【正文】 置XYZ車床編號(hào)電機(jī)配置XYZ其它重要配置故障現(xiàn)象解決方案12.最優(yōu)方案?jìng)溥x方案維修過(guò)程結(jié)論備注第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷3－1常見(jiàn)的機(jī)械故障及分析第一大點(diǎn)、主軸結(jié)構(gòu)及故障診斷（略）第二大點(diǎn)、進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及維修一、傳動(dòng)裝置滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸母條、預(yù)加載荷雙齒輪齒條及直線電動(dòng)機(jī)二、滾珠絲杠副由于雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形，因此目前普遍采用雙圓弧截形的絲杠；數(shù)控機(jī)床上常采用雙螺母墊片式預(yù)緊，其預(yù)緊力一般為軸向載荷的1/3；滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠螺母副比較有很多優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、磨損小、壽命長(zhǎng)、可消除軸向間隙、提高軸向剛度等；滾珠絲杠副的安裝國(guó)內(nèi)采用兩種組合方式：一是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，剛度不足；二是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合，軸向剛度提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結(jié)構(gòu)尺寸；安裝方式：1）雙推自由方式絲杠一端固定另一端自由，固定端軸承同時(shí)承受軸向力和靜向力，用于行程小的短絲杠；2）雙推支承方式絲杠一端固定另一端支承，固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力，支承端軸承只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以避免或減少絲杠因自重而出現(xiàn)的彎曲，同時(shí)絲杠熱變形可以自由地向一端伸長(zhǎng)；3）雙推雙推方式絲杠兩端均固定，固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向和徑向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形；4）采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式螺母一邊傳動(dòng)一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng)，由于絲杠不動(dòng)，可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制，避免細(xì)長(zhǎng)滾珠絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題，螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高，此種方式可以對(duì)絲杠加較大的預(yù)緊力，提高絲杠支承剛度，補(bǔ)償絲杠熱變形；圖3－3圖3－4滾珠絲杠副的防護(hù)和潤(rùn)滑鋰基潤(rùn)滑脂三、靜壓蝸桿蝸母條傳動(dòng)圖3－5四、預(yù)加載荷雙齒輪齒條傳動(dòng)圖3－6進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由軸2輸入，通過(guò)兩對(duì)斜齒輪將運(yùn)動(dòng)傳給軸1和軸3，然后由兩個(gè)直齒輪4和5去傳動(dòng)齒條，帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。如果通過(guò)彈簧在軸2上作用一個(gè)軸向力F，使斜齒輪產(chǎn)生微量的軸向移動(dòng)，這時(shí)軸1和軸3便以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)微小的角度，使齒輪4和5分別與齒條的兩齒面貼緊，消除了間隙。而該機(jī)床的故障原因是由于導(dǎo)軌鑲條與導(dǎo)軌間隙太小，調(diào)的太緊。例二、某加工中心采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，安裝后用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠進(jìn)行手感檢查，發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)X軸方向移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生明顯的機(jī)械干涉故障，運(yùn)動(dòng)阻力很大。拆下工作臺(tái)，首先檢查滾珠絲杠與導(dǎo)軌的平行度，檢查合格再檢查兩條直線導(dǎo)軌的平行度，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌平行度嚴(yán)重超差。再檢查直線導(dǎo)軌，發(fā)現(xiàn)一條導(dǎo)軌的安裝基面與其滾道的平行度嚴(yán)重超差。32常見(jiàn)液壓系統(tǒng)故障及診斷方法簡(jiǎn)介一、液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的特征接頭安裝處泄漏運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定。阻尼小孔被堵，造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)不上去。設(shè)計(jì)、選擇不當(dāng)，使系統(tǒng)發(fā)熱，或動(dòng)作不協(xié)調(diào)，位置精度達(dá)不到要求。長(zhǎng)期工作，密封件老化，以及易損元件磨損等，造成系統(tǒng)中內(nèi)外泄露量增加，系統(tǒng)效率明顯下降。（1）噪聲嚴(yán)重及壓力波動(dòng)可能原因及排除方法泵的過(guò)濾器被污物阻塞不能起濾油作用：用干凈的清洗油將過(guò)濾器去除污物。泵體與泵蓋的兩側(cè)沒(méi)有加紙墊；泵體與泵蓋不垂直密封；旋轉(zhuǎn)時(shí)吸入空氣：泵體與泵蓋間加入紙墊；泵體用金剛砂在平板上研磨，緊固泵體與泵蓋的聯(lián)結(jié)，不得有泄露現(xiàn)象。泵軸的油封骨架脫落，泵體不密封：更換合格泵軸油封。泵體裂紋與氣孔泄露現(xiàn)象：泵體出現(xiàn)裂紋時(shí)需要更換泵體，泵體與泵蓋間加入紙墊，緊固各聯(lián)接處螺釘。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：糾正電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。壓力閥失靈：修理或更換壓力閥。滾針轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活：更換滾針軸承。壓力閥失靈：檢查壓力閥彈簧是否失靈，閥體小孔是否被污物堵塞，滑閥和閥體是否失靈；更換彈簧，清除閥體小孔污物或換滑閥。泵中有雜質(zhì)：可能在裝配時(shí)有鐵屑遺留，或油液中吸入雜質(zhì)；用細(xì)銅絲網(wǎng)過(guò)濾全損耗系統(tǒng)用油，去除污物。溢流閥的滑閥卡死：拆開(kāi)清洗，重新組裝。系統(tǒng)管路壓力損失太大：更換管路，或在許用壓力范圍內(nèi)調(diào)整溢流閥壓力。閥內(nèi)泄露量大，作如下處理：如油溫過(guò)高，粘度下降，則應(yīng)采取降低油溫措施；如油液選擇不當(dāng)，則應(yīng)更換油液；如滑閥與閥體配合間隙過(guò)大，則應(yīng)更換新產(chǎn)品。（4）外泄露Y形圈損壞，更換產(chǎn)品。檢查相應(yīng)部位的堅(jiān)固和密封。電磁換向閥常見(jiàn)故障的可能原因和排除方法：（1）滑閥動(dòng)作不靈活滑閥被拉壞：拆開(kāi)清洗，或修整滑閥與閥孔的毛刺及拉壞表面。復(fù)位彈簧折斷：更換彈簧。工作壓力和流量超過(guò)規(guī)定值：調(diào)整工作壓力，或采用性能更高的閥。液壓缸故障及排除方法：（1）外部漏油活塞桿碰傷拉毛：用極細(xì)的砂紙或油石修磨，不能修的，更換新件?；钊突钊麠U上的密封件磨損與損傷：更換新密封件。（2）活塞桿爬行和蠕動(dòng)液壓缸內(nèi)進(jìn)入空氣或油中有氣泡：松開(kāi)接頭，將空氣排出?；钊麠U全長(zhǎng)和局部彎曲：缸內(nèi)銹蝕或拉傷。第三章 數(shù)控機(jī)床的電氣故障分析41數(shù)控機(jī)床電器類別及其作用電器是在電能的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配和應(yīng)用中起著通斷、控制、保護(hù)、檢測(cè)和調(diào)節(jié)等作用的電氣電路。1）低壓開(kāi)關(guān)圖4－1 DZ520型低壓斷路器圖4－2 低壓斷路器工作原理示意圖當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，電磁脫扣器會(huì)吸引銜鐵，使觸點(diǎn)分?jǐn)唷Ｇ穳好摽燮髋c電磁脫扣器則恰恰相反，當(dāng)電路正常工作時(shí)，銜鐵吸合；當(dāng)電源電壓降到某一值時(shí)，欠壓脫扣器的銜鐵釋放，杠桿被撞擊而導(dǎo)致觸點(diǎn)分?jǐn)?。為了?biāo)明各按鈕的作用，通常將按鈕帽做成不同的顏色以示區(qū)別，避免操作失誤。當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體因溫度急劇上升而熔斷，切斷電路，從而保護(hù)了電路和設(shè)備。4）交流接觸器圖4－5 交流接觸器的外形及結(jié)構(gòu)示意圖（a）外形及結(jié)構(gòu)；（b）結(jié)構(gòu)示意圖 圖4－6 接觸器的符號(hào) 圖4－7 交流接觸器的外形及結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)交流接觸器線圈通電后，流過(guò)線圈的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，將動(dòng)鐵心吸合，通過(guò)傳動(dòng)杠桿使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；當(dāng)線圈失電后，在彈簧的作用下，動(dòng)鐵心釋放，觸點(diǎn)復(fù)位。圖4－8 中間繼電器外形結(jié)構(gòu)圖（a）JZ7型系列中間繼電器外形和結(jié)構(gòu)（b）中間繼電器的符號(hào)圖4－9 熱繼電器外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)圖4－10 JS7－A系列時(shí)間繼電器 （a）外形；（b）結(jié)構(gòu)常用電器故障診斷1）低壓斷路器常見(jiàn)故障現(xiàn)象及診斷表故障現(xiàn)象故障原因不動(dòng)作手動(dòng)操作時(shí)不能閉合（不能接通或不能啟動(dòng)）欠壓脫扣器線圈損壞；熱脫扣的雙金屬片（熱元件）尚未冷卻復(fù)原，脫扣后未給予足夠的時(shí)間冷卻；存儲(chǔ)彈簧失效變形，導(dǎo)致閉合力減?。环醋饔脧椈闪^(guò)大；鎖鍵和搭鉤因長(zhǎng)期使用而磨損；觸點(diǎn)接觸不良——主觸頭動(dòng)作延時(shí)過(guò)長(zhǎng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑不良、銹死積塵造成阻力過(guò)大；鎖鍵和搭鉤因長(zhǎng)期使用而磨損；彈簧斷裂、生銹卡住或失效。誤動(dòng)作誤動(dòng)作電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，立即分?jǐn)啵ㄒ婚_(kāi)機(jī)即過(guò)電流報(bào)警）調(diào)試后，過(guò)流脫扣器瞬時(shí)整定值太小；對(duì)于老機(jī)床，可能是反力彈簧斷裂或彈簧生銹卡?。◤椈墒В?。斷路器溫升過(guò)大（過(guò)熱報(bào)警）觸點(diǎn)阻抗太大造成熱效應(yīng)大而導(dǎo)致熱脫扣，原因是：觸頭表面過(guò)分磨損或接觸不良；兩個(gè)導(dǎo)電零件聯(lián)接螺釘松動(dòng)。機(jī)殼帶電漏電保護(hù)斷路器失效，原因是：互感器線圈的觸電氧化；接觸不良；匝間短路；接地不良。延時(shí)時(shí)間縮短或沒(méi)有延時(shí)作用（相當(dāng)于RC太?。┤羰强諝庾枘崾降模瑒t一般是氣室漏氣；若是電磁式的，則一般為非磁性墊片磨損。4）熔斷器常見(jiàn)故障現(xiàn)象及診斷表6－5故障現(xiàn)象故障原因交流電源無(wú)輸出熔體安裝時(shí)受損，或是熔斷器本身的質(zhì)量問(wèn)題；熔斷器規(guī)格選用不當(dāng)，熔體允許電流規(guī)格太?。蝗垠w兩端或接線端接觸不良，或者是熔斷器安裝不良或其夾具座的接觸不良造成熔絲實(shí)際未斷但電路不同的故障。5）電磁抱閘制動(dòng)常見(jiàn)故障現(xiàn)象及診斷表故障現(xiàn)象故障原因軸不能啟動(dòng)制動(dòng)沒(méi)有釋放；各勵(lì)磁線圈的失電或欠壓；各勵(lì)磁線圈斷路或短路、熔斷器熔斷、熱繼電器的失效誤動(dòng)作、接觸器或按鈕開(kāi)關(guān)的失效不動(dòng)作；機(jī)構(gòu)銹死與彈簧失效使制動(dòng)輪不能松開(kāi)等。電磁抱閘制動(dòng)經(jīng)常用于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軸的制動(dòng)中圖4－11 電磁制動(dòng)控制線路 圖4－12 電磁抱閘的結(jié)構(gòu)42機(jī)床電路分析一、注意事項(xiàng)正確輸入電源，處于完全斷開(kāi)的情況下，才能進(jìn)行配線作業(yè)；必須將電源進(jìn)線可靠近地；通電的情況下，不要用于觸摸端子不要用潮濕的手作業(yè)；嚴(yán)禁將線頭或金屬物遺留在設(shè)備上；實(shí)操時(shí)不能吸煙；二、電路工作原理分析（見(jiàn)以下三圖） 主電路控制電路信號(hào)電路43機(jī)床電路的主要故障及成因（略）4－4常見(jiàn)故障分析例荊州6132配980T+DA98系統(tǒng)，加工螺紋指令時(shí)，機(jī)床有時(shí)不動(dòng)，有時(shí)工作正常；分析：螺紋信號(hào)線（是否有斷路、虛焊，插頭是否進(jìn)水，若是，則重連信號(hào)線，重焊連線，干燥插頭；）→編碼器（用同類型的先試一下，看是否有問(wèn)題，若是，更換；）→主板（更換）例德州6140配928TC+DF3系統(tǒng)，系統(tǒng)在加工過(guò)程中偶爾出現(xiàn)復(fù)位現(xiàn)象；分析：主板（主板里面是否有虛焊點(diǎn)可用螺絲刀輕挑，在980T主板左上角有一個(gè)三極管，有放大輸出作用，可能是這里有虛焊現(xiàn)象）→交流接觸器（斷電后，檢查連接線，注意觸頭，常開(kāi)觸點(diǎn)，可用萬(wàn)用表測(cè)量，用螺絲刀壓下觸頭，再用萬(wàn)用表測(cè)量，看是否工作穩(wěn)定；）例配980T+DA98系統(tǒng)的車床，發(fā)現(xiàn)M、S、T功能不起作用；分析：主板（系統(tǒng)輸入T1，找到相應(yīng)的引腳端口，刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)線+24V、TL+，用萬(wàn)用表測(cè)量此兩腳，看輸出是否正常，輸入M3，找到對(duì)應(yīng)的引腳+24V，用萬(wàn)用表檢測(cè)兩個(gè)腳，看輸出是否正常，+24V是一致的，只是M、S、T對(duì)應(yīng)的引腳不一致，以輸出是否為+24V來(lái)判斷；）→信號(hào)線（斷路、虛焊）→保護(hù)開(kāi)關(guān)（是不是跳閘過(guò)流過(guò)熱就會(huì)跳閘）→變壓器（輸出電壓是否正常0V~110V控制S、M、T）例配980T+DA98系統(tǒng)的機(jī)床，開(kāi)機(jī)不久后出現(xiàn)X、Z軸驅(qū)動(dòng)器報(bào)警，而DA98設(shè)備沒(méi)有顯示報(bào)警代碼；分析：參數(shù)（是否是09號(hào)參數(shù)高低電平引起的）→電源盒（有4個(gè)電壓：+5V、+12V、12V、+24V，測(cè)量對(duì)地電壓，再把線拔掉檢查一次，看是否正常，若有問(wèn)題是由外部器件引起的）→DA98顯示9號(hào)報(bào)警（編碼器有問(wèn)題）→碼盤(pán)線（看是否斷開(kāi)，注意屏蔽線兩邊接地是否斷開(kāi)）→電機(jī)（伺服電機(jī)是否損壞，內(nèi)部損壞，送還原廠維修）例廣州6132車床配980T+DA98，X軸方向進(jìn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，如按X正向不放，可行走，放掉后，一下一下按則不能穩(wěn)定行走（反向）上電時(shí)，螺母副可以用手轉(zhuǎn)動(dòng)；分析：驅(qū)動(dòng)器（換信號(hào)線，看主板是否有問(wèn)題，反饋閉環(huán)反饋，換信號(hào)線就可以了，注意要找清是幾號(hào)報(bào)警）→主板（電源）；若是DF3步進(jìn)，無(wú)功放；換信號(hào)線看主板是否有問(wèn)題→電機(jī)線，將電機(jī)線線插取出，看相線是否有斷開(kāi)，若有相線斷開(kāi)則無(wú)功放→電機(jī)插頭，看是否短路，X軸向易進(jìn)水（冷卻液），工廠出現(xiàn)比較多，可能出現(xiàn)多種報(bào)警；例濟(jì)南616i，980T+DA98出現(xiàn)加工尺寸步穩(wěn)定，若誤差在1~2mm，或更高，是電氣問(wèn)題；分析：機(jī)械原因：反向間隙參數(shù)（檢查間隙，若軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙超過(guò)20C，則要更換軸承）→刀架（用手拉動(dòng)刀架，看刀架是否鎖緊）→同步帶（帶輪有無(wú)裂口，或看同步帶的帶齒是不是磨損得很嚴(yán)重）→聯(lián)軸器（是否有松動(dòng)）；電氣原因：電機(jī)（拆下電機(jī)，作一個(gè)記號(hào)，編程，G0參數(shù)值改到最大6m，編程從X0，Z0跑到1000，最大速度去運(yùn)行10~20分鐘，看是否有事故發(fā)生，一般事故都是失步）→主板（換好再試，要把參數(shù)先記下：1~335，若是變頻電機(jī)777782~85）→驅(qū)動(dòng)（更換）。此三個(gè)小故障從示教機(jī)的18個(gè)定點(diǎn)故障中選取，全為電路斷點(diǎn)故障。結(jié)論：TC中0線短路。故障（2）為7線斷路；故障（3）為系統(tǒng)輸出+24V斷路。交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理如圖5－1所示。轉(zhuǎn)矩給定指令經(jīng)絕對(duì)值回路4將轉(zhuǎn)矩給定指令電壓轉(zhuǎn)化為單極性信號(hào)。轉(zhuǎn)矩給定脈沖信號(hào)在微處理器8中與四倍頻回路17輸出的速度反饋脈沖進(jìn)行運(yùn)算。DA振幅器用于產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩指令相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值，而DA勵(lì)磁強(qiáng)化回路用于控制增加定子電流的幅值。圖5－1 交流主軸伺服系統(tǒng)原理框圖另一方面，從微處理器輸出的U、V相位信號(hào)sinθ和 sin（θ－1200）分別送到U相和V相的電流指令回路12，并在電流指令回路中與幅值給定相乘后產(chǎn)生U相和V相的電流給定指令。上述脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)PWM轉(zhuǎn)換器15，最終控制電動(dòng)機(jī)的三相電流。這一脈沖經(jīng)四倍頻回路17進(jìn)行倍頻后，經(jīng)F/V轉(zhuǎn)換器19轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，提供速度反饋電壓。52進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障診斷一、進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床所采用的伺服進(jìn)給系統(tǒng)按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制以及混合控制4種。進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見(jiàn)的故障有以下幾種。2）過(guò)載當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大，頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及進(jìn)給傳動(dòng)鏈潤(rùn)滑狀態(tài)不良時(shí)，均會(huì)引起過(guò)載報(bào)警。3）竄動(dòng)在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象的原因有：測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等；速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或受干擾；接線端