【正文】 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。 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。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) 刀庫及換刀裝置第六節(jié) 液壓與氣壓傳動系統(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)在于傳動鏈縮短，傳動部件的精度高，機(jī)械維護(hù)的面更廣?？蚣艿?— 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)。174。關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽 “接地 ”良好“接地 ”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。續(xù)流二極管保護(hù) — 直流電感元件在斷電時，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢并聯(lián)的二極管可減少對控制電路的干擾四、抗干擾措施（電磁、靜電屏蔽）174。壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器） — 可對線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù)174。信號線采用屏蔽線或雙絞線174。在電源電壓波動較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源174。數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備174。當(dāng)不平衡 時，一部分轉(zhuǎn)為串模。共模干擾 — 干擾電壓對二根或以上信號線的干擾大小相等、相位相同。串模干擾 — 干擾電壓疊加在有用信號上， 由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。輸入電壓過壓或欠壓引起電源報警而停機(jī)174。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，如果能量足夠就會干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。各繼電器、接觸器是否正常工作174。所有電氣連接是否良好174。 第四節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng)174。各種電源，以滿足不同負(fù)載的要求。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。進(jìn)一步檢查是 Y軸夾緊裝置出故障。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，用電池電壓作信號，故障依舊。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。二、常用故障診斷方法九 .功能程序測試法當(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，或是閑置時間較長的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時。八、升溫法設(shè)備運(yùn)行較長時間或環(huán)境溫度較高時，機(jī)床就會出現(xiàn)故障，可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可疑的元件或組件。系統(tǒng)X驅(qū)動Y驅(qū)動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引起故障。（替代法）用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板?？烧{(diào)出機(jī)床參數(shù)進(jìn)行檢查、修改或傳送。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補(bǔ)償值等。 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174。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，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在 CRT上， “1”表示通， “0”表示斷。接口檢查174。運(yùn)行中的故障信息提示 — 發(fā)生故障在 CRT上報警信息，查閱維修手冊確定故障原因及排除方法。開機(jī)自診斷 — 系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動執(zhí)行對 CPU、 存儲器、總線和 I/O等模塊及功能板、 CRT、 軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測試，確定主要硬件能正常工作。聞 — 電氣元件焦糊味及其它異味174?？?— CRT報警信息、報警指示燈、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174。故障診斷的所需的時間盡可能短二、常用故障診斷方法（望聞問切）174。故障檢測方法簡便有效174。信號線和電源線是否分開走線174。間隙補(bǔ)償量是否合適174。速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零174。在運(yùn)行過程中是否改變過工作方式174。故障前是否修理過機(jī)床或設(shè)置過參數(shù)174。附近有否高頻干擾源174?？刂乒駸峤粨Q器、軸流風(fēng)扇工作情況174。附近有否使用大電流的裝置174。操作者的情況（新手）174。故障是否與換刀有關(guān)174。是否為新編制的加工程序174。 刀具軌跡是否正常174。 驅(qū)動裝置、變頻器等顯示的報警指示174。 機(jī)床故障時的運(yùn)行方式174。 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，必要時進(jìn)行一些檢測或試驗(yàn)，達(dá)到確診故障的目的?？砂聪到y(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報警是否消失。應(yīng)保持故障現(xiàn)場。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）174。一旦機(jī)床 發(fā)生故障，再進(jìn)行分析的同時查閱資料。數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊174。數(shù)控系統(tǒng)操作手冊174。數(shù)控機(jī)床參數(shù)表174。數(shù)控機(jī)床電氣連接圖174。數(shù)控機(jī)床電氣使用說明書174。 機(jī)械故障診斷儀 對機(jī)械故障進(jìn)行檢測、分析與診斷。 脈沖發(fā)生筆與邏輯測試筆 對芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測試筆檢測輸出電平，以判別其功能正常與否。 雙蹤示波器 — 檢查信號波形174。 萬用表 — 可測電阻、交、直流電壓、電流 指針式：有測量過程 數(shù)字式：直接讀數(shù)174。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。檢測反饋元件的維護(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)174。 紙帶閱讀機(jī)的定期維護(hù)對光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理174。 機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對控制柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)。點(diǎn)檢 — 按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定點(diǎn)、定時的檢查和維護(hù)174。有直線運(yùn)動定位精度、直線運(yùn)動重復(fù)定位精度、直線運(yùn)動的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn)動失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度、回轉(zhuǎn)工作臺的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的失動量、回轉(zhuǎn)工作臺的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。有各坐標(biāo)軸的相互垂直度、臺面的平行度、主軸的軸向和徑向跳動等檢驗(yàn)項目。確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口174。輸入電源電壓、相序的確認(rèn)174。數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）174。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174。一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收二）、數(shù)控功能174。174。一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能174。進(jìn)給性能 通過回原點(diǎn)、手動操作和手動數(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)動的起動、停止、點(diǎn)動等動作的平穩(wěn)性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動情況。課程涉及內(nèi)容廣，故障檢測、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)收與精度檢測一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收174。通過理論和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，能實(shí)施對數(shù)控機(jī)床的故障分析和診斷。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174。五、課程的基本要求與特點(diǎn)174。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、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)。 計算機(jī)發(fā)診斷程序 用戶測試數(shù)據(jù) 計算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法 用戶 特點(diǎn)：實(shí)用簡便； 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，系統(tǒng)在 CRT上顯示的同時，自動尋找備用模塊并接上。衡量的指標(biāo)有： MTBF— 平均無故障時間 MTTR— 排除故障的修理時間 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，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，故障檢測和診斷有一定的難度。 安全性故障 — 機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機(jī)床不能起動。 干擾故障 — 由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、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。 3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類 軟件故障 — 程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。 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)。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 1）從故障的起因分類 關(guān)聯(lián)性故障 — 和系統(tǒng)的設(shè)計、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）。 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，對現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測手段，查明故障的部位和原因。 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、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。 一、數(shù)控機(jī)床的組成 2. 伺服驅(qū)動裝置是數(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，經(jīng)放大驅(qū)動主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動。數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修機(jī)電工程學(xué)院數(shù)控技術(shù)系第一章 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)動裝置、檢測反饋裝置和機(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對伺服驅(qū)動裝置的控制。 3. 檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元件（電機(jī)、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 故障 — 數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。提出有效的維修對策。 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。 漸變故障 — 發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。 硬件故障 — 電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。 4）按故障的嚴(yán)重程度分類 危險性故障 — 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護(hù)動作，造成人身或設(shè)備事故。 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。四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 (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算機(jī)相連。 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)。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)所得到的知識以分布的方式隱存在網(wǎng)絡(luò)上，每個輸出神經(jīng)元對應(yīng)著一個故障原因。熟悉數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作原理與結(jié)構(gòu)174。掌握常用測試儀器的使用方法174。174。 主軸性能手動操作 — 高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進(jìn)行五次正、反轉(zhuǎn)的起動、停止，檢驗(yàn)其動作的靈活性和可靠性。一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能174。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。自動換刀性能 通過手動和 M06指令自動運(yùn)行，檢驗(yàn)換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測定換刀時間是否符合要求。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。指令功能 — 指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性174。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 8—16 小時的空載自動連續(xù)運(yùn)行一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收四）、驗(yàn)收檢查項目174?？刂乒裨骷木o固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）174。檢查直流輸出電壓（ 24V 、 5V）174。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)（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。是測量機(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。（對數(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174。點(diǎn)檢要求和內(nèi)容 專職點(diǎn)檢 —