维修课程7常见故障诊断与处理

1、第七节 常见故障诊断和处理 关键点：现象分析、处理机床产生故障的原因是多方面的， 甚至是综合的原因。 如机床设 计制造上的缺陷；元配件的质量；环境的影响（温度，湿度，电磁干 扰）；保养不良，使用不当（超范围加工，不合理的程序和操作，如 车内孔刀未退够位置换刀，无低速起动） ；润滑不良；机械磨损等等。 有一些现象看似故障，实际上是操作或刀具甚至切削液，工件材料， 对加工件不正确的检验等原因造成的。 多种原因可能产生同一种故障 现象，同一种原因也可能产生不同的故障现象。 对机床故障的诊断和 排除不可能象算术 1+1=2 这么简单直观，更象代数中的函数 ,变量较 多。科技是日新月异，机床的故障也是如

2、此，以前从未出现的故障也 会发生，我们不可能把故障和原因逐一对照罗列， 但可以利用掌握的 知识，细心观察机床情况和故障现象，有机地联系起来思考，辨证施 治，学会分析和思维的方法。一、通过一些常见的故障案例进行分析。故障现象一：加工圆柱体锥度大原因分析： 首先了解锥度是基本稳定还是时大时小。 锥度基本稳定的 主要是机床的原因。加工不同形状的圆柱体有两种不同的装夹加工方法： 一种是加工短圆 柱体，只用卡盘或夹具装夹；另一种是加工较长的圆柱体，除卡盘外 还用尾座顶针支承，或者两端用顶针支承。对第一种情况，机床方面 主要是机床安装水平未调好或变动， 扭曲超差。 但也不排除因撞机床 使机床主轴轴线偏移。

3、第二种情况是尾座对主轴轴线的偏摆未调好。 把尾座偏摆调好就可解决。 第一种情况调好扭曲仍有锥度， 就要调床 头箱主轴轴线的偏摆。 但主轴轴线正常， 是否重新调好导轨扭曲就行 了呢，并不一定，有时还要找出扭曲变动的原因。如果锥度时大时小，则比较复杂。从装夹上，卡盘卡爪磨损有喇 叭口或夹具定位不好，用尾座顶时活动顶针质量差；机床方面，拖板 线镶条松；刀具方面有刀具磨损或切屑瘤；工艺不合理，材料夹持面 过小，毛胚伸出过长，切削时毛胚受力变形 ）等等。要逐项排查找出 真正的原因。处理措施：1、用水平仪调好机床的扭曲变动在 2 格之内。2、调好导轨扭曲后检查主轴轴线的偏摆，如超差，重新调好。3、调整尾座

4、的偏摆。4、修整或更换卡爪，修整夹具。5、修整或更换活动顶针。6、调整镶条。7、更换刀具或使用合适的切削液。8、改进工艺。故障现象二：加工表面粗糙度差。原因分析： 加工表面粗糙度差与主轴轴承关系最大， 加工外圆和内孔 粗糙度差与加工端面粗糙度差与轴承关系不一样。 加工外圆和内孔粗 糙度差与主要承受径向切削力的轴承有关， 加工端面粗糙度差主要与 承受轴向切削力的轴承有关。 根据主轴支承的定位结构， 是不难分别 的，再结合主轴噪声和轴承温度（ 70° C）的检查就可鉴定是否主轴 轴承故障。噪声和温度正常轴承大多未损坏，可调紧些轴承，否则要 更换轴承。镶条松或过紧，导轨和丝杆润滑不良，丝杆

5、轴承损坏，造 成拖板运动不顺畅； 刀架锁不够紧这些与机床有关。 非机床原因影响 加工粗糙度的因素也不少。工件装夹不牢固，材料过硬，机床刚性不 足，刀片材料与被加工材料不配，切削用量不合适，刀具的角度，加 工内孔时刀具刚性差，刀杆伸出过长，刀具安装中心高误差大，切削 液使用不当，排屑方式不好，地基差受外界振动影响等。处理措施：1、调整或更换主轴轴承。2、调整镶条。3、清洗导轨和丝杆，通油路，调整油量，更换润滑油。4、更换丝杆轴承。5、修改刀架反锁时间。6、夹紧工件，必要时修整或更换卡盘卡爪。7、改用刚性大的机床加工。8、更换合适材料的刀片。9、修改切削用量。10、改进刀具角度。11、加工内孔时刀

6、杆不要伸出过长， 够用即可， 加工长内孔要采用高 强度的防振刀杆。12、安装刀具时要对好中心高 13、选用合适的切削液。14、必要时采取强制排屑的措施。15、做好安装基础，必要时在基础四周挖防振槽。 故障现象三：主轴转动或切削时振动大。 原因分析：在机床方面考虑，主要是切削时与承受切削力有关的部位。 首先是主轴轴承， 车外圆和切槽径向切削力最大， 车端面和切端面槽 主要是轴向力。 当承受这些切削力的轴承间隙增大或磨损， 切削时必 然会振动。其次是镶条松， 导轨付间有间隙；刀架锁不紧或刀架与拖 板连接螺钉回松，再次是导轨磨损，刀架底面与拖板连接面接触不良。 机床附件方面原因有卡盘卡爪磨损有喇叭口

7、， 卡盘法兰止口与卡盘定 位孔配合松。法兰盘与主轴定位锥面配合不好 （A 锥面接触面积过少。 B 法兰盘内锥孔直径过大） 。其它方面的原因也不少，切削用量选择 不合适，特别是切槽时进给量过小，转速过高。刀具安装不好，刀尖 中心高不对。刀具角度不好，刀具磨损。材料过硬，机床刚性不足。 重心偏离轴线的夹具无进行动平衡，形状不规则的零件装夹时无配 重，用尾座顶尖加工时： A 尾座锁不紧。 B 活动顶针质量不好。 C工 件中心孔未加工好（角度不对，接触面过大或过小，圆度差） 。机床 安装基础不好，或调整垫未放置好。处理措施： 与故障二相同原因处理措施相同， 不再重复。 其它原因可用下面的措 施。1、上

8、紧刀架与拖板的连接螺钉。2、修整（磨或铲刮）刀架底面与拖板连接面3、导轨磨损只能重磨导轨。4、法兰盘厚度够，可车去原因止口后，重配做止口，如不够厚，更 换法兰盘。5、修刮法兰盘内锥面，修磨法兰盘底面。6、切槽时装刀的刀尖要比主轴中心高，不能低。进给量不能过小7、夹具要动平衡，不规则形状零件要加配重。8、锁紧尾座，更换顶针，修正中心孔9、按说明书要求做好基础，把调整垫与机床脚底面贴紧尾座调整结构图故障现象四：加工尺寸不稳定原因分析：故障二、三中的各种原因也会造成加工尺寸变动。除上面 列出的原因外，下面的原因是不可忽略的。1、丝杆脏、磨损、锈蚀。2、丝杆反向间隙大。3、刀架重复定位误差大。4、驱动

9、电机与丝杆联接的联轴器紧固不好。用轴套和销钉连接的销 与销钉孔配合不好。5、步进电机驱动的机床电机阻尼盘磨损。步进电机失步。6、驱动电机与丝杆是用同步带传动的机床， 同步带磨损或安装过松7、丝杆上的轴承未调紧，有间隙或轴承损坏。8、操作不当处理措施：1、丝杆脏时拆洗丝杆，丝杆锈蚀损坏要更换丝杆。2、测量反向间隙后在系统参数中进行修改。如间隙过大，且各段间 隙均匀，可调整螺母的预紧量，减少间隙。丝杆局部磨损大时要更换3、上紧刀架与拖板连接的螺栓；拆刀架清洗刀架内杂物和锈迹。4、上紧联轴器。重铰销孔配销并打紧。5、调整阻尼盘。降低进给速度。6、调整或更换同步带。7、调整轴承间隙，轴承损坏的更换轴承

10、。 故障现象五：螺纹加工中的故障 螺纹加工中常见故障有： 1、加工螺纹乱扣。 2、螺距不对 原因分析：加工螺纹乱扣，是因为每车一刀螺纹的起点相对主轴的位置发生 变动，Z 轴拖板在返回加工螺纹起始点时有误差。产生这个误差的因 素有：丝杆间隙大，系统间补参数不正确；丝杆轴承回松；丝杆与驱 动电机间联轴器连接不紧（螺丝松，销钉松，键松） ；丝杆与驱动电 机用同步带或齿轮连接的，同步带或齿轮磨损，间隙过大；编码器连 接键脱落；步进电机失步；机床主轴轴向窜动大。加工螺纹螺距不对也有多种原因。 人为的原因有加工多头螺纹编 程时把螺距与导程混为一谈， 程序中的导程数值错误 （程序中的参数 应是导程）；选择主

11、轴转速过高，拖板驱动跟不上；机床的原因有主 轴编码器与主轴连接的同步带安装太松或同步带磨损； 更换编码器与 原编码器线数不同；系统有关参数设置不合适处理措施：加工螺纹乱扣1、丝杆间隙不太大时可重新测量间隙，修改间补；间隙较大时 要调整丝杆间隙。2、上紧丝杆轴承。3、紧固丝杆与驱动电机间的联轴器。4、调整或更换同步带、齿轮。5、重装好编码器连接键。6、调整步时电机阻尼盘，降低主轴转速。7、调整主轴轴向窜动。加工螺纹螺距不对1、检查程序中螺纹导程数值有无错误，有错修改数值。2、降低主轴转速。上紧或更换同步带。3、更换符合系统要求的编码器或修改参数中编码器线数。4、修改有关参数。主要有：螺纹切削中

12、X 、Z 轴指数加减速下 限值，切削进给时的指数加速的起始速度， 切削进给和手动进给时指 数加减速常数。具体加减多少要经过调试决定。 故障现象六：数控铣床镗圆孔有椭圆原因分析:1、主轴径向跳动大。 2、是主轴轴线与工作台面的垂直度误差大。 处理措施：1、调整主轴轴间隙。 2、检测主轴轴线与工作台面的垂直度，如误差 大， Z 轴是硬轨的机床可能是镶条松，重新调紧； Z 轴是线轨的，检 查线轨的压块和坚固螺丝是否有回松，上紧压块和坚固螺丝。二、主要部件的故障和检查处理方法1、床身导轨A、扭曲超差。用水平仪检查，调整。B、导轨面拉伤或局部碰伤。目测，用细油石把凸起部位磨去， 清洗导轨与拖板后加油。C

13、、导轨磨损。在导轨的不同位置用厚薄规检查导轨与床鞍的间 隙，最大与最小间隙磨损量，磨损严重可以目测到。重磨导轨。2、主轴A、轴承间隙大。表现为加工外圆有椭圆，端面不平，噪声和温 度正常。检查轴承间隙，调紧轴承，必要时修配隔环。B、轴承损坏。表现为加工表面粗糙度差，有振纹，噪声和温度 不正常。更换轴承。C、轴承温度和噪声变高，但加工正常。轴承润滑不良。油润滑 的机床，检查注油管有无走偏，油的粘度过高，油脏。通油路，清洗 箱体和轴承，更换机油；用脂润滑的机床加润滑脂。D、从主轴处漏油。加油过多，放掉过多的油。回油孔堵塞，通 回油孔。主轴前端防漏橡胶垫老化，更换橡胶垫。E、主轴转速无显示。主轴编码器

14、插头松，重插好。编码器坏， 更换。编码器与主轴间的同步带断或脱落，更换或重装同步带。3、导轨付A、镶条松。切削时振动大，尺寸不稳定。调整镶条。若镶条弯 曲，要调直后再装好。B、拉碰伤和磨损。按上面 1的 B、C处理。床鞍部分无淬火的 导轨面可用铲刮修整。C、导轨付间进入脏物。 加工尺寸不稳定， 拆拖板清洗加油重装。4、滚珠丝杆A、丝杆间隙大。表现为采用来回进给加工尺寸不准，车圆弧在 过象限处有线纹。修改系统间补参数，调整螺母。B、丝杆转动不顺，甚至卡死。加工精度差。丝杆脏，润滑不良。 清洗丝杆，检查清洗润滑油路和油泵油箱，换油。滚珠破损，回珠器损坏，丝杆锈蚀。更换损坏件。C 支承轴承调整螺母回

15、松。 检查丝杆间隙数值过大。 上紧调整螺 母，必要时重配轴承隔环。D、支承轴承有噪声或损坏。噪声大，加工尺寸不准。加润滑脂 或更换轴承。5、刀架A 、电机停转，刀架不动作。电机电源反相，调整相位。B、刀架转不停。发讯盘接线不良或发讯盘损坏，重接好线或更 换发讯盘；系统信号与刀架信号不一致，重接刀位信号线；磁钢磁极 装反，把磁钢掉头重装。C、刀架锁不紧。刀架反转时间不够，修改刀架反锁时间参数。D、换刀不到位或过冲太大。调整霍尔元件与磁钢的相对位置。E、执行换刀指令马上跳闸 （保护刀架电机的热继电器跳） 。刀架 电机接线端子处有切屑和水， 清除切屑和水， 用电工胶布和玻璃胶封 好接线端子。电机进水

16、短路，更换电机。F、刀架动作正常，但定位不准。刀架定位齿面有脏物，拆刀架 清洗重装。G、执行换刀指令时电机无动作。刀架控制器保险丝断或继电器 损坏，更换损坏件。6、液压系统A、启动液压系统时噪声和振动大。油箱油量不足，加油。滤油 器堵塞，拆滤油器清洗或更换。回油管未插入油内，插好回油管。B、电磁阀无动作。指示灯亮，用螺丝刀推芯检查是否卡死，很 紧或推不动，拆下电磁阀修整阀孔和阀芯，指示灯不亮，检查接线有 无松，线圈和继电器有无损坏，更换损坏件。C、电机转但无油上。电机转向与油泵箭头方向相反，调整电机 相位；电机与油泵的连接键剪断，拆开更换键。D、回转油缸的回油管回油不畅，油缸漏油。回油管的管口

17、贴头 着油箱底，把回油管提高些，最好修剪管口。7、计算机、驱动系统及其它A 、无转速显示；不能加工螺纹；用每分钟进给正常，用每转进 给拖板不动，主轴编码器坏或传动同步带损坏。更换。B、计算机无显示。计算机电源电压低，调大电源电压；主板或 电源盒故障，更换；液晶板故障，更换。C、损开机出准备未绪报警。检查两轴行程开关是否压死或坏。 修整或更换行程开关。D、变频器 OC1/OC2 报警。过电流报警。参照变频器说明书修 改电机和加减速时间有关参数。切削余量过大时分多刀加工。E、主轴起动和制动时间过长或过短，参照变频器说明书修改电 机和加减速时间有关参数。F、程序不能输入或输入显示很慢。删除过多的程序

18、。G、丝杆运转时机床振动。 参照驱动器说明书调整有关增益参数。H、起动和停机时变频器报警。制动电阻烧，更换电阻。I 、开水泵跳闸。水泵轴承生锈卡死或水箱内杂物卡死，热继电器跳。转松水泵轴或更换水泵轴承；清除水箱内杂物J、水泵转动正常，但无水出。水泵叶片脱落，重装好。K 、润滑油泵供油正常，但有些润滑点无油。计量件堵塞，清洗 或更换计量件。L、润滑泵油箱的油减少过快或过慢。调整油泵出油量。三、机床的正确使用和日常保养 要使机床发挥最好的性能，正确的使用和做好日常保养是缺一不可。 以下是正确使用机床特别要注意的几点：1、每班开机时先用低速开动主轴运转约 15分钟后再进行加工， 特别 是主轴用脂润滑

19、的机床。2、每天开机时用手拉动油泵多次， 使润滑油到达各润滑点后再加工。3、不能用压缩空气向主轴、各运动部件结合处，刀架等部位吹。4、铣床不要总在一个位置上加工，一定时间要改变加工位置，使导 轨磨损均匀。5、工量刃具及毛胚件不能放在导轨和工作台面上。6、注意湿度、温度、电磁干拢对机床的影响。机床保养注意事项1、 清扫：加工铸铁和带磁性的材料时要特别注意。 油毡、 镶条 定期清洗。2、润滑：检查油路是否畅通， 出油口有无堵塞， 润滑泵油箱的17油是否充足， 油质、出油量是否正常等。 油泵油箱要定期清 洗。往油箱加油最好经过过滤。3、机床长时间不用前要把机床和刀架清扫干净， 往刀架内加油 后转动刀

20、架多次，以防刀架内生锈 。4、机床长时间不用前， 对导轨和丝杆及外露的光面涂上防锈脂 并用气相纸遮盖。5、用水质切削液冷却的机床， 使用冷却液后要把导轨面的切削 液擦干净，反复移动拖板擦拭，然后在导轨面上加润滑油， 再移动拖板使油分布在拖板与床身导轨面间， 以免导轨面被 切削液腐蚀。6、液压站油箱要定期清洗换油， 注意绝不能用棉纱擦油箱和清 洗液压无件， 以免棉纱头堵塞液压阀和滤油器。 油箱油不够 要及时补充。7、气动装置的三联件分离器中的油水要经常排走。8、电柜散热的轴流风扇罩易被油尘堵塞， 要及时清洗， 保证电 柜散热良好。实操：按照课堂介绍的故障部位， 打开机床部分防护罩对照理解故障产

21、生的原因和处理方法。使用工具：螺丝刀，手锤，内六角扳手，活动扳手。辅助材料：棉布附件：数控车床一般故障分析排除表序号故障原因处理方法1不能开机工作灯不亮1 供电不正常按供电要求重新接线工作灯已亮1系统报警按系统报警提示处理2门防护开关未压紧检查各开关压紧状态3电器元件保护跳闸重新按上保护跳闸2主轴转速不对1防护门未关牢关闭防护门 , 保证压紧门开关主轴转速不2 操纵面板未调对工作 状态（调整 / 自动）调整开关3程序设置不当检查程序转速设置4 主轴及主轴电机齿轮 比设置不对重新调整主轴及主轴电机齿轮比参数3对1供电线路相序不符调换供电相序主轴转向不2程序设置不当检查程序转向设置4机床震动1安装

22、不牢正确安装车床 : 安装地基 , 调好调整垫达到机 床安装精度 , 并上紧地脚螺 栓。2 安装时没达到安装精 度平床身机床测量方法 :1 将水平仪横放在中拖板平 面上,移动大拖板 , 使床身 首尾读数调至零位 , 再检查 其余中间 2-3 段水平仪读 数在一格左右变化 .2 将水平仪纵放在中拖板平 面上, 从床头至床尾移动大 拖板约 3-4 段, 则水平仪读 数应向反向移动 , 总移动数 应该在 2-5 格之间 .斜床身测量方法 :3 斜床身机床则用随机附带 检具,纵, 横向用水平仪调 平机床 ,并参照普车方法 ,Z 向移动 , 检查机床安装精 度.5机床主轴箱发热超标1 润滑油牌号未按按要

23、 求配置1 凡床头箱需加润滑油的机 床均配 46号抗磨液压油 .2 床头箱轴承需加润滑脂的 机床均配专用高速润滑脂 , 需与生产厂家联系购置2 主轴轴承安装预紧有 问题重新安装调整主轴轴承6机床主轴箱漏油1 润滑油牌号未按要求 配置正确配置润滑油 按说明书规定用油2润滑油量过多加油不超过视油镜红点。7机床频繁停机1 供电电压不正常 （ 超出 +10%）配置稳压装置2润滑油未按要求配置按序号 5 正确配置润滑油 （脂）。3电机或水泵发热严重1 将热继电器保护电流稍调 大或增加散热装置2 变频电机 , 则检查变频器参 数和加工程序等是否正确4电气线路接触不良重新检查电气线路上紧连接部分8机床噪声不

24、正常1 传动皮带过紧调整皮带松紧到合适程度2 多条皮带长短不一更换长度相同的皮带3 皮带太干燥在皮带工作面上涂少许油4 齿轮碰伤修整齿面，换档时要停机操作5 润滑油牌号未按要求 配置按序号 5 正确配置润滑（脂）。6变频电机、 变频器、主电机编码器等故障检查变频电机冷却风扇 , 检 查变频器参数等是否正确 , 或 检查主电机编码器是否松脱 , 灰尘过大或者损坏 .7 主轴与主轴电机不平 行重新调整主轴电机8铆焊件或液压缸与主 轴不同心误差过大重新调整9冷却液出水量不足1供电线路相序反接调换供电相序2储水量不足添增冷却液或疏通回水口3滤网堵塞清洗或更换滤网4水管喷嘴开关失灵检查开关10拖板不能正常移动1 行程开关调整不当或 损坏1 更换开关2 调整行程开关距离和位置2程序设置不当检查程序设置3计算机工作状态不对重新设定4超程报警解除超程5 机械零件坏或渗入赃 物1 更换机械零件2 清除赃物6 电气故障解除系统相关报警，比如急 停、过载超程、驱动报警等等 （这些可在诊断画面看出）7机械故障1 连轴器松动，请重新上紧2 机械零件损坏 , 请更换零件3 渗进脏物堵死传动件 , 请清 除脏物11电动刀架转位不正常1程序设置不当检查程序设置2 发信盘移