滑不足濾油器堵塞、油壓不足主軸故障診斷88第二節(jié)主軸部件主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因6.刀具不能蝶形彈簧位移量太小、刀夾緊具松夾彈簧上螺母松動(dòng)7.刀具夾緊后刀具松夾彈簧壓合過緊、不能松開液壓缸壓力和行程不夠第二節(jié)主軸部件主軸故障診斷89日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件90第三節(jié)滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù)1.軸向間隙的調(diào)整保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度（墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式）2.支承軸承的定期檢查定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動(dòng)以及軸承是否損壞第三節(jié)滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù)91日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件92日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件93第三節(jié)滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù)3.滾珠絲杠副的潤滑潤滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動(dòng)效率（工作前/半年）4.滾珠絲杠的防護(hù)防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進(jìn)入，可采用防護(hù)罩或防護(hù)套管等

第三節(jié)滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù)94滾珠絲杠螺母副的故障診斷故障現(xiàn)象故障原因1.噪聲大絲杠支承軸承損壞或壓蓋壓合不好、聯(lián)軸器松動(dòng)、潤滑不良或絲杠副滾珠有破損2.絲杠運(yùn)動(dòng)軸向預(yù)緊太大、絲杠或螺母軸不靈活線與導(dǎo)軌不平行、絲杠彎曲滾珠絲杠螺母副的故障診斷95第四節(jié)導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副的維護(hù)1.間隙調(diào)整—保證導(dǎo)軌面之間合理的間隙，小摩擦力大、磨損，大運(yùn)動(dòng)失去準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性、失去導(dǎo)向精度）2.滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊—提高剛度、消除間隙3.導(dǎo)軌的潤滑—降低摩擦系數(shù)、減少磨損、防止導(dǎo)軌面銹蝕。潤滑方式：人工加油油杯供油、壓力油潤滑潤滑油：粘度變化小、潤滑性好、油膜剛度第四節(jié)導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副的維護(hù)96第四節(jié)導(dǎo)軌副4.導(dǎo)軌的防護(hù)防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導(dǎo)軌上而引起磨損、擦傷、和銹蝕，導(dǎo)軌面上應(yīng)有可靠的防護(hù)裝置。常用的有刮板式、卷簾式和疊層式防護(hù)罩。需要經(jīng)常進(jìn)行清理和保養(yǎng)。導(dǎo)軌故障診斷第四節(jié)導(dǎo)軌副4.導(dǎo)軌的防護(hù)97日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件98日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件99日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件100日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件1013.導(dǎo)軌故障診斷

故障現(xiàn)象故障原因1.導(dǎo)軌研傷地基與床身水平有變化使局部載荷過大、長期短工件加工局部磨損嚴(yán)重、導(dǎo)軌潤滑不良、導(dǎo)軌材質(zhì)不佳、刮研不符和要求、導(dǎo)軌維護(hù)不良落入贓物3.導(dǎo)軌故障診斷故障現(xiàn)象故障原因1023.導(dǎo)軌故障診斷故障現(xiàn)象故障原因2.移動(dòng)部件導(dǎo)軌面研傷、導(dǎo)軌壓板研傷、鑲條與導(dǎo)軌間隙太小3.加工面在導(dǎo)軌直線度超差、工作臺(tái)塞接刀處不平鐵松動(dòng)或塞鐵彎度過大、機(jī)床水平度差使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲3.導(dǎo)軌故障診斷故障現(xiàn)象故障原因103第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)1.嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，防止機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或發(fā)生碰撞2.不管什么方式選刀時(shí)，刀具號(hào)要和刀庫上所需刀具一致3.手動(dòng)方式放往刀庫上裝刀時(shí)，要確保裝到位、裝牢靠。刀座上的鎖緊也要可靠第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)104第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)4.經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置到位，及時(shí)調(diào)整5.要保持刀具刀柄和刀套的清潔6.開機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常（行程開關(guān)、電磁閥、液壓系統(tǒng)的壓力等）第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)105第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的故障診斷

故障主要表現(xiàn)在：刀庫運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)誤差過大等故障現(xiàn)象故障原因1.刀庫刀套不刀套上的調(diào)整螺母位置不對

能卡緊刀具2.刀庫不能旋轉(zhuǎn)電機(jī)和蝸桿軸聯(lián)軸器松動(dòng)第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的故障診斷106第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的故障診斷故障現(xiàn)象故障原因3.刀具從機(jī)械刀具超重、機(jī)械手卡緊銷損手中脫落壞或沒有彈出來4.刀具交換時(shí)換刀時(shí)主軸沒有回到換刀點(diǎn)掉刀5.換刀速度過氣壓太高或太低和節(jié)流閥開快或過慢口太大或太小第五節(jié)刀庫及換刀裝置刀庫與換刀機(jī)械手的故障診斷107第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1.驅(qū)動(dòng)對象液壓卡盤靜壓導(dǎo)軌液壓撥叉變速液壓液壓缸主軸箱的液壓平衡液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸上松刀液壓缸等第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)108第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)控制油液污染，保持油液清潔（80%故障）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升（效率、壓力、速度、動(dòng)作可靠、泄漏、氧化）控制液壓系統(tǒng)的泄漏（提高液壓元件零部件的加工精度、元件和管道的安裝質(zhì)量以及提高密封件的質(zhì)量和定期更換。第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)109日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件110第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)防止液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲（螺釘松動(dòng)、管接頭松脫而引起泄漏）嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度（液壓故障有隱蔽性、可變性和難于判斷性的特點(diǎn)）嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度（防止松動(dòng)、污染、堵塞、磨損等情況的發(fā)生）第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)111第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠油箱內(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi)第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢112第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢定期對油箱內(nèi)的油液進(jìn)行檢驗(yàn)、過濾、更換。定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭定期檢查、更換密封件定期檢查、清洗或更換濾芯和液壓元件定期檢查清洗油箱和管道第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢113第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

二、氣動(dòng)系統(tǒng)1.驅(qū)動(dòng)對象數(shù)控機(jī)床主軸錐孔的吹氣和開關(guān)防護(hù)門主軸的松刀實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng)例：某加工中心氣動(dòng)原理圖第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)二、氣動(dòng)系統(tǒng)114日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件115第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)二、氣動(dòng)系統(tǒng)2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)保證供給潔凈的壓縮空氣（水分、油分、粉塵）保證空氣中含有適量的潤滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤滑）采用壓縮空氣調(diào)理裝置第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)二、氣動(dòng)系統(tǒng)116日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件117第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性—漏氣將增加能量的消耗、導(dǎo)致供氣壓力下降甚至氣動(dòng)元件工作失常，使用儀表或肥皂水撿漏保證氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏度—使用油霧分離器分離油霧保證氣動(dòng)裝置具有合適的工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)118第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

3.氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢管路系統(tǒng)點(diǎn)檢—主要內(nèi)容是對冷凝水和潤滑油的管理，還要檢查供氣壓力是否正常、有無漏氣等氣動(dòng)元件的定檢—主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象（更換密封元件、處理管接頭或聯(lián)接螺釘松動(dòng)，定期檢查測量儀表、安全閥和壓力繼電器等）第六節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢119第四章伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、故障形式、故障診斷第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)

進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、故障診斷第三節(jié)位置檢測裝置

檢測裝置的維護(hù)、位置檢測的故障診斷第四章伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)120第四章伺服系統(tǒng)故障診斷伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距離完全按CNC的指令行動(dòng)，準(zhǔn)確無誤摩擦力（切削力、潤滑、溫度和設(shè)備）控制辦法：三環(huán)結(jié)構(gòu)位置環(huán)（外環(huán)）：輸入信號(hào)為CNC的指令和位置檢測器反饋的位置信號(hào)速度環(huán)（中環(huán)）：輸入信號(hào)為位置環(huán)的輸出和測速發(fā)電機(jī)經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)處理信號(hào)第四章伺服系統(tǒng)故障診斷伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距121第四章伺服系統(tǒng)故障診斷電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）：輸入信號(hào)為速度環(huán)的輸出信號(hào)和經(jīng)電流互感器得到的電流信號(hào)在三環(huán)系統(tǒng)中，位置環(huán)的輸出是速度環(huán)的輸入；速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入；電流環(huán)的輸出直接控制功率變換單元，這三個(gè)環(huán)的反饋信號(hào)都是負(fù)反饋第四章伺服系統(tǒng)故障診斷電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）：輸入信號(hào)為速度環(huán)的122第四章伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般主軸要求：速度大范圍連續(xù)可調(diào)、恒功率范圍寬伺服主軸要求：有進(jìn)給控制和位置控制主軸變速形式：電動(dòng)機(jī)帶齒輪換檔（降速、增大傳動(dòng)比、增大主軸轉(zhuǎn)矩）；電動(dòng)機(jī)通過同步齒帶或皮帶驅(qū)動(dòng)主軸（恒功率、機(jī)械傳動(dòng)簡單）第四章伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)123第四章伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹FANUC公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有S、H、P三個(gè)系列（1.5~371.5~223.7~37kW）

主要特點(diǎn)：1）采用微處理控制技術(shù)2）主回路采用晶體管PWM逆變器3）具有主軸定向控制、數(shù)字和模擬輸入第四章伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹124第四章伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹SIEMENS公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流主軸電動(dòng)機(jī)：有1GG5、1GF5、1GL5和1GH5四個(gè)系列及配套的6RA24、6RA27系列驅(qū)動(dòng)裝置（晶閘管）交流主軸電動(dòng)機(jī)：有1PH5和1PH6兩個(gè)系列（3~100kW）及配套的6SC650、6SC611A系列的主軸驅(qū)動(dòng)模塊第四章伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹125第四章伺服系統(tǒng)故障診斷二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，有三種表現(xiàn)形式：在CRT或操作面板上顯示報(bào)警內(nèi)容或報(bào)警信息在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用報(bào)警燈或數(shù)碼管顯示故障無任何故障報(bào)警信息第四章伺服系統(tǒng)故障診斷二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方126第四章伺服系統(tǒng)故障診斷

主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：外界干擾：屏蔽和接地措施不良時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速或反饋信號(hào)受電磁干擾，使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無規(guī)律的波動(dòng)。判別方法，使主軸轉(zhuǎn)速指令為零再看主軸狀態(tài)過載：切削用量過大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過載報(bào)警。具體表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)過熱、主軸驅(qū)動(dòng)裝置顯示過電流報(bào)警等第四章伺服系統(tǒng)故障診斷主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：127主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：主軸定位抖動(dòng)主軸準(zhǔn)停用于刀具交換、精鏜退刀及齒輪換檔等場合，有三種實(shí)現(xiàn)形式：1）機(jī)械準(zhǔn)?？刂疲╒形槽和定位液壓缸）2）磁性傳感器的電氣準(zhǔn)停控制（圖）3）編碼器型的準(zhǔn)?？刂疲?zhǔn)停角度可任意）上述準(zhǔn)停均要經(jīng)減速，減速或增益等參數(shù)設(shè)置不當(dāng)；限位開關(guān)失靈；磁性傳感器間隙變化或失靈都會(huì)引起定位抖動(dòng)主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：128磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置1.磁性傳感器2.發(fā)磁體3.主軸4.支架5.主軸箱磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置1.磁性傳感器129

主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配:當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給、主軸仍然運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。主軸有一個(gè)每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般為主軸編碼器有問題?？刹镃RT報(bào)警、I/O編碼器狀態(tài)或用每分鐘進(jìn)給指令代替轉(zhuǎn)速偏離指令值：主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速超過所規(guī)定的范圍時(shí)要考慮，電機(jī)過載、CNC輸出沒有達(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對應(yīng)值、測速裝置有故障、主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障

主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：130

主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：主軸異常噪聲及振動(dòng)：電氣驅(qū)動(dòng)（在減速過程中發(fā)生、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速無關(guān)）；主軸機(jī)械（恒轉(zhuǎn)速自由停車、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速有關(guān)）主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)：CNC是否有速度信號(hào)輸出；使能信號(hào)是否接通、CTR觀察I/O狀態(tài)、分析PLC梯形圖以確定主軸的啟動(dòng)條件（潤滑、冷卻）；主軸驅(qū)動(dòng)故障；主軸電機(jī)故障主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：131第四章伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷1.控制電路控制回路采用電流反饋和速度反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)，外環(huán)是速度環(huán)。調(diào)速特點(diǎn)是速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入，可以根據(jù)速度指令電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓的差值及時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。在速度差值大時(shí)，轉(zhuǎn)矩大，速度變化快，轉(zhuǎn)速盡快達(dá)到給定值，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近給定值時(shí)，轉(zhuǎn)矩自動(dòng)減小，避免超調(diào)第四章伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷132日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件133第四章伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷2.主電路數(shù)控機(jī)床直流主軸電動(dòng)機(jī)由于功率較大，切要求正、反轉(zhuǎn)及停止迅速，驅(qū)動(dòng)裝置采用三相橋式反并聯(lián)邏輯無環(huán)流可逆變調(diào)速系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)，除了縮短制動(dòng)時(shí)間，還能將主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送回電網(wǎng)。還利用邏輯電路，使一組晶閘管工作時(shí)，另一組的觸發(fā)脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流第四章伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷134日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件135

例：某加工中心采用直流主軸電動(dòng)機(jī)、邏輯無環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)用M03指令起動(dòng)時(shí)有“咔、咔”的沖擊聲，電動(dòng)機(jī)換向片上有輕微的火花，起動(dòng)后無明顯的異?，F(xiàn)象；用M05指令使主軸停止時(shí)，換向片上出現(xiàn)強(qiáng)烈的火花，同時(shí)伴有“叭、叭”的放電聲，隨即交流回路的保險(xiǎn)絲熔斷?；鸹ǖ膹?qiáng)烈程度和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。但若用急停方式停止主軸，換向片上沒有任何火花。分析診斷：急停（電阻能耗制動(dòng)）；正常停機(jī)（回饋制動(dòng)）。在任何時(shí)候不允許正、反兩組同時(shí)工作，有火花說明逆變電路有故障。例：某加工中心采用直流主軸電動(dòng)機(jī)、邏輯無136

例：某加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)，主軸箱噪聲增大，影響加工質(zhì)量。經(jīng)檢查主軸箱和直流主軸電動(dòng)機(jī)正常，把檢查轉(zhuǎn)到主軸電機(jī)的控制系統(tǒng)。測得的速度指令信號(hào)正常，而速度反饋信號(hào)出現(xiàn)不應(yīng)有的脈沖信號(hào)，問題出在速度檢測元件上，經(jīng)檢查，測速發(fā)電機(jī)碳刷完好，但換向器因碳粉堵塞，而造成一繞組斷路，使測得的反饋信號(hào)出現(xiàn)規(guī)律性的脈沖，導(dǎo)致速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不平穩(wěn)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出的電流忽大忽小，從而造成電動(dòng)機(jī)軸的抖動(dòng)。用酒精清洗換向器，徹底消除碳粉，即可排除故障例：某加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)，主軸箱噪聲137第四章伺服系統(tǒng)故障診斷四、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故障診斷（一）6SC650系列主軸交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（原理圖）第四章伺服系統(tǒng)故障診斷四、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故障診斷1381.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）139第四章伺服系統(tǒng)故障診斷2.故障診斷故障代碼當(dāng)交流主軸驅(qū)動(dòng)變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，變頻器面板上的數(shù)碼管會(huì)以代碼的形式提示故障的類型。輔助診斷除故障代碼外，在控制和I/O模塊還有測試插座，作為輔助診斷的手段通過測試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否缺相以及過電流等故障第四章伺服系統(tǒng)故障診斷2.故障診斷140變頻器的操作和顯示面板變頻器的操作和顯示面板141I/O模塊上的測試插座

1—接線端子2—I/O模塊3—電流測試插孔測電機(jī)相電流測直流回路電流測電機(jī)總電流I/O模塊上的測試插座1426SC650系列變頻器部分代碼表故障代碼故障名稱故障原因

F11轉(zhuǎn)速控制開環(huán)1編碼器電纜未接好；無實(shí)際轉(zhuǎn)速值……;4電機(jī)缺相工作；等

F12過電流1變頻器有短路故障

……;5轉(zhuǎn)矩設(shè)定值過高；等

F14電動(dòng)機(jī)過熱1電動(dòng)機(jī)過載2電動(dòng)機(jī)電流過大；等6SC650系列變頻器部分代碼表故障代碼故障名稱143（二）主軸通用變頻器（二）主軸144第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)任務(wù)完成CNC對各坐標(biāo)軸的位置控制組成進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、位置檢測及機(jī)械傳動(dòng)裝置工作過程程序指令經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算得位置指令同時(shí)將檢測到的實(shí)際位置信號(hào)反饋數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成半或閉環(huán)控制系統(tǒng)，是外環(huán)為位置環(huán)內(nèi)環(huán)為速度環(huán)的控制系統(tǒng)位置檢測光柵、光電編碼器、感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器和磁柵等速度監(jiān)測測速發(fā)電機(jī)和光電編碼器等第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)任務(wù)完成CNC對各坐標(biāo)軸的位置控制145第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)FANUC公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小慣量L、中慣量M系列直流伺服電動(dòng)機(jī)采用PWM速度控制單元大慣量H系列直流伺服電動(dòng)機(jī)，采用晶閘管速度控制單元均有過速、過流、過載等多種保護(hù)功能第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)146第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SIEMENS公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1HU系列多種規(guī)格的永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，與電機(jī)配套的速度控制單元有6RA20（晶體管PWM控制）和6RA26（晶閘管控制）兩個(gè)系列。也均有過速、過流、過載等多種保護(hù)功能第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)147第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)FANUC公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管PWM控制的系列交流驅(qū)動(dòng)單元電動(dòng)機(jī)：S、L、SP和T系列永磁式三相交流同步電動(dòng)機(jī)第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)148第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)SIEMENS公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管PWM控制的6SC610和6SC611A系列交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)模塊，還有用于數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)的611D系列電動(dòng)機(jī)：1FT5和1FT6系列永磁式三相交流同步電動(dòng)機(jī)3.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)802S數(shù)控系統(tǒng)配STEPDRIVE步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置及IMP5五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)SIEMENS公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)149第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)二、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式伺服系統(tǒng)不同的結(jié)構(gòu)形式，主要體現(xiàn)在檢測信號(hào)的反饋形式上，以帶編碼器的伺服電動(dòng)機(jī)為例：方式1—轉(zhuǎn)速反饋與位置反饋信號(hào)處理分離方式2—編碼器同時(shí)作為轉(zhuǎn)速和位置檢測，處理均在數(shù)控系統(tǒng)中完成方式3—編碼器方式同上，處理方式不同方式4—數(shù)字式伺服系統(tǒng)第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)二、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式150方式一方式一151方式二方式二152方式三方式三153方式四方式四154第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法故障出現(xiàn)后的表現(xiàn)方式：CRT、驅(qū)動(dòng)單元、無1.常見故障超程—進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過軟限位或硬限位，CRT過載—進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過大、頻繁正反轉(zhuǎn)以及傳動(dòng)鏈潤滑不良等引起，CRT及伺服驅(qū)動(dòng)單元都會(huì)有報(bào)警信息竄動(dòng)—測速信號(hào)或速度控制信號(hào)不穩(wěn)定、接線接觸不良等引起第二節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法155三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法常見故障：爬行—發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤滑不良、伺服系統(tǒng)增益過低及負(fù)載過大、聯(lián)軸器松動(dòng)等引起振動(dòng)—與進(jìn)給速度有關(guān)，速度環(huán)增益太高或速度反饋有故障；與速度無關(guān)，位置環(huán)增益太高或位置反饋有故障；在加速過程中產(chǎn)生，減速時(shí)間設(shè)定過小三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法常見故障：156三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法常見故障：伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)—數(shù)控系統(tǒng)速度信號(hào)是否輸出；使能信號(hào)是否接通；冷卻潤滑條件是否滿足；電磁制動(dòng)是否釋放；驅(qū)動(dòng)單元故障；伺服電動(dòng)機(jī)故障位置誤差—系統(tǒng)設(shè)置的允差過?。凰欧鲆嬖O(shè)置不當(dāng)；位置檢測裝置有污染；進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過大；主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置不穩(wěn)三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法常見故障：157三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法漂移—當(dāng)指令值為零時(shí)，坐標(biāo)軸仍移動(dòng)從而造成位置誤差。通過漂移補(bǔ)償和驅(qū)動(dòng)單元上的零速調(diào)整來消除回參考點(diǎn)故障—有找不到和找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩種故障，前者主要是回參考點(diǎn)減速開關(guān)產(chǎn)生的信號(hào)或零標(biāo)志脈沖信號(hào)失效所致，可用示波器檢測信號(hào)；后者是參考點(diǎn)開關(guān)擋快位置設(shè)置不當(dāng)引起，只要重新調(diào)整即可三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法漂移—當(dāng)指令值為零時(shí)，坐158三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法2.故障定位模塊交換法

X和Y的驅(qū)動(dòng)單元一樣，當(dāng)一軸發(fā)生故障時(shí)，用另一軸代替看故障的轉(zhuǎn)移情況三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法2.故障定位159三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法2.故障定位為確定是否伺服單元和伺服電動(dòng)機(jī)故障，可以脫開位置環(huán)，檢查速度環(huán)。有干電池和變阻器組成直流回路

三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法2.故障定位160四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)—模塊式四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)161四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)—單元式四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)162四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)方式—直流PWM和晶閘管驅(qū)動(dòng)方式、交流變頻控制方式、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)

PWM調(diào)速是利用脈寬調(diào)制器對大功率晶體管的開關(guān)時(shí)間進(jìn)行控制。將速度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定頻率的電壓，加到直流伺服電機(jī)電樞的兩端，通過對方波寬度的控制改變電樞兩端的平均電壓，從而達(dá)到控制電樞電流，進(jìn)而控制伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷驅(qū)動(dòng)方式—直流PWM和晶閘管驅(qū)動(dòng)方式、163四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)—晶閘管調(diào)速是利用速度調(diào)節(jié)器對晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行控制，通過改變導(dǎo)通角的大小來改變電樞兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)—因采用交流同步電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電子換向的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置四、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)—晶閘管調(diào)速是利用速度164PWM驅(qū)動(dòng)控制線路簡圖PWM驅(qū)動(dòng)控制線路簡圖165日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件166日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件167FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：1.CRT有報(bào)警顯示的故障報(bào)警號(hào)400~457伺服系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)警報(bào)警號(hào)702~704過熱報(bào)警機(jī)床切削條件差及機(jī)床摩擦力矩增大，引起主回路中的過載繼電器動(dòng)作切削時(shí)伺服電機(jī)電流太大或變壓器本身故障，引起變壓器熱控開關(guān)動(dòng)作伺服電機(jī)電樞內(nèi)部短路或絕緣不良等，引起變壓器熱控開關(guān)動(dòng)作FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：168FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：2.報(bào)警指示燈指示的報(bào)警（7個(gè)燈）BRK—無熔絲斷路器切斷報(bào)警HVAL—過電壓報(bào)警HCAL—過電流報(bào)警（伴有401號(hào)報(bào)警）OVC—過載報(bào)警（401或702報(bào)警）LVAL—欠壓報(bào)警TGLS—速度反饋信號(hào)斷線報(bào)警DCAL—放電報(bào)警FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：169FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：3.無報(bào)警顯示的故障機(jī)床失控速度反饋信號(hào)為正反饋信號(hào)機(jī)床振動(dòng)與位置有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤檢測裝置有故障（隨進(jìn)給速度）定位精度低傳動(dòng)鏈誤差大；伺服增益太低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲過大換向器的表面粗糙度過低、油液灰塵等侵入電刷或換向器、電動(dòng)機(jī)軸向竄動(dòng)等FANUC系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)故障表示方式：1706SC610交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6SC610交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)171第三節(jié)位置檢測裝置位置環(huán)是外環(huán)，其指令脈沖來自NC經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算（包含對伺服系統(tǒng)位置和速度的要求）位置環(huán)是伺服系統(tǒng)中重要的一環(huán)，檢測元件的精度直接影響機(jī)床的位置精度（閉環(huán)常用光柵，半閉環(huán)常用編碼器）故障形式是在CRT上顯示報(bào)警號(hào)和信息輪廓誤差、靜態(tài)誤差監(jiān)視報(bào)警和測量裝置監(jiān)控報(bào)警第三節(jié)位置檢測裝置位置環(huán)是外環(huán)，其指令脈沖來自NC經(jīng)插補(bǔ)172日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件173第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)1.光柵透射光柵與反射光柵光柵輸出信號(hào)：二個(gè)相位和一個(gè)零標(biāo)志維護(hù)注意點(diǎn)防污（冷卻液輕微結(jié)晶、水霧、通入低壓壓縮空氣、無水酒精輕檫）防振（不能敲擊避免光學(xué)元件損壞）第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)174日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件175日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件176第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)2.光電脈沖編碼器輸出信號(hào)：二個(gè)相位和一個(gè)零標(biāo)志維護(hù)注意點(diǎn)防振和防污（內(nèi)部松動(dòng)和信號(hào)丟失）聯(lián)結(jié)松動(dòng)（影響位置精度、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定、伺服電機(jī)的換向而引起振動(dòng)）第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)177日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件178第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)3.感應(yīng)同步器組成：定尺和滑尺上面具有矩形繞組維護(hù)注意點(diǎn)在安裝時(shí)必須保持定尺和滑尺的相對平行、不要損壞尺上耐切削液涂層和帶絕緣層的鋁箔、滑尺接線要分清SIN和COS

繞組第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)179日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件180日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件181第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)4.旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓與轉(zhuǎn)子的角位移有固定的函數(shù)關(guān)系維護(hù)注意點(diǎn)定子和轉(zhuǎn)子阻值不同不要接錯(cuò)、碳刷磨損要及時(shí)更換第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)1821.電機(jī)軸2.測速發(fā)電機(jī)6.小齒輪7.旋轉(zhuǎn)變壓器8.安裝板10.大齒輪11.防護(hù)罩1.電機(jī)軸183第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)5.磁柵尺組成：磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測電路維護(hù)注意點(diǎn)不能將磁性膜刮壞、不能用力和撞擊磁性標(biāo)尺和磁頭避免磁性減弱或磁場紊亂、在接線時(shí)要分清磁頭上激磁繞組和輸出繞組第三節(jié)位置檢測裝置一、位置檢測裝置的維護(hù)184日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件185第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷SIEMENS數(shù)控位控模塊與檢測裝置的連接1.輸出信號(hào)(有兩種形式）電壓或電流正弦信號(hào)/TTL電平信號(hào)第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷186日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件187機(jī)床在運(yùn)動(dòng)過程中，從掃描單元輸出三組信號(hào)，兩組增量信號(hào)和一組基準(zhǔn)信號(hào)機(jī)床在運(yùn)動(dòng)過程中，從掃描單元輸出三188第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷2.EXE信號(hào)處理通道放大器整形電路報(bào)警電路細(xì)分電路第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷189第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷3.故障診斷當(dāng)出現(xiàn)位置環(huán)開環(huán)報(bào)警時(shí)，將J2連接器脫開，在CNC系統(tǒng)的一側(cè)，把J2連接器上的5V線同報(bào)警線ALM連在一起，合上數(shù)控電源，根據(jù)報(bào)警是否再現(xiàn)，可迅速判斷出故障的部位是在測量裝置還是在CNC系統(tǒng)的接口板上。在測量裝置的話，可再測J1連接器上有無信號(hào)輸入，可將故障定位在光柵或EXE電路第三節(jié)位置檢測裝置二、位置檢測的故障診斷190例一臥式加工中心，采用SINUMERIK8系統(tǒng)，帶EXE光柵測量裝置。運(yùn)行中出現(xiàn)114號(hào)報(bào)警，同時(shí)伴有113號(hào)報(bào)警。分析：114號(hào)電纜斷線或與地短路；信號(hào)丟失檢查：外觀檢查和測量；（信號(hào)漏讀）檢查信號(hào)源和傳輸系統(tǒng)（光源和光學(xué)系統(tǒng)）實(shí)際：燈泡表面呈毛玻璃狀、指示光柵表面也有一層霧狀物例一臥式加工中心，采用SINUMERIK8191第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第一節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC的功能第二節(jié)PLC輸入/輸出元件第三節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC控制的故障診斷第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第一節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC的192第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第一節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC的功能一、PLC與外部信息的交換1.機(jī)床至PLC—機(jī)床側(cè)的開關(guān)量信號(hào)通過I/O單元至PLC2.PLC至機(jī)床—PLC控制機(jī)床的信號(hào)通過PLC的開關(guān)量輸出接口送到機(jī)床側(cè)3.CNC至PLC—由CNC直接送入到PLC的寄存器4.PLC至CNC第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第一節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC的193第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障二、數(shù)控機(jī)床PLC的功能1.機(jī)床操作面板控制2.機(jī)床外部開關(guān)輸入信號(hào)控制3.輸出信號(hào)控制4.伺服控制（主軸和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的使能控制）5.報(bào)警處理控制6.軟盤驅(qū)動(dòng)裝置控制7.轉(zhuǎn)換控制第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障二、數(shù)控機(jī)床PLC的功能194日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件195第二節(jié)PLC輸入/輸出元件一、輸入元件1.控制開關(guān)（按鈕、可鎖開關(guān)、急停開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)等）2.行程開關(guān)（直動(dòng)、滾動(dòng)、微動(dòng)式）3.接近開關(guān)（電感、電容、磁感應(yīng)、光電、霍爾式等）4.壓力開關(guān)（液壓油在波紋管或橡皮膜的壓力）5.溫控開關(guān)（利用熱敏元件）第二節(jié)PLC輸入/輸出元件一、輸入元件196第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第二節(jié)PLC輸入/輸出元件第五章數(shù)控機(jī)床I/O控制的故障第二節(jié)PLC輸入/輸出197日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件198失效形式：不能閉和或斷開、接觸不良、撞塊診斷檢查：彈簧有否卡死、測量接觸電阻、調(diào)整日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件199檢查方式：金屬片接近開關(guān)，看開關(guān)輸出故障原因：開關(guān)壞、電源故障日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件200日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)課件201第二節(jié)PLC輸入/輸出元件二、輸出元件1.接觸器—控制各種電動(dòng)機(jī)常見故障：線圈過熱、噪聲大、不能吸或斷維護(hù)要求：定期檢查，可動(dòng)部位靈活，固定件無松動(dòng)；保持觸點(diǎn)清潔2.繼電器—工作原理相同，觸頭多，在電路中起信號(hào)傳遞和轉(zhuǎn)換作用，可實(shí)現(xiàn)多路控制第二節(jié)PLC輸入/輸出元件二、輸出元件202第二節(jié)PLC輸入/輸出元件二、輸出元件3.電磁閥—用于液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)中的電磁控制，加接續(xù)流二極管，減少對系統(tǒng)的干擾4.PLC的開關(guān)量輸出5.各種指示燈第二節(jié)PLC輸入/輸出元件二、輸出元件203第三節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC控制的故障診斷一、PLC故障的表現(xiàn)形式CNC報(bào)警直接找到故障的原因有CNC故障顯示，但不反映故障的真正原因故障沒有任何提示對后兩種情況，可利用系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)PLC的梯形圖和I/O狀態(tài)信息來分析和判斷故障的原因第三節(jié)數(shù)控機(jī)床PLC控制的故障診斷一、PLC故障的表現(xiàn)形式204例配SIEMENS系統(tǒng)的機(jī)床顯示某報(bào)警號(hào)，其內(nèi)容是進(jìn)給禁止。引起報(bào)警的各種因數(shù)以輸入信號(hào)I和標(biāo)志信號(hào)F出現(xiàn)在PLC程序中。（報(bào)警號(hào)標(biāo)志F130.1、伺服準(zhǔn)備好F122.7、進(jìn)給起動(dòng)I5.2、潤滑準(zhǔn)備好標(biāo)志F122.0,邏輯關(guān)系為：例配SIEMENS系統(tǒng)的機(jī)床顯示某報(bào)警號(hào)，其內(nèi)容是進(jìn)給禁止205通過操作面板DIAGNOSIS軟鍵，在CRT