数控维修实验指导

1、数控机床故障分析与维修实训指导书 院(系)：机械工程学院 教 研 室：机电一体化教研室 课程名称：数控机床故障分析与维修实训适用专业：机床数控技术（高职）制订日期：2002.12编写人：潘海丽上海第二工业大学一、 实训性质和任务数控机床故障分析与维修实训是机床数控技术专业（高职）必修的实训环节。本实训的任务是配合数控机床故障分析与维修课程，通过对数控机床上的典型故障进行系统而全面的分析诊断、故障定位与排除故障，理论结合实践地掌握数控机床故障诊断与维修的基本思路、判断原则、基本方法与具体的实施步骤。二、实训要求本实训中要求学生：1养成安全、认真、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。2. 确立数控机床

2、故障检测与诊断的基本思路与判断原则。3学会全面查阅数控机床的技术资料，掌握机床的电气控制系统的组成及其基本原理。学会在现象与背景的调查与分析基础上归纳总结出一些典型故障的故障特征、故障类型与故障大定位，制作出各种相关的系统框图与相关的动作流程图，以故障流程图来确定诊断与维修的具体步骤。4. 学会应用数控机床自诊断。初步掌握故障检测与诊断的手段与方法。初步能进行故障定位。学会建立故障档案。5按实训环节递交报告，最后递交数控机床故障诊断与维修的总结报告。以所有的实训报告与答辩的成绩综合评定，作为实训的考核结果。三、实训内容与学时安排总学时为120 学时。2天答辩，实训15天，共17天。每天7学时。

3、实训一修前技术准备2天实训二计算机模拟故障分析2天实训三机床电器故障分析1天实训四自诊断参数与诊断画面的调用1天实训五PLC程序法、接口信号法与信号追踪法5天实训六 故障综合分析与与故障档案的建立4天四、本实训与其它课程关系相关前修课程：数控机床、典型数控系统、可编程控制器、数控机床编程、数控机床伺服系统、数控机床电器、微机原理及其应用。五、教材及参考书教材：数控机床故障分析与维修实训指导书参考书：数控机床故障诊断与维修MNC863T数控系统规格、操作说明MNC863T数控系统连接与维修说明MNC863T数控系统电气使用说明书MNC863T电气原理图MNC863T数控车床使用说明书SINUME

4、RIK 802S 技术手册、用户手册、简明安装调试手册实训一修前技术准备2天一、 实训目的本实训项目目的是培养学生阅读技术资料能力；概括总结能力；勾画系统框图的能力。为后续实训作技术准备。二、 实训要求通过本实训项目，要求学生1. 了解数控设备维修与故障诊断前必须进行的技术准备的内容。学会全面查阅技术资料操作说明、维修手册、电气原理图与连接手册，了解数控机床的使用条件（工作环境条件、电源与接地要求）。2. 通过构思与画出MNC863T及其RS系统数控机床电器与电气连接框图，熟悉数控机床的常用电器的使用条件、功能、部位及其连接关系。3. 再通过实际MNC863T数控车床上的对照与认识，熟悉数控机

5、床的基本结构与组成，勾画闭环控制系统框图。三、 实训内容与步骤（2天）1 认真全面地查阅MNC863T数控车床与RS系统数控机床技术资料，概括机床结构与控制系统特点，以及使用要求。2 画出相应的电器与电气连接框图，熟悉数控机床的常用电器的使用条件、功能、部位及其连接关系。3 对照两个数控车床上的电器与系统结构，画出该机床的半闭环控制系统框图。四、 注意事项1 爱护并保管好借用的技术资料。不许在资料上涂写。2 明确实训要求，按要求完成实训内容。3 独立完成概括总结、两张框图以及实训报告。五、 实训报告要求1 技术资料阅读的概括总结，包括机床使用要求、对电源与接地、防强电干扰的措施。2 分别画两台

6、机床的电器与电气连接框图，并对控制电器的功能与常见故障分析。3 画出该机床的半闭环控制系统框图。并利用所学知识来总结：4. 哪些故障是属于位置环故障？哪些故障是速度环故障？2）有哪些控制类型的故障现象？故障类型与可能的故障部位？常用的诊断方法？3）哪些独立单元是开关量输入？哪些是模拟量输入？哪些环节传递数字脉冲信号？4）哪些器件易发生故障？故障机理是什么？5. 体会。实训二计算机模拟故障分析2天一、实训目的： 通过计算机模拟故障分析，熟悉数控机床常见故障分析的正确思路、基本步骤步骤与基本方法。二、实训要求： 在模拟故障分析中，必须积极思考每一步骤进行的基本原则与思路。弄清每一项目所采用的方法。

7、并且，归纳出总结项目的共性与个性。三、实训内容与步骤：实训内容：模拟实验一 MNC863T系统21#报警（伺服没准备好）模拟实验二 MNC863T系统一开机即出现22#报警（位置环报警）模拟实验三 MNC863T系统CRT无显示 无任何报警。模拟实验四 MNC863T系统X轴超程报警，机床中止运行模拟实验五 MNC863T系统刀架弹起不转。换刀流程图，相关系统组成框图(以后在“修前调查” 中加上“Turrent 报警”，资料p98) 实训步骤：按计算机上提示进行。四、注意事项 ：用鼠标点击翻页！五、实训报告要求1 对每一个模拟故障分析，画出判别流程图。指出故障特征、故障类型与采用的基本方法。对

8、实验中采用的每一种诊断方法进行简述。2 归纳出总结模拟故障及其分析中的共性与个性。实训项目三 机床电器故障分析 1天一、实训目的：了解机床常用电器的主要故障与主要分析方法二、 实训要求：根据机床常用电器的结构与工作原理，来分析可能出现的常见故障及其表现（故障现象）三、 实训内容与步骤：1 要求了解对空气断路器、熔断器、继电器、接触器、电磁阀、电磁离合器与电磁抱闸、电动机等的结构与工作原理。2 分类总结它们的主要故障及其相关可能表现的故障现象。3 总结常用分析故障的方法。四、注意事项：注意安全；不要扩大故障；不要损坏实验装备。五、实训报告要求1. 分类画出常用电器的结构与工作原理的简单示意图。2

9、. 总结它们的主要故障、相关可能表现的故障现象及其常用分析故障的方法。实训四自诊断参数与诊断画面的调用1天一、实训目的：认识并学会正确使用数控机床的自诊断与参数的各种画面。二、实训要求：根据故障现象或报警内容，充分利用参数法与系统的自诊断功能来分析故障。三、实训内容与步骤：故障现象一：802S系统程序中断、X轴限位报警 （p23 软限位、诊断-调试）故障现象二：802S系统跟随误差过大报警（诊断-维修信息）故障现象三：MNC863T系统主轴不转，无报警显示。（主轴D/A输出设定与增益倍率选择）故障现象四：MNC863T系统04#报警（限位报警）（即超程报警）故障现象五：MNC863T系统23#

10、报警（跟随误差过大报警） 故障现象六：MNC863T系统无论运行或静止状态，X轴电机都发生激烈的极高频振动。 故障现象七：MNC863T系统加工精度低。 故障现象八：MNC863T系统机床通电后，不能启动。无报警显示。四、注意事项：只许阅读各画面的内容，不许自行修改系统的任何数据。 五、实训报告要求1 画出故障分析判断的流程图。对故障现象七与八可画粗略的判别流程图。2 针对每一故障现应该先查哪些参数？为什么？ 3 在上述故障现象中分析中，你是如何充分利用自诊断的？查哪些参数的实时状态参数？4 总结一下：1） 怎样的故障先查参数？2） 软件故障成因。3） 哪些故障现象应该选用PLC程序法？实训五

11、 PLC程序法、接口信号法与信号追踪法5天一、实训目的：熟悉PLC常见报警的自诊断。练习PLC程序法、接口信号法与信号追踪法二、实训要求按PLC自诊断与维修说明书的提示，以分析的基本原则与正规步骤，建立诊断流程图。合理选择方法，来分析故障，并提出故障的排除方法。三、实训内容与步骤（做9个）实训内容：MNC863T数控车床：故障现象一：频繁停机 维修p13故障现象二：09#急停报警停机。故障现象三：一开机即出现X轴不能进给，面板显示“进给保持”。故障现象四：程序运行中断，无报警显示。 维修p14故障现象五：X轴不能启动，20#报警（过载报警）。RS数控机床：指令脉冲信号断路故障编码器报警步进系统

12、高速时丢步步进电机缺相运行驱动器故障刀架失控旋转不停找不到刀超程报警，机床中止运行。X轴不转动，无报警显示。X轴伺服暴走步进系统的低频共振1 认真观察与分析故障现象，查阅有关技术资料，充分掌握故障信息，找出故障特征。2 根据系统工作原理与故障机理，判断故障类型，并进行故障大定位。3 画出相关的系统框图（如有重复，可注明“见实训？故障现象？的系统框图”，不必重画），罗列所有可能的成因，按最有可能出现的成因先一般后特殊的原则，以及其它原则，确定步骤以诊断流程图来说明分析步骤。4 为确定故障点，先选用合理的方法。必须指出方法的名称与相关的步骤。5 说明必须调用的诊断画面名称以及信号状态或接口状态参数

13、的名字地址与两种状态。如果是PLC程序法，需要画出相关的梯形图或动作流程图，以利于确定程序中止在哪一步。6 列出状态对比表，判出故障点。7 指明采用什么方法，合理地进行故障点测试。8 故障定位。9 建议如何可排除故障，恢复设备。四、注意事项： 报警点故障点。一种报警，可以对应不同的多种故障成因（机理）。故障点往往受上位器件状态控制，需结合独立单元法与信号追踪法进行分析。五、实训报告要求1 记录实训步骤中所做的工作内容。2 在上述故障现象中分析中哪些故障现象需要重演故障？为什么？重演故障之前应该注意什么？3 写出PLC程序法中的基本步骤。对应用该方法的故障分析时，需列出状态对比表。4 总结并回答

14、下列问题：1） PLC装置处于停止状态时出现报警，该如何处理？（参见教材p141）2） 程序运行中断，无报警显示时，应该先做些什么观察与检查？3） 当出现的报警是操作信息时，该如何处理？（参见教材p141）实训六 典型故障综合分析与与故障档案的建立4天一、 实训目的1. 认识数控机床本体电气功能器件的常见故障现象。学习应用常规检查法、试探交换法、短路销法、测量比较法、信号强制法与接口信号法诊断，予以故障定位。2. 认识并分析主轴各类故障。综合应用现象分析法、信号追踪法、以及试探交换法等分析有关主轴各类故障。学习主轴系统与驱动系统的异常振动与噪声的诊断方法，了解机械故障诊断的双特征法。3. 学习

15、伺服超差的分析与排除的一般方法。4. 认识与掌握监测系统及反馈环节的构成、常见故障与成因。尤其是分析传感器部分的常见故障的现象，检查并排除故障。5. 综合各诊断方法，并学习故障档案的建立方法。二、 实训要求根据故障现象与报警提示，画出相关部分的系统框图。按数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则，画出故障判别流程图，采用合理的分析方法进行诊断，予以故障定位。三、实训内容与步骤实训内容：MNC863T数控车床故障现象一：任何方式都无法启动X轴无报警显示。（失控现象）维修手册p12 故障现象二：MNC853T数控车床机床通电后不能动作，无报警显示。维修p10故障现象三：X轴运动速度单向不稳、时而

16、21#报警。维修p11故障现象四：X轴伺服超差，无报警。故障现象五：MNC853T加工精度低，工件加工表面上出现均匀条纹。（本体+刀工+伺服+位检）系统组成框图（先软后硬查参数）维修p15螺纹不准故障现象六：主轴系统异常振动与噪声。p12、13故障现象七：主轴不转，无任何报警。维修p14G32指令不执行故障现象八：机械手不动作维修档案实训步骤： 1 认真分析每一故障现象，找出故障特征，判出故障类型。2 画出相关的系统框图，进行故障大定位。3 罗列所有可能的故障成因。按故障诊断的基本思路与判断原则，画出故障判别流程图或动作流程图。4. 故障点的合理测试，进行故障定位。四、实训报告要求1 画出相应每个故障现象的有关部分的系统框图。2 分析讨论上述故障现象、判断故障类型、故障大定位、罗列故障成因并画出判断流程图或相关