数控机床故障诊断与维修（第2版）课件：辅助装置故障诊断与维修

数控机床故障诊断与维修辅助装置故障诊断与维修任务一气动系统的故障及维修任务二液压系统的故障及维修任务三润滑系统的故障及装调任务四其它辅助装置的故障及装调在故障诊断与维修过程中，需要具备严谨、细致、认真的工作态度。例如，对于故障分析，需要充分了解设备的工作原理和常见故障类型，对故障进行全面的分析和判断，避免盲目操作和随意拆卸设备。同时，对于维修过程中的安全风险，需要充分评估和采取预防措施，确保工作人员的人身安全和设备安全。培养职业素养在故障诊断与维修过程中，需要严格遵守安全操作规程，确保工作过程的安全性。例如，对于带电设备，需要先切断电源，避免带电操作；对于高空作业，需要采取相应的安全措施，如佩戴安全带、检查工作平台等。此外，还需要注意环境卫生和工具使用安全，避免因工具不当或操作失误导致的意外事故。树立安全意识在故障诊断与维修过程中，需要注重维修的质量和效果。例如，对于设备的拆卸和安装，需要按照维修规程进行，避免因操作不当导致的设备损坏或安全隐患。同时，在维修完成后，需要进行设备测试和验收，确保设备的各项功能恢复正常，符合质量要求。强化质量意识在故障诊断与维修过程中，需要鼓励工作人员进行技术研究和创新。例如，针对一些复杂的故障问题，可以组织技术团队进行集中研究和讨论，提出新的解决方案和改进措施。同时，可以鼓励工作人员积极参与技术交流和培训活动，提高自身的技术水平和创新能力。激发创新意识在机械维修中，“三严三实”是维修工作的重要指导原则，它确保了维修工作的质量和安全。机械知识小百科

-机修保障车间检修四大制度

严格执行维修规范、严格管理维修过程、严格把控维修质量。维修人员需要遵循既定的维修流程和标准，确保每一步操作都准确无误；同时，要对维修过程进行全面监控，防止出现任何疏漏；最后，要对维修结果进行严格检查，确保维修质量达到要求。

实事求是、注重实效、务求实际。维修人员需要深入实际，了解机械设备的真实情况，根据实际情况制定维修方案；同时，要注重维修的实际效果，确保维修后设备能够正常运行；最后，要追求实际效益，避免浪费资源和时间。三严三实任务一气动系统的故障及维修

FANUC0iMD数控系统的加工中心，刀具不能夹紧的故障，在连续加工过程中降低了该数控机床生产效率。。一、任务引入故障现象任务一气动系统的故障及维修

FANUC0iMD数控系统的加工中心，刀具不能夹紧的故障，在连续加工过程中降低了该数控机床生产效率。。一、任务引入故障现象1）刀具不能夹紧。2）夹紧刀具时常常掉刀。故障调查任务一气动系统的故障及维修一、任务引入1.技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2.测量工具：万用表，示波器等；3.螺丝刀、六角扳手等；任务准备一、任务引入任务一气动系统的故障及维修故障分析二、任务分析1.由CNC程序执行主轴刀具夹紧M71/松开M72指令。CNC对M71、M72二进制译码处理，结果分别存放于PMC地址R748.7和R749.0。2.执行主轴刀具夹紧/松开控制。当PMC判定机床主轴已停止运转(R664.3二1)时→主轴刀具的夹紧请求信号R664.5=1→PMC向机床侧输出信号Y2.1=1→线圈RY02得电驱动电磁阀YV1OB动作→刀具夹紧机构的气缸上腔无气体→在碟形弹簧的恢复力下拉杆、钢球和活塞退回原位(钢球式夹紧机构)或拉杆退回使夹爪由张开变为闭合(夹爪式夹紧机构)→拉钉被向上拉紧→刀柄与主轴锥孔紧密配合→主轴刀具被夹紧。同理，刀具松开请求信号R664.4=1→PMC向机床侧输出信号Y2.2=1→线圈RY03得电驱动电磁阀YV1OA动作→刀具夹紧机构的气缸上腔通入气体，液压缸的活塞推动拉杆向下移动→碟形弹簧被压缩、钢球进人主轴锥孔上端槽内(钢球式夹紧机构)或拉杆前进使夹爪张开(夹爪式夹紧机构)→松开拉钉→主轴刀具被松开。任务一气动系统的故障及维修3.PMC向CNC发送刀具夹紧/松开完成信号。主轴刀具夹紧/松开到位后，对应的到位检测开关IS-1OB/IS-1OA点亮(夹紧到位时X8.6=1，松开到位时X8.7=1)，信号延时确认有效后PMC向CNC发送M71/M72代码执行完毕信号G5.0；同时机床主轴夹刀/松刀的指示灯H120点亮(Y42.5=1)。故障分析二、任务分析任务一气动系统的故障及维修

故障分析二、任务分析故障分析二、任务分析任务一气动系统的故障及维修气动原理图分析二、任务分析二、任务分析气动原理图分析二、任务分析任务一气动系统的故障及维修

图所示为FANUC数控加工中心气动系统原理图，该气动系统主要实现加工中心的自动换刀功能，在换刀过程中实现主轴定位、主轴松刀、拔刀、向主轴锥孔吹气排屑和插刀动作的自动循环过程。图所示回路利用压力继电器控制顺序回路是用压力继电器控制电磁阀换向来实现夹刀/松刀动作的回路。电磁铁YV8得电，电磁阀2的左位接入回路，主轴吹气，吹掉铁屑和污物。当YV10A得电，电磁阀6左位接入回路气体进入气缸C的下端，系统回路完成刀具夹紧的工作，当YV10B得电，电磁阀右位接入回路，气体进入气缸B的上端，B缸的活塞杆推动C缸的活塞杆完成松刀的动作。气动原理图分析二、任务分析任务一气动系统的故障及维修硬件故障分析二、任务分析符号内容符号内容T气液系统故障B3气泵损坏A1刀库气缸系统故障C1气缸拉毛或研损A2主轴液压缸系统故障C2密封圈损坏B1气缸漏气导致气压不足C3阀类零件漏气B2节流阀卡死C4管类零件漏气任务一气动系统的故障及维修硬件故障分析二、任务分析任务一气动系统的故障及维修故障排除三、任务实施1、将设备各点回原点，打到进给状态，将Z轴降到人可以手拿到刀的位置，调整到手轮状态，左手拿刀，右手按松刀键，将刀取下，人不要站在防护板上，手要拿稳刀，防止刀具坠落。任务一气动系统的故障及维修2、将后面主轴吹气气动电磁阀取下，防止测量时吹气影响测量精度，记住取出的位置，在测量完后安装回原位。故障排除三、任务实施任务一气动系统的故障及维修3、安装刀模将磁性百分表固定在滑台上，调整表方向，使表头打在刀模下端面上，将表调到零位。拉动表头看指针是否回零。故障排除三、任务实施任务一气动系统的故障及维修4、调到手轮状态，一人顶住刀模，一人按松刀按钮。顶刀模的人力度要均匀，使刀模顺着打刀缸的力下行而刀模又不能离开主轴。故障排除三、任务实施任务一气动系统的故障及维修5、观察百分表读数，在0.55-0.70之间为正常。6、如果正常就恢复气阀，如果不在0.55-0.70则需要对打刀缸就行调整，使其到达正常数值。故障排除三、任务实施任务一气动系统的故障及维修任务二、液压系统的故障及维修

FANUC0iMD数控系统的加工中心，液压夹紧装置不能夹紧。一、任务引入故障现象机床经长期工作和运行后，执行元件（单活塞杆液压缸)快速运动时工作正常，转为工进时即开始出现爬行现象。油箱油液状况正常，液压缸工作压力无明显变化。故障调查一、任务引入任务二、液压系统的故障及维修1.技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2.测量工具：万用表，示波器等；3.螺丝刀、六角扳手等；任务准备一、任务引入任务二、液压系统的故障及维修故障分析二、任务分析液压夹紧装置不能夹紧主要是因为液压系统出现爬行故障。为了避免大量育目的拆卸，提高效率，减少备件的浪费，对引起机床爬行现象的各种原因进行了系统归纳，结合所面对的其体情况，采用逐项排除的方法，快速准确地解决了问题，其过程如下：一、液压系统油液中混有空气导致爬行故障二、滑动副摩擦阻力不均导致爬行故障三、液压元件内衡或失灵任务二、液压系统的故障及维修液压缸爬行故障中问题最多、影响安全、污染环境的是外泄的问题。液压缸的外泄漏主要是由于密封件的损坏、缸筒与端孟给合部密封不良及进油管等引起。硬件故障定位二、任务分析任务二、液压系统的故障及维修故障排除三、任务实施1、拆卸时应防止损伤活塞杆顶端螺纹、油口螺纹和活塞杆表面、缸套内壁等。为了防止活塞杆等细长件弯曲或变形，放置时应用垫木支承均衡。2、拆卸液压油缸之前，应使液压回路卸压。否则，当把与油缸相联接油管接头拧松时，回路中的高压油就会迅速喷出。液压回路卸压时应先拧松溢流阀等处的手轮或调压螺钉，使压力油卸荷，然后切断电源或切断动力源，使液压装置停止运转。任务二、液压系统的故障及维修故障排除三、任务实施3、拆卸时要按顺序进行。由于各种液压缸结构和大小不尽相同，拆卸顺序也稍有不同。一般应放掉油缸两腔的油液，然后拆卸缸盖，最后拆卸活塞与活塞杆。在拆卸液压缸的缸盖时，对于内卡键式联接的卡键或卡环要使用专用工具，禁止使用扁铲;对于法兰式端盖必须用螺钉顶出，不允许锤击或硬撬。在活塞和活塞杆难以抽出时，不可强行打出，应先查明原因再进行拆卸。任务二、液压系统的故障及维修故障排除三、任务实施4、御卸前后要设法创造条件防止液压缸的零件被周围的灰尘和杂质污染。例如，拆卸时应尽量在干净的环境下进行;拆卸后所有零件要用塑料布盖好，不要用棉布或其他工作用布覆盖。5、油缸拆卸后要认真检查，以确定哪些零件可以继续使用，哪些零件可以修理后再用，哪些零件必须更换。6、配前必须对各零件仔细清洗。7、要正确安装各处的密封装置。任务二、液压系统的故障及维修故障排除三、任务实施8、螺纹联接件拧紧时应使用专用扳手，扭力矩应符合标准要求。9、活塞与活塞杆装配后，须设法测量其同轴度和在全长上的直线度是否超差。10、装配完毕后活塞组件移动时应无阻滞感和阻力大小不匀等现象。11、液压缸安装时，进出油口接头之间必须加上密封圈并紧固好，以防漏油。按要求装配好后，应在低压情况下进行几次往复运动，以排除缸内气体。任务二、液压系统的故障及维修任务二、液压系统的故障及维修任务三、润滑系统的故障及装调

FANUC0iMD数控系统的加工中心，开机回参考点时，X方向正常，Z方向反走,并且速度很慢，可手动及手摇均正常。。一、任务引入故障现象系统为FANUC0iMD加工中心，春节长假后上班，开机回参考点时，X方向正常，Z方向反走,并且速度很慢，可手动及手摇均正常。故障调查一、任务引入任务三、润滑系统的故障及装调1.技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2.测量工具：万用表，示波器等；3.螺丝刀、六角扳手等；任务准备一、任务引入任务三、润滑系统的故障及装调故障分析二、任务分析任务三、润滑系统的故障及装调一台系统为FANUC0iMD加工中心。春节长假后上班，开机回参考点时，x方向正常，z方向反走,并且速度很慢，可手动及手摇均正常。没有出现任何报警信息，说明快速移动参数设置是正确的。打开诊断参数检查z轴“回零减速信号”，发现该信号在机床执行“回零”指令以前就为“0”;而x轴的减速信号为“1”，说明减速信号断线或减速信号行程开关的常闭点压下没有复位。拆下:轴“回零减速信号”行程开关检查发现。行程开关里浸满了润滑油，致使行程开关的常闭点压下后没能自动弹。因此机床在执行“回零”指令时就以搜索速度进给。经询问操作者得知，这台数控车床主要用于实训教学，加工的工件是石蜡。而采用的润滑油是45号机油。夏天气温较高，在操作过程中，这种混人石蜡的机油慢慢渗进了行程开关里;到了冬天，由于气候寒冷，所以就凝固了，导致行程开关的常闭点压下后不能自动弹起。检修时按规定更换合格的润滑油，清洗行程开关及导轨后故障排除。故障分析二、任务分析任务三、润滑系统的故障及装调1、润滑油中混入絮状物卡住了液面复位开关使其开路。2、润滑油质量不合格。3、导轨润滑出油孔堵塞。4、单线阻尼式润滑系统的计量件与容积式润滑系统计量件混装，导致润滑系统压力不能建立。5、润滑油量不足。硬件故障定位二、任务分析任务三、润滑系统的故障及装调故障排除三、任务实施使用机床前，须将所有的保护涂层除去，在保护涂层尚未除去之前，切勿移动工作台、十字滑台和主轴头。请谨慎选用适当的清洁剂，用清洁刷涂抹石腊油，使保护涂层软化，然后可用清洁的抹布将涂层擦掉。[注意]:1、请勿使用汽油或任何可燃性溶剂去清洁机床。2、清洁并润滑工作台、十字滑台和底座及所有外露的滑轨。移动工作台、十字滑台及各活动组件至行程一端的尽头，彻底清洁导轨，同样的将所有活动组件移至行程另一端的尽头，彻底清洁与润滑导轨。确定使用适当的润滑油如SunocoWaylube#1180或MobilVactraOil#200机床在正常供电后，此项工作必须完成。任务三、润滑系统的故障及装调故障排除三、任务实施

任务三、润滑系统的故障及装调故障排除三、任务实施

任务三、润滑系统的故障及装调故障排除三、任务实施

任务三、润滑系统的故障及装调故障排除三、任务实施

根据自动润滑原理图进行加工中心机床润滑系统连接，上图显示位置为润滑油管管路，通过查看各轴的润滑系统连接图可知各轴润滑管路安装位置和工作提供过程。其他润滑部位和方法1、主轴轴承:主轴前支撑轴承和后支撑轴承，内装高速轴承润滑脂，只有在主轴维修或是更换时需要更换。2、同步带:主轴编码器齿轮与主轴齿轮用同步带连接，此同步带注意不要带油，同步带有油影响同步带的寿命。3、X、Y,Z滚珠丝杠支撑轴承油脂润滑，一般每三年更换一次2号特种油脂。4、链条:在重锤和主轴箱之间的两条专用链条采用脂润滑，三个月润滑一次，以保证Z坐标平稳工作。任务三、润滑系统的故障及装调润滑源检查周期方法油箱容量适用的油品自动润滑单元低油位发讯时加油至油表上限1.8公升L一G15O导轨油HL32液压油故障排除三、任务实施在操作50小时后，应检查所有润滑管路上的接合点，特别是管与管连接的地方，之后，可在每200小时后检查一次，为了增大机床的效能，机床在操作三个月之后，其主轴头的精度必须再加以调整。此后，可第半年到一年调整一次，以保持机床的最佳精度。润滑系统日常维护任务三、润滑系统的故障及装调任务四、其它辅助装置的故障及装调

FANUC0iMD数控系统的加工中心，不能喷出冷却液，排屑也无法正常运行。。一、任务引入故障现象1、冷却液不能喷出，控制面板上的冷却按钮灯不亮，没有报警显示。2、无冷却液喷出，制面板上的冷却按钮灯亮。冷却电机不转，冷却泵不转动，机床无任何报警现象。3、FANUC0iMD数控系统加工中心机床，其刮板式排屑器不运转，无法排除切屑。故障调查一、任务引入任务四、其它辅助装置的故障及装调1.技术手册：参数手册、维修手册、操作手册等；2.测量工具：万用表，示波器等；3.螺丝刀、六角扳手等；任务准备一、任务引入任务四、其它辅助装置的故障及装调故障分析二、任务分析任务四、其它辅助装置的故障及装调故障分析二、任务分析当出现上述故障现象时，使用如上图快速的方法对冷却故障进行快速定位并排除：

系统启动后，按下冷却按钮，观察是否喷出冷却液，如果无冷却液喷出，检查PLC是否有输出，如果没有，检查系统面板按钮是否正常，不正常就更换按钮，按钮正常检查冷却电机是否得电，得电的情况下检查电机的电阻值是否正常，不正常的话需要更换电机，电阻值正常考虑是否机械卡死；在电机没有得电时应检查主电路的接线是否正常，接线正常后需要检查电器元件的状态是否正常。检修空气开关，使其接触良好；如不能启动，检查空气开关的触点是否良好，再观察接触器线圈烧断或触点接不良，若不良，应更换线圈或修整触点；再检查热继电器是否断开和接触是否良好，找出过载原因后将热继电器复位；

检查中间继电器和接触器是否正常。元器件的损坏应更换，断路要接通。任务四、其它辅助装置的故障及装调故障分析二、任务分析当出现上述故障现象时，使用如上图快速的方法对冷却故障进行快速定位并排除：

系统启动后，按下冷却按钮，观察是否喷出冷却液，如果无冷却液喷出，检查PLC是否有输出，如果没有，检查系统面板按钮是否正常，不正常就更换按钮，按钮正常检查冷却电机是否得电，得电的情况下检查电机的电阻值是否正常，不正常的话需要更换电机，电阻值正常考虑是否机械卡死；在电机没有得电时应检查主电路的接线是否正常，接线正常后需要检查电器元件的状态是否正常。检修空气开关，使其接触良好；如不能启动，检查空气开关的触点是否良好，再观察接触器线圈烧断或触点接不良，若不良，应更换线圈或修整触点；再检查热继电器是否断开和接触是否良好，找出过载原因后将热继电器复位；

检查中间继电器和接触器是否正常。元器件的损坏应更换，断路要接通。任务四、其它辅助装置的故障及装调硬件故障定位二、任务分析1、冷却回路堵塞，造成冷却电机过载，线圈被烧，导致冷却按钮后，不能喷出冷却液。2、刮板与排屑器体之间有异物卡住导致排屑器不运转，无法排除切屑。任务四、其它辅助装置的故障及装调故障排除三、任务实施1、位置安装图任务四、其它辅助装置的故障及装调2、安装流程故障排除三、任务实施1、将水箱从机床正面底部放入，直到接触到机床的底座为止，从机床的两侧放入两个集屑盘到水箱上。2、连接泵的电源线，以及连接水管到泵的出水端与切削液喷嘴接点处。3、用管束将所有水管的连接处束紧。4、填充约250公升的切削液到水箱内，使切削液到适当液位。5、如果使用者购买铁屑输送机并想自行安装到水箱上，首先须从机床前端拉出水箱，直到铁屑槽已经完全移出机床之后。将铁屑储屑盘从水箱上移走。使用天车辅助吊运或由两人一起搬运，从控制面板一侧将铁屑输送机安装到水箱上。将组合完成的水箱与铁屑输送机