【正文】 等；數(shù)控機(jī)床要定期維護(hù)、保養(yǎng)，控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生可減少主機(jī)部分故障。能同時參與插補(bǔ)的坐標(biāo)軸數(shù)，稱為聯(lián)動軸數(shù)；顯然，當(dāng)數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動軸數(shù)越多，機(jī)床加工輪廓的性能就越強(qiáng)；因此，聯(lián)動軸的數(shù)量是衡量數(shù)控機(jī)床性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。數(shù)控加工原理實質(zhì)應(yīng)用的是“微分”原理；1）數(shù)控裝置根據(jù)加工程序要求的刀具軌跡，將按機(jī)床對應(yīng)的坐標(biāo)軸，以最小移動量（脈沖當(dāng)量）進(jìn)行微分，并計算出各坐標(biāo)軸需要的移動脈沖數(shù)；2）通過數(shù)控裝置的“插補(bǔ)”軟件或“插補(bǔ)”運(yùn)算器，把要求的軌跡永以“最小移動單位”為單位的等效折線擬合，并找出最接近理論軌跡的擬合折線；3）數(shù)控裝置根據(jù)擬合折線的軌跡，給相應(yīng)的坐標(biāo)軸連續(xù)不斷地分配進(jìn)給脈沖，并通過伺服驅(qū)動使機(jī)床坐標(biāo)軸分配的脈沖運(yùn)動。2）PLC可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）或可編程序機(jī)床控制器PM（Machine）C。因此，作為數(shù)控系統(tǒng)最基本組成應(yīng)包括：1）輸入/輸出裝置2）數(shù)控裝置3）伺服系統(tǒng)NC、CNC、SV、PLC的概念1）SV伺服驅(qū)動（Servo Drive）按日本JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的術(shù)語，它是“以物體位置、方向、狀態(tài)等作為控制量，追蹤目標(biāo)值的任意變化的控制機(jī)構(gòu)”。第一章 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基本概念1－1數(shù)控機(jī)床的基本概念一、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床數(shù)控技術(shù)NC計算機(jī)數(shù)控CNC加工中心MC（帶ATC）柔性加工單元FMS（帶APC）計算機(jī)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。數(shù)控系統(tǒng)的主要對象是坐標(biāo)軸的位移（包括移動速度、方向、位置等），其控制信息主要來源于數(shù)控加工或運(yùn)動控制程序。 作用：一是使坐標(biāo)軸按照數(shù)控裝置給定的速度運(yùn)行；二是使坐標(biāo)軸按照數(shù)控裝置給定的位置定位。三、機(jī)床的組成與加工原理數(shù)控機(jī)床的基本組成輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動和反饋裝置、輔助控制裝置以及機(jī)床本體。由此可見：1只要數(shù)控機(jī)床的最小移動量（脈沖當(dāng)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(biāo)軸的脈沖分配方式，即可改變擬合折線的形狀，從而達(dá)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(biāo)軸（刀具）的運(yùn)動速度。四、金工車間現(xiàn)有設(shè)備情況GSK980T數(shù)控車床4臺、FANUC南通銑床2臺、SIEMENS銑床1臺、電火花1臺、線切割1臺、加工中心1臺、GSK980TD數(shù)控車床示教機(jī)4套。2）電氣控制系統(tǒng)故障“弱電”、“強(qiáng)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(qiáng)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(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制回路。按故障的性質(zhì)分類1）確定性故障2）隨機(jī)性故障按故障的指示形式分類1）有報警顯示的故障A、指示燈顯示報警指通過控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈（一般由LED或小型指示燈組成）顯示報警；B、顯示器顯示報警指可以通過CNC顯示器顯示出報警信號和報警信息的報警；分為NC和PLC的報警；2）無報警顯示的故障按故障產(chǎn)生的原因分類1）數(shù)控機(jī)床自身故障2）數(shù)控機(jī)床外部故障供電電壓過低、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、粉塵侵入，外來振動和干擾等都是引起故障的原因；二、故障分析的基本方法數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時，為了進(jìn)行故障診斷，找出產(chǎn)生故障的根本原因，維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：第一，充分調(diào)查故障現(xiàn)場這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。此外，維修人員還應(yīng)對現(xiàn)場作細(xì)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(rèn)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。數(shù)控系統(tǒng)雖有各種報警指示燈或自診斷程序，但不可能診斷出發(fā)生故障的確切部位。分析故障時，維修人員也不應(yīng)局限于CNC部分，而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確診和最終排除故障的目的。（1）直觀法。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。充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)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，可判斷出故瘴的大致起因。（3）參數(shù)檢查法。參數(shù)通常存放在系統(tǒng)存儲器中，一旦電池不足或受到外界的干擾，可能導(dǎo)致部分參數(shù)的丟失或變化，使機(jī)床無法正常工作。另外，數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長期運(yùn)行之后，由于機(jī)械運(yùn)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(jìn)行重新調(diào)整。所謂功能測試法是通過功能測試程序，檢查機(jī)床的實際動作，判別故障的一種方法功能測試可以將系統(tǒng)的功能（如：直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切靚、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(yùn)行測試程序，來檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。（5）部件交換法。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(diǎn)的部分的方法。交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機(jī)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。備件（或交換板）應(yīng)完好，且與原板的各種設(shè)定狀態(tài)一致。這些操作步驟應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進(jìn)行。數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板制造時，為了調(diào)整、維修的便利，通常都設(shè)置有檢測用的測量端子。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(dāng)而造成的“故障”。（7）原理分析法。運(yùn)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(jìn)行。除了以上介紹的故障檢測方法外．還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法、局部升溫法等等這些檢查方法各有特點(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象加以靈活應(yīng)用，以便對故障進(jìn)行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。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(jī)床、系統(tǒng)的地線。接地線的規(guī)格定要按系統(tǒng)的規(guī)定，導(dǎo)線線徑必須足夠大。屏蔽地必須按系統(tǒng)要求連接，以避免干擾。它是保證數(shù)控機(jī)床安全、可靠運(yùn)行的前提條件，必須引起足夠的重視。因此，對電磁干擾必須采取以下措施，予以消除。通過以上辦法一般可有效抑制干擾，但要注意的是：抗干擾器件應(yīng)盡可能靠近干擾源，其連接線的長度原則上不應(yīng)大于20cm。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。四、CNC的故障自診斷開機(jī)自診斷數(shù)控系統(tǒng)通電時，由系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行診斷，它類似于計算機(jī)的開機(jī)自診斷； 對CPU、存儲器、I/O單元、CRT/MDI單元、紙帶閱讀機(jī)、軟驅(qū)動裝置進(jìn)行自動檢查；確定指定設(shè)備的安裝、連接狀態(tài)與性能；部分系統(tǒng)還能對某些重要芯片如RAM、ROM、專用LSI等進(jìn)行診斷。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(jī)床鎖住”狀態(tài)；是否處于“等待速度到達(dá)”信號接通；在主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)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(jìn)給速度倍率是否設(shè)定為0%，等等；B、復(fù)位狀態(tài)顯示；指示系統(tǒng)是否處于“急停”狀態(tài)或是“外部復(fù)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(jìn)行顯示；脫機(jī)測試將數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床脫離后，對數(shù)控系統(tǒng)本身進(jìn)行的測量與檢查；第二章 數(shù)控機(jī)床的維修與管理21數(shù)控機(jī)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(xué)習(xí)具備外語基礎(chǔ)與專業(yè)外語基礎(chǔ)能熟練操作機(jī)床和之用維修儀器具有較強(qiáng)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(yán)重后果！二、技術(shù)資料的要求數(shù)控機(jī)床使用說明書1）機(jī)床的操作過程和步驟2）機(jī)床主要機(jī)械傳動系統(tǒng)及主要部件的結(jié)構(gòu)原理示意圖3）機(jī)床的液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)圖4）機(jī)床安裝和調(diào)試的方法與步驟5）機(jī)床電氣控制原理圖6）機(jī)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）數(shù)控系統(tǒng)的具體操作步驟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PLC程序清單機(jī)床參數(shù)清單數(shù)控系統(tǒng)的連接說明、功能說明伺服驅(qū)動系統(tǒng)、主軸驅(qū)動系統(tǒng)的使用說明書PLC使用與編程說明機(jī)床主要配套功能部件的說明書與資料維修記錄三、工件及備件的要求常用儀表類1）數(shù)字萬用表交流電壓：200mV~700V，200mV檔的分辨率應(yīng)不低于100V直流電壓：200mV~1000V，同上交流電流：200μA~20A，直流電流：20μA~20A，電阻：200歐 ~200M歐，電容：2nF~20nF，2nF檔的分辨率一般應(yīng)不低于1PF晶體管：hfe:0~1000具有二極管測試與蜂鳴器功能2）數(shù)字轉(zhuǎn)速表用于測量和調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速；3）示波器用于檢測信號的動態(tài)波形；選用頻帶寬為10~100MHZ的雙通道示波器；4）相序表用于測量三相電源的相序；5）常用的長度測量工具常用工具類1）電烙鐵30W左右的尖頭，最好使用恒溫式電烙鐵2）吸錫鐵常用便攜式手動吸錫鐵3）旋具類一字與十字旋具各一套，無感螺旋刀與梅花六角旋具各一套4）鉗類工具斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、鑷子、壓線鉗5）扳手類米制、英制內(nèi)、外六角扳手各一套6）其它剪刀、吹塵器、卷尺、焊錫絲、松香、酒精、刷子等常用的備件常用的二極管、晶體三極管、電阻、集成電路、熔斷器及熔芯2－2維修的基本步驟一、故障記錄故障發(fā)生時的情況記錄1）發(fā)生故障的機(jī)床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號；2）故障現(xiàn)象，發(fā)生故障部位，以及發(fā)生故障時機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象；如是否有異常聲音、煙、味等；3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式；4）若故障在自動方式下發(fā)生，應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的刀具號等；5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)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；7）通過診斷畫面，記錄機(jī)床故障時所處的工作狀態(tài)；8）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值；9）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向，等等；故障發(fā)生的頻繁程度記錄1）故障發(fā)生的時間與周期；2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況；3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況；4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)；故障的規(guī)律性記錄1）在不危及人生安全和設(shè)備安全的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？2）檢查故障是否與機(jī)床的外界因素有關(guān)？3）如果故障是在執(zhí)行某固定程序段時出現(xiàn)，可利用MDI方式單獨(dú)執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？4）若機(jī)床故障與機(jī)床動作有關(guān)，在可能的情況下，應(yīng)檢查在手動情況下執(zhí)行該動作，是否也有同樣的故障？5）機(jī)床是否發(fā)生過同樣的故障？周圍的數(shù)控機(jī)床是否也發(fā)生同一故障？等等；故障時的外界條件記錄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）故障發(fā)生時，周圍是否有強(qiáng)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，電器柜內(nèi)是否有切削液、潤滑油、水的進(jìn)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？6）故障發(fā)生時，車間內(nèi)或線路上是否有使用大電流的裝置正在進(jìn)行起、制動？7）故障發(fā)生時，機(jī)床附近是否有吊車、高頻機(jī)械、焊接機(jī)或電加工機(jī)床等強(qiáng)電磁干擾源？8）故障發(fā)生時，附近是否正在安裝或修理、調(diào)試機(jī)床？是否正在修理、調(diào)試電氣和數(shù)控裝置？二、維修前的檢查機(jī)床的工作狀況檢查1）機(jī)床的調(diào)整狀況如何？機(jī)床工作條件是否符合要求？2）加工時所用的刀具是否符合要求？切削參數(shù)選擇是否合理、正確？3）自動換刀時，坐標(biāo)軸是否到達(dá)了換刀位置？程序中是否設(shè)置了刀具偏移量？4）系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償量等參數(shù)設(shè)定是否正確？5）系統(tǒng)的坐標(biāo)軸的間隙補(bǔ)償量是否正確？6）系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)是否正確？7）系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系位置，“零點(diǎn)偏移量”設(shè)置是否正確？8）工件安裝是否合理？測量手段、方法是否正確、合理？9）機(jī)械零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查（略）總之，維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，最好根據(jù)自身的實際情況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。維修表格制作日期地點(diǎn)分組車床型號規(guī)格驅(qū)動配