【正文】 查電磁制動是否釋放；進給驅(qū)動單元故障，伺服電動機故障。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠傳動和伺服電動機的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。一般會在CRT上顯示伺服電動機過載、過熱或過流等報警信息，同時，在強電樞中的進給驅(qū)動單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅(qū)動單元過載、過電流等信息。當進給系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通常有3種表現(xiàn)形式：一是在CRT或操作面板上顯示報警內(nèi)容或報警信息；二是在進給驅(qū)動單元上用報警燈或數(shù)碼管顯示驅(qū)動單元的故障；三是進給運動不正常，但無任何報警信息。作為檢測器件的脈沖編碼器產(chǎn)生每磚固定脈沖。兩者輸出經(jīng)乘法器11處理后，形成定子電流的幅值給定。然后經(jīng)函數(shù)發(fā)生器V/F轉(zhuǎn)換器7，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩給定脈沖信號。第五章 數(shù)控伺服系統(tǒng)故障診斷51主軸伺服系統(tǒng)故障診斷一、交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)與交流伺服驅(qū)動一樣，交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)也有模擬和數(shù)字式兩種型式，交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)有如下特點：1）由于驅(qū)動系統(tǒng)必須采用微處理器和現(xiàn)代控制理論進行控制，因此其運行平穩(wěn)、振動和噪音?。?）驅(qū)動系統(tǒng)一般都具有再生制動功能，在制動時，既可將電動機能量反饋回電網(wǎng)，起到節(jié)能的效果，又可以加快起制動速度；3）特別是對于全數(shù)字式主軸驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動器可直接使用CNC是數(shù)字量輸出信號進行控制，不要經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)速控制精度得到了提高；4）與數(shù)字式交流伺服驅(qū)動一樣，在數(shù)字式主軸驅(qū)動系統(tǒng)中，還可以采用參數(shù)設(shè)定方法對系統(tǒng)進行靜態(tài)調(diào)整與動態(tài)優(yōu)化，系統(tǒng)設(shè)定靈活、調(diào)整準確；5）由于交流主軸電動機無換向器，主軸電動機通常不需要進行維修；6）主軸電動機轉(zhuǎn)速的提高不受換向器的限制，轉(zhuǎn)速可達數(shù)萬轉(zhuǎn)。分析與處理過程：由于系統(tǒng)不能得電，根據(jù)電氣原理圖，圖63所示，查找CNC、驅(qū)動器電源開關(guān)控制部分電路，斷電檢測節(jié)點1至節(jié)點7電路及元器件情況，檢測節(jié)點0至KMO至節(jié)點7電路情況；再上電重復檢測一遍，對比并記錄與正常運行狀態(tài)有何區(qū)別。故障現(xiàn)象故障原因軸不能制動或制動滯后閘瓦與制動輪磨損問題；有油污侵入或間隙過大等；勵磁線圈的短路故障還會引起系統(tǒng)斷電；也考慮“軸不能啟動”故障原因。延時時間變長（相當于時間常數(shù)RC太大）若是空氣阻尼式的，則是氣室內(nèi)有灰塵使氣道堵塞；若是電動式的，則是傳動機構(gòu)潤滑不良。欠壓脫扣器噪音大噪音只可能由常閉型的脫扣器產(chǎn)生，在老機床中，原因是：彈簧失效變硬，不恢復；鐵心工作面有油污或短路環(huán)破壞。欠壓脫扣器不能分斷——欠壓不報警現(xiàn)象拉力彈簧彈性失效、斷裂或卡??；欠壓脫扣器線圈損壞。另熔斷器一般不宜用作過載保護。2）主令開關(guān)圖4－3 按鈕開關(guān)它是用來短時間接通或斷開小電流控制電路的手動電器。電器的用途廣泛，種類繁多。液壓缸的安裝位置偏移：在安裝時必須檢查，使之與主機運動方向平行。防塵密封圈被擠出和反唇：拆開檢查，重新更新。（2）電磁線圈燒損線圈絕緣不良：更換電磁鐵電壓太低：使用電壓應(yīng)在額定電壓的90%以上。各結(jié)合面緊固螺釘、調(diào)壓螺釘背帽松動或堵塞，緊固相應(yīng)部件。（3）復位失靈復位彈簧損壞與變形，更換新產(chǎn)品。調(diào)壓彈簧損壞：更換新產(chǎn)品。泵和電動機間聯(lián)軸器同心度不夠：調(diào)整泵軸與電動機聯(lián)軸器同心度。（3）液壓泵運轉(zhuǎn)不正?；蛴幸垃F(xiàn)象的可能原因及排除方法泵軸向間隙及徑向間隙過?。狠S向、徑向間隙過小則應(yīng)更換零件，調(diào)整軸向或徑向間隙。油液黏度太高或油溫過高：用20機械油選用適合的溫度，一般20全損耗系統(tǒng)用油適用10～50攝氏度的溫度工作，如果三班工作，應(yīng)裝冷卻裝置。泵的主動軸與電動機聯(lián)軸器不同心，有扭曲摩擦：調(diào)整泵與電動機聯(lián)軸器的同心度，.泵齒輪的齒合精度不夠：對研齒輪達到齒輪齒合精度。二、液壓元件常見故障及排除液壓泵故障在機器運行過程中，齒輪泵常見的故障有：噪音嚴重及壓力波動；運輸量不足；液壓泵不正?；蛴幸垃F(xiàn)象。閥類元件漏裝彈簧或密封件，或管道按錯而使動作混亂。更換合格的直線導軌，重新裝好后，故障排除。分析：故障明顯在機械結(jié)構(gòu)部分。五、應(yīng)用舉例例FANUC 0M系統(tǒng)數(shù)控銑床，Y軸移動中的位置偏差量大于設(shè)定值而報警；分析：聯(lián)軸器中的漲緊套與絲杠連接松動；例某加工中心運行九個月后，發(fā)生Z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定，尺寸超差無規(guī)則，不報警；分析：Z軸聯(lián)軸器的6只緊定螺釘都出現(xiàn)松動；例銑床加工零件，在檢驗中發(fā)現(xiàn)工件Y軸方向的實際尺寸與程序編制的理論數(shù)據(jù)存在不規(guī)則的偏差；分析：檢查Y軸有關(guān)位置參數(shù)，發(fā)現(xiàn)反向間隙、夾緊允差等均在要求范圍內(nèi)，可排除參數(shù)原因；檢查Y軸傳動鏈方法：將一個千分表座吸在橫梁上，表頭找正主軸Y運動的負方向，并使表頭壓縮到50μm左右，然后把表頭復位到零； 將機床操作面板上的工作方式開關(guān)置于增量方式（INC）的“10”檔，軸選擇開關(guān)置于Y軸檔，按負方向進給鍵，觀察千分表讀數(shù)的變化，理論上應(yīng)該每按一下，千分表讀數(shù)增加10 μm，經(jīng)測量，Y軸正、負方向的增量運動都存在不規(guī)則的偏差； 找一粒滾珠置于滾珠絲杠的端部中心，用千分表的表頭頂住滾珠，將機床操作面板上的工作方式開關(guān)置于手動方式，按正、負方向的進給鍵，主軸箱沿Y軸正、負方向連續(xù)運動，觀察千分表讀數(shù)無明顯變化，故排除滾珠絲杠軸向竄動的可能； 檢查與Y軸伺服電動機和滾動絲杠聯(lián)接的同步齒形帶輪，發(fā)現(xiàn)與伺服電動機轉(zhuǎn)子軸連接的帶輪錐套有松動，使得進給傳動與伺服電動機驅(qū)動不同步，由于在運動中松動是不規(guī)則的，從而造成位置偏差的不規(guī)則，最終使零件加工尺寸出現(xiàn)不規(guī)則的偏差例TH6380臥式加工中心，啟動液壓后，手動運行Y軸時，液壓自動中斷，CRT顯示報警，驅(qū)動失效，其它軸正常；分析：伺服驅(qū)動裝置電動機及測量器件電動機與絲杠聯(lián)接部分液壓平衡裝置開口螺母和滾珠絲杠軸承其他機械部分； 檢查驅(qū)動裝置外部接線及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動機與測量系統(tǒng)正常；拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動；拆開滾珠絲杠上軸承座正常；拆開滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動，導致滾珠絲杠上下傳動；由于滾珠絲杠上下竄動，造成伺服電動機轉(zhuǎn)動帶動絲杠空轉(zhuǎn)約一圈，在數(shù)控系統(tǒng)中，當NC指令發(fā)出后，測量系統(tǒng)應(yīng)有反饋信號，若間隙的距離超過了數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的范圍，即電動機空走若干個脈沖后光柵尺無任何反饋信號，則數(shù)控系統(tǒng)必報警，導致驅(qū)動失效，機床不能運行，擰好緊固螺母，滾珠絲杠不再竄動，則故障排除；第三大點、導軌副的維修一、導軌副結(jié)構(gòu)塑料滑動導軌目前，數(shù)控機床使用的滑動導軌材料為鑄鐵對塑料或鑲鋼對塑料滑動導軌；導軌塑料用聚四氟乙烯導軌軟帶和環(huán)氧型耐磨導軌涂層；滾動導軌圖3－7圖3－8二、維修舉例例X軸電動機過熱報警分析：電動機過熱報警，產(chǎn)生的原因有多種，除伺服單元本身的問題外，可能式切削參數(shù)不合理，亦可能是傳動鏈上有問題。數(shù)控機床日常維護三種：日常點檢、月檢查與半年檢查。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(wǎng)電壓波動較大的地區(qū)，應(yīng)在輸入電源上加裝電子穩(wěn)壓器；2）線路的容量必須滿足機床對電源容量的要求；3）避免數(shù)控機床和電火花設(shè)備頻繁起動、停止的大功率設(shè)備共用同一干線；4）安裝數(shù)控機床時應(yīng)盡可能遠離中頻爐、高頻感應(yīng)爐等變頻設(shè)備。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（SIEMENS驅(qū)動常用）。數(shù)控機床對接她的要求通常較高，車間、廠房的進線必須有符合數(shù)控機床安裝要求的完整接地網(wǎng)絡(luò)。數(shù)控機床必須采用點接地法，切不可為了省事，在機床的各部位就近接地，造成多點接地環(huán)流。對于其體的故障，也可以通過測繪部分控制線路的方法．通過繪制原理圖進行維修。測量比較法使用的前提是：維修人員應(yīng)了解或?qū)嶋H測量正確的印制電路板關(guān)鍵部位、易出故障部位的正常電壓值，正確的波形，才能進行比較分析，而且這些數(shù)據(jù)應(yīng)隨時做好記錄并作為資料積累。（6）測量比較法。必須注意的是：在備件交換之前要仔細檢查，確認部件的外部工作區(qū)域在線路中是否存在短路、過電壓等情況，若不確定，切不可以輕易更換備件此外。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。（4）功能測試法。數(shù)控系統(tǒng)的機床參數(shù)是保證機床正常運行的前提條件，它們直接影響著數(shù)控機床的性能。（2）系統(tǒng)自診斷法。對于數(shù)控機床發(fā)生的大多數(shù)故障，總體上說可采用下述幾種方法來進行故障診斷。第二，認真分析故障的原因。發(fā)生幾率要大于“弱電”。能同時參與插補的坐標軸數(shù)，稱為聯(lián)動軸數(shù)；顯然，當數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)越多，機床加工輪廓的性能就越強；因此，聯(lián)動軸的數(shù)量是衡量數(shù)控機床性能的重要技術(shù)指標之一。2）PLC可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）或可編程序機床控制器PM（Machine）C。第一章 數(shù)控機床故障診斷與維修基本概念1－1數(shù)控機床的基本概念一、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床數(shù)控技術(shù)NC計算機數(shù)控CNC加工中心MC（帶ATC）柔性加工單元FMS（帶APC）計算機集成制造系統(tǒng)CIMS二、數(shù)控系統(tǒng)及組成數(shù)控系統(tǒng)的基本組成數(shù)控系統(tǒng)是所有數(shù)控設(shè)備的核心。 作用：一是使坐標軸按照數(shù)控裝置給定的速度運行；二是使坐標軸按照數(shù)控裝置給定的位置定位。由此可見：1只要數(shù)控機床的最小移動量（脈沖當量）足夠小，所用的擬合折線就可以等效代替理論曲線；2只要改變坐標軸的脈沖分配方式，即可改變擬合折線的形狀，從而達到改變加工軌跡的目的；3只要改變分配脈沖的頻率，即可改變坐標軸（刀具）的運動速度。2）電氣控制系統(tǒng)故障“弱電”、“強電”“弱電”指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分；包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅(qū)動單元、輸入/輸出單元等；可分為硬件故障和軟件故障；“強電”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回路。此外，維修人員還應(yīng)對現(xiàn)場作細致的檢查，觀察系統(tǒng)的外觀內(nèi)部各部分是否有異常之處：在確認數(shù)控系統(tǒng)通電無危險的情況下方可通電，通電后再觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的報警內(nèi)容是什么等。分析故障時，維修人員也不應(yīng)局限于CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，達到確診和最終排除故障的目的。維修人員通過對故障發(fā)生時產(chǎn)生的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)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(jīng)驗．以及綜合判斷能力。（3）參數(shù)檢查法。另外，數(shù)控機床經(jīng)過長期運行之后，由于機械運動部件磨損，電氣元件性能變化等原因，也需對有關(guān)參數(shù)進行重新調(diào)整。（5）部件交換法。交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機床上現(xiàn)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的原因把故障范圍縮小到相應(yīng)的部件上。這些操作步驟應(yīng)嚴格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進行。通過測量比較法，有時還可以糾正他人在印制電路板上的調(diào)整、設(shè)定不當而造成的“故障”。運用這種方法要求維修人員有較高的水平，對整個系統(tǒng)或各部分電路有清楚，深入的了解才能進行。消除系統(tǒng)的干擾可以從下述幾個方面著手：（1）正確連接機床、系統(tǒng)的地線。屏蔽地必須按系統(tǒng)要求連接，以避免干擾。因此，對電磁干擾必須采取以下措施，予以消除。在某些電力不足或頻率不穩(wěn)的場合，電壓的沖擊、欠壓，頻率和相位漂移，波形的失真、共模噪聲及常模噪聲等，將影響系統(tǒng)的正常工作，應(yīng)盡可能減小線路上的此類干擾。A、造成循環(huán)指令（加工程序）不執(zhí)行的外部原因；如CNC系統(tǒng)是否處于“到位檢查”中；是否處于“機床鎖住”狀態(tài)；是否處于“等待速度到達”信號接通；在主軸每轉(zhuǎn)進給編程時，是否等待“位置編碼器”的測量信號；在螺紋切削時，是否處于等待“主軸1轉(zhuǎn)信號”；進給速度倍率是否設(shè)定為0%，等等；B、復位狀態(tài)顯示；指示系統(tǒng)是否處于“急?！睜顟B(tài)或是“外部復位”信號接通狀態(tài)；C、TH報警狀態(tài)顯示；它可以顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置；D、存儲器內(nèi)容以及磁泡存儲器異常狀態(tài)的顯示；E、位置跟隨誤差的顯示；F、伺服驅(qū)動部分的控制信息顯示；G、編碼器、光柵等位置測量元件的輸入脈沖顯示，等等；3）故障信息顯示一般以“報警顯示”的形式在CRT上進行顯示；脫機測試將數(shù)控系統(tǒng)與機床脫離后，對數(shù)控系統(tǒng)本身進行的測量與檢查；第二章 數(shù)控機床的維修與管理21數(shù)控機床的管理與維修一、人員素質(zhì)的要求具有較廣的知識面善于思考重視總結(jié)積累善于學習具備外語基礎(chǔ)與專業(yè)外語基礎(chǔ)能熟練操作機床和之用維修儀器具有較強的動手能力在系統(tǒng)維修時要特別注意：數(shù)控系統(tǒng)中的某些模塊是需要電池保持參數(shù)的，對于這些板子和模塊切忌隨便插拔；更不可在不了解元器件作用的情況下，隨意調(diào)換數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動等部件、設(shè)定端子；任意調(diào)整電位器位置，任意改變設(shè)置參數(shù)，以避免產(chǎn)生嚴重后果！二、技術(shù)資料的要求數(shù)控機床使用說明書1）機床的操作過程和步驟2）機床主要機械傳動系統(tǒng)及主要部件的結(jié)構(gòu)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(diào)試的方法與步驟5）機床電氣控制原理圖6）機床使用的特殊功能及其說明等數(shù)控系統(tǒng)的操作、編程說明書（或使用手冊）1）數(shù)控系統(tǒng)的面板說明2）