數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 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(cè)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(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。 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(cè)反饋裝置是通過檢測(cè)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(cè)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。 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(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對(duì)策。 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。 3）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(rùn)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。 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)。 3. 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） 數(shù)控設(shè)備使用壽命故障頻率曲線 4. 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(cè)和診斷有一定的難度。 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(cè)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(jiǎn)便； 有一定的局限性 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 3. 人工智能專家故障診斷系統(tǒng) 4. 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(duì)應(yīng)著一個(gè)故障原因。 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(cè)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(duì)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(cè)、分析難度高 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(cè)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 一 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 的 驗(yàn) 收 與 精 度 檢 測(cè)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 。 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(cè)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816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） 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(cè)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。 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(duì) 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 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(duì)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(rùn)滑、日常清潔、 緊固等工作（操作者） 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(duì)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(duì)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)檢測(cè)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(zhǎng)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。 三 、 診 斷 常 用 的 儀 器 儀 表 及 工 具 1.儀 器 儀 表萬用表可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流 指針式：有測(cè)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(cè)電流 三 、 診 斷 常 用 的 儀 器 儀 表 及 工 具脈沖發(fā)生筆與邏輯測(cè)試筆 對(duì)芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測(cè)試筆檢測(cè)輸出電平，以判別其功能正常與否。機(jī)械故障診斷儀 對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行檢測(cè)、分析與診斷。 2. 工具 “+”、“一”螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵等 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(jiǎn)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)控系統(tǒng)操作手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)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)使用說明書 數(shù)控機(jī)車的技術(shù)資料對(duì)故障分析與診斷 非常重要，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀，并對(duì)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。 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(cè)、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置）的硬件失效引起 二、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(cè)或試驗(yàn)，達(dá)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(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) 2.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 4.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 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 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(cè)（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(cè)方法簡(jiǎn)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 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(duì)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(cè)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(cè)確定故障原因及排除方法。（不唯一，信息豐富則準(zhǔn)確） FANUC 10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后CRT顯示：FS107E 1399BROM TEST：ENDRAM TEST 未通過測(cè)試故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等 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(yè)“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 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(cè)還是在系統(tǒng)側(cè)。 例：NCP400L數(shù)控車床接口狀態(tài) 接口檢查 38C0H 0 0 1 1 0 0 1 0 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(zhǎng)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。可調(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?。?注意：斷電狀態(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致 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。可用絕緣物輕輕敲打疑點(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(zhǎng)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 法九.功能程序測(cè)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(zhǎng)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 法十一、測(cè)量比較法為了檢測(cè)方便，在模板或單元上設(shè)有檢測(cè)端子，用萬用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的電平或波形進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)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。 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)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(duì)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。 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(duì)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(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路的干擾 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(duì)機(jī)床起作用的。 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) 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(kù)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 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(kù)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(cè)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(cè)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(rùn)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(rùn)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)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(jiǎn)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(duì)一些疑難故障難以奏效。 二、機(jī)械故障診斷的方法 2. 機(jī) 械 振 動(dòng) 檢 測(cè) 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(duì)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) 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)診斷法測(cè)試儀器系統(tǒng) 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)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(duì)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)。 對(duì) 設(shè) 備 進(jìn) 行 診 斷 測(cè) 試1）放置測(cè)振、測(cè)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(cè)設(shè)備；4）調(diào)節(jié)測(cè)速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；5）從較高頻段開始測(cè)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(cè)試結(jié)果。 傳動(dòng)鏈 30/60 27/30 27/57 特征系數(shù) 4.69 140. 2.35 63.33 2.1 57 1.0特征頻率 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.763 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(duì)照計(jì)算值和測(cè)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。 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(rùn)滑密封以及滿足工件的自動(dòng)裝夾要求 第二節(jié) 主軸部件主軸的維護(hù)特點(diǎn) 1.主軸潤(rùn)滑 減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）-循 環(huán) 潤(rùn) 滑 方 式 ： 液 壓 泵 供 油 強(qiáng) 力 潤(rùn) 滑 和 油 脂 潤(rùn) 滑-油 氣 潤(rùn) 滑 方 式 ： 定 時(shí) 定 量 把 油 霧 送 進(jìn) 軸 承 空 隙 中-噴 注 潤(rùn) 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2.防泄露 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(rùn)滑油泄漏潤(rùn)滑油過量、密封件損傷或失效、管件損壞 主 軸 故 障 診 斷 故 障 現(xiàn) 象 故 障 原 因4. 主軸噪聲缺少潤(rùn)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(rùn)滑不足 濾油器堵塞、油壓不足 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) 3.滾珠絲杠副的潤(rùn)滑 潤(rùn)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 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(rùn)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 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(rùn)滑降低摩擦系數(shù)、減少磨損、防止導(dǎo)軌面銹蝕。 潤(rùn)滑方式：人工加油油杯供油、壓力油潤(rùn)滑潤(rùn)滑油：粘度變化小、潤(rùn)滑性好、油膜剛度 第四節(jié) 導(dǎo)軌副4.導(dǎo)軌的防護(hù)防止切屑、磨粒或冷卻液散落在導(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 3.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(zhǎng)期短工件加工局 部磨損嚴(yán)重、導(dǎo)軌潤(rùn)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 第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀 庫(kù) 與 換 刀 機(jī) 械 手 的 維 護(hù) 要 點(diǎn)1.嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，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(kù)上 所需刀具一致3.手動(dòng)方式放往刀庫(kù)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(kù)及換刀裝置刀 庫(kù) 與 換 刀 機(jī) 械 手 的 維 護(hù) 要 點(diǎn)4.經(jīng)常檢查刀庫(kù)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(kù)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(kù)及換刀裝置刀 庫(kù) 與 換 刀 機(jī) 械 手 的 故 障 診 斷 故障主要表現(xiàn)在：刀庫(kù)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(kù)刀套不 刀套上的調(diào)整螺母位置不對(duì) 能卡緊刀具 2.刀庫(kù)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(kù)及換刀裝置刀 庫(kù) 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(duì)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) 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) 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)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)檢定期對(duì)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) 二、氣動(dòng)系統(tǒng) 1.驅(qū)動(dòng)對(duì)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) 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(rùn)滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤(rùn)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) 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) 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(duì)冷凝水和潤(rùn)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(cè)量?jī)x表、安全閥和壓力繼電器等） 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(cè)裝置 檢測(cè)裝置的維護(hù)、位置檢測(cè)的故障診斷 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(rùn)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(cè)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(cè)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(jiǎn)單） 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（1.537 1.522 3.737 kW） 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（3100kW）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 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 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(chǎng)合，有三種實(shí)現(xiàn)形式： 1）機(jī)械準(zhǔn)停控制（V形槽和定位液壓缸） 2）磁性傳感器的電氣準(zhǔn)?？刂?（圖） 3）編碼器型的準(zhǔn)停控制（準(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) 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 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(duì)應(yīng)值、測(cè)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：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(rùn)滑、冷卻）；主軸驅(qū)動(dòng)故障；主軸電機(jī)故障 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 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)后無明顯的異常現(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(cè)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(cè)元件上，經(jīng)檢查，測(cè)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(cè)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 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） 1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)） 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(cè)試插座，作為輔助診斷的手段通過測(cè)試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否缺相以及過電流等故障 變頻器的操作和顯示面板 I/O 模塊上的測(cè)試插座 1 接線端子2 I/O模塊3 電流測(cè)試插孔測(cè)電機(jī)相電流測(cè)直流回路電流 測(cè)電機(jī)總電流 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(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 （二）主軸通用變頻器 第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)任務(wù) 完成CNC對(duì)各坐標(biāo)軸的位置控制組成 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、位置檢測(cè)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(cè)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(cè) 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(cè) 測(cè)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)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)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)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)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)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(cè)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(cè)，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) 方式一 方式二 方式三 方式四 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(rùn)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(cè)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 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(rùn)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：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(rùn)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??；伺服增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測(cè)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(cè)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 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)單元式 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(duì)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(duì)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(duì)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 PWM驅(qū)動(dòng)控制線路簡(jiǎn)圖 FANUC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)400457伺服系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)警報(bào)警號(hào)702704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：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：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(cè)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 6SC610交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 第三節(jié) 位置檢測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)量裝置監(jiān)控報(bào)警 第三節(jié) 位置檢測(cè)裝置一、位置檢測(cè)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(cè)裝置一、位置檢測(cè)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(cè)裝置一、位置檢測(cè)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(duì)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(cè)裝置一、位置檢測(cè)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 1.電機(jī)軸2.測(cè)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 第三節(jié) 位置檢測(cè)裝置一、位置檢測(cè)裝置的維護(hù)5.磁柵尺組成：磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測(cè)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(chǎng)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(cè)裝置二、位置檢測(cè)的故障診斷SIEMENS數(shù)控位控模塊與檢測(cè)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) 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) 第三節(jié) 位置檢測(cè)裝置二、位置檢測(cè)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(cè)裝置 二、位置檢測(cè)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(cè)量裝置還是在CNC系統(tǒng)的接口板上。 在測(cè)量裝置的話，可再測(cè)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 例 一臥式加工中心，采用SINUMERIK8系統(tǒng)，帶EXE光柵測(cè)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(cè)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 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 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(cè)量接觸電阻、調(diào)整 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 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(duì)系統(tǒng)的干擾4.PLC的開關(guān) 量輸出5.各種指示燈 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(duì)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 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(rùn)滑準(zhǔn)備好標(biāo)志F122.0,邏輯關(guān)系為： 通過操作面板DIAGNOSIS軟鍵，在CRT上PLC狀態(tài)菜單中觀察IB、FB輸入及標(biāo)志字狀態(tài)位F122.0不為1潤(rùn)滑沒有準(zhǔn)備好導(dǎo)致進(jìn)給停 止 二、數(shù)控機(jī)床PLC故障診斷的方法1.根據(jù)報(bào)警號(hào)診斷故障2.根據(jù)動(dòng)作順序診斷故障3.根據(jù)控制對(duì)象的工作原理診斷故障4.根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障5.根據(jù)PLC梯形圖診斷故障6.動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障 1.根據(jù)報(bào)警號(hào)診斷故障例：配西門子820數(shù)控系統(tǒng)的加工中心，產(chǎn)生7035號(hào)報(bào)警，查閱報(bào)警信息為工作臺(tái)分度盤不回落。 處理方法：針對(duì)故障的信息，調(diào)出PLCI/O狀態(tài)與拷貝清單對(duì)照。 SQ28檢測(cè)分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對(duì)應(yīng)PLC I/10.6,SQ26檢測(cè)分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對(duì)應(yīng)PLC I/10.0,工作臺(tái)分度盤回落由PLC/O Q4.7通過KA32驅(qū)動(dòng)電磁閥YV06動(dòng)作來完成（在PLC狀態(tài)中觀察到I10.0 Q4.7均為0，KA32 YV06均不動(dòng)作）手動(dòng)YV06再觀察工 作臺(tái)分度盤是否回落，以確定故障部位。 2.根據(jù)動(dòng)作順序診斷故障例：某立式加工中心自動(dòng)換刀控制示意圖。故障現(xiàn)象為換刀臂平移至C時(shí)，無拔刀動(dòng)作。1刀庫(kù) 2刀具3換刀臂升降油缸4換刀臂 5主軸6主軸油缸 7拉桿 3.根據(jù)控制對(duì)象的工作原理診斷故障例1：FANUC 0T系統(tǒng)數(shù)控車床的尾座套筒的PLC輸入開關(guān)如圖，踏開關(guān)使套筒頂緊工件時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警 例2：配備FANUC 0T系統(tǒng)的數(shù)控車床，產(chǎn)生刀架奇偶報(bào)警，奇數(shù)位刀能定位，而偶數(shù)位刀不能定位刀架位置編碼器有五根信號(hào)線輸入至PLC，在刀架的轉(zhuǎn)換過程中，五根線根據(jù)刀架的不同位置的變化而進(jìn)行不同的組合，當(dāng)#634恒為1時(shí)，則刀架信號(hào) 將恒為奇熟。 4.根