【正文】 C等），完成零件加工程序或操作所要求的工作。伺服單元、驅動裝置和測量裝置伺服單元和驅動裝置包括主軸伺服驅動裝置、主軸電動機、進給伺服驅動裝置及進給電動機。測量裝置是指位置和速度測量裝置，它是實現(xiàn)主軸控制、進給速度閉環(huán)控制和進給位置閉環(huán)控制的必要裝置。控制面板控制面板又稱操作面板，是操作人員與數(shù)控機床（系統(tǒng)）進行信息交互的工具。控制介質與程序輸入輸出設備控制介質是記錄零件加工程序的媒介，是人與機床建立聯(lián)系的介質。程序輸入輸出設備是CNC系統(tǒng)與外部設備進行信息交換的裝置，其作用是將記錄在控制介質上零件加工程序，程序輸入輸出CNC系統(tǒng)，或將調試好的零件加工程序通過輸出設備存放或記錄在相應的介質上。PLC（可編程序控制器）、機床I/O（輸入/輸出）電路和裝置它是用二進制與邏輯運算、順序動作有關的I/O控制，它由硬件和軟件組成。機床I/O電路和裝置是用來實現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件，是由繼電器、電磁閥、行程開關、接觸器等組成的邏輯電路。機床本體機床本體是數(shù)控系統(tǒng)的控制對象，是實現(xiàn)加工零件的執(zhí)行部件。它主要由主運動部件、進給運動部件、支承件以及特殊裝置、自動工作臺交換系統(tǒng)、自動刀具交換系統(tǒng)和輔助裝置組成。操作面板PLCC機床I/O電路和裝置主軸伺服單元主軸驅動裝置置輸入輸出設備計算機數(shù)控裝置進給伺服單元進給驅動裝置測量裝置機床本體主運動機構進給傳動機構輔助控制機構 圖11數(shù)控機床組成圖（三）數(shù)控系統(tǒng)的構成與特點一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進行插補運算，發(fā)出控制指令到伺服驅動系統(tǒng)；伺服驅動系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機驅動機械按要求運動；測量系統(tǒng)檢測機械的運動位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三部分有機結合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。二 數(shù)控機床常見故障診斷的原則由于數(shù)控設備與一般設備不同，它是集機電液氣等自動控制一體化的綜合性設備。不同功能的數(shù)控設備具有各自特有的機構，其數(shù)控系統(tǒng)有可具有不同的類型。但是，它們又具有許多共同的特性。所以，無論是設備工作原理與結構，還是控制系統(tǒng)及其特性，常見的故障與特殊的故障現(xiàn)象等，必須在學習中尋找與歸納它們的共性與個性，尋找規(guī)律。在分析故障現(xiàn)象時，就基于這些規(guī)律來尋找“捷徑”的。這里介紹一些“原則”，就 是 在故障分析中，實踐證明為奏效的“捷徑”。主要應掌握以下幾種原則：先外部后內(nèi)部。數(shù)控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，即當數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應先用望、聽、聞等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。先機械后電氣，先機械后電氣就是在數(shù)控機床的維修中，首先檢查機械部分是否正常，行程開關是否靈活，氣動液壓部分是否正常等。在故障檢修之前，首先注意排除機械的故障。先靜后動，維修人員本身要做到先靜后動，不可盲目動手，應先詢問機床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)，閱讀機床說明書，圖紙資料，進行分析后，才可動手查找和處理故障。先公用后專用。只有先解決影響一大片的主要矛盾，局部的、次要的矛盾才可迎刃而解。先簡單后復雜。應首先解決容易的問題，后解決難度較大的問題，常常在解決簡單故障過程中，難度大的問題也可變得容易，或者在排除簡易故障時受到啟發(fā)，對復雜的故障的認識更為清晰，從而也有了解決辦法。先一般后特殊，在排除某一故障時，要首先考慮最常見的可能原因，然后在分析很少發(fā)生的特殊原因。三 數(shù)控機床故障診斷方法 機床在運行過程中,機械零部件,受到力、熱、摩擦以及磨損等多種因素的作用,運行狀態(tài)不斷變化,一旦發(fā)生故障,往往會導致不良后果。因此,必須在機床運行過程中,對機床的運行狀態(tài)及時作出判斷并采取相應的措施。運行狀態(tài)異常時,必須停機檢修或停止使用,這樣就大大提高了機床運行的可靠性,進一步提高了機床的利用率。數(shù)控機床機械故障診斷包括對機床運行狀態(tài)的識別、預測和監(jiān)視三個方面的內(nèi)容。通過對數(shù)控機床機械裝置的一些特征參數(shù),如振動、噪聲和溫度等進行測定,將測定值與規(guī)定的正常值進行比較,以判斷機械裝置狀態(tài)變化的趨勢性規(guī)律,從而對機械裝置的運行狀態(tài)進行預測和預報。在診斷技術上,既有傳統(tǒng)的“實用診斷方法”,又有利用先進測試手段的“現(xiàn)代診斷方法”。（一） 數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)的診斷技術數(shù)控系統(tǒng)是高技術密集型產(chǎn)品，要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位，要借助于診斷技術。隨著微處理器的不斷發(fā)展，診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發(fā)展。診斷能力的強弱也是評價CNC數(shù)控系統(tǒng)性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術大致可分為以下幾類：起動診斷 起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如 CPU、存儲器、I/O 等單元模塊，以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進入正常運行的準備狀態(tài)。否則，將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束，系統(tǒng)無法投入運行。在線診斷 在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。 在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進制的0或1來顯示其狀態(tài)。對正邏輯來說，0表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示，如利用I/O接口狀態(tài)顯示，再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現(xiàn)。一般可分為以下幾大類：過熱報警類；系統(tǒng)報警類；存儲報警類；編程/設定類；伺服類；行程開關報警類；印刷線路板間的連接故障類。離線診斷 離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或專業(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機（或脫機）檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確?，F(xiàn)代診斷技術 隨著電信技術的發(fā)展，IC和微機性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。1) 通信診斷 也稱遠程診斷，即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專業(yè)維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能，用戶把CNC系統(tǒng)中專用的“通信接口”連接在普通電話線上，而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的“數(shù)據(jù)電話”也連接到電話線路上，然后由計算機向 CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序，并將測試數(shù)據(jù)輸回到計算機進行分析并得出結論，隨后將診斷結論和處理辦法通知用戶。 通訊診斷系統(tǒng)還可為用戶作定期的預防性診斷，維修人員不必親臨現(xiàn)場，只需按預定的時間對機床作一系列運行檢查，在維修中心分析診斷數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，以便及早采取措施。當然，這類CNC系統(tǒng)必須具備遠程診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。2) 自修復系統(tǒng) 就是在系統(tǒng)內(nèi)設置有備用模塊，在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復程序，當該軟件在運行時一旦發(fā)現(xiàn)某個模塊有故障時，系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上，同時自動尋找是否有備用模塊，如有備用模塊，則系統(tǒng)能自動使故障脫機，而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進入正常工作狀態(tài)。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。 需要注意的是：機床在實際使用中也有些故障既無報警，現(xiàn)象也不是很明顯，對這種情況，處理起來就不那樣簡單了。另外有此設備出現(xiàn)故障后，不但無報警信息，而且缺乏有關維修所需的資料。對這類故障的診斷處理，必須根據(jù)具體情況仔細檢查，從現(xiàn)象的微小之處進行分析，找出它的真正原因。要查清這類故障的原因，首先必須從各種表面現(xiàn)象中找山它的真實故障現(xiàn)象，再從確認的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因。全面地分析一個故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況：故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機就出現(xiàn)的；出現(xiàn)的次數(shù)是第一次還是已多次發(fā)生；確認機床加工程序的正確性；是否有其他人。 （二） 數(shù)控機床故障診斷方法由于數(shù)控機床故障比較復雜，同時數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不能對系統(tǒng)的所有部件進行測試，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，使人難以入手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實踐中常用的排除故障方法。直觀檢查法 直觀檢查法是維修人員根據(jù)對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，確定故障范圍，可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上，然后再進行排除。一般包括： 1) 詢問：向故障現(xiàn)場人員仔細詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果等； 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)，各電控裝置有無報警指示，局部查看有無保險燒斷，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聯(lián)接狀況以及用手摸并輕搖元器件，尤其是大體積的阻容、半導體器件有無松動之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障； 4) 通電：是指為了檢查有無冒煙、打火，有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。如果存在破壞性故障，必須排除后方可通電。例：一臺數(shù)控加工中心在運行一段時間后，CRT顯示器突然出現(xiàn)無顯示故障，而機床還可繼續(xù)運轉。停機后再開又