机电一体化毕业论文设计1

1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 姓 名： 编 号： 平顶山工业职业技术学院 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 专业 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目： a编制设计 b设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 系（部）主 任 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 系 专业，学生 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨

2、论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 专业 年级 毕业设计（论文）题目： 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 摘要数控技术是集计算机技术、自动控制技术、测试技术和机械制造技术为一体的综合性高新技术，它将机械装备的功能、可靠性、效率、质量及自动化程度等提高到一个新的水平。数控机床故障诊断及维护在内容、手段和方法上与传统机床

3、有很大的区别，具备数控机床故障诊断技术是正确使用数控机床的基础。数控的故障诊断是数控机床使用中重要组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的主要因素之一。关键词：数控技术 故障诊断abstractthe numerical control technology is the collection computer technology， the automatic control technology， the test technology and the machine manufacture technology is a body comprehensive high technolog

4、y and new technology， it the function， the reliability， the efficiency， the quality and the automaticity which equips the machinery and so on enhance to a new level. the numerical control engine bed breakdown diagnosis and the maintenance in the content， the method and the method has the very big di

5、fference with the traditional engine bed， has the numerical control engine bed breakdown diagnosis technology is the correct use numerical control engine bed foundation. the numerical control breakdown diagnosis is in the numerical control engine bed use the important constituent， also is at present

6、 restricts one of numerical control engine bed display function primary factors.key words: numerical control technology breakdown diagnosis目录第一章数控机床简介41.1 数控机床的概念41.2 数控机床的组成51.3 数控机床分类（按加工工艺及机床用途的类型分类）61.4 数控机床使用中应注意的事项6第二章故障的基本概念及分类72.1 故障的概念72.2 故障的分类72.2.1 故障分类的目的:72.2.2故障的分类72.2.3数控机床维修的特点8第三章数

7、控机床故障诊断93.1故障的调查与分析93.2数控机床故障诊断原则：93.3 数控机床的故障诊断技术103.4数控机床的常见故障排除方法113.5 常见电气故障排除方法16第四章数控机床的维护与保养174.1 数控系统日常的维护174.2 数控机床维护与保养174.2.1.数控机床维护与保养的目的和意义174.2.2.数控机床维护与保养的基本要求174.2.4 数控机床维护与保养的内容214.2.5 数控系统的使用检查22致谢25参考文献26第一章 数控机床简介 图1-1 数控机床外形1.1 数控机床的概念数控（nc)机床是一种通过编码指令编制零件加工程序，使刀具沿着程序编制的轨迹自动定位的机

8、床。它是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造业渗透而形成的机电一体化产品。数控机床的核心是他的控制单元即数控系统。数控（nc)机床技术范围覆盖很多领域包括：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术;（6）软件技术；1.2 数控机床的组成数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。（1）数控装置（数控系统的核心）由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过plc对伺服驱动装置的控制。（2）伺服驱动装

9、置是数控装置和机床主机之间的联结环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。（3）检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。（4）机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等）1.3 数控机床分类（按加工工艺及机床用途的类型分类）（1）金属切削类：数控车床、数控铣床、数控磨床、加工中心等（2）金属成型类：数控压力机、数控弯管机、数控旋压机等（3）特种加工类：电火花线切割机、数控激光加工机等（4）测量、绘图类：三坐标测量仪等1.4 数控机床使用中应注意的事项

10、使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：(1)机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；(2)非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；(3)除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；(4)修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正

11、常后再使用机床；(5)机床的plc程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；(6)建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；(7)机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。第二章 故障的基本概念及分类2.1 故障的概念故障：数控机床部分或全部丧失了原本功能（1）数控机床功能降低，但是没有完全丧失功能，产生故障的 原因可能是自然寿命。（2）工作环境影响，性能参数的变化，误操作等原因；故障诊断：在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统

12、各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要的检测手段，查明故障的部位和原因并提出有效的维修对策。2.2 故障的分类2.2.1 故障分类的目的:从数控机床下同德侧面对故障进行分析和研究。数控机床和数控加工设备故障可以按故障形成的原因，故障的程度。故障形成的速度。故障发生的频率和故障造成的后果进行分类。2.2.2故障的分类（1）按起因分类内在薄弱性故障:是指由于设计，制造和装配小当，机床存在某些薄弱环节所造成的故障。磨损性故障：是指纹控机床或数控加工设备在使用过程中，因正常磨损而引发的故障，它反映了机床的寿命。错用性故障：于管理或操作失误而造成的故障。外在薄弱性故障也叫关联性故障，后

13、两种非关联性故障。（2）按程度分类局部性故障：指数控机床或数控加工设备某部分丧失功能，但不影响整机的功能。整机性故障：指数控机床或数控加工设备某部分丧失功能，造成了整机功能无法实观（3）按发生状分类逐渐性故障：指数控机床或数控加工设备的零部件功能指标逐渐恶化，但可以继续运行。急剧性故障：指数控机床或数控加工在正常使用的过程中，事先并无任何故障征兆出现，而突然出现的故障。（4）按发生频率分类偶发性故障：指故障发生的频率较低。多发性故障：指经常发生的故障。（5）按造成的后果分类一般性故障：指数控机位或数控加工设备的某些零件的功能降低，影响整机的运行。严重故障：指数控机床或数控加工设备的某些零部件丧

14、失功能，造成停机恶性故障：指数控机床或数控加工设备遭受严重损伤，甚至危及人身安全（6）按诊断方式分类有诊断显示故障和无诊断显示故障两种。（7）按故障严重程度分类危险性故障：数控系统发生故障时，机床安全保护系统在需要动作时，因故障失去保护动作，造成人身或设备事故。安全性故障：机床安全保护系统在不需要动作时发生动作，引起机床不能启动（8）按故障发生性质分类软件故障：程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。硬件故障：电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。干扰故障：由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。（9）按故障发生部位分类主机

15、故障：由于机械部件安装、调试、操作使用不当；导轨主轴等部件的干涉、摩擦过大；机械零件的损坏、连接不良等原因引起的故障。电气控制系统故障：通常可分为“弱点”故障和“强电”故障两大类。(10)按故障性质分类确定性故障：控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一个条件必会发生的故障。随机性故障：在工作过程中偶然发生的故障。2.2.3数控机床维修的特点（1）数控机床是高投入、高精度、高效率的自动化设备；（2）一些重要设备处于关键的岗位和工序，因故障停机时，影响产量和质量；（3）数控机床在电气控制系统和机械结构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一定的难度。第三章 数控机床故障诊断3.1故障的调查与分析这是排故的

16、第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作： （1）询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。 （2）现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。 （3）故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊

17、断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。 （4）确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。 （5）排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。 3.2数控机床故障诊断原则：（1） 先外部后内部现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障的发生则并非系统本身原因而引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也

18、会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外到内逐一进行检查，尽量避免随意的启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度，降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。（2） 先机械后电气一般来说，机械故障较易发现，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先注意排除机械性故障。（2） 先静态后动态先在机床断电的静态状态，通过了解、观察、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大，确认完成后，方可给机床通电，在运行状态下，进行动态观察、检验、测试，查找故障。而对通电后会发生的破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。(3) 先简单后

19、复杂当出现多种故障互相交织，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。3.3 数控机床的故障诊断技术数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价cnc数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种cnc系统的诊断技术大致可分为以下几类：数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高

20、级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价cnc数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种cnc系统的诊断技术大致可分为以下几类：（1） 起动诊断 起动诊断是指cnc系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如 cpu、存储器、i/o 等单元模块，以及mdi/crt单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则，将在crt画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。（2） 在线诊断 在线诊断是指通过cnc系统的内装程序，在

21、系统处于正常运行状态时对cnc系统本身及cnc装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电，在线诊断就不会停止。 在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条，常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说，0表示断开状态，1表示接通状态，借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示，如利用i/o接口状态显示，再结合plc梯形图和强电控制线路图，用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类：过热报警类；系统报警类；存储报警类；编程/设定类；伺服类；行程开关报

22、警类；印刷线路板间的连接故障类。（3）离线诊断 离线诊断是指数控系统出现故障后，数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱机）检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某部分电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。（4） 现代诊断技术 随着电信技术的发展，ic和微机性价比的提高，近年来国外已将一些新的概念和方法成功地引用到诊断领域。1.通信诊断也称远程诊断，即利用电话通讯线把带故障的cnc系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。如西门子公司在cnc系统诊断中采用了这种诊断功能，用户把cnc系统中专用的“通信接口”连接

23、在普通电话线上，而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上，然后由计算机向 cnc系统发送诊断程序，并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论，随后将诊断结论和处理办法通知用户。通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断，维修人员不必亲临现场，只需按预定的时间对机床作一系列运行检查，在维修中心分析诊断数据，可发现存在的故障隐患，以便及早采取措施。当然，这类cnc系统必须具备远程诊断接口及联网功能2.自修复系统就是在系统内设置有备用模块，在cnc系统的软件中装有自修复程序，当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时，系统一方面将故障信息显示在crt上，同时自动寻找是否有

24、备用模块，如有备用模块，则系统能自动使故障脱机，而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。需要注意的是，机床在实际使用中也有些故障既无报警，现象也不是很明显，对这种情况，处理起来就不那样简单了。另外有此设备出现故障后，不但无报警信息，而且缺乏有关维修所需的资料。对这类故障的诊断处理，必须根据具体情况仔细检查，从现象的微小之处进行分析，找出它的真正原因。要查清这类故障的原因，首先必须从各种表面现象中找山它的真实故障现象，再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前，首先必须了解以下情况：故障是

25、在正常工作中出现还是刚开机就出现的；出现的次数是第一次还是已多次发生；确认机床加工程序的正确性。3.4数控机床的常见故障排除方法图3-1 维修流程图由于数控机床故障比较复杂，同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试，往往是一个报警号指示出众多的故障原因，使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法：（1）直观检查法直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，确定故障范围，可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上，然后再进行排除。一般包括：1.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等；2.目视：总体查看机床各部分工作状

26、态是否处于正常状态，各电控装置有无报警指示；局部查看有无保险烧断，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等；3.触摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件，尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障；4.通电：是指为了检查有无冒烟、打火，有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障，必须排除后方可通电。例：一台数控加工中心在运行一段时间后，crt显示器突然出现无显示故障，而机床还可继续运转。停机后

27、再开又一切正常。观察发现，设备运转过程中，每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时，crt显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后，故障消除。（2） 初始化复位法 一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。 例子：一台数控车床当按下自动运行键，微机拒不执行加工程序，也不显示故障自检提示，显示屏幕处于复位状态（只显示菜单）。有时手动、编辑功能正常，检查用

28、户程序、各种参数完全正确；有时因记忆电池失效，更换记忆电池等，系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最（显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸）。排除方法：采用初始化复位法使系统清零复位（一般要用特殊组合健或密码）。（3）自诊断法 数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分，并显示出故障的大体部位（故障代码）。 1.硬件报警指示：是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知

29、指示内容及故障原因与排除方法； 2.软件报警指示：系统软件、plc程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。（4）功能程序测试法 功能程序测试法是将数控系统的g、m、s、t、f功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上，如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合：1. 机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起；2. 数控系统出现随机性故障，一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性个好；3. 闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对

30、数控机床进行定期检修时。 例：一台fanuc9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象，表面粗糙度极差。在运行测试程序时，直线、圆弧插补时皆无爬行，由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成，而编程时又使用了正确定位外检查c61指令之故。将程序中的g61取消，改用g64后，爬行现象消除。 （5）备件替换法 用好的备件替换诊断出坏的线路板，即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动，使机床迅速投入正常运转。 对于现代数控的维修，越来越

31、多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间，使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行，还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同，若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。 一般不要轻易更换cpu板、存储器板及电地，否则有可能造成程序和机床参数的丢失，使故障扩大。 例：一台采用西门子sinumerik system 3系统的数控机床，其plc采川s5130w/b，一次发生故障时，通过nc系统pc功能输入的r参数，在加工中不起作用，不能更改加上程序中r参数的数值。通过对nc系统工作原理及故障现象的分析，认为plc的主板有问

32、题，与另一台机床的主板对换后，进一步确定为plc主板的问题。经专业厂家维修，故障被排除。（6）交叉换位法 当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换，从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅要硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。 例：一台数控车床出现x向进给正常，z向进给出现振动、噪音大、精度差，采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基

33、本正常，疑是z轴步进电动机及其引线开路或z轴机械故障。遂将z轴电机引线换到x轴电机上，x轴电机运行正常，说明z轴电动机引线正常；又将x轴电机引线换到z轴电机上，故障依旧；可以断定是z轴电动机故障或z轴机械故障。测量电动机引线，发现一相开路。修复步进电动机，故障排除。（7）参数检查法 系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数，参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 cmos ram中，一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素，使个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，可通过核对、修正参数，将故障排除。 例：一台

34、数控铣床上采用了测量循环系统，这一功能要求有一个背景存贮器，调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定，经设定后该功能正常。 又如：一台数控车床数控刀架换对突然出现故障，系统无法自动运行，在手动换刀时，总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查，发现一个手册上没有说明的参数p20变为20，经查有关资料p20是刀架换刀时间参数，将其清零，故障排除。有时由于用户程序和参数错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的程序自诊断功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。（8）测量比较法 cnc系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整和维修方便，在印刷线路板上设计了一些

35、检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。（9）敲击法 当系统故障表现为有时正常有时不正常时，基本可以断定为元器件接触不良或焊点开焊，利用敲击法检查时，当敲击到虚焊或接触不良的故障部位时，故障就会出现。（10）局部升温法 数控系统经过长期运行后元件均要老化，性能变坏。当它们尚未完全损坏时，出现的故障就会时有时无。这时用电烙铁或电吹风对被怀疑的元件进行局部加温，会使故障快速出现。操作时，要注意元器件的温度参数等，注意不要损坏好的元器件（11）原理分析法 根据数控系统的组成

36、原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数，如电压值和波形，使用仪器仪表进行测量、分析、比较，从而确定故障部位。 除以上常用的故障检测方法之外，还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之，根据不同的故障现象，可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析，才能逐步缩小故障范围，较快地排除故障。3.5 常见电气故障排除方法（1）电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难

37、免出现由电源而引起的故障。（2）数控系统位置环故障 1.位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。2.坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。3.机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。4.机床动态特性变差，工件加工质量下降，甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的；对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态，应在机械故障基本排

38、除后重新进行最佳化调整。5.偶发性停机故障。这里有两种可能的情况：一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障，一般情况下机床断电后重新通电便会消失；另一种情况是由环境条件引起的，如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视，例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近，电柜长时间开门运行，附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障，严重的还会损坏系统与机床，务必注意改善第四章 数控机床的维护与保养4.1 数控系统日常的维护数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系

39、统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。4.2 数控机床维护与保养4.2.1.数控机床维护与保养的目的和意义数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械设计和制造等先进技术的高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品；。与普通机床相比较，数控机床不仅具有零件加工精度高、生产效率高、产品质量稳定自动化程度极高的特点，而且它还可以完成普通机床难以完

40、成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位显得愈来愈为重要。我们甚至可以这样说：在机械制造业中，数控机床的档次和拥有量，是反映一个企业制造能力的重要标志。但是，我们应当清醒地认识到：在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标,这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切相关。 与此同时，我们还应当注意到：数控机床维修的概念，不能单纯地理解是数控系统或者是数控机床的机械部分和其它部分在发生故障时，仅仅是依靠维修人员如何排除故障和及时修复，使数控机床能够尽早地投入使用就可以了，这

41、还应包括正确使用和日常保养等工作。综上两方面所述，只有坚持做好对机床的日常维护保养工作，才可以延长元器件的使用寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床长时间稳定工作；也才能充分发挥数控机床的加工优势，达到数控机床的技术性能，确保数控机床能够正常工作，因此，这无论是对数控机床的操作者，还是对数控机床的维修人员来说，数控机床的维护与保养就显得非常重要，我们必须高度重视。4.2.2.数控机床维护与保养的基本要求 我们懂得了数控机床的维护与保养的目的和意义后，还必须明确其基本要求。主要包括：（1）在思想上要高度重视数控机床的维护与保养工作，尤其是对数控机床的操作者更应如此，我们不

42、能只管操作，而忽视对数控机床的日常维护与保养。（2）提高操作人员的综合素质 数控机床的使用比使用普通机床的难度要大，因为数控机床是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽，即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识；再有，由于其电气控制系统中的cnc系统升级、更新换代比较快，如果不定期参加的专业理论培训学习，则不能熟练掌握新的cnc系统应用。因此对操作人员提出的素质要求是很高的。为此，必须对数控操作人员进行培训，使其对机床原理、性能、润滑部位及其方式，进行较系统的学习，为更好的使用机床奠定基础。同时在数控机床的使用与管理方面，制定一系列切合实际、行之有效的措施。 （3）要为数控机床创造一个

43、良好的使用环境 由于数控机床中含有大量的电子元件，它们最怕阳光直接照射，也怕潮湿和粉尘、振动等，这些均可使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常。为此，对数控机床的使用环境应做到保持清洁、干燥、恒温和无振动；对于电源应保持稳压，一般只允许10% 波动。（4）严格遵循正确的操作规程无论是什么类型的数控机床，它都有一套自己的操作规程，这既是保证操作人员人身安全的重要措施之一，也是保证设备安全、使用产品质量等的重要措施。因此，使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有时，应先使其空转几分钟；并要特别注意使用中注意开机、关机的顺序和注意事项。各类数控机床的操作规

44、程具体见后面6.5。（5）在使用中，尽可能提高数控机床的开动率在使用中，要尽可能提高数控机床的开动率。对于新购置的数控机床应尽快投入使用，设备在使用初期故障率相对来说往往大一些，用户应在保修期内充分利用机床，使其薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内得以解决。如果在缺少生产任务时，也不能空闲不用，要定期通电，每次空运行 1 小时左右，利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。（6）要冷静对待机床故障，不可盲目处理。机床在使用中不可避免地会出现一些故障，此时操作者要冷静对待，不可盲目处理，以免产生更为严重的后果，要注意保留现场，待维修人员来后如实说明故障前后的情况，并参与共同分析问题，尽早排除故障

45、。故障若属于操作原因，操作人员要及时吸取经验，避免下次犯同样的错误。（7）制定并且严格执行数控机床管理的规章制度除了对数控机床的日常维护外，还必须制定并且严格执行数控机床管理的规章制度。主要包括：定人、定岗和定责任的“三定”制度，定期检查制度，规范的交接班制度等。这也是数控机床管理、维护与保养的主要内容。4.2.3.数控机床维护与保养的点检管理 由于数控机床集机、电、液、气等技术为一体，所以对它的维护要有科学的管理，有目的地制定出相应的规章制度。对维护过程中发现的故障隐患应及时清除，避免停机待修，从而延长设备平均无故障时间，增加机床的利用率。开展点检是数控机床维护的有效办法。以点检为基础的设备

46、维修是日本在引进美国的预防维修制的基础上发展起来的一种点检管理制度。点检就是按有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时的检查和维护。其优点是可以把出现的故随和性能的劣化消灭在萌芽状态，防止过修或欠修，缺点是定期点检工作量大。这种在设备运行阶段以点检为核心的现代维修管理体系，能达到降低故降率和维修费用，提高维修效率的目的。我国自20世纪80年代初引进日本的设备点检定修制，把设备操作者、维修人员和技术管理人员有机地组织起来按照规定的检查标准和技术要求，对设备可能出现问题的部位，定人、定点、定量、定期、定法地进行检查、维修和管理，保证了设备持续、稳定地运行，促进丁生产发展和经营效益的提高。数控机床的

47、点检，是开展状态监测和故障诊断工作的基础，主要包括下列内容：（1） 定点 首先耍确定一台数控机床有多少个维护点，科学地分析这台设备，找准可能发生故障的部位。只要把这些维护点“看住”，有了故障就会及时发现。（2） 定标 对每个维护点要逐个制订标准，例如间隙、温度、压力、流量、松紧度等等，都要有明确的数量标准，只要不超过规定标准就不算故障。（3） 定期 多长时间检查一次，要定出检查周期。有的点可能每班要检查几次，有的点可能一个或几个月检查一次要根据具体情况确定。（4） 定项 每个维护点检查哪些项目也要有明确规定。每个点可能检查一项，也可能检查几项。（5） 定人 由谁进行检查，是操作者、维修人员还是

48、技术人员,应根据检查部位和技术精度要求，落实到人。（6） 定法 怎样检查也要有规定，是人工观察还是用仪器测量,是采用普通仪器还是精密； （7） 检查 检查的环境、步骤要有规定，是在生产运行中检查还是停机检查，是解体检查还是不解体检查。（8） 记录 检查要详细做记录，并按规定格式填写清楚。要填写检查数据及其与规定标准的差值、判定印象、处理意见，检查者要签名并注明检查时间。（9） 处理 检查中间能处理和调整的要及时处理和调整，并将处理结果记人处理记录。没有能力或没有条件处理的，要及时报告有关人员，安排处理。但任何人、任何时间处理都要填写处理记录。（10） 分析 检查记录和处理记录都要定期进行系统分析，找出薄弱“维护点”，即故障率高的点或损失大的环节，提出意见，交设计人员进行改进设计。 数控机床的点检可分为日常点检和专职点捡二个层次。日常点检负责对机床的一般部件进行点检，处理和检查机床在运行过程中