數控診修緒論培訓課件

數控診修緒論培訓課件0.1數控機床故障診斷與維修的意義數控機床故障診斷與維修的必要性數控維修技術不僅是保障正常運行的前提，對數控技術的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動作用，因此，目前它已經成為一門專門的學科。另外，任何一臺數控設備都是一種過程控制設備，這就是要求它在實時控制的每一時刻都準確無誤地工作。任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產停頓。因而對數控系統(tǒng)這樣原理復雜、結構精密的裝置進行維修就顯得十分必要了。下一頁返回0.1數控機床故障診斷與維修的意義在許多行業(yè)中，花費了幾一萬到上千萬美元引進的數控機床，這些設備均處于關鍵的工作崗位，若在出現故障后不能及時維修和排除故障，就會造成較大的經濟損失。我們現有的維修狀況和水平，與國外進口設備的設計與制造技術水平還是存在很大的差距。造成差距的原因在于:人員素質較差、缺乏數字測試分析手段、數控機床故障診斷與維修的綜合判斷能力和測試分析技術等有待提高等上一頁下一頁返回0.1數控機床故障診斷與維修的意義數控機床的技術指標要發(fā)揮數控機床的效率，就要求機床開動率高，這對數控機床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指標是平均無故障工作時間MTBF(MeanTimeBe-tweenFailure)。平均無故障工作時間是指設備在一個比較長的使用過程中，兩次故障間隔的平均時間如下式所示:MTBF=總工作時間/總故障次數下一頁返回上一頁0.1數控機床故障診斷與維修的意義當數控設備發(fā)生了故障，需要及時進行排除，從開始排除故障直到數控設備能正常使用所需要的時間稱為平均修復時間MTTR(MeanTimeToRepair)，反映了數控設備的可維修性，衡量數控機床的可靠性和可維修性的指標是平均有效度A，其計算方法如下式所示:

A=MTBF/(MTBF+MTTR)

平均有效度是指可維修的設備在某一段時間內維持其性能的概率，這是一個小于1的正數，數控機床故障的平均修復時間越短，則A就越接近1,那么數控機床的使用性能就越好。下一頁返回上一頁0.1數控機床故障診斷與維修的意義數控機床的故障診斷與維修是數控機床使用過程中重要的組成部分，也是目前制約數控機床發(fā)揮作用的因素之一，所以學習數控機床故障診斷與維修的技術和方法有重要的意義。數控機床的生產企業(yè)加強數控機床的故障診斷與維修的力量，可以提高數控機床的質量，有利于數控機床的推廣和使用;數控機床的使用單位培養(yǎng)掌握數控機床的故障診斷與維修的技術人員，有利于提高數控機床的使用率;隨著數控機床的推廣和使用，培養(yǎng)更多的掌握數控機床故障診斷與維修的高素質人才的任務也越來越迫切。返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求維修人員基本素質的要求維修人員的素質與維修水平直接決定著效率和效果，為了迅速、準確判斷故障原因，并進行及時有效的處理，作為數控機床的維修人員應具備以下方面的基本條件:(1)掌握多學科知識。由于數控機床是集機械、電氣、液壓、氣動等于一體的加工設備，組成機床的各部分之間具有密切的聯(lián)系，其中任何一部分發(fā)生故障都會影響其他部分的正常工作。它要求數控機床維修人員要掌握機械、液壓氣動、電氣、計算機等多學科的基礎理淪知識，而且要有豐富的經驗與廣博的知識，熟悉數控機床的知識，能迅速找出故障原因。下一頁返回0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求(2)善思慎行。數控機床既有硬件又有軟件，其結構復雜，各部分之間的聯(lián)系緊密，有時故障所反映出的現象卻不一定是生產故障的原因，作為維修人員應能根據機床的故障現象分析故障的原因，這就要求維修人員善于思考，能透過現象看到本質，迅速地解決問題，切忌草率下結淪，擅自更換元器件，以便造成更大的故障。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求(3)重視積累。平時積累的經驗在很大程度上決定數控機床的維修速度，維修人員遇到過的問題、解決過的故障越多，其維修經驗也就越豐富。數控機床雖然種類多，系統(tǒng)各異，但其基本的工作過程與原理卻是相同的。因此，維修人員在解決了某故障以后，應對維修過程及處理方法進行及時總結、歸納，形成書面記錄，以供今后同類故障維修參考。特別是對自己一時難以解決、最終由同行及其他人員或專家維修解決的問題，更應該細心觀察，認真記錄。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求(4)勤于學習。數控機床，尤其是數控系統(tǒng)，其說明書內容通常較多，有操作、編程、連接、安裝調試、維修手冊、功能說明、PLC編程等。這些手冊、資料內容很多，要全面掌握系統(tǒng)的全部內容需要很長時間，因此對維修人員來講，要善于學習，時時學習，儲備的知識多了，維修時便有了思路，提高了維修的速度及質量。事實上，如果對某個數控機床的所有資料學習明白了，那么維修的水平會得到很大的提高。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求(5)具備一定的英語閱讀能力。目前數控機床進口的較多，其配套的說明書，資料往往是英文的，即使不是英文的，數控系統(tǒng)中的許多術語大都是英語的簡寫，良好的英語水平對這些術語的記憶理解會有很大的提高，況且數控系統(tǒng)的報警文本顯示亦以英文居多。為了能迅速根據系統(tǒng)的提示與機床說明書中所提供信息，確認故障原因，加快維修進程，作為一個維修人員，最好能具備專業(yè)英語的閱讀能力，提高英語水平，以便分析、處理問題。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求(6)能熟練操作機床。這是數控維修人員的基本要求。在維修過程中，維修人員通常要進入一般操作者無法進行的特殊操作方式。如進行機床參數的設定與調整，通過計算機以及軟件進行聯(lián)機調試，利用PLC編程器監(jiān)控等。此外，為了分析判斷故障原因，維修過程中往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的維修人員，其操作機床的水平應比操作人員更高，運用編程指令的能力應比編程人員更強下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求

(7)具有較強的動手能力。動手能力是維修人員必須具備的能力。尤其對于維修數控機床這樣精密、關鍵的設備，動手必須有明確的目的、完整的思路、細致的操作。動手前應仔細思考、觀察，找準入手點，動手過程中要做好記錄，尤其對于電氣元件的安裝位置、導線號、機床參數、調整值等必須做好明顯的標記，以便恢復。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求技術資料的要求

1.數控機床使用說明書它是由機床生產廠家編制并隨機床提供的隨機資料。機床使用說明書通常包括以下與維修由關的內容:(1)機床電氣控制原理圖

(2)機床主要機械傳動系統(tǒng)及主要部件的結構原理示意圖。(3)機床的液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)圖(4)機床安裝和調整的方法與步驟。(5)機床的操作過程和步驟。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求2.數控系統(tǒng)的操作、編程說明書它是由數控系統(tǒng)廠家編制的數控系統(tǒng)使用手冊，通常包括以下內容:(1)數控系統(tǒng)的面板說明

(2)數控系統(tǒng)的具體操作步驟，包括手動、自動、點動等方式的操作步驟，以及程序、參數等輸入、編輯、設置和顯示方法

(3)加工程序以及輸入格式，程序的編制方法，各指令的基本格式以及所代表的意義等下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求

3.數控系統(tǒng)維修說明書包括系統(tǒng)調試、維修用的大量信息，如“機床參數”的說明，報警的顯示及處理方法以及系統(tǒng)的連接圖等，它是維修數控系統(tǒng)與操作機床中必須參考的技術資料之一。

4.PLC程序清單它是機床廠根據機床的具體控制要求設計、編制的機床控制軟件，PLC程序中包含了機床動作的執(zhí)行過程，以及執(zhí)行動作所需的條件，它表明了指令信號、檢測元件與執(zhí)行元件之間的全部邏輯關系。借助PLC程序，維修人員可以迅速找到故障原因，它是數控機床維修過程中使用最多、最重要的資料下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求5.機床參數清單它是由機床生產廠根據機床的實際情況，對數控系統(tǒng)進行的設置與調整。機床參數是系統(tǒng)與機床之間的“橋梁”，它不僅直接決定了系統(tǒng)的配置和功能，而且也關系到機床的動、靜態(tài)性能和靜度，因此也是維修機床的重要依據與參考。在維修時，應隨時參考系統(tǒng)“機床參數”的設置情況來調整、維修機床;特別是在更換數控系統(tǒng)模塊時，一定要記錄機床的原始設置參數，以便機床功能的恢復。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求

6.數控系統(tǒng)的連接說明、功能說明書該資料由數控系統(tǒng)生產廠家編制，通常只提供給機床生產廠家作為設計資料。維修人員可以從機床生產廠家或系統(tǒng)生產、銷售部門獲得。系統(tǒng)的連接說明、功能說明書不僅包含了比電氣原理圖更為詳細的系統(tǒng)各部分之間連接要求與說明，而且還包括了原理圖中未反映的信號功能描述，是維修數控系統(tǒng)，尤其是檢查電氣接線的重要參考資料。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求

7.伺服驅動系統(tǒng)、主軸驅動系統(tǒng)使用說明書它是伺服系統(tǒng)及主軸驅動系統(tǒng)原理與連接說明書，主要包括伺服、主軸的狀態(tài)顯示與報警顯示，驅動器的調試、設定要點，信號、電壓、電流的測試點，驅動器設置的參數及意義等方面的內容，可供伺服驅動系統(tǒng)、主軸驅動系統(tǒng)維修參考。

8.PLC使用與編程說明它是機床中所使用的外置式PLC的使用、編程說明書。通過PLC的說明書，維修人員可以通過PLC的功能與指令說明、分析、理解PLC程序，并由此詳細了解、分機床的動作過程、動作條件、動作順序以及各信號之間的邏輯關系，必要時還可以對PLC程序進行部分修改。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求

9.機床主要配套功能部件的說明書與資料在數控機床上往往會使用較多功能部件如數控轉臺、自動換刀裝置、潤滑與冷卻系統(tǒng)等。這些功能部件，其生產廠家一般都提供了較完整的使用說明書，機床生產廠家應將其提供給用戶，以便發(fā)生故障時進行參考。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求維修工具及備件的要求1.常用儀表類

(1)萬用表。數控設備的維修涉及弱電和強電領域，最好配備機械式和數字式萬用表各一個。機械式萬用表除用于測量強電回路之外，還用于判斷晶閘管、電解電容等元器件的好壞，測量集成電路引腳的靜態(tài)電阻值。數字式萬用表可用來正確測量電壓、電流、電阻值，還可測量晶體管的放大倍數和電容值。數字式萬用表在測試二極管、晶體管的好壞上是非常簡潔的，會有效地提高維修速度。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求（２）邏輯測試筆和脈沖信號筆。這兩種筆形儀器體積小，價格低，對以數字電路為主體的數控系統(tǒng)的現場故障檢查十分適用、方便。一般使用ＴＴＬ和ＣＭＯＳ邏輯電平通用型。邏輯測試筆可測試電路是處于高電平還是低電平，或是不高不低的浮空電平，判斷脈沖的極性是正脈沖還是負脈沖，輸出的脈沖是連續(xù)的還是單個脈沖，還可大概估計脈沖的占空比和頻率范圍。脈沖信號筆則可發(fā)單脈沖或連續(xù)脈沖，發(fā)正脈沖和負脈沖，它和邏輯測試筆配合使用，就能對電路的輸入和輸出的邏輯關系進行測試。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求（３）數字轉速表。轉速表用于測量與調整主軸的轉速，通過測量主軸實際轉速，以及調整系統(tǒng)及驅動器的參數，可以使編程的主軸轉速理論值與實際主軸轉速值相符，它是主軸維修與調整的測量工具之一。（４）示波器。示波器用來檢測信號的動態(tài)波形如脈沖編碼器、測速機、光柵的輸出波形，伺服驅動、主軸驅動單元的各級輸入、輸出波形等，數控系統(tǒng)維修通常用頻帶寬度為１０～１００ＭＨｚ范圍內的雙通道示波器。它不僅可以測量電平、脈沖上下沿、脈寬、周期、頻率等參數，還可以進行兩信號的相位和電平幅度的比較。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求（５）常用的長度測量工具。長度測量工具（如：千分表、百分表等）用于測量機床移動距離、反向間隙值等。通過測量，可以大致判斷機床的定位精度、重復定位精度、加工精度等，是機械部件維修測量的主要檢測工具之一。（６）相序表。相序表主要用于測量三相電源的相序，它是主軸驅動維修的必要測量工具之一。（１）ＩＣ在線測試儀。它的主要特點是能對電路板上的芯片直接進行功能、狀態(tài)和外特性測試，確認其邏輯功能是否失效，無須圖樣資料或了解其工作原理。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求（２）短路追蹤儀。可以迅速地找出電路板上任何短路點，如焊錫短路、總線短路、電源短路、多層電路板短路、芯片及電解電容短路等。（３）邏輯分析儀?？蓹z查數字電路的邏輯關系是否正確，信號傳輸中是否有競爭和干擾，它可以同時顯示８個、１６個或６４個邏輯方波信號。（４）ＩＣ測試儀?？梢噪x線快速測試集成電路的好壞。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求２常用工具類（１）電烙鐵。它是最常用的焊接工具，一般應采用３０Ｗ左右的尖頭、帶接地保護線的內熱式電烙鐵，最好使用恒溫式電烙鐵。（２）吸錫器。常用的是便攜式手動吸錫器，也可采用電動吸錫器。（３）旋具類。規(guī)格齊全的一字與十字旋具各一套，旋具以采用樹脂或塑料手柄為宜，為了進行伺服驅動器的調整與裝卸，還應配備無感螺旋刀與梅花形六角旋具各一套。（４）鉗類工具。各種規(guī)格的斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、鑷子、壓線鉗等。（５）扳手類。各種規(guī)格的米制、英制內、外六角扳手各一套等。下一頁返回上一頁0.2數控機床故障診斷與維修的基本要求３常用的備件數控機床的維修所涉及的元器件、零件眾多，備用的元器件不可能全部準備充分、齊全，但是，若維修人員能準備一些最為常見的易損元器件，可以給維修帶來很大的方便，有助于迅速處理解決問題，這些元器件包括：（１）常用的二極管，常用的晶體三極管，各種規(guī)格的電阻，常用的電位器。（２）常用的集成電路，主要有運放類、集成穩(wěn)壓源類、光耦器件類、Ｄ／Ａ轉換器類、輸出驅動器類及模擬開關類。返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法數控機床故障診斷原則（１）先外部后內部。數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床，故其故障的發(fā)生也由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴大故障，使機床喪失精度，降低性能。（２）先機械后電氣。一般來說，機械故障較易發(fā)覺，而數控系統(tǒng)故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先排除機械的故障，往往可達到事半功倍的效果。下一頁返回0.3數控機床故障診斷原則和方法（３）先靜后動。先在機床斷電的禁止狀態(tài)下，通過了解、觀察測試、分析確認為非破壞性故障后，方可給機床通電。在運行狀態(tài)下，進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電。（４）先簡單后復雜。當出現多種故障互相交織掩蓋，一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易了。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法數控機床的故障分析與診斷方法１感官檢查法這是故障分析之初必用的方法，主要是對數控機床的機、電、液等部分進行的初步檢查，這是一種最基本、最簡單的方法。就是利用人的感官注意發(fā)生故障時，或故障發(fā)生后的各種外部現象并判斷故障的可能部位。在故障的現場，通過觀察故障時（或故障發(fā)生后）是否有異響、火花亮光發(fā)生，是否有焦煳味，是否有異常發(fā)熱，是否有異常振動等現象來判斷故障發(fā)生的主要部分，通過觀察可能發(fā)生故障的每塊電路板，或是各種電控元件（繼電器，熱繼電器，斷路器等）的表面狀況。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法維修人員通過對故障發(fā)生時產生的各種光、聲、味等異?，F象的觀察、檢查，可將故障縮小到某個模塊，甚至一塊印制電路板，但是它要求維修人員具有豐富的實踐經驗以及綜合判斷能力。通過這種方法可以發(fā)現一些明顯的故障如熱繼電器脫口、熔絲斷裂、線路板的斷裂過熱、插頭的連接不牢固、開關位置的不合適、電位器的設置與短路棒的設置錯誤等。主要內容包括：（１）詢問：向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障現象及故障后果，還有機床開機時的異常，比較故障前后工件的精度、變化等。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法（２）目視：總體查看機床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)（例如各坐標軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等），各電控裝置（如數控系統(tǒng)、溫控裝置、潤滑裝置等）有無報警指示，局部查看有無保險燒毀，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等。（３）觸摸：在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線的連接狀況等來發(fā)現可能出現故障的原因。（４）聽與嗅：聽電源變壓器、阻抗變換器與電抗器是否有因鐵芯松動產生振動而發(fā)出“吱吱”聲，繼電器、接觸器是否出現異常聲響，伺服電動機、氣控件、液控件是否有異常聲響。是否嗅到一些煙氣、焦煳等異味。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法２機床動作檢查法動作法是通過觀察、監(jiān)視機床實際動作，判定動作不良部位并由此來追溯故障根源的一種方法。一般來說，數控機床采用液壓、氣動控制的部位，如自動換刀裝置、交換工作臺裝置、夾具與傳輸裝置等均可以通過動作診斷來判定故障原因。３狀態(tài)分析法現代數控系統(tǒng)不但能將故障信息顯示出來，而且能以診斷地址和診斷數據的形式提供診斷的各種狀態(tài)，例如系統(tǒng)回參考點錯誤時，可在故障時查看相關參數的狀態(tài)值，進而判斷出故障的原因，這一方法在數控機床維修過程中使用廣泛，維修人員必須熟練掌握。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法４編程檢查法編程檢查法又叫程序功能測試法，它是通過編制專門的測試程序段，確認故障原因的一種方法。這種方法可以將系統(tǒng)的功能（如直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等）用手工編程方法，編制一個功能測試程序，并通過運行測試程序，來檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發(fā)生的原因。通常做法是，用所維修的機床Ｇ、Ｍ、Ｓ、Ｔ、Ｆ等指令編寫一個試驗程序，并存儲在軟盤上，在故障時運行這樣程序，可確定哪個功能不良。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法例如有一ＦＡＮＵＣ系統(tǒng)的機床，在加工過程中出現尺寸相差較大的現象，用測試程序進行測試，發(fā)現運行到含有Ｇ０１、Ｇ０２、Ｇ１８、Ｇ１９、Ｇ４０、Ｇ４１等指令時，機床的運行軌跡與要求不符合，可以確定是刀補不良。還可通過手動單步執(zhí)行自動換刀、自動交換工作臺動作，執(zhí)行單一功能的加工指令等方法進行動作與功能的檢測。通過這種方法，可以具體判定故障發(fā)生的原因與部件，檢查程序的正確性。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法５儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中尋找可能的故障。例如用萬用表檢查電源情況，以及對某些電路板上設置的相關信號狀態(tài)測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位，用ＰＬＣ編程器查找ＰＬＣ程序中的故障部位等。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法６系統(tǒng)自診斷法數控系統(tǒng)的自診斷是利用系統(tǒng)內部自診斷程序或專用的診斷軟件，對系統(tǒng)內部的關鍵硬件以及系統(tǒng)的控制軟件進行自我診斷，測試是診斷方法。它主要包括開機自診斷、在線監(jiān)控與脫機測試。充分利用數控系統(tǒng)的自診斷功能，根據ＣＲＴ上顯示的報警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致起因。利用系統(tǒng)的自診斷功能，將系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)顯示出來，找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中最常用的方法之一。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法７參數檢測法數控系統(tǒng)的機床參數是保證機床正常運行的前提條件，它們直接影響著數控機床的性能。系統(tǒng)參數變化會直接影響到機床的性能，甚至使機床發(fā)生故障，整機不能正常工作。參數通常存放在系統(tǒng)存儲器中，一旦電池不足或受到外界干擾，可能導致部分參數丟失或變化，使機床無法正常工作。通過核對、調整參數，有時可以迅速排除故障，特別是對于機床長期不用的情況，參數丟失的現象經常發(fā)生。因此，檢查和恢復機床參數是維修中行之有效的方法之一。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法數控系統(tǒng)、ＰＬＣ及伺服驅動系統(tǒng)都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機床相匹配，而且使機床各項功能達到最佳化。因此，任何參數（尤其是模擬量參數）的變化甚至丟失都是不允許的。而隨著機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會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整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統(tǒng)主要參數十分了解，而且要有較豐富的電氣調試經驗。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法８測量比較法數控系統(tǒng)的印制電路板制造時，為了調整與維修的方便，通常都設置有檢測用的測量端子。維修人員利用這些檢測端子，可以測量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進行分析、判斷故障原因及故障所在位置。通過測量比較法，有時還可以糾正他人在印制電路板上調整、設定不當而造成的“故障”。測量比較法使用的前提是：維修人員應了解或掌握好的印制電路板的檢測端子的正常電壓值，正確的波形，才能進行比較分析，而且這些數據應隨時做好記錄并作為資料積累。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法９部件交換法所謂部件交換法，就是在故障范圍大致確認，并在確認外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或元器件替換有疑點部分的方法。部件交換法是一種簡單易行、可靠的方法，也是維修過程中最常用的故障判別方法之一。交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機床上現有的同類型部件替換，通過部件交換就可以逐一排除故障可能出現的原因，把故障范圍縮小到相應的部件上。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法必須注意的是：在斷電的情況下進行部件的更換，有些電路板如ＰＬＣ的ＩＯ板上的地址開關的設置要相同，電路板上的跳線、電位器的狀態(tài)也應當與原板相同，在備件交換之前要仔細檢查、確認部件的外部工作線路中存在短路、過電壓等情況時，切不可輕易更換備件。此外，備件（或交換板）應完好，且與原板的各種設定狀態(tài)一致。在交換ＮＣＮ裝置的存儲器板或ＣＰＵ板時，通常還要對系統(tǒng)進行某些特定的操作，如存儲器的初始化操作等，并重新設定各種參數，否則系統(tǒng)不能正常工作。這些操作步驟應嚴格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進行。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法１０原理分析法這是根據數控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點的電平和參數，并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對其進行測量、分析和比較，進而對故障進行系統(tǒng)檢查的一種方法。運用這種方法要求維修人員有較高的水平，對整個系統(tǒng)或各部分電路要清楚或深入的了解后才能進行。對于其他的故障，也可以通過測繪部分控制線路的方法或通過繪制原理圖進行維修。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法１１Ｉ／Ｏ接口信號檢查法接口是信息的重要通道，通過Ｉ／Ｏ信號的狀態(tài)診斷，確定故障部位和分析故障原因是維修時用得最多的方法之一。以ＦＡＮＵＣ系統(tǒng)為例，系統(tǒng)提供了系統(tǒng)與機床之間接口Ｉ／Ｏ信號狀態(tài)、ＰＬＣ與ＣＮＣ裝置之間、ＰＬＣ與機床之間接口的Ｉ／Ｏ信號狀態(tài)的參數，也就是說，可以利用ＣＲＴ畫面的狀態(tài)顯示（通常是二進制字節(jié)“０”和“１”指示），來檢查數控系統(tǒng)是否將信號輸入到機床，或是機床側各種開關通斷觸發(fā)的開關信號是否按要求正確輸入到數控系統(tǒng)中。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法１２指示燈顯示故障法為了提高系統(tǒng)的可維修性，在現代數控系統(tǒng)中設置有眾多的硬件報警指示裝置，如在ＮＣ主板上、各軸控板上、電源單元、主軸伺服驅動模塊、各軸伺服驅動單元等部件上均有發(fā)光二極管或多段數碼管，通過指示燈的亮與滅、數碼管的顯示狀態(tài)（數字編號、符號等）來為維修人員指示故障所在位置及其類型。因此，在處理數控系統(tǒng)故障過程中，如果直觀法不能奏效，即從外觀上很難判斷問題所在，或是ＣＲＴ屏幕不能點亮（電源模塊有故障）的時候，我們可以借助上述各報警裝置，觀察有無報警指示，然后根據指示查閱隨機說明書，依照指示來處理故障。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法１３插拔法這種方法的基本原理是將懷疑的故障部件從系統(tǒng)中取出，然后觀察故障現象是否發(fā)生變化，從而達到故障診斷的目的，如系統(tǒng)提供的＋２４Ｖ和＋５Ｖ電源使用的部件往往很多，當某個模塊發(fā)生電源故障時，電源故障指示燈會有故障指示或者電源指示燈不亮，若逐個取出各個部件，如發(fā)現電源指示燈亮了，說明剛取出的模塊是故障模塊。下一頁返回上一頁0.3數控機床故障診斷原則和方法１４敲擊法對有些元器件出現松動或連接不良時，對其敲擊時，會有明顯的故障現象，據此就可確定故障部件。１５局部升溫法有些元器件在損壞或臨近損壞時，給其升溫，會有明顯的故障現象發(fā)生。除了以上介紹的故障檢測方法外，還有隔離法、電壓拉偏法等。這些檢查方法各有特點，維修人員可以根據不同的故障現象加以靈活應用，以便對故障進行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟故障記錄故障的記錄是維修人員排除故障的第一手材料，應盡可能詳細。記錄內容最好包括下述幾個方面：１故障發(fā)生時的情況記錄（１）發(fā)生故障的機床型號，采用的數控系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。（２）故障的現象、發(fā)生故障的部位以及出現的現象。（３）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式，如ＡＵＴＯ（自動方式）、ＭＤＩ（手動數據輸入方式）、ＥＤＩＴ（編輯）、ＨＡＮＤＬＥ（手輪方式）和ＪＯＧ（手動方式）等。下一頁返回0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（４）若故障在自動方式下發(fā)生，則應記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。（５）若發(fā)生加工精度或輪廓誤差過大等故障，應記錄被加工工件號，并保留不合格工件。（６）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。通過診斷畫面記錄機床故障時所處的工作狀態(tài)。如系統(tǒng)是否在執(zhí)行Ｍ、Ｓ、Ｔ功能，系統(tǒng)是否進入暫停狀態(tài)或是急停狀態(tài)，系統(tǒng)坐標軸是否處于“互鎖”狀態(tài)，進給倍率是否為０等。（７）記錄發(fā)生故障時各坐標軸的位置跟隨誤差的值。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（８）記錄發(fā)生故障時各坐標軸的移動速度、移動方向，主軸轉速、轉向等。（９）故障發(fā)生的時間與周期，如機床是否一直存在故障，若為隨機故障，則一天發(fā)生幾次，是否頻繁發(fā)生。（１０）故障發(fā)生時的環(huán)境情況，如是否總是在用電高峰期發(fā)生，故障發(fā)生時數控機床旁邊的其他機械設備工作是否正常。（１１）如果故障是在執(zhí)行某固定程序段時出現，可利用ＭＤＩ方式單獨執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障。（１２）若機床故障與機床動作有關，在可能的情況下，應檢查在手動情況下執(zhí)行該動作是否也有同樣的故障。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟２故障時外界條件記錄（１）發(fā)生故障時的周圍環(huán)境溫度是否超過允許溫度，是否有局部的高溫存在。（２）發(fā)生故障時，周圍是否有強烈的振動源存在。（３）故障發(fā)生時，系統(tǒng)是否受到陽光的直射。（４）檢查故障發(fā)生時電氣柜內是否有切削液、潤滑油或水進入。（５）故障發(fā)生時，輸入電壓是否超過了系統(tǒng)允許的波動范圍。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（６）故障發(fā)生時，車間內或線路上是否有使用大電流的裝置正在進行起、制動。（７）故障發(fā)生時，機床附近是否存在吊車、高頻機械、焊接機或電加工機床等強電磁干擾源。（８）故障發(fā)生時，附近是否正在安裝修理、調試機床，是否正在修理、調試電氣和數控裝置。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟現場檢查現場檢查是維修人員故障維修前，應根據故障現象與故障記錄，認真對照系統(tǒng)、機床使用說明書進行各項檢查以便確認故障原因的過程。檢查包括以下幾個方面：１機床的工作狀況檢查（１）機床工作條件是否符合要求。（２）加工時所使用的刀具是否符合要求，切削參數的選擇是否合理、正確。（３）自動換刀時，坐標軸是否到達了換刀位置，程序中是否設置了刀具偏移量。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（４）系統(tǒng)的設定參數是否正確，如刀具補償量等參數，坐標軸的間隙補償量參數等。（５）安裝是否合理，測量手段、方法是否正確、合理。２機床運轉情況檢查（１）在機床自動運轉過程中是否改變或調整過操作方式，是否插入了手動操作。（２）機床側是否處于正常加工狀態(tài)，工作臺、夾具等是否處于正常工作位置。（３）機床操作面板上的按鈕、開關位置是否正確。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（４）機床各操作面板上、數控系統(tǒng)上的“急?！卑粹o是否處于急停狀態(tài)。（５）電氣柜體內的熔斷器是否有熔斷，自動開關、斷路器是否有跳閘。（６）機床操作面板上的方式選擇開關位置是否正確，進給保持按鈕是否被按下。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟３線路連接情況的檢查（１）檢查電纜是否有破損，電纜拐彎處是否有破裂、損傷現象。（２）電源線與信號線布置是否合理，電纜連接是否正確、可靠。（３）機床電源進線是否可靠接地，接地線的規(guī)格是否符合要求。（４）信號屏蔽線的接地是否正確，端子板上接線是否牢固、可靠，系統(tǒng)接地線是否連接可靠。（５）繼電器、電磁鐵以及電動機等電磁部件是否裝有噪聲抑制器等。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（６）檢查ＣＮＣ伺服驅動、主軸驅動、電動機、輸入／輸出信號的連接是否正確、可靠。（７）檢查ＣＮＣ伺服驅動等裝置內的印制電路板是否安裝牢固，接插部位是否有松動。（８）檢查ＮＣＮ伺服驅動，主軸驅動等部分的設定端、電位器的設定、調整是否正確。４ＣＮＣ裝置的外觀檢查（１）是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運行數控系統(tǒng)，有無切削液或切削粉末進入柜內，空氣過濾器清潔狀態(tài)是否良好。（２）電氣柜內部的風扇、熱交換器等部件的工作是否正常。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（３）電氣柜內部系統(tǒng)，驅動器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染。（４）檢查電器元件、機械部件是否有明顯的損壞。（５）電源單元的熔斷器是否熔斷。（６）電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊。（７）系統(tǒng)模塊、線路板的數量是否齊全，模塊、線路板安裝是否牢固、可靠。（８）機床操作畫板ＭＤＩ／ＣＲＴ單元上的按鈕有無破損，位置是否正確。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟故障診斷與綜合分析這個過程是維修的重要環(huán)節(jié)，維修的質量與效率與綜合分析有關，綜合分析的好壞體現了維修人員的維修水平，在具體操作中應注意以下事項：（１）從整機上取出某塊線路板時，應注意記錄其記錄相對應的位置，連接的電纜號，對于固定安裝的線路板，還應按前后取下相應的壓接部件及螺釘做記錄。拆卸下的壓件及螺釘應放在專門的盒內，以免丟失，裝配后，盒內的東西應全部用上，否則裝配不完整。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（２）電烙鐵應放在順手的前方，遠離維修線路板。烙鐵頭應作適當的修整，以適應集成電路的焊接，并避免焊接時碰傷別的元器件。（３）測量線路間的阻值時，應斷電源，測阻值時應紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值。（４）線路板上大多刷有焊膜，因此測量時應找到相應的焊點作為測試點，不要鏟除焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只需在焊點處用刀片刮開絕緣層。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（５）不應隨意切斷印制電路。有的維修人員具有一定的家電維修經驗，習慣斷線檢查，但數控設備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印制電路細而密，一旦切斷不易焊接，且切線時易切斷相鄰的線，再則有的點在切斷某一根線時，并不能使其和線路脫離，需要同時切斷幾根線才行。（６）不應隨意拆換元器件。有的維修人員在沒有確定故障元件的情況下只是憑感覺哪一個元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率較高，拆下的元件人為損壞率也較高。（７）拆卸元件時應使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤不應長時間加熱及重復拆卸，以免損壞焊盤。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（８）更換新器件，其引腳應作適當的處理，焊接中不應使用酸性焊油。（９）記錄線路上的開關、跳線位置，不應隨意改變。進行兩板以上的對照檢查時，或互換元器件時注意標記各板上的元件，以免錯亂，致使好板亦不能工作。（１０）查清線路板的電源配置及種類，根據檢查的需要，可分別供電或全部供電。應注意高壓，有的線路板直接接入高壓或板內有高壓發(fā)生器，需適當絕緣，操作時應特別注意。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟故障排除故障排除的過程是真正意義上的動手過程，在這個過程中應注意以下幾點：（１）對拆卸的東西要有記錄，以便將來恢復。如電位器的設定位置，設定端子的設定情況，短路棒的設定情況等。（２）多替換的電路板或元器件要做好處理工作，有問題的要做好標識或銷毀，避免將來再次使用而帶來不必要的麻煩。下一頁返回上一頁0.4數控機床故障診斷與維修的基本步驟（３）不要帶來新的故障，維修的每個環(huán)節(jié)都應仔細認真，不要輕易動手，以免帶來新的故障。（４）做好總結，培訓維修人員，提高類似故障的解決效率。在現場維修結束后，應認真填寫維修記錄，列出有關必備的備件清單，建立用戶檔案，對于故障時間、現象、分析診斷方法等進行記錄，這樣不僅使每次故障都有據可查，而且也可以積累維修經驗。返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識消除干擾是數控機床維護的重要內容干擾是造成數控系統(tǒng)故障的原因之一，消除系統(tǒng)的干擾可以從以下幾個方面著手：１正常連接系統(tǒng)地線為了避免出現多點接地環(huán)流，數控機床必須采用單點接地法，不能在機床的各部位就近接地。接地線的規(guī)格要符合機床說明書的要求，導線線徑必須足夠大。在需要屏蔽的場合必須采用屏蔽線，如圖0-1和圖0-2所示。下一頁返回0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識２防止強電對弱電造成干擾數控機床強電柜內的接觸器、繼電器等電磁部件都是常見的干擾源，交流接觸器的頻繁通斷、交流電動機的頻繁啟停，主回路與控制回路的布線不合理，都可能使ＣＮＣ的控制電路產生尖峰脈沖、浪涌電壓等干擾，影響系統(tǒng)的正常工作。（１）在交流接觸器線圈的兩端、交流電動機的三相輸出端上并聯(lián)ＲＣ吸收器。（２）在直流接觸器或直流電磁閥的線圈兩端，加入續(xù)流二極管。（３）ＣＮＣ的輸入電源線間加入浪涌吸收器與濾波器。（４）伺服電動機的三相電樞線采用屏蔽線。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識３抑制或減小供電線路上的干擾在一些大功率或高頻的設備周圍往往會造成電力不足或頻率不穩(wěn)，而電壓的沖擊、欠電壓，頻率和相位漂移等將影響系統(tǒng)的正常工作。應盡可能減小線路上的此類干擾，防止供電線路干擾的具體措施一般有以下幾點：（１）對于電網電壓波動較大的地區(qū)，應在輸入電源上加裝電子穩(wěn)壓器。（２）避免數控機床和電火花設備頻繁啟動、停止的大功率設備共用同一干線。（３）安裝數控機床時應盡可能遠離中頻爐、高頻感應爐等變頻設備。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識正確使用設備對于初次使用數控機床的操作者，應當培訓，使得操作者詳細了解數控系統(tǒng)的性能、操作說明書，熟練系統(tǒng)和機床面板操作，以免發(fā)生因操作不當引起的故障。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識積極實施預防性維護預防性維護的目的是為了降低故障率，是日常保養(yǎng)的主要內容，其工作內容主要包括下列幾方面的工作。１人員安排為每臺數控機床分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務技術水平。２建規(guī)建檔針對每臺機床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，管理者要常檢查、總結、改進。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識３日常保養(yǎng)計劃對每臺數控機床都應建立日常維護保養(yǎng)計劃，計劃要全面涉及數控機床的主要部件如坐標軸傳動系統(tǒng)的潤滑、磨損情況，主軸潤滑等，液壓氣動回路，冷卻系統(tǒng)，繼電器、接觸器頭清潔，電氣柜通風狀況等，同時要制定各功能部件和元器件的保養(yǎng)周期。另外，在日常使用中，要特別保護好數控系統(tǒng)，少開數控系統(tǒng)柜門，以免空氣中的油霧、灰塵、金屬粉末落入系統(tǒng)電路板上，引起元器件間的絕緣電阻下降，導致電路故障。定期地清理系統(tǒng)的通風裝置。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識數控機床的常規(guī)檢查數控機床的常規(guī)檢查是保證機床正常運行的重要手段，一般從以下幾個方面進行檢查：１電氣部分的檢查（１）機床電器檢查。打開機床電控箱，檢查繼電器、接觸器、熔斷器等電器是否正常，伺服電動機速度控制單元插座、主軸電動機速度控制單元插座等有無松動，如有松動應恢復正常狀態(tài)，有鎖緊機構的接插件一定要鎖緊，有轉接盒的機床一定要檢查轉接盒上的插座，接線有無松動。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識（２）ＣＮＣ電箱檢查。打開ＣＮＣ電箱門，檢查各類接口插座、伺服電動機反饋線插座、主軸脈沖發(fā)生器插座、手搖脈沖發(fā)生器插座、ＣＲＴ插座等，如有松動要重新插好，有鎖緊機構的一定要鎖緊。按照說明書機床各個印制線路板上的短路端子的設置情況，一定要符合機床生產廠設定的狀態(tài)，一般情況下無需重新設置時用戶一定要對短路端子的設置狀態(tài)做好原始記錄。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識（３）接線質量檢查。檢查所有的接線端子，包括強弱電部分的端子及各電動機電源線的接線端子，每個端子都要用旋具緊固一次，直到用旋具擰不動為止，各電動機插座一定要擰緊。（４）電磁閥檢查。所有電磁閥都要用手推動數次，以防止長時間不通電造成的動作不良，如發(fā)現異常，應做好記錄，以備通電后確認修理或更換。（５）限位開關檢查。檢查所有限位開關動作的靈活及固定性是否牢固，發(fā)現動作不良或固定不牢的應立即處理。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識（６）操作面板上按鈕及開關檢查。檢查操作面板上所有按鈕、開關、指示燈的接線，發(fā)現有誤應立即處理，檢查ＣＲＴ單元上的插座及接線。（７）地線檢查。要求有良好的地線，測量機床地線，接地電阻不能大于１Ω。（８）電源相序檢查。用相序表檢查輸入電源的相序，確認電源的相序與機床上各處標定的電源相序應絕對一致。（９）接通機床總電源，檢查ＣＮＣ電箱、主軸電動機冷卻風扇、機床電箱冷卻風扇的轉向是否正確，潤滑、液壓等處的油標指示以及機床照明燈是否正常，各熔斷器有無損壞，如有異常應立即停電檢修，無異常可以繼續(xù)進行。下一頁返回上一頁0.5數控機床維護保養(yǎng)的知識（１０）觀察有無漏油，特別是主軸換擋以及卡盤卡緊處的液壓缸和電磁閥。如有漏油應立即停電修理或更換。（１１）按ＣＮＣ電源通電按鈕，接通ＣＮＣ電源，觀察ＣＲＴ顯示，直到