西工大數(shù)控機床故障診斷與維修技術(shù)研討班講座1

數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)

主講：劉安利（教授、博士生導(dǎo)師）西安電子科技大學(xué)Tel:Email:

從“一般走向精英”專題系列講座之一第一頁，共一百一十四頁。一、從“墨菲定理”所引出的思維問題什么是墨菲定理？

最簡單的表達形式就是“有可能出錯的事情，就會出錯”。墨菲定理的原句是這樣的：Iftherearetwoormorewaystodosomething,andoneofthosewayscanresultinacatastrophe,thensomeonewilldoit.

（如果有兩種或以上選擇，其中一種將導(dǎo)致災(zāi)難，則必定有人會作出這種選擇。）定義第二頁，共一百一十四頁。

根據(jù)“墨菲定理”，人們作出了以下四個推斷：

任何事情都沒有表面看起來那么簡單；所有的事都會比你預(yù)計的時間長；會出錯的事總會出錯；

如果你擔(dān)心某種情況發(fā)生，那么它就更有可能發(fā)生。第三頁，共一百一十四頁。墨菲定理告訴我們：

容易犯錯誤是人類與生俱來的弱點，不論科技多發(fā)達，事故都會發(fā)生。而且我們解決問題的手段越高明，面臨的麻煩就越嚴(yán)重，因為人類到目前為止還制造不出永遠不出故障的設(shè)備。所以，我們在事前應(yīng)該是盡可能想得周到、全面一些，如果真的發(fā)生了故障或者損失，就笑著應(yīng)對吧，關(guān)鍵在于要不斷總結(jié)所犯的錯誤，而不是企圖掩蓋它。第四頁，共一百一十四頁。墨菲定理并不是一種強調(diào)人為錯誤的概率性定理,而是闡述了一種偶然中的必然性，我們先舉個例子：

你兜里裝著一枚金幣，生怕別人知道也生怕丟失，所以你每隔一段時間就會去用手摸兜，去查看金幣是不是還在，于是你的規(guī)律性動作引起了小偷的注意，最終被小偷偷走了。即便沒有被小偷偷走，那個總被你摸來摸去的兜最后終于被磨破了，金幣掉了出去丟失了。

這就說明了，越害怕發(fā)生的事情就越會發(fā)生的原因，為什么？就因為害怕發(fā)生，所以會非常在意，注意力越集中，就越容易犯錯誤。第五頁，共一百一十四頁。第二章引發(fā)數(shù)控機床故障的因素一、何謂數(shù)控機床數(shù)控機床（NumericalControlMachineTools）是指采用數(shù)字信息控制的機床。詳言之，凡是用數(shù)字化的代碼將零件加工過程中所需的各種操作和步驟以及刀具與工件之間的相對位移量等記錄在程序介質(zhì)上，送入計算機或數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過譯碼、運算及處理，控制機床的刀具與工件的相對運動，加工出所需要的工件的一類機床即為數(shù)控機床。而所謂故障—就是導(dǎo)致數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能現(xiàn)象發(fā)生。第六頁，共一百一十四頁。數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成：

1、數(shù)控系統(tǒng)由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運算插補）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅(qū)動裝置的控制。2、伺服驅(qū)動裝置、檢測反饋裝置1）伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置生成的進給信號，經(jīng)放大然后驅(qū)動主機的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機床的各向運動。

第七頁，共一百一十四頁。2）檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元件（電機、刀架）或工作臺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)。3）機床主體---床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等；4）程序的輸入/輸出設(shè)備；5）可編程控制器；6）電源等輔助部分。第八頁，共一百一十四頁。二、引發(fā)數(shù)控機床故障的外部因素

環(huán)境電力第九頁，共一百一十四頁。

數(shù)控機床是機電一體化的產(chǎn)物，技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。按照功能結(jié)構(gòu)分為機械部分電氣部分和液壓部分，其中電氣部分包括電源、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和一些電纜、接頭、開關(guān)等。其故障也是多種多樣、各不相同，故障原因一般都比較復(fù)雜，這就給數(shù)控機床的故障診斷和維修帶來不少困難。1、電源故障

電源是整個機床正常工作的能量來源，我們常用的數(shù)控和伺服系統(tǒng)，如西門子系統(tǒng)、發(fā)那科、海德漢系統(tǒng)等是由德國、日本等西方國家設(shè)計制造的，由于他們國家的電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計冗余較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力三、引發(fā)數(shù)控機床故障的內(nèi)部因素第十頁，共一百一十四頁。供電網(wǎng)來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。輕者會造成數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)死機，重者會毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。因此我們在給數(shù)控機床供電時應(yīng)盡量做到以下幾點：1）提供獨立的配電箱而不與其他設(shè)備串用；2）在資金允許的情況下，應(yīng)盡量配備三相交流穩(wěn)壓裝置；3）電源始端有良好的接地；4）進入數(shù)控機床的三相電源應(yīng)采用三相五線制，中線(N)與接地(PE)嚴(yán)格分開。第十一頁，共一百一十四頁。2、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障1）位置環(huán)報警大多數(shù)情況下，若正在運動的軸實際位置誤差超過機床參數(shù)所設(shè)定的允許值，則產(chǎn)生輪廓誤差監(jiān)控報警；若機床坐標(biāo)軸定位使得實際位置與給定的位置之差超過機床參數(shù)設(shè)定的允許值，則產(chǎn)生靜態(tài)誤差監(jiān)控報警；若測量裝置有故障，則產(chǎn)生測量裝置監(jiān)控報警。位置環(huán)報警一般是由于位置測量元件，如光柵尺、編碼器被污染或被損壞引起的，也有的是由于電纜破損或接頭接觸不良所致。2）坐標(biāo)軸在沒有指令情況下產(chǎn)生運動，可能是漂移過大；位置或速度環(huán)接成正反饋；反饋回路開路；編碼器安裝不當(dāng)引起的。

第十二頁，共一百一十四頁。

3、機床開機返回不了參考點

數(shù)控機床開機后返回不了參考點的故障一般有以下三種情況：第一種是由于是由于參考點開關(guān)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致PLC沒有產(chǎn)生減速信號；第二種情況使編碼器或者光柵尺的零點脈沖出了問題；第三種情況是機床數(shù)控系統(tǒng)的測量模塊出現(xiàn)問題，沒有接收到零點脈沖。4、機床的動態(tài)性能變差

機床在加工時，有時候會出現(xiàn)工件質(zhì)量變差，甚至在一定速度下運動會有抖動，這其中有很大一種可能是由于機床長時間使用，機械傳動系統(tǒng)間隙過大甚至磨損嚴(yán)重，或者導(dǎo)軌潤滑不充分甚至磨損造成的；對于電氣控制系統(tǒng)來說則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最佳匹配狀態(tài)，應(yīng)在機械故障基本排除后重新進行最佳化調(diào)整。

第十三頁，共一百一十四頁。5、偶發(fā)性停機故障

偶發(fā)性故障一般有兩種情況：一種情況是機床廠家設(shè)計上有缺陷，在某些特定的操作與功能運行相組合所造成的停機故障，對于這種故障，一般機床斷電重啟后便會消失；另一種情況是由環(huán)境條件引起的，如電網(wǎng)干擾、溫度、濕度等。例如一些私營企業(yè)將數(shù)控機床放置于普通廠房，電氣柜門長期開門運行，附近又有大量的粉塵和金屬碎末，這些因素不僅僅會造成機床故障，嚴(yán)重的還會將機床系統(tǒng)和伺服驅(qū)動部分損壞，應(yīng)務(wù)必改善。

以上是數(shù)控機床在使用中會經(jīng)常遇見的幾類故障，在實際的故障診斷與維修中，還應(yīng)該具體情況具體對待，根據(jù)故障發(fā)生時機床的狀態(tài)、操作方式進項調(diào)查與分析，多和操作者進行交流，從中找出故障點，排除故障。第十四頁，共一百一十四頁。數(shù)控設(shè)備的正確使用是減少設(shè)備故障、延長使用壽命的關(guān)鍵，它在預(yù)防性維修中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進行的，解決的方法是：強調(diào)設(shè)備管理、使用和維護意識，加強業(yè)務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員素質(zhì)，使他們盡快掌握機床性能，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程和維護保養(yǎng)規(guī)程，保證設(shè)備運行在合理的工作狀態(tài)之中。四、引發(fā)數(shù)控機床故障的人為因素第十五頁，共一百一十四頁。第一節(jié)數(shù)控機床故障的直觀法分類一、按故障發(fā)生的部位分類1、主機故障數(shù)控機床的主機通常是指組成數(shù)控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有:1）因機械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C械傳動故障。2）因?qū)к?、主軸等運動部件的干涉、摩擦。

第三章數(shù)控機床故障分類及其診斷方法

第十六頁，共一百一十四頁。3）因機械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障等等主機故障主要表現(xiàn)為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良，是主機發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機床的定期維護、保養(yǎng)．控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機部分故障的重要措施。2、電氣控制系統(tǒng)故障從所使用的元器件類型上，根據(jù)通常習(xí)慣，電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類。1）“弱電”部分是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅(qū)動單元、輸入輸出單元等?！叭蹼姟惫收嫌钟杏布收吓c軟件故障之分。硬件故障是指上述各第十七頁，共一百一十四頁。部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動作出錯、數(shù)據(jù)丟失等故障，常見的有加工程序出錯，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失，計算機運算出錯等。

2）“強電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài)，發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分，必須引起維修人員的足夠的重視。二、按故障的性質(zhì)分類1、確定性故障第十八頁，共一百一十四頁。

指控制系統(tǒng)主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機床上最為常見，但由于它具有一定的規(guī)律，因此也給維修帶來了方便。

確定性故障具有不可恢復(fù)性，故障一旦發(fā)生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復(fù)正常．但只要找出發(fā)生故障的根本原因，維修完成后機床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。

2、隨機性故障

隨機性故障是指數(shù)控機床在工作過程中偶然發(fā)生的故障。此類故障的發(fā)生原因較隱蔽，很難找出其規(guī)律性，故常稱之為“軟故障”，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量第十九頁，共一百一十四頁。、元器件的品質(zhì)、軟件設(shè)計不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關(guān)。

隨機性故障有可恢復(fù)性，故障發(fā)生后，通過重新開機等措施，機床通?？苫謴?fù)正常，但在運行過程中，又可能發(fā)生同樣的故障。加強數(shù)控系統(tǒng)的維護檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發(fā)生的重要措施。三、按故障的指示形式分類1、有帶顯示的故障數(shù)控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況1）指示燈顯示報警第二十頁，共一百一十四頁。指示燈顯示報警是指通過控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈（一般由LED發(fā)光管或小型指示燈組成）顯示的報警。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)，因此，在維修、排除故障過程中應(yīng)認真檢杳這些狀態(tài)指示燈的狀態(tài)。2）顯示器顯示報警

顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強的自診斷功能，如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數(shù)控系統(tǒng)能進行顯示的報警少則幾十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。在顯示器顯示報警中，又可分為NC的報警和PLC的報警等兩類。第二十一頁，共一百一十四頁。前者為數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商設(shè)置的故障顯示，它可對照系統(tǒng)的“維修手冊”，來確定可能產(chǎn)生該故障的原因。后者是由數(shù)控機床生產(chǎn)廠家設(shè)置的PLC報警信息文本，屬于機床本身的故障顯示。它可對照機床生產(chǎn)廠家所提供的“機床維修手冊”中的有關(guān)內(nèi)容．確定故障所產(chǎn)生的原因。3）無報警顯示的故障這類故障發(fā)生時，機床與系統(tǒng)均無報警顯示，其分析診斷難度通常較大，需要通過仔細、認真的分析判斷才能予以確認。特別是對于一些早期的數(shù)控系統(tǒng)，由于系統(tǒng)本身的診斷功能不強，或無PLC報警信息文本，出現(xiàn)無報警顯示的故障情祝則更多。對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據(jù)故障發(fā)生前后的變化進行分析判斷，原理分析法與PLC程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法。第二十二頁，共一百一十四頁。四、按故障產(chǎn)生的原因分類

1、數(shù)控機床自身故障

這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機床自身的原因所引起的，與外部使用環(huán)境條件無關(guān)，數(shù)控機床所發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬此類故障。2、數(shù)控機床外部故障

這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環(huán)境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入；外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

此外，人為因素也是造成數(shù)控機床故障的外部原因之一，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，首次使用數(shù)控機床或由不熟練工人來操作數(shù)控機床，在使用的第一年，操作不當(dāng)所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。

第二十三頁，共一百一十四頁。第二節(jié)數(shù)控機床故障理論分類法一、從故障的起因分類1、關(guān)聯(lián)性故障

和系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機性）。2、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。二、從故障發(fā)生的狀態(tài)分類

1、突然故障—發(fā)生前無故障征兆，使用不當(dāng)。2、漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。三、按故障發(fā)生的性質(zhì)分類第二十四頁，共一百一十四頁。

1、軟件故障—程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機床操作失誤等引起。

2、硬件故障—電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損壞造成。

3、干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、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。四、按故障的嚴(yán)重程度分類

1、危險性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護動作，造成人身或設(shè)備事故。

2、安全性故障—機床安全保護系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床不能起動。第二十五頁，共一百一十四頁。第三節(jié)數(shù)控機床故障診斷與處理方法一、數(shù)控機床維修的特點1、數(shù)控機床是高投入、高精度、高效率的自動化設(shè)備。2、一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質(zhì)量。3、數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)比普通機床復(fù)雜，故障檢測和診斷有一定的難度。二、診斷常用的儀器儀表及工具器皿1.儀器儀表第二十六頁，共一百一十四頁。1）萬用表—可測量電阻；交、直流電壓、電流。指針式萬用表有測量過程，而數(shù)字式萬用表則直接讀數(shù)。2）相序表—可檢查直流驅(qū)動裝置輸入電流的相序

3）雙蹤示波器—檢查信號波形4）鉗形電流表—不斷線檢測電流5）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。6）機械故障診斷儀—對機械故障進行檢測、分析與診斷2、工具與器皿第二十七頁，共一百一十四頁?！?”、“一”螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵、紙杯（存放螺絲用）和封口紙（拆卸編號）等

3、備用電路板的定期供電備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運行，長期停用的數(shù)控機床也要經(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。

三、診斷用技術(shù)資料

數(shù)控機床生產(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：1、數(shù)控機床電氣使用說明書2、數(shù)控機床電氣原理圖3、數(shù)控機床電氣連接圖第二十八頁，共一百一十四頁。4、數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡圖5、數(shù)控機床參數(shù)表6、數(shù)控機床PLC控制程序7、數(shù)控系統(tǒng)操作手冊8、數(shù)控系統(tǒng)編程手冊9、數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊10、伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書數(shù)控機床的技術(shù)資料對故障分析與診斷非常重要，必須認真仔細地閱讀，并對照機床實物，做到心中有數(shù)。一旦機床發(fā)生故障，再進行分析的同時查閱資料。第二十九頁，共一百一十四頁。第四章數(shù)控機床電氣故障診斷方法一、故障與故障處理對策1、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）2、硬故障—由數(shù)控機床（控制、檢測、驅(qū)動、液氣、機械裝置）的硬件失效引起除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機床的電源，應(yīng)保持故障現(xiàn)場。從機床外觀、CRT屏幕顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動裝置報警燈等方面進行檢查。可按系統(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報警是否消失。如消失，說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的，如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來，進行綜合分析、判斷，必要時進行一些檢測或試驗，達到確診故障的目的。復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面進行調(diào)查：第三十頁，共一百一十四頁。1）檢查機床的運行狀態(tài)2）機床故障時的運行方式3）CRT顯示的內(nèi)容（報警信號和報警號）4）驅(qū)動裝置、變頻器等顯示的報警指示5）故障時軸的定位誤差6）刀具軌跡是否正常7）輔助機能的運行狀態(tài)3、檢查加工程序及操作情況1）是否為新編制的加工程序2）刀具補償指令及補償量是否正確3）故障是否與換刀有關(guān)4）故障是否與進給速度有關(guān)5）操作者的情況（新手）第三十一頁，共一百一十四頁。4.檢查系統(tǒng)的輸入電壓1）輸入電壓的波動，電壓值是否在正常范圍；2）附近有否使用大電流的裝置；5、檢查環(huán)境狀態(tài)1）CNC周圍的溫度狀況；2）控制柜熱交換器、軸流風(fēng)扇工作情況；3）系統(tǒng)周圍的振動情況；4）附近有否高頻干擾源；6、檢查機床狀況1）熔絲是否已熔斷、風(fēng)扇是否在正常旋轉(zhuǎn)；2）故障前是否修理過機床或設(shè)置過參數(shù)；3）機床是否已調(diào)整好；第三十二頁，共一百一十四頁。4）在運行過程中是否改變過工作方式5）機床是否正處于急停、鎖住狀態(tài)6）速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零7）進給保持按鈕是否被按下8）間隙補償量是否合適9）機床各信號電纜有否破損10）信號線和電源線是否分開走線11）屏蔽線接地是否正確二、數(shù)控機床電氣故障診斷思路1、故障診斷

1）故障檢測（確定有否故障）2）故障判斷（確定故障性質(zhì)）3）故障定位（確定故障部位）第三十三頁，共一百一十四頁。2.故障診斷要求：1）故障檢測方法簡便有效2）使用的診斷儀器少而實用3）故障診斷的所需的時間盡可能短三、數(shù)控系機床電氣故障診斷常用方法1、直觀法（問、看、聽、聞、摸）1）問—機床的故障現(xiàn)象、加工狀況等2）看—CRT報警信息、報警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護器脫扣、觸點火花等3）聽—異常聲響（鐵芯、欠壓、振動等）4）聞—電氣元件焦糊味及其它異味5）摸—發(fā)熱、振動、接觸不良等2、CNC系統(tǒng)的自診斷功能

第三十四頁，共一百一十四頁。1）開機自診斷

系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線和I/O等模塊及功能板、CRT、軟盤等外圍設(shè)備進行功能測試，確定主要硬件能正常工作。2）運行中的故障信息提示發(fā)生故障在CRT上報警信息，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）

例如：FANUC10TE系統(tǒng)的數(shù)控機床，開機后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第三十五頁，共一百一十四頁。3、數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查

CNC系統(tǒng)的自診斷功能不僅能在CRT上顯示故障報警信息，而且還能以多頁“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機床參數(shù)和狀態(tài)信息：1）接口檢查—系統(tǒng)與機床、系統(tǒng)與PLC、機床與PLC的輸入/輸出信號，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號的狀態(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)是否將信號輸出到機床上，機床上的開關(guān)信號是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在機床上還是在系統(tǒng)上。2）參數(shù)檢查—數(shù)控機床的機床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機床正常運行的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補償值等。當(dāng)機床長期閑置不用或受到外部干擾會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混亂機第三十六頁，共一百一十四頁。

機床將不能正常工作，可調(diào)出機床參數(shù)進行檢查、修改或傳送。4、報警指示燈顯示故障

除CRT軟報警外，還有許多“硬件”報警指示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動、伺服驅(qū)動I/O裝置上，由此可判斷故障原因。

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小）

注意：斷電狀態(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致6、隔離法

隔離法是將某些控制回路斷開，從而達到縮小查找故障區(qū)域的目的。第三十七頁，共一百一十四頁。7、將功能相同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Y驅(qū)動X電機Y電機第三十八頁，共一百一十四頁。8、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引起故障。可用絕緣物輕輕敲打疑點處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。9、升溫法

設(shè)備運行較長時間或環(huán)境溫度較高時，機床就會出現(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。10、功能程序測試法

當(dāng)數(shù)控機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，或是閑置時間較長的數(shù)控機床重新投入使用時，將G、M、S、T、F功能全部指令編寫一個試驗程序并運行在這臺機床，可快速判斷哪個功能不良或喪失。例：某加工中心，在JOG方式下，進給平穩(wěn)，但自動則不正第三十九頁，共一百一十四頁。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，用電池電壓作信號，故障依舊，說明NC系統(tǒng)沒有問題。進一步檢查是Y軸夾緊裝置出故障。11、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行測試，將測試值與正常值進行比較，可以分析和判斷故障的原因和及故障的部位?？傊?，各種故障診斷方法各有特點，要根據(jù)故障現(xiàn)象的特點靈活組合應(yīng)用。四、電源的維護與保養(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。通過電源配置提供給數(shù)控機床所需要各種電源，以滿足不同負載要求。第四十頁，共一百一十四頁。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。2、維護保養(yǎng)內(nèi)容1）三相電源的電壓值是否正常，是否有偏相2）所有電氣連接是否良好3）各類開關(guān)是否有效4）各繼電器、接觸器是否正常工作5）檢驗熱繼電器、電弧抑制器等保護器件是否有效6）檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇是否正常五、數(shù)控機床的抗干擾1、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會產(chǎn)生強烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會干擾數(shù)控機床的正常工作。（遠離這些設(shè)備）第四十一頁，共一百一十四頁。2、供電線路干擾1）輸入電壓過壓或欠壓引起電源報警而停機。2）電源波形畸變*引起錯誤信息會導(dǎo)致CPU停止運行。3、信號傳輸干擾--數(shù)控信號在傳遞過程中受到外界的干擾：1）串模干擾—干擾電壓疊加在有用信號上，由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。2）共模干擾—干擾電壓對二根或以上信號線的干擾大小相等、相位相同。裝置的共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡時，一部分轉(zhuǎn)為串模。4、抗干擾措施1)減少供電線路的干擾；2)數(shù)控機床遠離具有中、高頻電源的設(shè)備；3)數(shù)控機床不要和大功率且頻繁起、停設(shè)備在同一供電干線上；4)在電源電壓波動較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源；第四十二頁，共一百一十四頁。5)動力線和信號線分開走線；6)信號線采用屏蔽線或雙絞線；7)控制線和電源線相交時，要采用直角相交；8)壓敏電阻保護（浪涌吸收器）—可對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進行保護；9)阻容保護—交流接觸器和電機頻繁起停時，因電磁感應(yīng)會在機床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲；10)續(xù)流二極管保護—直流電感元件在斷電時，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾；11)信號線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中；12)關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽；第四十三頁，共一百一十四頁。六、數(shù)控機床的地線系統(tǒng)

“接地”是數(shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”對機床起作用的。1、信號地—用來提供電信號的基準(zhǔn)電壓（0V）2、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3、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）4、接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積）第五章伺服系統(tǒng)故障診斷第四十四頁，共一百一十四頁。第一節(jié)主軸驅(qū)動系統(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：有進給控制和位置控制主軸變速形式：電動機帶齒輪換檔（降速、增大傳動比增大主軸轉(zhuǎn)矩）；電動機通過同步齒帶或皮帶驅(qū)動主軸（恒功率、機械傳動簡單）一、常用主軸驅(qū)動系統(tǒng)介紹1.FANUC公司主軸驅(qū)動系統(tǒng)主要采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)，有S、H、P三個系列（1.5~371.5~223.7~37kW）主要特點：1）采用微處理控制技術(shù)2）主回路采用晶體管PWM逆變器第四十五頁，共一百一十四頁。3）具有主軸定向控制、數(shù)字和模擬輸入2.SIEMENS公司主軸驅(qū)動系統(tǒng)

直流主軸電動機：有1GG5、1GF5、1GL5和1GH5四個系列及配套6RA24、6RA27系列驅(qū)動裝置（晶閘管）交流主軸電動機：有1PH5和1PH6兩個系列（3~100kW）及配套6SC650、6SC611A系列主軸驅(qū)動模塊。二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法

1.主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時，有三種表現(xiàn)形式：1）.在CRT或操作面板上顯示報警內(nèi)容或報警信息2）.在主軸驅(qū)動裝置上用報警燈或數(shù)碼管顯示故障3）.無任何故障報警信息2.主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：第四十六頁，共一百一十四頁。

1）外界干擾：屏蔽和接地措施不良時，主軸轉(zhuǎn)速或反饋信號受電磁干擾，使主軸驅(qū)動出現(xiàn)隨機和無規(guī)律的波動。判別方法，使主軸轉(zhuǎn)速指令為零再看主軸狀態(tài)。

2）過載：切削用量過大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過載報警。具體表現(xiàn)為電動機過熱、主軸驅(qū)動裝置顯示過電流報警等3）主軸定位抖動：主軸準(zhǔn)停用于刀具交換、精鏜退刀及齒輪換檔等場合，有三種實現(xiàn)形式：a.機械準(zhǔn)?？刂疲╒形槽和定位液壓缸）b.磁性傳感器的電氣準(zhǔn)停控制（圖1）c.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引起定位抖動第四十七頁，共一百一十四頁。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

圖1第四十八頁，共一百一十四頁。4）主軸轉(zhuǎn)速與進給不匹配:當(dāng)進行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進給指令切削時，會出現(xiàn)停止進給、主軸仍然運轉(zhuǎn)的故障。主軸有一個每轉(zhuǎn)一個脈沖的反饋信號，一般為主軸編碼器有問題?？刹镃RT報警、I/O編碼器狀態(tài)或用每分鐘進給指令代替5）轉(zhuǎn)速偏離指令值：主軸實際轉(zhuǎn)速超過所規(guī)定的范圍時要考慮，電機過載、CNC輸出沒有達到與轉(zhuǎn)速指令對應(yīng)值、測速裝置有故障、主軸驅(qū)動裝置故障6）主軸異常噪聲及振動：電氣驅(qū)動（在減速過程中發(fā)生、振動周期與轉(zhuǎn)速無關(guān)）；主軸機械（恒轉(zhuǎn)速自由停車、振動周期與轉(zhuǎn)速有關(guān)）7）主軸電動機不轉(zhuǎn)：CNC是否有速度信號輸出；使能信號是否接通、CTR觀察I/O狀態(tài)、分析PLC梯形圖以確定主軸的啟動條件（潤滑、冷卻）；主軸驅(qū)動故障；主軸電機故障。第四十九頁，共一百一十四頁。

三、主軸直流驅(qū)動的故障診斷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)速特點是速度環(huán)輸出是電流環(huán)的輸入，可以根據(jù)速度指令電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓差值及時控制電動機的轉(zhuǎn)矩。在速度差值大時，轉(zhuǎn)矩大，速度變化快，轉(zhuǎn)速盡快達到給定值，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近給定值時，轉(zhuǎn)矩自動減小，避免超調(diào)2.主電路

數(shù)控機床直流主軸電動機由于功率較大，切要求正、反轉(zhuǎn)及停止迅速，驅(qū)動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)，在制動時，除了縮短制動時間，還能將主軸旋轉(zhuǎn)的機械能轉(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，另一組的觸發(fā)脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流第五十頁，共一百一十四頁。第五十一頁，共一百一十四頁。第五十二頁，共一百一十四頁。例：某加工中心采用直流主軸電動機、邏輯無環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)用M03指令起動時有“咔、咔”的沖擊聲，電動機換向片上有輕微的火花，起動后無明顯的異?，F(xiàn)象；用M05指令使主軸停止時，換向片上出現(xiàn)強烈的火花，同時伴有“叭、叭”的放電聲，隨即交流回路的保險絲熔斷。火花的強烈程度和電動機的轉(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）；正常停機（回饋制動）。在任何時候不允許正、反兩組同時工作，有火花說明逆變電路有故障。第五十三頁，共一百一十四頁。

例:某加工中心主軸在運轉(zhuǎn)時抖動，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機正常，把檢查轉(zhuǎn)到主軸電機的控制系統(tǒng)。測得的速度指令信號正常，而速度反饋信號出現(xiàn)不應(yīng)有的脈沖信號，問題出在速度檢測元件上，經(jīng)檢查，測速發(fā)電機碳刷完好，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)動系統(tǒng)輸出的電流忽大忽小，從而造成電動機軸的抖動。用酒精清洗換向器，徹底消除碳粉，可排除故障。

四、主軸交流驅(qū)動的故障診斷（一）6SC650系列主軸交流驅(qū)動系統(tǒng)

1.驅(qū)動裝置的組成（原理圖）第五十四頁，共一百一十四頁。第五十五頁，共一百一十四頁。

2.驅(qū)動裝置的組成（主軸驅(qū)動系統(tǒng)）第五十六頁，共一百一十四頁。（二）.故障診斷

故障代碼當(dāng)交流主軸驅(qū)動變頻器在運行中發(fā)生故障，變頻器面板上的數(shù)碼管會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，可進一步判斷變頻器是否缺相以及過電流等故障第五十七頁，共一百一十四頁。

變頻器的操作和顯示面板第五十八頁，共一百一十四頁。I/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相電流測直流回路電流測電機總電流第五十九頁，共一百一十四頁。

6SC650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；無實際轉(zhuǎn)速值……;4電機缺相工作；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電動機過熱1電動機過載2電動機電流過大；等第六十頁，共一百一十四頁。

第二節(jié)進給伺服系統(tǒng)一、常見進給驅(qū)動系統(tǒng)

1.直流進給驅(qū)動系統(tǒng)

FANUC公司直流進給驅(qū)動系統(tǒng)a.小慣量L、中慣量M系列直流伺服電動機b.采用PWM速度控制單元C.大慣量H系列直流伺服電動機，采用晶閘d.管速度控制單元e.均有過速、過流、過載等多種保護功能SIEMENS公司直流進給驅(qū)動系統(tǒng)1HU系列多種規(guī)格的永磁式直流伺服電動機，與電機配套的速度控制單元有6RA20（晶體管PWM控制）和6RA26（第六十一頁，共一百一十四頁。晶閘管控制）兩個系列。也均有過速、過流、過載等多種保護功能

2.交流進給驅(qū)動系統(tǒng)FANUC公司交流進給驅(qū)動系統(tǒng)

驅(qū)動裝置：晶體管PWM控制的系列交流驅(qū)動單元電動機：S、L、SP和T系列永磁式三相交流同步電動機IEMENS公司交流進給驅(qū)動系統(tǒng)

驅(qū)動裝置：晶體管PWM控制的6SC610和6SC611A系列交流進給驅(qū)動模塊，還有用于數(shù)字伺服驅(qū)動的611D系列電動機：1FT5和1FT6系列永磁式三相交流同步電動機

3.步進驅(qū)動系統(tǒng)802S數(shù)控系統(tǒng)配STEPDRIVE步進驅(qū)動裝置及IMP5五相步進電動機第六十二頁，共一百一十四頁。

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)在檢測信號的反饋形式上，以帶編碼器的伺服電動機為例：

方式1—轉(zhuǎn)速反饋與位置反饋信號處理分離第六十三頁，共一百一十四頁。

方式2—編碼器同時作為轉(zhuǎn)速和位置檢測，處理均在數(shù)控系統(tǒng)中完成第六十四頁，共一百一十四頁。

方式3—編碼器方式同上，處理方式不同第六十五頁，共一百一十四頁。

方式4—數(shù)字式伺服系統(tǒng)第六十六頁，共一百一十四頁。三、進給伺服系統(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)動單元、無常見故障

1）超程—進給運動超過軟限位或硬限位，CRT2）過載—進給運動的負載過大、頻繁正反轉(zhuǎn)以及傳動鏈潤滑不良等引起，CRT及伺服驅(qū)動單元都會有報警信息3）竄動—測速信號或速度控制信號不穩(wěn)定、接線接觸不良等引起4）爬行—發(fā)生在起動加速段或低速進給時，一般是由于進給傳動鏈的潤滑不良、伺服系統(tǒng)增益過低及負載過大、聯(lián)軸器松動等引起5）振動—與進給速度有關(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，減速時間設(shè)定過小第六十七頁，共一百一十四頁。6）伺服電動機不轉(zhuǎn)—數(shù)控系統(tǒng)速度信號是否輸出；使能信號是否接通；冷卻潤滑條件是否滿足；電磁制動是否釋放；驅(qū)動單元故障；伺服電動機故障7）位置誤差—系統(tǒng)設(shè)置的允差過??；伺服增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測裝置有污染；進給傳動鏈累積誤差過大；主軸箱垂直運動時平衡裝置不穩(wěn)8）漂移—當(dāng)指令值為零時，坐標(biāo)軸仍移動從而造成位置誤差。通過漂移補償和驅(qū)動單元上的零速調(diào)整來消除9）回參考點故障—有找不到和找不準(zhǔn)參考點兩種故障，前者主要是回參考點減速開關(guān)產(chǎn)生的信號或零標(biāo)志脈沖信號失效所致，可用示波器檢測信號；后者是參考點開關(guān)擋快位置設(shè)置不當(dāng)引起，只要重新調(diào)整即可第六十八頁，共一百一十四頁。

2.故障定位

模塊交換法

X和Y的驅(qū)動單元一樣，當(dāng)一軸發(fā)生故障時，用另一軸代替看故障的轉(zhuǎn)移情況第六十九頁，共一百一十四頁。

為確定是否伺服單元和伺服電動機故障，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

第七十頁，共一百一十四頁。

四、進給驅(qū)動的故障診斷

1.驅(qū)動結(jié)構(gòu)

驅(qū)動結(jié)構(gòu)—模塊式第七十一頁，共一百一十四頁。

驅(qū)動結(jié)構(gòu)—單元式第七十二頁，共一百一十四頁。

驅(qū)動方式—直流PWM和晶閘管驅(qū)動方式、交流變頻控制方式、步進電機驅(qū)動方式1.直流進給驅(qū)動

PWM調(diào)速是利用脈寬調(diào)制器對大功率晶體管的開關(guān)時間進行控制。將速度控制信號轉(zhuǎn)換成一定頻率的電壓，加到直流伺服電機電樞的兩端，通過對方波寬度的控制改變電樞兩端的平均電壓，從而達到控制電樞電流，進而控制伺服電動機轉(zhuǎn)速的目的。2.交流進給驅(qū)動—采用交流同步電動機，驅(qū)動裝置實質(zhì)上是一個電子換向的直流電動機驅(qū)動裝置。

第七十三頁，共一百一十四頁。PWM驅(qū)動控制線路簡圖第七十四頁，共一百一十四頁。第七十五頁，共一百一十四頁。第七十六頁，共一百一十四頁。FANUC系統(tǒng)進給驅(qū)動故障表示方式：1.CRT有報警顯示的故障1）報警號400~457伺服系統(tǒng)錯誤報警2)報警號702~704過熱報警3)機床切削條件差及機床摩擦力矩增大，引起主回路中的過載繼電器動作4)切削時伺服電機電流太大或變壓器本身故障，引起變壓器熱控開關(guān)動作5)伺服電機電樞內(nèi)部短路或絕緣不良等，引起變壓器熱控開關(guān)動作2.報警指示燈指示的報警（7個燈）BRK—無熔絲斷路器切斷報警HVAL—過電壓報警第七十七頁，共一百一十四頁。HCAL—過電流報警（伴有401號報警）OVC—過載報警（401或702報警）LVAL—欠壓報警TGLS—速度反饋信號斷線報警DCAL—放電報警3.無報警顯示的故障1)機床失控速度反饋信號為正反饋信號2)機床振動與位置有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定錯誤檢測裝置有故障（隨進給速度）3)定位精度低傳動鏈誤差大；伺服增益太低4)電動機運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、電動機軸向竄動等.第七十八頁，共一百一十四頁。6SC610交流進給驅(qū)動系統(tǒng)第七十九頁，共一百一十四頁。一、位置檢測裝置的維護1.光柵

透射光柵與反射光柵光柵輸出信號：二個相位和一個零標(biāo)志維護注意點: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)位置檢測裝置第八十頁，共一百一十四頁。第八十一頁，共一百一十四頁。第八十二頁，共一百一十四頁。2.光電脈沖編碼器輸出信號：二個相位和一個零標(biāo)志維護注意點防振和防污（內(nèi)部松動和信號丟失）聯(lián)結(jié)松動（影響位置精度、進給運動的不穩(wěn)定、伺服電機的換向而引起振動）第八十三頁，共一百一十四頁。第八十四頁，共一百一十四頁。3.感應(yīng)同步器組成：定尺和滑尺上面具有矩形繞組維護注意點在安裝時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繞組第八十五頁，共一百一十四頁。第八十六頁，共一百一十四頁。

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)系維護注意點定子和轉(zhuǎn)子阻值不同不要接錯、碳刷磨損要及時更換

1.電機軸2.測速發(fā)電機6.小齒輪7.旋轉(zhuǎn)變壓器8.安裝板10.大齒輪11.防護罩第八十七頁，共一百一十四頁。5.磁柵尺組成：磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測電路維護注意點不能將磁性膜刮壞、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、在接線時要分清磁頭上激磁繞組和輸出繞組第八十八頁，共一百一十四頁。第八十九頁，共一百一十四頁。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(有兩種形式）電壓或電流正弦信號/TTL電平信號第九十頁，共一百一十四頁。第九十一頁，共一百一十四頁。

機床在運動過程中，從掃描單元輸出三組信號，兩組增量信號和一組基準(zhǔn)信號第九十二頁，共一百一十四頁。2.EXE信號處理通道放大器整形電路報警電路細分電路第九十三頁，共一百一十四頁。3.故障診斷

當(dāng)出現(xiàn)位置環(huán)開環(huán)報警時，將J2連接器脫開，在CNC系統(tǒng)的一側(cè)，把J2連接器上的5V線同報警線ALM連在一起，合上數(shù)控電源，根據(jù)報警是否再現(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連接器上有無信號輸入，可將故障定位在光柵或EXE電路例：一臥式加工中心，采用SINUMERIK8系統(tǒng)，帶EXE光柵測量裝置。運行中出現(xiàn)114號報警，同時伴有113號報警。分析：114號電纜斷線或與地短路；信號丟失檢查：外觀檢查和測量；（信號漏讀）檢查信號源和傳輸系統(tǒng)（光源和光學(xué)系統(tǒng)）實際：燈泡表面呈毛玻璃狀、指示光柵表面也有一層霧狀物.第九十四頁，共一百一十四頁。第一節(jié)數(shù)控機床PLC的功能一、PLC與外部信息的交換1.機床至PLC—機床側(cè)的開關(guān)量信號通過I/O單元至PLC2.PLC至機床—PLC控制機床的信號通過PLC的開關(guān)量輸出接口送到機床側(cè)3.CNC至PLC—由CNC直接送入到PLC的寄存器4.PLC至CNC

二、數(shù)控機床PLC的功能1.機床操作面板控制2.機床外部開關(guān)輸入信號控制3.輸出信號控制第六章數(shù)控機床I/O控制的故障第九十五頁，共一百一十四頁。

4.伺服控制（主軸和伺服驅(qū)動裝置的使能控制）5.報警處理控制6.軟盤驅(qū)動裝置控制7.轉(zhuǎn)換控制第九十六頁，共一百一十四頁。一、輸入元件1.控制開關(guān)（按鈕、可鎖開關(guān)、急停開關(guān)