數(shù)控機(jī)床的故障分析及消除措施

1、山東廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)審表題目 數(shù)控機(jī)床的故障分析及消除措施姓 名 孫中波學(xué)號(hào)專業(yè)指導(dǎo)教師教育層次?？剖〖?jí)電大 山東廣播電視大學(xué)市級(jí)電大 泰安廣播電視大學(xué)教學(xué)點(diǎn) 寧陽摘要與關(guān)鍵詞 31、弓I言 32、數(shù)控機(jī)床故障診斷分析32. 1數(shù)控機(jī)床的故障規(guī)律32. 2數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟43. 3數(shù)控機(jī)床的常用檢修方法 53、數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修64. 1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷與維修63. 2常見伺服系統(tǒng)故障及診斷113. 3數(shù)控機(jī)床PL C故障診斷方法134、數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實(shí)例14結(jié)論 16致謝 16參考文獻(xiàn) 17題目：數(shù)控機(jī)床的故障分析及消除措施【摘要】本文主要

2、研究數(shù)控機(jī)床故障分析及消除措施的相關(guān)內(nèi)容。從數(shù)控機(jī)床故障診斷 的基礎(chǔ)內(nèi)容談起，介紹數(shù)控機(jī)床故障規(guī)律，故障診斷的一般步驟及方法。接著講述數(shù)控 機(jī)床的常見故障，包括機(jī)械故障、伺服系統(tǒng)故障、PLC等電氣故障。最后通過實(shí)例具體介紹數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生后分析處理的過程。 從而得知，數(shù)控機(jī)床維修是一門復(fù)雜的技術(shù)， 要熟悉數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分，理論加實(shí)踐，提高工作效率?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床、故障、診斷、維修1引言數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的重要技術(shù)裝備，也是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)裝 備。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在我國的應(yīng)用越來越廣泛，但由于數(shù)控機(jī)床系 統(tǒng)及其復(fù)雜，又因大部分具有技術(shù)專利，不提供關(guān)鍵的圖樣和資

3、料，所以數(shù)控機(jī)床的維 修成為了一個(gè)難題。論文將涉及數(shù)控機(jī)床簡單介紹、故障現(xiàn)象描述或給出典型實(shí)例、故 障的成因的分析和論證、故障診斷過程及消除故障的措施等內(nèi)容。本論文將參考相關(guān)資 料，根據(jù)自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編寫，力求為廣大數(shù)控機(jī)床維修者提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。2數(shù)控機(jī)床故障診斷分析數(shù)控機(jī)床是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，一臺(tái)數(shù)控機(jī)床既有機(jī)械裝置、液壓系統(tǒng)，又有電氣控制 部分和軟件程序等。組成數(shù)控機(jī)床的這些部分，由于種種原因，不可避免地會(huì)發(fā)生不同 程度、不同類型的故障，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能正常工作。這些原因大致包括：機(jī)械銹蝕、 磨損和失效；元器件老化、損壞和失效；電氣元件、接插件接觸不良；環(huán)境變化，如電 流或電壓波動(dòng)、

4、溫度變化、液壓壓力和流量的波動(dòng)以及油污等；隨機(jī)干擾和噪聲；軟件 程序丟失或被破壞等。止匕外，錯(cuò)誤的操作也會(huì)引起數(shù)控機(jī)床不能正常工作。數(shù)控機(jī)床維 修的關(guān)鍵是故障的診斷，即故障源的查找和故障定位。一般講根據(jù)不同的故障類型，采 用不同的故障診斷方法。2.1 數(shù)控機(jī)床的故障規(guī)律：在整個(gè)使用壽命期，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻度大致分為3個(gè)階段，即早期故障期、偶發(fā)故障期和耗損故障期。1 .早期故障期：早期故障期的特點(diǎn)是故障發(fā)生的頻率高，但隨著使用時(shí)間的增加迅速下降2 .偶發(fā)故障期：數(shù)控機(jī)床在經(jīng)歷了初期的各種老化、磨合和調(diào)整后，開始進(jìn)入相 對(duì)穩(wěn)定的正常運(yùn)行期。在這個(gè)階段，故障率低而且相對(duì)穩(wěn)定，近似常數(shù)。偶發(fā)故障

5、是由于偶然因素引起的。3 .耗損故障期：耗損故障期出現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床使用的后期，其特點(diǎn)是故障率隨著運(yùn) 行時(shí)間的增加而升高。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的基本原因是由于數(shù)控機(jī)床的零部件及電子元 器件經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行，由于疲勞、磨損、老化等原因，壽命已接近衰竭，從而處 于頻發(fā)故障狀態(tài)。2.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟：無論是處于哪一個(gè)故障期，數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟都是相同的。當(dāng)數(shù)控 機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，除非出現(xiàn)危險(xiǎn)及數(shù)控機(jī)床或人身安全的緊急情況，一般不要關(guān)斷 電源，要盡可能地保持機(jī)床原來的狀態(tài)不變， 并對(duì)出現(xiàn)的一些信號(hào)和現(xiàn)象做好記錄， 這主要包括：故障現(xiàn)象的詳細(xì)記錄故障發(fā)生的操作方式及內(nèi)容故障號(hào)及故障指示燈的顯示內(nèi)

6、容故障發(fā)生時(shí)機(jī)床各部分的狀態(tài)與位置有無其他偶然因素，如突然停電、外線電壓波動(dòng)較大、打雷、某部位進(jìn)水等。 數(shù)控機(jī)床一旦發(fā)生故障，首先要沉著冷靜，根據(jù)故障情況進(jìn)行全面的分析，確定查 找故障源的方法和手段，然后有計(jì)劃、有目的地一步步仔細(xì)檢查，切不可急于動(dòng)手， 憑著看到的部分現(xiàn)象和主觀臆斷亂查一通。故障診斷一般按下列步驟進(jìn)行：(1)詳細(xì)了解故障情況。例如，當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生顫振、振動(dòng)或超調(diào)現(xiàn)象時(shí)，要弄清楚 是發(fā)生在全部軸還是某一軸；如果是某一軸，是全程還是某一位置；是一運(yùn)動(dòng)就發(fā) 生還是僅在快速、進(jìn)給狀態(tài)某速度、加速或減速的某個(gè)狀態(tài)下發(fā)生。為了進(jìn)一步了 解故障情況，要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行初步檢查，并著重檢查熒光屏

7、上的顯示內(nèi)容，控制 柜中的故障指示燈、狀態(tài)指示燈等。當(dāng)故障情況允許時(shí)，最好開機(jī)試驗(yàn)，詳細(xì)觀察 故障情況。 根據(jù)故障情況進(jìn)行分析，縮小范圍，確定故障源查找的方向和手段。對(duì)故障現(xiàn)象 進(jìn)行全面了解后，下一步可根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障可能存在的位置。有些故障與其 他部分聯(lián)系較少，容易確定查找的方向，而有些故障原因很多，難以用簡單的方法 確定出故障源的查找方向，這就要仔細(xì)查閱數(shù)控機(jī)床的相關(guān)資料，弄清與故障有關(guān) 的各種因素，確定若干個(gè)查找方向，并逐一進(jìn)行查找。（3）由表及里進(jìn)行故障源查找。故障查找一般是從易到難、從外圍到內(nèi)部逐步進(jìn)行。 所謂難易，包括技術(shù)上的復(fù)雜程度和拆卸裝配方面的難易程度。技術(shù)上的復(fù)雜程度

8、是指判斷其是否有故障存在的難易程度。在故障診斷的過程中，首先應(yīng)該檢查可直 接接近或經(jīng)過簡單的拆卸即可進(jìn)行檢查的那些部位，然后檢查需要進(jìn)行大量的拆卸 工作之后才能接近和進(jìn)行檢查的那些部位。2.3 數(shù)控機(jī)床的常用檢修方法數(shù)控機(jī)床是涉及多個(gè)應(yīng)用學(xué)科的十分復(fù)雜的系統(tǒng)，加之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本身的種類 繁多，功能各異，不可能找出一種適合各種數(shù)控機(jī)床、各類故障的通用診斷方法。這里 僅對(duì)一些常用的一般性方法作以介紹，這些方法互相聯(lián)系，在實(shí)際的故障診斷中，對(duì)這 些方法要綜合運(yùn)用。（1）根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)大都具有很強(qiáng)的自診斷功能。當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，可對(duì)整個(gè)機(jī)床包 括數(shù)控系統(tǒng)自身進(jìn)行全面的檢查和診斷

9、， 并將診斷到的故障或錯(cuò)誤以報(bào)警號(hào)或錯(cuò)誤代碼 的形式顯示在CRT上。報(bào)警號(hào)（錯(cuò)誤代碼）一般包括下列幾方面的故障（或錯(cuò)誤）信息：程序編制錯(cuò)誤或操作錯(cuò)誤；存儲(chǔ)器工作不正常；伺服系統(tǒng)故障；可編程控制器故障；連接故障；溫度、壓力、液位等不正常；行程開關(guān)（或接近開關(guān)）狀態(tài)不正確。利用報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷是數(shù)控機(jī)床故障診斷的主要方法之一。如果機(jī)床發(fā)生了故障，且有報(bào)警號(hào)顯示于CRT,首先就要根據(jù)報(bào)警號(hào)的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的分析與診斷。當(dāng) 然，報(bào)警號(hào)多數(shù)情況下并不能直接指出故障源之所在，而是指出了一種現(xiàn)象，維修人員就可以根據(jù)所指出的現(xiàn)象進(jìn)行分析，縮小檢查的范圍，有目的地進(jìn)行某個(gè)方面的檢查。(2)根據(jù)控制系統(tǒng)LED燈或

10、數(shù)碼管的指示進(jìn)行故障診斷控制系統(tǒng)的LED儂光二極管)或數(shù)碼管指示是另一種自診斷指示方法。如果和故障 報(bào)警號(hào)同時(shí)報(bào)警，綜合二者的報(bào)警內(nèi)容，可更加明確地指示出故障的位置。在CRTk的報(bào)警號(hào)未出現(xiàn)或CRT亮?xí)r，LED或數(shù)碼管指示就是唯一的報(bào)警內(nèi)容了。(3)根據(jù)PC狀態(tài)或梯形圖進(jìn)行故障診斷現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床上幾乎毫無例外地使用了 PC控制器，只不過有的與NC系統(tǒng)合并起 來，統(tǒng)稱為NC部分。但在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床上，二者還是相互獨(dú)立的，二者通過接口相 聯(lián)系。無論其形式如何，PC控制器的作用卻是相同的，主要進(jìn)行開關(guān)量的管理與控制。 控制對(duì)象一般是換刀系統(tǒng)，工作臺(tái)板轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)具 有大

11、量的開關(guān)量測量反饋元件，發(fā)生故障的概率較大。特別是在偶發(fā)故障期，NC部分及 各電路板的故障較少，上述各部分發(fā)生的故障可能會(huì)成為主要的診斷維修目標(biāo)。因此， 對(duì)這部分內(nèi)容要熟悉。首先要熟悉各測量反饋元件的位置、作用及發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象與 后果。對(duì)PC控制器本身也要有所了解，特別是梯形圖或邏輯圖要盡量弄明白。這樣， 一旦發(fā)生故障，可幫助你從更深的層次認(rèn)識(shí)故障的實(shí)質(zhì)。例如，DIALOG 4系統(tǒng)是用PC控制器的輸入輸出板上的LED指示燈表示其輸入輸出 狀態(tài)的。燈亮為1,燈熄為0,可十分方便地確定出PC控制器的輸入輸出狀態(tài)。(4)根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行故障診斷機(jī)床參數(shù)也稱為機(jī)床常數(shù)，是通用的數(shù)控系統(tǒng)與具體的機(jī)床相

12、匹配時(shí)所確定的一組 數(shù)據(jù)，它實(shí)際上是NC程序中未定的數(shù)據(jù)或可選擇的方式。機(jī)床參數(shù)通常存于RAMfr,由廠家根據(jù)所配機(jī)床的具體情況進(jìn)行設(shè)定，部分參數(shù)還要通過調(diào)試來確定。機(jī)床參數(shù)大 都隨機(jī)床以參數(shù)表或參數(shù)紙帶的形式提供給用戶。由于某種原因，如誤操作、參數(shù)紙帶 不良等，存于RAMfr的機(jī)床參數(shù)可能發(fā)生改變甚至丟失而引起機(jī)床故障。在維修過程中，有時(shí)也要利用某些機(jī)床參數(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)整，還有的參數(shù)須要根據(jù)機(jī)床的運(yùn)行情況及狀態(tài)進(jìn)行必要的修正。(5)用診斷程序進(jìn)行故障診斷絕大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都有診斷程序0所謂診斷程序就是對(duì)數(shù)控機(jī)床各部分包括數(shù)控系 統(tǒng)本身進(jìn)行狀態(tài)或故障檢測的軟件，當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，可利用該程序

13、診斷出故障 源所在范圍或具體位置。診斷程序一般分為三套，即啟動(dòng)診斷、在線診斷或稱后臺(tái)診斷和離線診斷。啟動(dòng)診 斷指從每次通電開始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)止， CN加部診斷程序自動(dòng)執(zhí)行的診斷， 一般情況下數(shù)秒之內(nèi)即告完成，其目的是確認(rèn)系統(tǒng)的主要硬件可否正常工作。主要檢查 的硬件包括：CPU存儲(chǔ)器、I/O單元等印刷板或模塊；CRT/MDI單元、閱讀機(jī)、軟盤單 元等裝置或外設(shè)。若被檢測內(nèi)容正常，則 CRTS示表明系統(tǒng)已進(jìn)入正常運(yùn)行的基本畫面 （一般是位置顯示畫面）。否則，將顯示報(bào)警信息。在線診斷是指在系統(tǒng)通過啟動(dòng)診斷進(jìn) 入運(yùn)行狀態(tài)后由內(nèi)部診斷程序?qū)?CNCt與之相連接的外設(shè)、各伺服單元和伺服電機(jī)等進(jìn)

14、行的自動(dòng)檢測和診斷。只要系統(tǒng)不斷電，在線診斷也就不會(huì)停止，在線診斷的診斷范圍 大，顯示信息的內(nèi)容也很多。一臺(tái)帶有刀庫和臺(tái)板轉(zhuǎn)換的加工中心報(bào)警內(nèi)容有五六百條。 離線診斷是利用專用的檢測診斷程序進(jìn)行的旨在最終查明故障原因，精確確定故障部位的高層次診斷，離線診斷的程序存儲(chǔ)及使用方法一般不相同（6）其他診斷方法a、備板置換法（替代法）用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板。（故障被排除或范圍縮?。?注意：斷電狀態(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致，只改變模板。b、將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障的部位。c、敲擊法數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、接插件等處有虛焊或接口槽接觸

15、不良都會(huì)引 起故障?？捎媒^緣物輕輕敲打疑點(diǎn)處，若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。 d、升溫法設(shè)備運(yùn)行較長時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)故障，可用電吹風(fēng)、紅外燈照射可 疑的元件或組件。確定故障點(diǎn)。e、功能程序測試法當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無法確定是編程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，或是閑置 時(shí)間較長的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。將 G M S、T、F功能的全部指令編寫一個(gè)試驗(yàn) 程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床，可快速判斷哪個(gè)功能不良或喪失。f、隔離法隔離法是將某些控制回路斷開，從而達(dá)到縮小查找故障區(qū)域的目的。例：某加工中心， 在JOG方式下，進(jìn)給平穩(wěn)，但自動(dòng)則不正常。首先要確定是 NC故障還是伺服系統(tǒng)故障

16、， 先斷開伺服速度給定信號(hào)，用電池電壓作信號(hào)，故障依舊。說明 NC系統(tǒng)沒有問題。進(jìn) 一步檢查是Y軸夾緊裝置出故障。g、測量比較法為了檢測方便，在模板或單元上設(shè)有檢測端子，用萬用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的 電平或波形進(jìn)行測試，將測試值與正常值進(jìn)行比較，可以分析和判斷故障的原因和及故 障的部位。各種故障診斷方法各有特點(diǎn)，要根據(jù)故障現(xiàn)象的特點(diǎn)靈活的組合應(yīng)用。3數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修3.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷與維修(1)主軸部件的常見故障及其診斷維修故障現(xiàn)象故障原因排除方法加工精度達(dá)不到要求機(jī)床在運(yùn)輸過程中受到?jīng)_擊檢查對(duì)機(jī)床精度有影響的各 部位，特別是導(dǎo)軌副安裝不牢固、安裝精度低或有 變化重

17、新安裝調(diào)平、緊固切削振動(dòng)大主軸箱和床身連接螺釘松動(dòng)恢復(fù)精度后緊固連接螺釘軸承預(yù)緊力不夠，游隙過大重新調(diào)整軸承游隙。但預(yù)緊力 不宜過大，以免損壞軸承軸承預(yù)緊螺母松動(dòng)，使主軸竄 動(dòng)緊固螺母，確保主軸精度合格軸承拉毛或損壞更換軸承主軸與箱體超差修理主軸或箱體，使其配合精 度、位置精度達(dá)到要求主軸箱噪聲大主軸部件動(dòng)平衡不好重做動(dòng)平衡齒輪嚙合間隙不均勻或嚴(yán)重 損傷調(diào)整間隙或更換齒輪軸承損壞或傳動(dòng)軸彎曲修復(fù)或更換軸承，校直傳動(dòng)軸傳動(dòng)行長度小一或過松調(diào)整或更換傳動(dòng)帶，不能新舊 混用齒輪精度差更換齒輪潤滑不良調(diào)整潤滑油量，保持主軸箱的 清潔度齒輪和軸承損壞變擋壓力過大，齒輪受押擊產(chǎn) 生破損按液壓原理圖，調(diào)整到

18、適當(dāng)?shù)?壓力和流量變檔機(jī)構(gòu)損壞或固定銷脫落修復(fù)或更換零件軸承預(yù)緊力過大或無潤滑重新調(diào)整預(yù)緊力，并使之潤滑 充足主軸無變速電氣變檔信號(hào)是否輸出維修人員檢查處理8壓力是否足夠檢測并調(diào)整工作壓力變檔液壓缸研損或卡死修去毛刺和研傷，清洗后重裝變檔電磁閥卡死檢測并清洗電磁閥變檔液壓缸撥叉脫落修復(fù)或更換變檔液壓缸竄油或內(nèi)泄更換密封圈變檔復(fù)合開關(guān)失靈更換開關(guān)主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令是否輸出維修人員處理檢查保護(hù)開關(guān)沒有壓合或失靈 卡盤未夾緊工件檢測壓合保護(hù)開關(guān)或更換 調(diào)整或修理卡盤變擋復(fù)合開關(guān)損壞更換復(fù)合開關(guān)變檔電磁閥體內(nèi)泄漏更換電磁閥主軸發(fā)熱主軸軸承預(yù)緊力過大調(diào)整預(yù)緊力軸承研傷或損壞更換軸承潤滑油臟或有雜質(zhì)清

19、洗主軸箱，更換新油（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（滾珠絲杠螺母副）的故障診斷a、滾珠絲杠在運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩過大1）二滑板配合壓板過緊或研損2）滾珠絲杠螺母反向器壞，滾珠絲杠卡死或軸端螺母預(yù)緊力過大3）絲杠研損4）伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠聯(lián)接不同軸5）無潤滑油6）超程開關(guān)失靈造成機(jī)械故障7）伺服電動(dòng)機(jī)過熱報(bào)警b、絲杠螺母潤滑不良1）分油器是否分油2）油管是否堵塞c、滾珠絲杠副噪聲1）滾珠絲杠軸承壓蓋壓合不良2）滾珠絲杠潤滑不良3）滾珠破損4）電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠聯(lián)軸器松動(dòng)（3）刀架、刀庫及換刀裝置故障診斷a、轉(zhuǎn)塔刀架沒有抬起動(dòng)作1）控制系統(tǒng)是否有T指令輸出信號(hào)2）抬起電磁鐵斷線或抬起閥桿卡死3）壓力不夠4）抬起液壓缸研損

20、或密封損壞5）與轉(zhuǎn)塔抬起聯(lián)接的機(jī)械部分研損b、轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位速度緩慢或不轉(zhuǎn)位1）是否有轉(zhuǎn)位信號(hào)輸出2）轉(zhuǎn)位電磁閥斷線或閥桿卡死3）壓力不夠4）轉(zhuǎn)位速度節(jié)流閥是否卡死5）凸輪軸壓蓋過緊6）抬起液壓缸體與轉(zhuǎn)塔平面產(chǎn)生摩擦、研損7）安裝附具不配套c、轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位時(shí)碰牙抬起速度或抬起延時(shí)時(shí)間短d、轉(zhuǎn)塔不正位1） 轉(zhuǎn)位盤上的撞塊與選位開關(guān)松動(dòng)，使轉(zhuǎn)塔到位時(shí)傳輸信號(hào)超期或滯后2） 上下聯(lián)接盤與中心軸花鍵間隙過大產(chǎn)生位移偏差大，落下時(shí)易碰牙頂，引起不到位3） 轉(zhuǎn)位凸輪與轉(zhuǎn)位盤間隙過大4） 凸輪在軸上竄動(dòng)5） 轉(zhuǎn)位凸輪軸的軸向預(yù)緊力過大或有機(jī)械干涉e、轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位不停1） 兩計(jì)數(shù)開關(guān)不同時(shí)計(jì)數(shù)或復(fù)置開關(guān)損壞2） 轉(zhuǎn)塔上的2

21、4V電源斷線f、轉(zhuǎn)塔刀重復(fù)定位精度差1） 液壓夾緊力不足2） 上下牙盤受沖擊，定位松動(dòng)3） 上下牙盤間有污物或滾針脫落在牙盤中間4） 轉(zhuǎn)塔落下夾緊時(shí)有機(jī)械干涉（如夾鐵屑）5） 夾緊液壓缸拉毛或研損106） 轉(zhuǎn)塔座落在二層滑板之上，由于壓板和楔鐵配合不牢產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偏大g、刀具不能夾緊1） 風(fēng)泵氣壓不足2） 增壓漏氣3） 刀具卡緊液壓缸漏油4） 刀具松卡彈簧上的螺絲母松動(dòng)h、刀具夾緊后不能松開松鎖刀的彈簧壓力過緊i、刀套不能夾緊刀具檢查刀套上的調(diào)節(jié)螺母j、機(jī)械手換刀速度過快氣壓太高或節(jié)流閥開口過大k、換刀時(shí)找不到刀刀位編碼用組合行程開關(guān)、接近開關(guān)等元件損壞、接觸不好或靈敏度降低（4）液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)故

22、障診斷a、液壓泵不供油或油量不足1）壓力調(diào)節(jié)彈簧過松2）流量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)不當(dāng)，定子偏心方向相反3）液壓泵轉(zhuǎn)向相反4）油的粘度過高，使葉片運(yùn)動(dòng)不靈活5）液壓泵轉(zhuǎn)速太低，葉片不能甩出6）油量不足，吸油管露出油面吸入空氣7）吸油管堵塞8）進(jìn)油口漏氣9）葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)卡死b、液壓泵有異常噪聲或壓力下降1）油量不足，濾油器露出油面2）吸油管吸入空氣3）回油管高出油面，空氣進(jìn)入油池114）進(jìn)油口濾油器容量不足5）濾油器局部堵塞6）液壓泵轉(zhuǎn)速過高或液壓泵裝反7）液壓泵與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接同軸度差8）定子和葉片磨損，軸承和軸損壞9）泵與其他機(jī)械共振c、液壓泵發(fā)熱、油溫過高1）液壓泵工作壓力超載2）吸油管和系統(tǒng)回油管距

23、離太近3）油箱油量不足4）摩擦引起機(jī)械損失，泄漏引起容積損失5）壓力過高d、系統(tǒng)及工作壓力低，運(yùn)動(dòng)部件爬行泄漏e、尾座頂不緊或不運(yùn)動(dòng)1）壓力不足2）液壓缸活塞拉毛或研損3）密封圈損壞4）液壓閥斷線或卡死5）套筒研損f、導(dǎo)軌潤滑不良1）分油器堵塞2）油管破裂或滲漏3）沒有氣體動(dòng)力源4）油路堵塞g、滾珠絲杠潤滑不良1）分油管是否分油2）油管是否堵塞3.2常見伺服系統(tǒng)故障及診斷12a、伺服超差：機(jī)床的實(shí)際進(jìn)給值與指令值之差超過限定的允許值.1）檢查CNC控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)放大模塊之間，CNC控制系統(tǒng)與位置2）檢測器之間，驅(qū)動(dòng)放大器與伺服電機(jī)之間的邊線是否正確、可靠3）檢查位置檢測器的信號(hào)及相關(guān)的 D/A

24、轉(zhuǎn)換電路是否有問題4）檢查驅(qū)動(dòng)放大器電壓是否有問題5）檢查電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)機(jī)械間是否配合良好，是否有松動(dòng)或間隙存在6）檢查位置環(huán)增益是否符合要求，若不符合要求對(duì)有關(guān)的電位器應(yīng)予以調(diào)整b、機(jī)床停止時(shí)，有關(guān)進(jìn)給軸振動(dòng)1）檢查高頻脈動(dòng)信號(hào)并觀察其波形及振幅，若不符合應(yīng)調(diào)節(jié)有關(guān)電位器2）檢查伺服放大器速度環(huán)的補(bǔ)償功能，若不符合應(yīng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償用電位器3）檢查位置檢測用編碼盤的軸、聯(lián)軸節(jié)、齒輪系是否嚙合良好c、機(jī)床運(yùn)行時(shí)聲音不好，有擺動(dòng)現(xiàn)象1）檢查測速發(fā)電機(jī)換向器表面是否光滑、清潔，電刷與換向器間是否接觸良好2）檢查伺服放大器速度環(huán)的補(bǔ)償功能，若不符合應(yīng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償用電位器3）檢查伺服放大器位置環(huán)增益是否符合要求，

25、若不符合要求對(duì)有關(guān)的電位器應(yīng)予以調(diào) 整4）檢查位置檢測器與聯(lián)軸節(jié)間的裝配是否有松動(dòng)5）檢查由位置檢測器來的反饋信號(hào)的波形及D/A轉(zhuǎn)換后的波形幅度d、飛車現(xiàn)象1）位置傳感器或速度傳感器的信號(hào)反相，或者是電樞線接反了，即整個(gè)系統(tǒng)不是負(fù)反 饋而變成正反饋了2）速度指令給的不正確3）位置傳感器或速度傳感器的反饋信號(hào)沒有接或者是有接線斷開4） CNC控制系統(tǒng)或伺服控制板有故障電源板有故障而引起的邏輯混亂e、所有的軸均不運(yùn)動(dòng)1）用戶保護(hù)性鎖緊如急停制動(dòng),或有關(guān)運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)開關(guān)位置不正確2）主電源熔絲斷3）由于過載保護(hù)用斷路器動(dòng)作或監(jiān)控用繼電器的觸點(diǎn)未接觸好f、電動(dòng)機(jī)過熱131）滑板運(yùn)行時(shí)摩擦力或阻力太大2）

26、熱保護(hù)繼電器脫扣，電流設(shè)定錯(cuò)誤3）勵(lì)磁電流太低或永磁式電動(dòng)機(jī)失磁時(shí)，為獲得所需力矩也可引起電樞電流增高而使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱4）切削條件惡劣5）運(yùn)動(dòng)夾緊/制動(dòng)裝置沒充分釋放6）齒輪傳動(dòng)系損壞或傳感器有問題7）電機(jī)本身內(nèi)部匝間短路而引起的過熱8）帶風(fēng)扇冷卻的電動(dòng)機(jī)，風(fēng)扇壞g、機(jī)床定位精度不準(zhǔn)1）滑板運(yùn)行時(shí)阻力太大2）位置環(huán)的增益或速度環(huán)的低頻增益太低3）機(jī)械傳動(dòng)部分有反向間隙4）位置環(huán)或速度環(huán)的零點(diǎn)平衡調(diào)整不合理5）接地屏蔽不好或電纜布線不合理h、零件加工表面粗糙1）檢查測速發(fā)電機(jī)換向器的表面光滑狀況及電刷的磨合狀況2）檢查高頻脈沖波形的振幅、頻率、及濾波形狀3）檢查切削條件是否合理，刀尖是否損壞4）檢

27、查機(jī)械傳動(dòng)的反向間隙5）檢查位置檢測信號(hào)的振幅6）檢查機(jī)床的振動(dòng)狀況如機(jī)床水平狀態(tài)、地基、主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)有否振動(dòng)等3.3數(shù)控機(jī)床PLC故障診斷的方法（1）根據(jù)報(bào)警信號(hào)診斷故障數(shù)控系統(tǒng)的故障報(bào)警信息，為用戶提供排除故障的信息。（2）根據(jù)動(dòng)作順序診斷故障數(shù)控機(jī)床上刀具及托盤等裝置的自動(dòng)交換動(dòng)作，都是按一定的順序來完成因此，觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)過程，比較故障和正常時(shí)的情況，就可發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，診斷出故障原因。（3）根據(jù)控制對(duì)象的工作原理診斷故障14 數(shù)控機(jī)床的PLC程序是按照控制對(duì)象的工作原理設(shè)計(jì)的，通過對(duì)控制對(duì)象工作原理的 分析，結(jié)合PLC的I/O狀態(tài)是診斷故障很有效的方法。(4)根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故

28、障在數(shù)控機(jī)床中，輸入/輸出信號(hào)的傳遞，一般要通過 PLC的I/O接口來實(shí)現(xiàn)，因此一些 故障會(huì)在PLC的I/O接口通道上反映出來。數(shù)控機(jī)床的這個(gè)特點(diǎn)為故障診斷提供了方便。 如果不是數(shù)控系統(tǒng)硬件故障，可以不必查看梯形圖和有關(guān)電路圖，通過查詢PLC的I/O通常狀態(tài)和故障狀態(tài)來進(jìn)行診斷。另外一種簡單實(shí)用的方法，就是將數(shù)控機(jī)床的輸入/輸出狀態(tài)列表，通過比較通常狀態(tài)和 故障狀態(tài)，就能迅速診斷出故障部位。(5)通過PLC梯形圖診斷故障根據(jù)PLC的梯形圖來分析和診斷故障是解決數(shù)控機(jī)床外圍故障的基本方法。如果采用 這種方法診斷機(jī)床故障，首先應(yīng)該查清機(jī)床的工作原理、動(dòng)作順序和連鎖關(guān)系，然后利 用CNC系統(tǒng)的自診斷

29、功能或通過機(jī)外編程器，根據(jù) PLC梯形圖查看相關(guān)的輸入、輸出 及標(biāo)志的狀態(tài)，以確定故障原因。(6)動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障有些PLC發(fā)生故障時(shí)，查看輸入/輸出及標(biāo)志狀態(tài)均為正常，此時(shí)必須通過 PLC動(dòng)態(tài)跟 蹤，實(shí)時(shí)跟蹤輸入/輸出及標(biāo)志狀態(tài)的瞬間變化。根據(jù) PLC動(dòng)作原理作出診斷。綜上所述，PLC故障診斷的要點(diǎn)是：要了解數(shù)控機(jī)床各部分檢測開關(guān)的安裝位置。 如加工中心的刀庫，機(jī)械手和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，數(shù)控車床的旋轉(zhuǎn)刀架和尾架，機(jī)床的氣、液 壓系統(tǒng)中的限位開關(guān)，接近開關(guān)和壓力開關(guān)等，要清楚檢測開關(guān)作為PLC輸入信號(hào)的標(biāo)志。要了解執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序。如液壓缸、氣缸的電磁換向閥等，要清楚對(duì)應(yīng)的 PLC輸出信號(hào)標(biāo)

30、志。要了解各種條件標(biāo)志。如啟動(dòng)、停止、限位、夾緊和放松等標(biāo)志信 號(hào)借助編程器跟蹤梯形圖的動(dòng)態(tài)變化，分析故障的原因，根據(jù)機(jī)床的工作原理作出正確 的診斷。4、數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實(shí)例(1)主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無載荷情況下，負(fù)載表指示超過40%0分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定，包括放大器型號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)及伺服增益等，在確15 認(rèn)無誤后，則將檢查重點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開機(jī)械 側(cè)的情況下檢查主軸電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主 軸參數(shù)00號(hào)設(shè)定為1,即讓主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行，結(jié)果噪聲消失，說明速度檢測元件 有問題

31、。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運(yùn)行主軸電動(dòng)機(jī)，噪聲消失，機(jī)床能正 常工作。(2)絲杠竄動(dòng)引起的故障維修故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動(dòng)液壓后，手動(dòng)運(yùn)行Y軸時(shí)，液壓自動(dòng)中斷，CRT 顯示報(bào)警，驅(qū)動(dòng)失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機(jī)械、液壓等部分。任一環(huán)節(jié)有問題均可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失效， 因此檢查的順序大致如下。伺服驅(qū)動(dòng)裝置-電動(dòng)機(jī)及測量器件-電動(dòng)機(jī)與絲杠連接部分-液壓平衡裝置-開口螺 母和滾珠絲杠-軸承-其他機(jī)械部分。檢查驅(qū)動(dòng)裝置外部接線及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動(dòng)機(jī)與測量系統(tǒng)正常。拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動(dòng)機(jī)與絲杠的同步傳動(dòng)帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動(dòng)。拆

32、開滾珠絲杠上軸承座正常。拆開滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動(dòng)，導(dǎo)致滾珠絲杠上下竄 動(dòng)。由于滾珠絲杠上下竄動(dòng)，造成伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠空轉(zhuǎn)約一圈。在數(shù)控系統(tǒng)中， 當(dāng)NC指令發(fā)出后，測量系統(tǒng)應(yīng)有反饋信號(hào)，若間隙的距離超過了數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的范 圍，即電動(dòng)機(jī)空走若干個(gè)脈沖后光柵尺無任何反饋信號(hào)，則數(shù)控系統(tǒng)必報(bào)警，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng) 失效，機(jī)床不能運(yùn)行。擰好緊固螺母，滾珠絲杠不再竄動(dòng)，則故障排除。(3)刀架、刀庫、換刀裝置的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心采用凸輪機(jī)械手換刀。換刀過程中，動(dòng)作中斷，發(fā)出 2035號(hào)報(bào) 警，顯示機(jī)械手伸出故障。分析診斷：根據(jù)報(bào)警內(nèi)容，機(jī)床是因?yàn)闊o法執(zhí)行下一步“從主軸和刀

33、庫中拔出刀具”，而使換刀過程中斷并報(bào)警。機(jī)械手未能伸出完成從主軸和刀庫中拔刀動(dòng)作，產(chǎn)生故障的原因可能有：“松刀”感應(yīng)開關(guān)失靈。在換刀過程中，各動(dòng)作的完成信號(hào)均由感應(yīng)開關(guān)發(fā)出，只有16 上一動(dòng)作完成后才能進(jìn)行下一動(dòng)作。第三步為“主軸松刀” ，如果感應(yīng)開關(guān)未發(fā)信號(hào), 則機(jī)械手“拔刀”就不會(huì)動(dòng)作。檢查兩感應(yīng)開關(guān)，信號(hào)正常?！八傻丁彪姶砰y失靈。主軸的“松刀”，是由電磁閥接通液壓缸來完成的。如電磁閥 失靈，則液壓缸未進(jìn)油，刀具就“松”不了。檢查主軸的“松刀”電磁閥，動(dòng)作均正常。 “松刀”液壓缸因液壓系統(tǒng)壓力不夠或漏油而不動(dòng)作，或行程不到位。檢查刀庫松刀 液壓缸，動(dòng)作正常。行程到位；打開主軸箱后罩，檢查主軸松刀液壓缸，發(fā)現(xiàn)已到達(dá)松 刀位置，油壓也正常，液壓缸無漏油現(xiàn)象。機(jī)械手系統(tǒng)有問題，建立不起“拔刀”條件。其原因可能是電動(dòng)機(jī)控制電路有問題。 檢查電動(dòng)機(jī)控制電路系統(tǒng)正常。刀具是靠碟形彈簧通過拉桿和彈簧卡頭將刀具柄尾端的拉釘拉緊的。松刀時(shí)，液壓缸 的活塞桿頂壓頂桿，頂桿通過空心螺釘推動(dòng)拉桿，一方面使彈簧卡頭松開刀具的拉釘， 另一方面又頂動(dòng)拉釘，使刀具右移而在主軸錐孔中變“松”。主軸