数控设备安装与维修教案

1、数控设备安装与维修数控设备安装与维修第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 数控机床故障诊断与维修基础数控机床故障诊断与维修基础第三章第三章 数控机床的故障预防数控机床的故障预防第四章第四章 数控机床机械结构故障诊断数控机床机械结构故障诊断数控设备安装与维修课程的基本要求与特点课程的基本要求与特点 熟悉数控机床各组成部分的工作原理与熟悉数控机床各组成部分的工作原理与结构结构 确立数控机床故障诊断的基本思路与实确立数控机床故障诊断的基本思路与实施诊断的步骤及注意事项施诊断的步骤及注意事项 掌握常用测试仪器的使用方法掌握常用测试仪器的使用方法 通过理论和实训环节的教学，能实施对通过理论和实训环节的教学

2、，能实施对数控机床的故障分析和诊断。数控机床的故障分析和诊断。 课程涉及内容广，故障检测、分析难度课程涉及内容广，故障检测、分析难度高高第一章 绪论教学目的与要求教学目的与要求1.1.掌握设备故障诊断与维修的基本概念掌握设备故障诊断与维修的基本概念 2. 2.了解设备故障诊断与维修的目的与意了解设备故障诊断与维修的目的与意义以及最新发展方向义以及最新发展方向重点与难点重点与难点 1 1、数控故障发生规律、数控故障发生规律 2 2、数控机床故障诊断的内容与方法、数控机床故障诊断的内容与方法第一章第一章 绪论绪论一、设备故障诊断与维修基本概念设备故障诊断与维修基本概念 1.1.设备故障诊断技术设备

3、故障诊断技术故障定义：故障是设备或零部件丧失了规定功能的故障定义：故障是设备或零部件丧失了规定功能的一种状态一种状态故障含义：有两层故障含义：有两层故障诊断故障诊断: :在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因的部位和原因, ,提出有效的维修对策。提出有效的维修对策。机械设备功能失效机械设备功能失效机械设备偏离正常功能机械设备偏离正常功能数控设备使用寿命数控设备使用寿命故障

4、频率曲线故障频率曲线 故障发生规律：遵循浴盆曲线故障发生规律：遵循浴盆曲线t1t1磨合期磨合期t2t2正常使用期正常使用期t3t3损耗期损耗期1、设备故障诊断技术设备故障诊断技术故障发生规律对维修指导意义：故障发生规律对维修指导意义： 设备磨合期很少有器质性故障，出现故障设备磨合期很少有器质性故障，出现故障多为设备不适性小故障，一般好解决多为设备不适性小故障，一般好解决 正常运行时，故障率很低且几近相等，正常运行时，故障率很低且几近相等，一般不需很多备件库存，只需存储一些易一般不需很多备件库存，只需存储一些易损件损件 在设备进入磨损期前安排大在设备进入磨损期前安排大( (项项) )修，并开修，

5、并开始考虑备件库存，当费用太高，可考虑报始考虑备件库存，当费用太高，可考虑报废更新设备废更新设备 是确定设备保质期和设备折旧年限的理论是确定设备保质期和设备折旧年限的理论依据依据、设备故障诊断基本内容和方法 基本内容基本内容设备运行状态监测设备运行状态监测设备运行状态趋势预报设备运行状态趋势预报故障性质、故障原因确定故障性质、故障原因确定、设备故障诊断基本内容和方法 基本方法基本方法 简易诊断法：借助一般检查工具，查阅有简易诊断法：借助一般检查工具，查阅有关技术档案资料或通过问、看、摸、听、关技术档案资料或通过问、看、摸、听、嗅等实用诊断方法进行嗅等实用诊断方法进行 精密诊断法：借助先进测试手

6、段对设备进精密诊断法：借助先进测试手段对设备进行精确的定量的检测与分析行精确的定量的检测与分析、设备维修、设备维修维修种类维修种类定义定义特点特点应用场合应用场合事后维修事后维修是一种出现故障后再修是一种出现故障后再修理的维修方式理的维修方式非计划性维修非计划性维修适用于不太影响生产且适用于不太影响生产且发生故障易处理非主要发生故障易处理非主要设备设备定期维修定期维修又叫计划维修，是以时又叫计划维修，是以时间为基础的预防维修方间为基础的预防维修方式式可事先准备，不可事先准备，不影响生产，但易影响生产，但易造成浪费造成浪费应用于已掌握机床磨损应用于已掌握机床磨损规律或在生产线中平时规律或在生产线

7、中平时难于停机的机床难于停机的机床状态维修状态维修是一种以机床技术状态是一种以机床技术状态为基础的预防与维修方为基础的预防与维修方式式可事先准备，不可事先准备，不影响生产，费用影响生产，费用合理，但需停机合理，但需停机检测检测适用于连续运转机床、适用于连续运转机床、利用率高的重点、精密、利用率高的重点、精密、稀有机床稀有机床改善维修改善维修是一种为消除机床先天是一种为消除机床先天性缺陷或頻发事故而对性缺陷或頻发事故而对机床局部结构进行设计机床局部结构进行设计改进的一种维修方式改进的一种维修方式可改善和提高机可改善和提高机床可靠性和精度床可靠性和精度适用于机床存在先天性适用于机床存在先天性缺陷或

8、故障頻发机床缺陷或故障頻发机床二、数控机床故障诊断与维修目的二、数控机床故障诊断与维修目的1.1. 基本概念基本概念数控机床除了具有高精度、高效率和高技术的要数控机床除了具有高精度、高效率和高技术的要求外，还应该具有高可靠性。求外，还应该具有高可靠性。衡量的指标有：衡量的指标有：可靠性：可靠性：平均无故障时间：平均无故障时间：mtbf= =总工作时间总工作时间/ /总总故障次数故障次数平均修复时间：平均修复时间：mttr= =总故障停机时间总故障停机时间/ /总故障次数总故障次数平均有效度：平均有效度：a=mttr/(mbtf+mttr)二、数控机床故障诊断与维修目的二、数控机床故障诊断与维修

9、目的2.诊断与维修目的诊断与维修目的 提高机床的可靠性（平均有效度提高机床的可靠性（平均有效度a a）3.3.措施措施（1 1）加强日常维护保养以延长平均无故）加强日常维护保养以延长平均无故障时间障时间（2 2）当设备出现故障时要尽快诊断出故）当设备出现故障时要尽快诊断出故障原因并加以修复障原因并加以修复三、三、 故障诊断与维修技术的新发展故障诊断与维修技术的新发展 1. 1.通讯诊断通讯诊断( (远程、海外诊断）远程、海外诊断） 用户机床的通讯口通过电话线和维用户机床的通讯口通过电话线和维修中心的专用通讯诊断计算机相连。修中心的专用通讯诊断计算机相连。 计算机发诊断程序计算机发诊断程序 用户

10、测试数据用户测试数据 计算机诊断结果和处理方法计算机诊断结果和处理方法 用户用户 特点：实用简便；特点：实用简便； 有一定的局限性有一定的局限性 2. 2. 自修复系统自修复系统 当诊断软件发现数控机床在运行中某当诊断软件发现数控机床在运行中某一模块有故障时，系统在一模块有故障时，系统在crtcrt上显示的同上显示的同时，自动寻找备用模块并接上。时，自动寻找备用模块并接上。 特点：实用但成本比较高，而且只特点：实用但成本比较高，而且只适适合总线结构的合总线结构的cnccnc系统。系统。三、三、 故障诊断与维修技术的新发展故障诊断与维修技术的新发展 3. 3. 人工智能专家故障诊断系统人工智能专

11、家故障诊断系统 三、故障诊断与维修技术的新发展三、故障诊断与维修技术的新发展 4. 4. 人工神经元网络人工神经元网络( (ann) )诊断诊断 ann具有联想、容错、记忆、自适具有联想、容错、记忆、自适应、自学习和处理复杂多模式故障等特应、自学习和处理复杂多模式故障等特点。这种方法将被诊断的系统的症状作点。这种方法将被诊断的系统的症状作为网络的输入，将按一定数学模型所求为网络的输入，将按一定数学模型所求得的故障原因作为网络的输出，并且神得的故障原因作为网络的输出，并且神经网络将经过学习所得到的知识以分布经网络将经过学习所得到的知识以分布的方式隐存在网络上，每个输出神经元的方式隐存在网络上，每

12、个输出神经元对应着一个故障原因。对应着一个故障原因。第二章数控机床故障诊断与维修基础第二章数控机床故障诊断与维修基础第一节第一节 概述概述第二节第二节 数控机床的故障及故障分类数控机床的故障及故障分类第三节第三节 数控机床故障诊断与维修基础知识数控机床故障诊断与维修基础知识第四节第四节 数控机床故障诊断与维修数控机床故障诊断与维修 一般步骤和原则一般步骤和原则第五节第五节 故障处理故障处理第二章数控机床故障诊断与维修第二章数控机床故障诊断与维修基础基础 教学目的与要求教学目的与要求（1）了解数控设备的组成及分类了解数控设备的组成及分类；（2）了解数控设备故障分类方法了解数控设备故障分类方法；（

13、3）掌握数控设备故障诊断的常用工具与仪器的用掌握数控设备故障诊断的常用工具与仪器的用途与使用方法；途与使用方法；（4 4）掌握数控设备故障常规处理方法以及故障诊断）掌握数控设备故障常规处理方法以及故障诊断与维修的基本原则；与维修的基本原则； 重点与难点重点与难点1 1、常用工具与仪器的用途与使用方法、常用工具与仪器的用途与使用方法2 2、资料的查阅和使用方法、资料的查阅和使用方法 第一节 概述一、数控机床的组成一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、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，检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入再加上程序

14、的输入/ /输出设备、可编程控制输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。器、电源等辅助部分。 1. 1. 数控装置数控装置( (数控系统的核心数控系统的核心) )由硬件由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、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，实译码、运算插补等转变成控制指令，实现直接或通过现直接或通过plcplc对伺服驱动装置的控制。对伺服驱动装置的控制。 2. 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，间的联接环节，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

15、动。经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。 3. 3. 检测反馈装置是通过检测元件将执行元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。来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 4. 机床本体是数控机床的机械结构件（床身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、主轴和进给机构等箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等第二第二 章章 数控机床故障诊断数控机床故障诊断 与维修基础与维修基础第二节、数控机床故障及故障分类第二节、数控机床故障及故障分类1.1.故

16、障的分类故障的分类 1 1）从故障的起因分类）从故障的起因分类 关联性故障关联性故障与系统的设计、结构与系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。随机性）。 非关联性故障非关联性故障与系统本身结构、与系统本身结构、制造无关的故障。制造无关的故障。 2 2）从故障发生的状态分类）从故障发生的状态分类 突发故障突发故障发生前无故障征兆，使发生前无故障征兆，使用不当。用不当。 渐变故障渐变故障发生前有故障征兆，逐发生前有故障征兆，逐渐严重。渐严重。3 3）按故障发生的性质分按故障发生的性质分系统性故障系统性故障-指在一定条件下必然会发生指在一定条件

17、下必然会发生的故障的故障随机性故障随机性故障-指在相同下指在相同下, ,只只偶然出现一偶然出现一两次的故障两次的故障. .4 4）按故障发生的部位分类）按故障发生的部位分类 软件故障软件故障程序编制错误、参数设置程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障硬件故障电子元器件、润滑系统、电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。坏造成。 5 5）按故障发生的原因分按故障发生的原因分 自身故障自身故障-指由于自身原因引起的指由于自身原因引起的故障故障 外部故障外部故障-由于外界环境变化超出由于外

18、界环境变化超出机床规定范围而造成的故障，如机床规定范围而造成的故障，如干干扰故扰故障，由于系统工艺、线路设计、电源地障，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线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。而产生。 4 4）按故障发生后果分类）按故障发生后果分类 破坏性故障破坏性故障数控系统发生故障时，机床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。这去保护动作，造成人身或设备事故。这类故障不能重演类故障不能重演 安全性故障安全性故障机床安全保护系统在不需要机床安全保护系统在不需要动作时发生动作

19、，引起机床不能起动。动作时发生动作，引起机床不能起动。 6)6)按故障发生有无报警分按故障发生有无报警分 有故障报警显示的故障有故障报警显示的故障-能根据数控能根据数控系统自诊断功能提示系统自诊断功能提示, ,较容易找到故障原较容易找到故障原因因 无故障报警显示的故障无故障报警显示的故障-故障发生后故障发生后无报警显示无报警显示 2. 2. 数控机床维修的特点数控机床维修的特点 1 1）数控机床是高投入、高精度、高效）数控机床是高投入、高精度、高效率的自动化设备；率的自动化设备； 2 2）一些重要设备处于关键的岗位和工）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；序，因故障

20、停机时，影响产量和质量； 3 3）数控机床在电气控制系统和机械结）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构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一定的难度。定的难度。第三节、第三节、数控机床故障诊断数控机床故障诊断 与维修基础知识与维修基础知识、诊断常用的仪器仪表及工具、诊断常用的仪器仪表及工具（1 1）仪器仪表）仪器仪表万用表万用表可测电阻、交、直流电压、电流可测电阻、交、直流电压、电流 指针式：有测量过程指针式：有测量过程 数字式：直接读数数字式：直接读数相序表相序表可检查直流驱动装置输入电流的可检查直流驱动装置输入电流的 相序相序双踪示波器双踪示波器检查信号波形检查

21、信号波形钳形电流表钳形电流表不断线检测电流不断线检测电流脉冲发生笔与逻辑测试笔脉冲发生笔与逻辑测试笔 对芯片或功能电路板的输入注入逻辑对芯片或功能电路板的输入注入逻辑电平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平，电平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平，以判别其功能正常与否。以判别其功能正常与否。机械故障诊断仪机械故障诊断仪 对机械故障进行检测、分析与诊断。对机械故障进行检测、分析与诊断。 （）（） 工具工具 “+ +”、“一一”螺丝刀、钳子、镊子、螺丝刀、钳子、镊子、烙铁等烙铁等 第三节、数控机床故障诊断第三节、数控机床故障诊断 与维修基础知识与维修基础知识、诊断用技术资料、诊断用技术资料 数控系统操作手册

22、数控系统操作手册 数控系统编程手册数控系统编程手册 数控系统安装与维修手册数控系统安装与维修手册 伺服驱动系统使用说明书伺服驱动系统使用说明书 数控机车的技术资料对故障分析与诊断数控机车的技术资料对故障分析与诊断 非常重要，必须认真仔细地阅读，并对非常重要，必须认真仔细地阅读，并对照机床实物，做到心中有数。一旦机床照机床实物，做到心中有数。一旦机床 发生故障，再进行分析的同时查阅资料。发生故障，再进行分析的同时查阅资料。、诊断用技术资料、诊断用技术资料数控机床生产厂家必须向用户提供安装、数控机床生产厂家必须向用户提供安装、使用与维修有关的技术资料，主要有：使用与维修有关的技术资料，主要有： 数

23、控机床电气使用说明书数控机床电气使用说明书 数控机床电气原理图数控机床电气原理图 数控机床电气连接图数控机床电气连接图 数控机床结构简图数控机床结构简图 数控机床参数表数控机床参数表 数控机床数控机床plcplc控制程序控制程序、对维修人员素质要求 专业知识面要宽专业知识面要宽 有较强的动手能力有较强的动手能力 能阅读英文技术文能阅读英文技术文献第四节 诊断与维修的一般步骤与原则 先外部后内部先外部后内部 先机械后电气先机械后电气 先静后动先静后动 先公用后专用先公用后专用 先简单后复杂先简单后复杂 先一般后特殊先一般后特殊1.1. 一般步骤一般步骤 深入故障现场深入故障现场, ,掌握充分的故

24、障信息掌握充分的故障信息 分析故障原因分析故障原因, ,确定检查的方法和步骤确定检查的方法和步骤 故障的检测和排除故障的检测和排除2.2. 基本原则基本原则数控机床故障诊断一般步骤数控机床故障诊断一般步骤一、故障诊断步骤一、故障诊断步骤 当数控机床发生故障时，一般不要关断当数控机床发生故障时，一般不要关断电源，对出现的信号和现象作好记录电源，对出现的信号和现象作好记录. . 1. 1.尤其注意以下的故障信息：尤其注意以下的故障信息： crtcrt显示的报警号和报警提示及报警灯显示的报警号和报警提示及报警灯 如无报警，了解系统处于何种工作状态？如无报警，了解系统处于何种工作状态？系统的工作方式诊

25、断结果系统的工作方式诊断结果 当前程序段、执行何种指令和何种操作当前程序段、执行何种指令和何种操作数控机床故障诊断一般步骤数控机床故障诊断一般步骤一、故障诊断步骤一、故障诊断步骤 故障发生在何种速度下？轴处于什么位故障发生在何种速度下？轴处于什么位置、与指令值的误差量有多大？置、与指令值的误差量有多大？ 以前是否发生过类似故障？现场有否现以前是否发生过类似故障？现场有否现象？故障是否重复发生？象？故障是否重复发生？ 有无其它偶然因数，突然停电、电源电有无其它偶然因数，突然停电、电源电压波动较大、打雷、某部位进水和外部压波动较大、打雷、某部位进水和外部干扰等干扰等数控机床故障诊断一般步骤数控机床

26、故障诊断一般步骤一、故障诊断步骤一、故障诊断步骤 2. 2.步骤步骤 详细了解故障情况详细了解故障情况 了解、观察、检测了解、观察、检测 分析故障原因分析故障原因 根据故障现象罗列故障原因、分析、确根据故障现象罗列故障原因、分析、确定查找方向和手段、缩小范围定查找方向和手段、缩小范围 由表及里进行故障源查找由表及里进行故障源查找 从易到难、从易到难、从外围到内部从外围到内部数控机床故障诊断基本原则数控机床故障诊断基本原则一、故障诊断原则一、故障诊断原则 先外部后内部先外部后内部 发生故障后，采用望、听、嗅、问、摸发生故障后，采用望、听、嗅、问、摸等方法由外向内逐一进行检查（各类开等方法由外向内

27、逐一进行检查（各类开关、连接件、传感器接触不良、温度、关、连接件、传感器接触不良、温度、湿度、油雾和粉尘对元件及电路板的污湿度、油雾和粉尘对元件及电路板的污染和侵蚀等）染和侵蚀等） 重视和检查这些部位可迅速排除较多故重视和检查这些部位可迅速排除较多故障障数控机床故障诊断基本原则数控机床故障诊断基本原则二、故障诊断原则二、故障诊断原则 先机械后电气先机械后电气 机械故障易察觉，而数控系统故障诊断机械故障易察觉，而数控系统故障诊断难度相对较大，有些电气故障也是由机难度相对较大，有些电气故障也是由机械动作失灵而引起械动作失灵而引起 先静后动先静后动 不要盲目动手，问清故障发生的过程和不要盲目动手，问

28、清故障发生的过程和状态、观察机床现状、查明有关资料、状态、观察机床现状、查明有关资料、分析故障原因后再动手分析故障原因后再动手数控机床故障诊断基本原则数控机床故障诊断基本原则二、故障诊断原则二、故障诊断原则 先公用后专用先公用后专用 公用性的问题往往影响全局，若几个进公用性的问题往往影响全局，若几个进给轴都不动，先检查电源、给轴都不动，先检查电源、cnccnc、plcplc及液压等公用部位及液压等公用部位 先简单后复杂先简单后复杂 当多种故障互相交织，一时无从下手时，当多种故障互相交织，一时无从下手时，先解决容易的问题，可能会得到一些启先解决容易的问题，可能会得到一些启发发数控机床故障诊断基本

29、原则数控机床故障诊断基本原则二、故障诊断原则二、故障诊断原则 先一般后特殊先一般后特殊 在排除某一故障时，要先考虑最常见的在排除某一故障时，要先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因原因 例：一台例：一台fanuc 0tfanuc 0t数控车床数控车床z z轴回零轴回零不准，常常是由于降速挡块位置走动所不准，常常是由于降速挡块位置走动所造成。一旦出现这一故障，应先检查挡造成。一旦出现这一故障，应先检查挡块，再检查编码器、位置控制等环节块，再检查编码器、位置控制等环节第五节第五节 故障处理故障处理 一、故障故障 软故障软故障由调整、参数设置或操作不当

30、引由调整、参数设置或操作不当引起（在使用初期发生较多，不熟悉）起（在使用初期发生较多，不熟悉） 硬故障硬故障由数控机床（控制、检测、驱动、由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起液气、机械装置）的硬件失效引起 二、故障处理对策二、故障处理对策 除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源。应保持故障现不要立即切断机床的电源。应保持故障现场。场。 从机床外观、从机床外观、crtcrt显示的内容、主显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报可按系统复位

31、键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。测或试验，达到确诊故障的目的。复位后，故障不能消失，可从以下几方面复位后，故障不能消失，可从以下几方面进行调查：进行调查：1.1.检查机床的运行状态检查机床的运行状态机床故障时的运行方式机床故障时的运行方式crtcrt显示的内容（报警信号和报警号）显示的内容（报警信号和报

32、警号）驱动装置、变频器等显示的报警指示驱动装置、变频器等显示的报警指示故障时轴的定位误差故障时轴的定位误差刀具轨迹是否正常刀具轨迹是否正常辅助机能的运行状态辅助机能的运行状态2.2.检查加工程序及操作情况检查加工程序及操作情况 是否为新编制的加工程序是否为新编制的加工程序 刀具补偿指令及补偿量是否正确刀具补偿指令及补偿量是否正确 故障是否与换刀有关故障是否与换刀有关 故障是否与进给速度有关故障是否与进给速度有关 操作者的情况（新手）操作者的情况（新手）3.3.检查系统的输入电压检查系统的输入电压 输入电压的波动，电压值是否在正常范围输入电压的波动，电压值是否在正常范围 附近有否使用大电流的装置

33、附近有否使用大电流的装置4.4.检查环境状态检查环境状态 cnccnc周围的温度状况周围的温度状况 控制柜热交换器、轴流风扇工作情况控制柜热交换器、轴流风扇工作情况 系统周围的振动情况系统周围的振动情况 附近有否高频干扰源附近有否高频干扰源5.5.检查机床状况检查机床状况 熔丝是否已熔断熔丝是否已熔断 故障前是否修理过机床或设置过参数故障前是否修理过机床或设置过参数 机床是否已调整好机床是否已调整好 在运行过程中是否改变过工作方式在运行过程中是否改变过工作方式 机床是否正处于急停、锁住状态机床是否正处于急停、锁住状态 速度倍率开关是否设为零速度倍率开关是否设为零 进给保持按钮是否被按下进给保持

34、按钮是否被按下 间隙补偿量是否合适间隙补偿量是否合适 机床各信号电缆有否破损机床各信号电缆有否破损 信号线和电源线是否分开走线信号线和电源线是否分开走线 屏蔽线接地是否正确屏蔽线接地是否正确思考题 某数控车床主轴间隙大了需调整,此时应查找a 液压原理图 b电气原理图 c 主轴箱装配图 d plc梯形图 某数控车床出现920伺服报警而停机,为查找原因,需阅读a 电气原理图 b 数控系统诊断手册 c 数控参数表 d plc梯形图 某操作者不知机床导轨需用何种润滑油,这时需查找a 液压原理图 b润滑图 c 机械结构装配图 d plc梯形图 能用来观察伺服系统的超调、振荡波形的是a万用表 b 示波器

35、c 逻辑分析仪 d激光干涉仪 不能用来测试查找集成电路故障的是a在线ic测试仪 b离线ic测试仪 c plc 编程器 d短路追踪仪 机床正常运行时出现液位报警而停机，此故障属于a随机性故障 b系统性故障 c外部故障 d 加工精度故障 机床正常运行时出现报警号为502的x轴正向超程报警,此故障属于a无报警显示故障 b系统性故障 c有报警显示故障 d 元器件质量特性故障第三章第三章 数控机床的故障预防数控机床的故障预防第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试第三节第三节 数控机床的验收数控机床的验收第四节第四节 数控机床的使用与维护数控机床的

36、使用与维护第五节第五节 数控机床的抗干扰技术数控机床的抗干扰技术l理论知识理论知识（1 1）掌握数控机床的选用；）掌握数控机床的选用；（2 2）掌握数控设备的安装、调试工作流程，及）掌握数控设备的安装、调试工作流程，及每个环节工作内容、基本方法和有关要求每个环节工作内容、基本方法和有关要求（3 3）掌握数控设备几何精度、定位精度和切削）掌握数控设备几何精度、定位精度和切削精度的验收内容与方法。精度的验收内容与方法。（4 4）掌握数控设备日常维护和管理工作内容与）掌握数控设备日常维护和管理工作内容与方法方法（5 5）了解数控机床的抗干扰技术。）了解数控机床的抗干扰技术。教学目的和要求教学目的和要

37、求l应具备的技能：应具备的技能：（1 1）根据典型加工零件选择数控机床）根据典型加工零件选择数控机床（2 2）数控机床安装与调试）数控机床安装与调试（3 3）数控机床几何精度、切削精度的检测方法）数控机床几何精度、切削精度的检测方法（4 4）检测工具的使用）检测工具的使用（5 5）数控机床的维护和保养）数控机床的维护和保养 l重点与难点重点与难点（1 1）数控机床安装、调试与验收主要内容）数控机床安装、调试与验收主要内容（2 2）数控机床的精度检测）数控机床的精度检测 第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用 选用数控机床需遵循的原则选用数控机床需遵循的原则实用性实用性经济性经济性可操作性可

38、操作性稳定可靠性稳定可靠性第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用 选择数控机床的主要注意事项选择数控机床的主要注意事项 选择数控机床的种类选择数控机床的种类 选择数控系统选择数控系统 选择数控机床规格选择数控机床规格 选择数控机床精度选择数控机床精度 自动换刀装置、刀库容量的选择自动换刀装置、刀库容量的选择 刀柄的配置刀柄的配置 选择功能及附件的选择选择功能及附件的选择 选择机床制造厂选择机床制造厂第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试 数控机床安装调试工作流程数控机床安装调试工作流程 选择安装位置选择安装位置-设备开箱验收设备开箱验收-基础基础制作制作-设备就位安装设备就

39、位安装-粗调水平粗调水平-通通电前准备与检查电前准备与检查-通电后检查和空运通电后检查和空运行行-二次灌浆二次灌浆-精调水平精调水平-机床及数机床及数控系统功能验收控系统功能验收-几何精度检测几何精度检测-定定位精度检测位精度检测切削精度检测切削精度检测-设备移设备移交。交。第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试l数控机床的安装数控机床的安装一一选择安装位置选择安装位置 需考虑因素需考虑因素： (1)(1)环境要求环境要求 (2)(2)电网要求电网要求 (3)(3)运输方便要求运输方便要求 (4)(4)施工维修要求施工维修要求 (5)(5)操作维修安全要求操作维修安全要求第二节

40、第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试二、设备开箱验收二、设备开箱验收 工作内容工作内容（1 1）对机床外观验收（油漆、磕碰、变）对机床外观验收（油漆、磕碰、变形）形）（2 2）按设备装箱单清点）按设备装箱单清点资料资料、随机附件随机附件、 工具工具和和备件等备件等（3 3）对机床配置是否与合同相符验收）对机床配置是否与合同相符验收第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试三、基础制作三、基础制作1.1. 小型机床无须作基础，用膨胀螺栓即可小型机床无须作基础，用膨胀螺栓即可2. 2. 对精度不高的中型数控机床也可不做对精度不高的中型数控机床也可不做基础，如安装地是水泥，只

41、要打出地脚基础，如安装地是水泥，只要打出地脚螺栓孔二次灌浆即可螺栓孔二次灌浆即可3. 3. 精密机床、大型机床则要做基础，有的精密机床、大型机床则要做基础，有的还需防振沟还需防振沟地基面积和深度取决于机床重量和土质地基面积和深度取决于机床重量和土质情况情况第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试四、设备就位安装四、设备就位安装a)a) 设备吊运：注意按说明书吊运图进行；设备吊运：注意按说明书吊运图进行；如用叉车，叉脚尽量开些，让机床重心如用叉车，叉脚尽量开些，让机床重心落在叉脚之间，叉脚位置选择以使机床落在叉脚之间，叉脚位置选择以使机床变形最小为原则。变形最小为原则。b)b) 设

42、备安装：小型机床可一次性就位设备安装：小型机床可一次性就位 大型机床分若干个包装箱，设备安装要大型机床分若干个包装箱，设备安装要按按“先主机后辅机、先下后上、先机械先主机后辅机、先下后上、先机械后电气、先内后外后电气、先内后外”原则进行。原则进行。第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试五、粗调水平五、粗调水平机床安装到位后应粗调水平，为二次灌浆机床安装到位后应粗调水平，为二次灌浆作准备。作准备。第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试六、通电前准备与检查六、通电前准备与检查内容内容：1.1.去除防锈脂并对机床加液压油、润滑油去除防锈脂并对机床加液压油、润滑油和冷却

43、液和冷却液2.2.检查数控系统及强电柜内各电气元件连检查数控系统及强电柜内各电气元件连接是否松动接是否松动3.3.数控系统设定确认数控系统设定确认4.4.输入电源电压、频率、相序的确认输入电源电压、频率、相序的确认5.5.数控系统内直流稳压电源输出端对地是数控系统内直流稳压电源输出端对地是否短路？否短路？第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试七、通电后检查及空运行七、通电后检查及空运行 检查内容：检查内容： 各电机相序检查各电机相序检查 各印刷电路上电压是否正常各印刷电路上电压是否正常 确认数控系统各种参数的设定并备份确认数控系统各种参数的设定并备份 确认数控系统与机床侧的接口

44、状态确认数控系统与机床侧的接口状态 空运行检查内容空运行检查内容 回参考点检查回参考点检查 超程检查超程检查 主轴运行检查主轴运行检查 工作台或拖板移动检查工作台或拖板移动检查第二节第二节 数控机床的安装与调试数控机床的安装与调试八、二次灌浆及精调水平八、二次灌浆及精调水平 二次灌浆注意事项：二次灌浆注意事项： 应使用高标号水泥应使用高标号水泥 夯实并找平夯实并找平 精调水平注意事项精调水平注意事项 机床各部件摆放要符合要求机床各部件摆放要符合要求 在二次灌浆水泥固化达到设计强度后进行在二次灌浆水泥固化达到设计强度后进行 精调水平要求达到合格证上规定值精调水平要求达到合格证上规定值第三节第三节

45、 数控机床的验收数控机床的验收数控机床常规验收数控机床常规验收a)a) 机床外观验收机床外观验收（在开箱进行）（在开箱进行）b)b) 数控柜外观检查数控柜外观检查（在通电前检查中进行）（在通电前检查中进行）c)c) 数控机床功能验收数控机床功能验收d)d) 数控系统功能验收数控系统功能验收几何精度验收几何精度验收 几何精度概念几何精度概念 几何精度验收在何时进行？几何精度验收在何时进行？ 几何精度验收常用工检具，有何要求？几何精度验收常用工检具，有何要求？ 几何精度验收项目有哪些？几何精度验收项目有哪些？ 几何精度验收方法几何精度验收方法 几何精度验收注意事项几何精度验收注意事项第三节第三节

46、数控机床的验收数控机床的验收定位精度验收定位精度验收 定位精度概念定位精度概念 定位精度验收条件定位精度验收条件 定位精度验收内容定位精度验收内容 定位精度验收工具定位精度验收工具 定位精度验收方法定位精度验收方法a)a) 直线运动定位精度的检测直线运动定位精度的检测b)b) 直线运动重复定位精度的检测直线运动重复定位精度的检测c)c) 直线运动原点返回精度的检测直线运动原点返回精度的检测d)d) 直线运动失动量的测量直线运动失动量的测量e)e) 回转轴运动精度的测定回转轴运动精度的测定一、数控机床的验收一、数控机床的验收1.1.机床性能机床性能主轴性能主轴性能手动操作手动操作高、中、低三挡转

47、速连续进高、中、低三挡转速连续进行五次正、反转的起动、停止，检验其行五次正、反转的起动、停止，检验其动作的灵活性和可靠性。观察功率、转动作的灵活性和可靠性。观察功率、转速、主轴的准停及机床的振动情况。速、主轴的准停及机床的振动情况。第三节第三节 数控机床的验收数控机床的验收一、数控机床的验收一、数控机床的验收1.1.机床性能机床性能 进给性能进给性能 通过回原点、手动操作和手动数据输入通过回原点、手动操作和手动数据输入方式操作，检验正、反向的低、中、高方式操作，检验正、反向的低、中、高 速的进给运动的起动、停止、点动等动速的进给运动的起动、停止、点动等动作的平稳性和可靠性。并检查回原点的作的平

48、稳性和可靠性。并检查回原点的准确性和可靠性，软、硬限位是否确实准确性和可靠性，软、硬限位是否确实 可靠。可靠。一、数控机床的验收一、数控机床的验收1.1.机床性能机床性能 自动换刀性能自动换刀性能 通过手动和通过手动和m06m06指令自动运行，检验指令自动运行，检验换刀的可靠性、灵活性和平稳性并测定换刀的可靠性、灵活性和平稳性并测定换刀时间是否符合要求。换刀时间是否符合要求。 机床噪声机床噪声 主轴箱、冷却风扇、液压油泵等噪声小主轴箱、冷却风扇、液压油泵等噪声小于于8585分贝。分贝。一、数控机床的验收2 2、数控功能、数控功能 指令功能指令功能指令的功能实现及准确性指令的功能实现及准确性 操

49、作功能操作功能检验回原点、执行程序、进检验回原点、执行程序、进给倍率、急停等功能的准确性给倍率、急停等功能的准确性 crtcrt显示功能显示功能检验位置、程序、各种检验位置、程序、各种菜单显示功能菜单显示功能3 3、连续空载运行、连续空载运行 进行进行816816小时的空载自动连续运行小时的空载自动连续运行二、数控系统的验收二、数控系统的验收验收检查项目验收检查项目 数控系统外观检查（各部分破损、碰伤）数控系统外观检查（各部分破损、碰伤） 控制柜元器件的紧固检查（接插件、接线端子、控制柜元器件的紧固检查（接插件、接线端子、元器件的固定）元器件的固定） 输入电源电压、相序的确认输入电源电压、相序

50、的确认 检查直流输出电压（检查直流输出电压（2424v v 、5v5v） 确认数控系统与机床侧的接口确认数控系统与机床侧的接口 确认数控系统各参数的设定（最佳性能）确认数控系统各参数的设定（最佳性能） 用手轮进给检查各轴运转情况用手轮进给检查各轴运转情况 用准停功能来检查主轴的定位情况用准停功能来检查主轴的定位情况精度概念精度概念1.1.几何精度检验（静态精度检验）几何精度检验（静态精度检验）是综合反映机床关键零部件经组装后的综是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。有各坐标轴的相互垂直合几何形状误差。有各坐标轴的相互垂直度、台面的平行度、主轴的轴向和径向跳度、台面的平行度、主轴的

51、轴向和径向跳动等检验项目。动等检验项目。精度概念精度概念2.2.定位精度检验定位精度检验是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的位置精度。检查项目有直线运动能达到的位置精度。检查项目有直线运动定位精度、直线运动重复定位精度、直定位精度、直线运动重复定位精度、直线运动的原点复归精度、直线运动失动线运动的原点复归精度、直线运动失动量、回转工作台的定位精度、回转工作量、回转工作台的定位精度、回转工作台的重复分度精度、数控回转工作台的台的重复分度精度、数控回转工作台的失动量、回转工作台的原点复归精度等。失动量、回转工作台的原点复归精度等。精度概念精度概念3.3.

52、切削精度检验切削精度检验 切削精度检查实质是对机床几何精度和位切削精度检查实质是对机床几何精度和位精度在切削加工条件下的一项综合考核精度在切削加工条件下的一项综合考核 几何精度、定位精度、切削精度三者之间几何精度、定位精度、切削精度三者之间关系关系: :几何精度、定位精度检验合格几何精度、定位精度检验合格, ,切切削精度不一定合格。切削精度合格，削精度不一定合格。切削精度合格，几几何精度、定位精度一定合格何精度、定位精度一定合格. .切削精度验收切削精度验收2.2.数控车床车削精度数控车床车削精度u验收内容验收内容第三节第三节 数控机床的验收数控机床的验收加工内容加工内容检验项目检验项目考核内

53、容考核内容外圆车削外圆车削直线度、圆度、圆柱度直线度、圆度、圆柱度同轴度、粗糙度同轴度、粗糙度主轴回转精度、导轨几主轴回转精度、导轨几何精度何精度端面车削端面车削平面度、端跳、垂直度平面度、端跳、垂直度x x轴导轨几何精度轴导轨几何精度螺纹车削螺纹车削螺距累计误差螺距累计误差数控螺纹加工功能、数控螺纹加工功能、z z轴向反失动量轴向反失动量u验收方法验收方法1 1、单项加工精度验收、单项加工精度验收2 2、综合试件切削验收、综合试件切削验收切削精度验收切削精度验收1.1.加工中心切削精度验收加工中心切削精度验收u验收内容验收内容加工内容加工内容检验项目检验项目考核内容考核内容镗孔镗孔圆度、圆柱

54、度、粗糙度圆度、圆柱度、粗糙度主轴运动精度、低速走刀平稳性主轴运动精度、低速走刀平稳性调头镗孔调头镗孔同轴度同轴度分度精度、主轴对加工平面垂直度分度精度、主轴对加工平面垂直度多孔镗孔多孔镗孔孔距精度、孔径分散度孔距精度、孔径分散度机床定位精度、反向失动量机床定位精度、反向失动量铣削平面铣削平面平面度、阶梯差平面度、阶梯差工作台面与导轨平行度工作台面与导轨平行度铣削长方块四周铣削长方块四周垂直度、平行度垂直度、平行度x x、y y轴导轨几何精度轴导轨几何精度斜线铣削精度斜线铣削精度平面直线度平面直线度数控系统数控系统g01g01插补运动品质插补运动品质圆弧铣削精度圆弧铣削精度柱面圆度柱面圆度数控

55、系统数控系统g02/g03g02/g03插补精度插补精度过载重切削过载重切削加工误差加工误差机床刚度机床刚度u验收方法验收方法1 1、单项加工精度验收、单项加工精度验收2 2、综合试件切削验收、综合试件切削验收第三节第三节 数控机床的验收数控机床的验收第四节第四节 数控机床的使用与维护数控机床的使用与维护一、点检一、点检 点检点检按有关维护文件的规定，对数控按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护机床进行定点、定时的检查和维护 点检要求和内容点检要求和内容 专职点检专职点检重点设备、部位（设备部门）重点设备、部位（设备部门） 日常点检日常点检一般设备的检查及维护（车间）一般设

56、备的检查及维护（车间） 生产点检生产点检开机前检查、润滑、日常清洁、开机前检查、润滑、日常清洁、 紧固等工作（操作者）紧固等工作（操作者）二、数控系统的日常维护二、数控系统的日常维护机床电气柜的散热通风机床电气柜的散热通风门上热交换器或轴流风扇对控制柜的内外门上热交换器或轴流风扇对控制柜的内外进行空气循环。（少开柜门）进行空气循环。（少开柜门）纸带阅读机的定期维护纸带阅读机的定期维护对光电头、纸带压板定期进行防污处理对光电头、纸带压板定期进行防污处理支持电池的定期更换支持电池的定期更换在机床断电期间，有电池供电保持存储在在机床断电期间，有电池供电保持存储在comscoms器件内的机床数据器件内

57、的机床数据二、数控系统的日常维护二、数控系统的日常维护 检测反馈元件的维护检测反馈元件的维护光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、光栅等元件的检查和维护光栅等元件的检查和维护 备用电路板的定期通电备用电路板的定期通电备用电路板应定期装到备用电路板应定期装到cnccnc系统上通电运系统上通电运行，长期停用的数控机床也要经常通电，行，长期停用的数控机床也要经常通电，利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。第五节第五节 数控机床的抗干扰数控机床的抗干扰一、电磁

58、波干扰一、电磁波干扰电火花、中、高频电加热设备的电源都会产电火花、中、高频电加热设备的电源都会产生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的数生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的数控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控机床的正常工作。（远离这些设备）机床的正常工作。（远离这些设备）二、供电线路干扰二、供电线路干扰 输入电压过压或欠压引起电源报警而停机输入电压过压或欠压引起电源报警而停机 电源波形畸变引起错误信息会导致电源波形畸变引起错误信息会导致cpucpu停停止运行止运行第五节第五节 数控机床的抗干扰数控机床的抗干扰三、信号传输干扰三、信号传输干扰数控信号在传递

59、过程中受到外界的干扰数控信号在传递过程中受到外界的干扰 串模干扰串模干扰干扰电压叠加在有用信号上，干扰电压叠加在有用信号上， 由绝缘不良、漏电阻及供电线路等引入。由绝缘不良、漏电阻及供电线路等引入。 共模干扰共模干扰干扰电压对二根或以上信号线干扰电压对二根或以上信号线的干扰大小相等、相位相同。装置的的干扰大小相等、相位相同。装置的 共模抑制比较高，影响不大。当不平衡共模抑制比较高，影响不大。当不平衡 时，一部分转为串模。时，一部分转为串模。四、抗干扰措施四、抗干扰措施1.1.减少供电线路的干扰减少供电线路的干扰 数控机床远离具有中、高频电源的设备数控机床远离具有中、高频电源的设备 数控机床不要

60、和大功率且频繁起、停的设数控机床不要和大功率且频繁起、停的设备在同一供电干线上备在同一供电干线上 在电源电压波动较大的地区，加稳压电源在电源电压波动较大的地区，加稳压电源 动力线和信号线分开走线动力线和信号线分开走线 信号线采用屏蔽线或双绞线信号线采用屏蔽线或双绞线 控制线和电源线相交时，要采用直角相交控制线和电源线相交时，要采用直角相交四、抗干扰措施四、抗干扰措施2.2.减少机床控制中的干扰减少机床控制中的干扰 压敏电阻保护（浪涌吸收器）压敏电阻保护（浪涌吸收器）可对线可对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制 阻容保护阻容保护交流接触器和电机频繁起停交流接触器和电机