維護(hù)、保養(yǎng)、維修

1、數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床維護(hù)、保養(yǎng)與維修維護(hù)、保養(yǎng)與維修山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心工程實(shí)訓(xùn)中心李李 強(qiáng)強(qiáng)第一章第一章 緒論緒論一、數(shù)控機(jī)床的組成一、數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成，檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成，再加上程序的輸入再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。器、電源等輔助部分。 1. 數(shù)控裝置數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運(yùn)算插補(bǔ)）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實(shí)譯碼

2、、運(yùn)算插補(bǔ)）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實(shí)現(xiàn)直接或通過(guò)現(xiàn)直接或通過(guò)PLC對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。 2. 伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)之伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進(jìn)給信號(hào)，間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進(jìn)給信號(hào)，經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。 3. 檢測(cè)反饋裝置是通過(guò)檢測(cè)元件將執(zhí)行元檢測(cè)反饋裝置是通過(guò)檢測(cè)元件將執(zhí)行元件（電機(jī)、刀架）或工作臺(tái)的速度和位移檢測(cè)出件（電機(jī)、刀架）或工作臺(tái)的速度和位移檢測(cè)出來(lái)，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。來(lái)，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。 4. 機(jī)

3、床本體是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件（床身機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 1.故障的基本概念故障的基本概念 故障故障-數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。 故障診斷故障診斷-在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備的在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)提下，對(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修手段，查明故障的部位和

4、原因。提出有效的維修對(duì)策。對(duì)策。 2.故障的分類故障的分類 1）從故障的起因分類）從故障的起因分類 關(guān)聯(lián)性故障關(guān)聯(lián)性故障和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機(jī)性）。缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機(jī)性）。 非關(guān)聯(lián)性故障非關(guān)聯(lián)性故障和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無(wú)關(guān)和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無(wú)關(guān)的故障。的故障。 2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類 突然故障突然故障發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。 漸變故障漸變故障發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。 3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類 軟件故障軟件故障程序

5、編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置程序編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。不正確、機(jī)床操作失誤等引起。 硬件故障硬件故障電子元器件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、電子元器件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。壞造成。 干擾故障干擾故障由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。變化而產(chǎn)生。數(shù)控設(shè)備使用壽命數(shù)控設(shè)備使用壽命故障頻率曲線故障頻率曲線 三三、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 1.通訊診斷通訊診斷(遠(yuǎn)程、海外診斷）遠(yuǎn)程、海外診斷） 用戶機(jī)床的通訊口通過(guò)電話線和維修

6、用戶機(jī)床的通訊口通過(guò)電話線和維修 中心的專用通訊診斷計(jì)算機(jī)相連中心的專用通訊診斷計(jì)算機(jī)相連 計(jì)算機(jī)發(fā)診斷程序計(jì)算機(jī)發(fā)診斷程序 用戶測(cè)試數(shù)據(jù)用戶測(cè)試數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法 用用戶戶 特點(diǎn)：實(shí)用簡(jiǎn)便；特點(diǎn)：實(shí)用簡(jiǎn)便； 有一定的局限性有一定的局限性2. 自修復(fù)系統(tǒng)自修復(fù)系統(tǒng) 當(dāng)診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中某當(dāng)診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中某 一模塊有故障時(shí)，系統(tǒng)在一模塊有故障時(shí)，系統(tǒng)在CRT上顯示上顯示 的同時(shí)的同時(shí)，自動(dòng)尋找備用模塊并接上。自動(dòng)尋找備用模塊并接上。 特點(diǎn)：實(shí)用但成本比較高，而且只適特點(diǎn)：實(shí)用但成本比較高，而且只適 合總線結(jié)構(gòu)的合總線結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。系

7、統(tǒng)。 3. 人工智能專家故障診斷系統(tǒng)人工智能專家故障診斷系統(tǒng) 4. 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)診斷診斷 ANN具有聯(lián)想、容錯(cuò)、記憶、自適應(yīng)、具有聯(lián)想、容錯(cuò)、記憶、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和處理復(fù)雜多模式故障等特點(diǎn)。這自學(xué)習(xí)和處理復(fù)雜多模式故障等特點(diǎn)。這種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，將按一定數(shù)學(xué)模型所求得的故障原輸入，將按一定數(shù)學(xué)模型所求得的故障原因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過(guò)因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)所得到的知識(shí)以分布的方式隱存在網(wǎng)學(xué)習(xí)所得到的知識(shí)以分布的方式隱存在網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)輸出神經(jīng)元對(duì)應(yīng)著一個(gè)故障原絡(luò)上，每個(gè)輸出神經(jīng)元對(duì)

8、應(yīng)著一個(gè)故障原因。因。第二章第二章 數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè)第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的故障處理數(shù)控機(jī)床的故障處理第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法第第五五節(jié)節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng)電源的維護(hù)與保養(yǎng)第第六六節(jié)節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾數(shù)控機(jī)床的抗干擾第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè)一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收1.機(jī)床性能檢驗(yàn)機(jī)床性能檢驗(yàn)主軸性能主軸性能手動(dòng)操作手動(dòng)操作高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進(jìn)高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進(jìn)行五次正、

9、反轉(zhuǎn)的起動(dòng)、停止，檢驗(yàn)其行五次正、反轉(zhuǎn)的起動(dòng)、停止，檢驗(yàn)其動(dòng)作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)動(dòng)作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn)速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動(dòng)情況。速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動(dòng)情況。進(jìn)給性能進(jìn)給性能 通過(guò)回原點(diǎn)、手動(dòng)操作和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入通過(guò)回原點(diǎn)、手動(dòng)操作和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式操作，檢驗(yàn)正、反向的低、中、高方式操作，檢驗(yàn)正、反向的低、中、高 速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)等動(dòng)速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)等動(dòng)作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點(diǎn)的作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點(diǎn)的準(zhǔn)確性和可靠性，軟、硬限位是否確實(shí)準(zhǔn)確性和可靠性，軟、硬限位是否確實(shí) 可靠?？煽?。自動(dòng)換刀性能自動(dòng)換刀性能 通過(guò)手動(dòng)和

10、通過(guò)手動(dòng)和M06指令自動(dòng)運(yùn)行，檢驗(yàn)換指令自動(dòng)運(yùn)行，檢驗(yàn)換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測(cè)定換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測(cè)定換刀時(shí)間是否符合要求。刀時(shí)間是否符合要求。機(jī)床噪聲機(jī)床噪聲 主軸箱、冷卻風(fēng)扇、液壓油泵等噪聲小主軸箱、冷卻風(fēng)扇、液壓油泵等噪聲小于于85分貝。分貝。二）、數(shù)控功能二）、數(shù)控功能指令功能指令功能指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性操作功能操作功能檢驗(yàn)回原點(diǎn)、執(zhí)行程序、進(jìn)檢驗(yàn)回原點(diǎn)、執(zhí)行程序、進(jìn)給倍率、急停等功能的準(zhǔn)確性給倍率、急停等功能的準(zhǔn)確性CRT顯示功能顯示功能檢驗(yàn)位置、程序、各種檢驗(yàn)位置、程序、各種菜單顯示功能菜單顯示功能三）、連續(xù)空載運(yùn)行三）、連續(xù)空載運(yùn)行 進(jìn)

11、行進(jìn)行816小時(shí)的空載自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行小時(shí)的空載自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）線端子、元器件的固定）輸入電源電壓、相序的確認(rèn)輸入電源電壓、相序的確認(rèn)檢查直流輸出電壓（檢查直流輸出電壓（24V 、5V）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）做好參數(shù)備份做好參數(shù)備份二、精度檢驗(yàn)二、精度檢驗(yàn) 1.1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）幾何精度檢驗(yàn)（

12、靜態(tài)精度檢驗(yàn)） 是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜 合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直 度、臺(tái)面的平行度、主軸的軸向和徑向跳度、臺(tái)面的平行度、主軸的軸向和徑向跳 動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。 2.2.定位精度檢驗(yàn)定位精度檢驗(yàn) 是測(cè)量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所是測(cè)量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所 能達(dá)到的位置精度。能達(dá)到的位置精度。 有直線運(yùn)動(dòng)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位有直線運(yùn)動(dòng)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位 精度、直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn)精度、直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn) 動(dòng)失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度、回轉(zhuǎn)動(dòng)

13、失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度、回轉(zhuǎn) 工作臺(tái)的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)工作臺(tái)的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 的失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。的失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。3.3.切削精度檢驗(yàn)（對(duì)數(shù)控車床）切削精度檢驗(yàn)（對(duì)數(shù)控車床） 外圓車削（直徑、圓度）外圓車削（直徑、圓度） 端面車削（平面度）端面車削（平面度） 螺紋車削（螺距積累誤差）螺紋車削（螺距積累誤差） 平面銑削、圓周銑削、曲面銑削平面銑削、圓周銑削、曲面銑削等等第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、一、設(shè)備保養(yǎng)檢查設(shè)備保養(yǎng)檢查點(diǎn)檢點(diǎn)檢按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定點(diǎn)、按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)

14、行定點(diǎn)、定時(shí)的檢查和維護(hù)定時(shí)的檢查和維護(hù) 點(diǎn)檢要求和內(nèi)容點(diǎn)檢要求和內(nèi)容： 專職點(diǎn)檢專職點(diǎn)檢重點(diǎn)設(shè)備、部位（設(shè)備部門）重點(diǎn)設(shè)備、部位（設(shè)備部門） 日常點(diǎn)檢日常點(diǎn)檢一般設(shè)備的檢查及維護(hù)（車間）一般設(shè)備的檢查及維護(hù)（車間） 生產(chǎn)點(diǎn)檢生產(chǎn)點(diǎn)檢開機(jī)前檢查、潤(rùn)滑、日常清潔、開機(jī)前檢查、潤(rùn)滑、日常清潔、 緊固等工作（操作者）緊固等工作（操作者）巡檢：按照有關(guān)文件規(guī)定，進(jìn)行不定期的巡視巡檢：按照有關(guān)文件規(guī)定，進(jìn)行不定期的巡視 檢查。檢查。例行檢查：根據(jù)有關(guān)規(guī)定，定期由主管部門組織檢查。例行檢查：根據(jù)有關(guān)規(guī)定，定期由主管部門組織檢查。二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)機(jī)床電氣柜的散

15、熱通風(fēng)門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對(duì)控制柜的內(nèi)外門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對(duì)控制柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）紙帶閱讀機(jī)的定期維護(hù)紙帶閱讀機(jī)的定期維護(hù)對(duì)光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理對(duì)光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理支持電池的定期更換支持電池的定期更換在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)在在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)在COMS器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù)器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù)檢測(cè)反饋元件的維護(hù)檢測(cè)反饋元件的維護(hù)光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、光柵等元件的檢查和維護(hù)光柵等元件的檢查和維護(hù)備用電路板的定期通電備用電路板的定期通電備用電路板應(yīng)定期裝

16、到備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運(yùn)系統(tǒng)上通電運(yùn)行，長(zhǎng)期停用的數(shù)控機(jī)床也要經(jīng)常通電，行，長(zhǎng)期停用的數(shù)控機(jī)床也要經(jīng)常通電，利用電器元件本身的發(fā)熱來(lái)驅(qū)散電氣柜內(nèi)利用電器元件本身的發(fā)熱來(lái)驅(qū)散電氣柜內(nèi)的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。 三、診斷常用的儀器儀表及工具三、診斷常用的儀器儀表及工具1.1.儀器儀表儀器儀表萬(wàn)用表萬(wàn)用表可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流 指針式：有測(cè)量過(guò)程指針式：有測(cè)量過(guò)程 數(shù)字式：直接讀數(shù)數(shù)字式：直接讀數(shù)相序表相序表可檢查直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的可檢查直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的 相序相序雙蹤示波器雙蹤示波器檢查信號(hào)波形

17、檢查信號(hào)波形鉗形電流表鉗形電流表不斷線檢測(cè)電流不斷線檢測(cè)電流脈沖發(fā)生筆與邏輯測(cè)試筆脈沖發(fā)生筆與邏輯測(cè)試筆 對(duì)芯片或功能電路板的輸入注入邏輯對(duì)芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測(cè)試筆檢測(cè)輸出電平，電平脈沖，用邏輯測(cè)試筆檢測(cè)輸出電平，以判別其功能正常與否。以判別其功能正常與否。機(jī)械故障診斷儀機(jī)械故障診斷儀 對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行檢測(cè)、分析與診斷。對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行檢測(cè)、分析與診斷。 2. 工具工具 “+”、“一一”螺絲刀、鉗子、鑷子、烙螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵等鐵等 四、診斷用技術(shù)資料四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料

18、，主要有：使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料，主要有：數(shù)控機(jī)床電氣使用說(shuō)明書數(shù)控機(jī)床電氣使用說(shuō)明書數(shù)控機(jī)床電氣原理圖數(shù)控機(jī)床電氣原理圖數(shù)控機(jī)床電氣連接圖數(shù)控機(jī)床電氣連接圖數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床PLC控制程序控制程序數(shù)控機(jī)床參數(shù)數(shù)控機(jī)床參數(shù)表表數(shù)控系統(tǒng)操作手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)操作手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)編程手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)編程手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè)數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說(shuō)明書伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說(shuō)明書數(shù)控機(jī)車的技術(shù)資料對(duì)故障分析與診斷非常重要非常重要，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀，并對(duì)照機(jī)床實(shí)物，做到心中有數(shù)。一旦機(jī)床發(fā)生故障，再進(jìn)行分析的同時(shí)查閱資料。五、五、對(duì)維

19、修人員的素質(zhì)要求對(duì)維修人員的素質(zhì)要求 數(shù)控設(shè)備是技術(shù)密集型和知識(shí)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴,在生產(chǎn)上往往起著關(guān)鍵作用，因此對(duì)維修人員有較高的要求。(1) 專業(yè)知識(shí)面廣a. 掌握或了解計(jì)算機(jī)原理、電子技術(shù)、電工原理、自動(dòng)控制與電機(jī)拖動(dòng)、檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)及機(jī)加工工藝方面的基礎(chǔ)知識(shí)。b. 既要懂電、又要懂機(jī)。電包括強(qiáng)電和弱電；機(jī)包括機(jī)、液、氣。維修人員還必須經(jīng)過(guò)數(shù)控技術(shù)方面的專門學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動(dòng)及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。 (2). 具有專業(yè)英語(yǔ)閱讀能力。 (3). 勤于學(xué)習(xí)，善于分析。 (4). 有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。 a. 應(yīng)會(huì)使

20、用維修所必需的工具、儀表和儀器。 b. 膽大心細(xì)。第三節(jié)第三節(jié) 故障處理故障處理 一、故障故障軟故障由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉）硬故障由數(shù)控機(jī)床（控制、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置）的硬件失效引起 二、故障處理對(duì)策二、故障處理對(duì)策 除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機(jī)床的電源。應(yīng)保持故障現(xiàn)場(chǎng)。 從機(jī)床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板 或驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)警燈等方面進(jìn)行檢查。可按系統(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報(bào)警是否消失。如消失，說(shuō)明是隨機(jī)性故障或是由操作錯(cuò)誤引起的。 如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來(lái)，進(jìn)行綜合分析、判斷，必要時(shí)進(jìn)行一些檢測(cè)或試驗(yàn)，達(dá)到確

21、診故障的目的。復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面進(jìn)行調(diào)查：1.檢查機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)機(jī)床故障時(shí)的運(yùn)行方式CRT顯示的內(nèi)容（報(bào)警信號(hào)和報(bào)警號(hào)）驅(qū)動(dòng)裝置、變頻器等顯示的報(bào)警指示故障時(shí)軸的定位誤差刀具軌跡是否正常輔助機(jī)能的運(yùn)行狀態(tài)2.檢查加工程序及操作情況檢查加工程序及操作情況是否為新編制的加工程序刀具補(bǔ)償指令及補(bǔ)償量是否正確故障是否與換刀有關(guān)故障是否與進(jìn)給速度有關(guān)操作者的情況（新手）3.檢查系統(tǒng)的輸入電壓檢查系統(tǒng)的輸入電壓輸入電壓的波動(dòng)，電壓值是否在正常范圍附近有否使用大電流的裝置4.檢查環(huán)境狀態(tài)檢查環(huán)境狀態(tài) 控制柜熱交換器、軸流風(fēng)扇工作情況 系統(tǒng)周圍的振動(dòng)情況 附近有否高頻干擾源5.檢查機(jī)床狀況檢

22、查機(jī)床狀況 熔絲是否已熔斷 故障前是否修理過(guò)機(jī)床或設(shè)置過(guò)參數(shù) 機(jī)床是否已調(diào)整好在運(yùn)行過(guò)程中是否改變過(guò)工作方式機(jī)床是否正處于急停、鎖住狀態(tài)速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零進(jìn)給保持按鈕是否被按下間隙補(bǔ)償量是否合適機(jī)床各信號(hào)電纜有否破損信號(hào)線和電源線是否分開走線屏蔽線接地是否正確第第四四節(jié)節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法一、診斷步驟和要求一、診斷步驟和要求 故障檢測(cè)（確定有否故障）1.故障診斷故障診斷 故障判斷（確定故障性質(zhì)） 故障定位（確定故障部位）2.故障診斷要求：故障診斷要求：故障檢測(cè)方法簡(jiǎn)便有效使用的診斷儀器少而實(shí)用故障診斷的所需的時(shí)間盡可能短二、常用故障診斷方法二、常用故障診斷方法1.直

23、觀法（望聞問(wèn)切）直觀法（望聞問(wèn)切）問(wèn)問(wèn)機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看看CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等聽(tīng)聽(tīng)異常聲響（鐵芯、欠壓、振動(dòng)等）聞聞電氣元件焦糊味及其它異味摸摸發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等2.CNC系統(tǒng)的自診斷功能系統(tǒng)的自診斷功能開機(jī)自診斷系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動(dòng)執(zhí)行對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、總線和I/O等模塊及功能板、CRT、軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試，確定主要硬件能正常工作。例運(yùn)行中的故障信息提示發(fā)生故障在CRT上報(bào)警信息，查閱維修手冊(cè)確定故障原因及排除方法。（不唯一，信息豐富則準(zhǔn)確）FANUC 10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī)系統(tǒng)的

24、數(shù)控機(jī)床，開機(jī)后后CRT顯示：顯示：FS107E 1399BROM TEST：ENDRAM TEST 未通過(guò)測(cè)試未通過(guò)測(cè)試故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效或接觸不良等或接觸不良等3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT上顯示故障報(bào)警信息，而且還能以多頁(yè)“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息接口檢查接口檢查參數(shù)檢查參數(shù)檢查接口檢查系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與PLC、機(jī)床與PLC的輸入/輸出信號(hào)，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在 CRT上，“1”表示通，“0”表示斷。 利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)

25、的開關(guān)信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在機(jī)床測(cè)還是在系統(tǒng)側(cè)。 例：NCP400L數(shù)控車床接口狀態(tài)接口檢查接口檢查38C0H 0 0 1 1 0 0 1 0參數(shù)檢查參數(shù)檢查數(shù)控機(jī)床的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控及各種補(bǔ)償值等。當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置不用或受到外部干擾會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混亂，機(jī)床將不能正常工作?？烧{(diào)出機(jī)床參數(shù)進(jìn)行檢查、修改或傳送。4.報(bào)警指示燈顯示故障除CRT軟報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)I/O裝置上，由此可判斷故障的原因。5.備板置換法（替代法）用同功能的備用板替換被懷疑有

26、故障的模板。（故障被排除或范圍縮?。┳⒁猓簲嚯姞顟B(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致6、將功能相同的、將功能相同的模板或單元相互交換，或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障的部位。的部位。系統(tǒng)X驅(qū)動(dòng)Y驅(qū)動(dòng)X電機(jī)Y電機(jī)7、敲擊法敲擊法數(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。8、升溫法升溫法設(shè)備運(yùn)行較長(zhǎng)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)。9 9. .功能程序測(cè)試法功能程序測(cè)試法當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而

27、無(wú)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(zhǎng)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。10、隔離法、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，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(shuō)明NC系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題。進(jìn)一步檢查是Y軸夾緊裝置出故障。11、測(cè)量比較法、測(cè)量比較法為了檢測(cè)方便，在模板或單元上設(shè)有檢測(cè)端子，用萬(wàn)用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的電平或波形進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試值與

28、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。第第五五節(jié)節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng)電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源變壓器、控制變壓器、斷路器、各種繼電器、接觸器等。通過(guò)電源配置提供給數(shù)控機(jī)床所需要的各種電源，以滿足不同負(fù)載的要求。一般有：380V、220V、200V、24V以及5V等。 2.電源電源維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容三相電源的電壓值是否正常，有否偏相所有電氣連接是否良好各類開關(guān)是否有效各繼電器、接觸器是否正常工作檢驗(yàn)熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷

29、卻風(fēng)扇是否正常第第六六節(jié)節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾一、電磁波干擾電火花、中、高頻電加熱設(shè)備的電源都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，通過(guò)空間傳播被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會(huì)干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）二、供電線路干擾二、供電線路干擾輸入電壓過(guò)壓或欠壓引起電源報(bào)警而停機(jī)電源波形畸變*引起錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行三、信號(hào)傳輸干擾三、信號(hào)傳輸干擾數(shù)控信號(hào)在傳遞過(guò)程中受到外界的干擾串模干擾干擾電壓疊加在有用信號(hào)上， 由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。共模干擾干擾電壓對(duì)二根或以上信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同。裝置的 共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡 時(shí)，一部分

30、轉(zhuǎn)為串模。四、抗干擾措施四、抗干擾措施1.減少供電線路的干擾減少供電線路的干擾數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源動(dòng)力線和信號(hào)線分開走線信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相交2.減少機(jī)床控制中的干擾減少機(jī)床控制中的干擾壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器）可對(duì)線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù)阻容保護(hù)交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時(shí)，因電磁感應(yīng)會(huì)在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲續(xù)流二極管保護(hù)直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路的干擾3.屏蔽技術(shù)（

31、電磁、靜電屏蔽）屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）信號(hào)線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽4.保證“接地”良好“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都市通過(guò)“接地”對(duì)機(jī)床起作用的。信號(hào)地用來(lái)提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0V）框架地是以安全性及防止外來(lái)噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線系統(tǒng)地是將框架地和大地相連接 接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆） 接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積） 數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)第三章第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)

32、械故障診斷方法數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件第三節(jié)第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副第四節(jié)第四節(jié) 導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副第五節(jié)第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)及換刀裝置第六節(jié)第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)第三章第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷 故障與故障診斷故障與故障診斷 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上和普通機(jī)床不 同點(diǎn)在于傳動(dòng)鏈縮短，傳動(dòng)部件的精 度高， 機(jī)械維護(hù)的面更廣。主軸、進(jìn)給軸、導(dǎo) 軌和絲杠、刀庫(kù)和換刀裝置、液壓和氣 動(dòng)等。 熟悉機(jī)械故障的特征，掌握數(shù)控機(jī)床 機(jī)械故障的診斷的方法和手段。還要注意 數(shù)控機(jī)床機(jī)電之間的內(nèi)在聯(lián)系。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床

33、機(jī)械故障診斷方法數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1. 1. 機(jī)械故障的原因機(jī)械故障的原因 機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械零部件受到力、 熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用， 使其領(lǐng)部件偏離或喪失原有的功能。2. 2. 機(jī)械故障診斷機(jī)械故障診斷 機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別、運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào) 獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判 斷和故障部位的確定。二、二、 機(jī)械故障診斷的方法機(jī)械故障診斷的方法實(shí)用診斷技術(shù)（問(wèn)、聽(tīng)、看、聞、摸、查）振動(dòng)、噪聲測(cè)試(幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）溫度測(cè)試（表面溫度及變化規(guī)律）超聲、X射線探傷（機(jī)件內(nèi)部缺陷）專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)）1.1.實(shí)用診斷技術(shù)實(shí)用診斷技術(shù)問(wèn)操

34、作者（漸/突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工件的情況、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、潤(rùn)滑、保養(yǎng)和檢修情況）看機(jī)床的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀聽(tīng)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲（強(qiáng)弱、頻率高低等）聞潤(rùn)滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣觸用手感來(lái)判別機(jī)床的故障（溫升、 振動(dòng)、傷痕和波紋、爬行、松緊） 實(shí)用診斷技術(shù)在機(jī)械故障的診斷中具有實(shí)用簡(jiǎn)便、快速有效的特點(diǎn)，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，而且有一定的局限性，對(duì)一些疑難故障難以奏效。 2. 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法 以機(jī)床振動(dòng)作為信息源，在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中獲取信號(hào)，對(duì)信號(hào)作各種處理和分析，通過(guò)某些特征量的變化來(lái)判別有無(wú)故障、根據(jù)由以往

35、診斷經(jīng)驗(yàn)形成的一些判據(jù)來(lái)確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來(lái)進(jìn)一步確定故障的部位。 具有實(shí)用可靠、判斷準(zhǔn)確的特點(diǎn)診斷過(guò)程診斷過(guò)程1）準(zhǔn)備診斷設(shè)備的技術(shù)資料，分析傳動(dòng)關(guān)系、計(jì)算傳動(dòng)件的特征值；2）獲取信號(hào)、信號(hào)調(diào)理與處理；3）信號(hào)分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。 故障振動(dòng)信號(hào)分類故障振動(dòng)信號(hào)分類 1）平穩(wěn)性故障信號(hào) 2）沖擊性故障信號(hào) 1 1）平穩(wěn)性故障信號(hào)）平穩(wěn)性故障信號(hào)機(jī)械結(jié)構(gòu)在正弦周期性力信號(hào)、復(fù)雜周期性力信號(hào)和準(zhǔn)周期性力信號(hào)（軸彎曲、偏心、滾子失圓等漸變性故障）作用下產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)。 特點(diǎn)：響應(yīng)信號(hào)的頻率成分與激勵(lì)信號(hào)的頻率成分相同。頻譜為有限根譜線，而且能量集中在故障的特征頻率及其倍頻上。

36、 2 2）沖擊性故障信號(hào)）沖擊性故障信號(hào) 機(jī)械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響 應(yīng)，他與沖擊信號(hào)本身有很大的不同。 特點(diǎn)：信號(hào)能量短時(shí)間釋放，其頻譜為無(wú) 窮根譜線，間隔等于脈沖發(fā)生的頻率。能 量集中于基頻。 信號(hào)分析方法信號(hào)分析方法 1)1)時(shí)域分析法（直觀）時(shí)域分析法（直觀） 了解信號(hào)的幅值和時(shí)間的關(guān)系，確定振動(dòng)了解信號(hào)的幅值和時(shí)間的關(guān)系，確定振動(dòng)的程度，設(shè)備是否有故障及嚴(yán)重程度。不的程度，設(shè)備是否有故障及嚴(yán)重程度。不能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計(jì)分析、相能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方差等）。差等）。 2)頻域分析法

37、(了解信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源) 幅值譜分析-應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)。 功率譜分析-在頻域中對(duì)信號(hào)能量或功率分布情況的描述。 濾波譜-分析平穩(wěn)性故障信號(hào) 解調(diào)譜-分析沖擊性故障信號(hào)2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法測(cè)試儀器系統(tǒng)測(cè)試儀器系統(tǒng)診斷實(shí)例診斷實(shí)例 1 1）了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)：設(shè)備在運(yùn)行中）了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)：設(shè)備在運(yùn)行中有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。別。 2 2）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動(dòng)系）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對(duì)其進(jìn)統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對(duì)其進(jìn)

38、行分析。行分析。 3 3）計(jì)算傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)件的特征頻率：計(jì)）計(jì)算傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)件的特征頻率：計(jì)算傳動(dòng)鏈，計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率系數(shù)算傳動(dòng)鏈，計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率系數(shù)。 對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試 1）放置測(cè)振、測(cè)速傳感器（位置、信號(hào)要 求）（一般選振動(dòng)或噪聲較大的部位）； 2）連接儀器系統(tǒng)； 3）開動(dòng)被測(cè)設(shè)備； 4）調(diào)節(jié)測(cè)速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄； 5）從較高頻段開始測(cè)試，逐漸到較低頻段， 并調(diào)節(jié)放大器的增益，使信號(hào)處于最佳狀 態(tài)； 6）記錄、打印測(cè)試結(jié)果。傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈 30/60 27/30 27/57 30/60 27/30 27/57 特征系數(shù)特征系數(shù) 4.69 140. 2

39、.35 63.33 2.1 574.69 140. 2.35 63.33 2.1 57 1.01.0特征頻率特征頻率 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.7630.763 故障診斷分析故障診斷分析1 1）由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率；）由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率；2 2）對(duì)照計(jì)算值和測(cè)試結(jié)果，由前述機(jī)械故）對(duì)照計(jì)算值和測(cè)試結(jié)果，由前述機(jī)械故障診斷知識(shí)進(jìn)行分析，判斷故障的部位和障診斷知識(shí)進(jìn)行分析，判斷故障的部位和故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。第二節(jié)第二節(jié) 主軸部件主軸部件主

40、軸部件的性能要求主軸部件的性能要求 高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和自動(dòng)換刀等要求。主軸部件的結(jié)構(gòu)主軸部件的結(jié)構(gòu) 成組高精度軸承（滾動(dòng)/靜壓/磁力/陶瓷）及其配置、軸承間隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封以及滿足工件的自動(dòng)裝夾要求 主軸的維護(hù)特點(diǎn)主軸的維護(hù)特點(diǎn) 1.主軸潤(rùn)滑 減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）-循環(huán)潤(rùn)滑方式：液壓泵供油強(qiáng)力潤(rùn)滑和 油脂潤(rùn)滑-油氣潤(rùn)滑方式：定時(shí)定量把油霧送進(jìn)軸 承空隙中-噴注潤(rùn)滑方式：較大流量的恒溫油噴注 到主軸軸承（大容量恒溫油箱）2.防泄露防泄露 主軸故障診斷主軸故障診斷故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因1.主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油 脂

41、耗盡或油脂過(guò)多、軸承間 隙過(guò)小2.主軸強(qiáng)力電機(jī)與主軸傳動(dòng)的皮帶過(guò)松、切削停轉(zhuǎn)皮帶表面有油、離合器松3.潤(rùn)滑油泄漏潤(rùn)滑油過(guò)量、密封件損傷或失效、管件損壞故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因4. 主軸噪聲缺少潤(rùn)滑、皮帶輪動(dòng)平衡 （振動(dòng)） 不佳、帶輪過(guò)緊、齒輪磨 損或嚙合間隙過(guò)大、軸 承損壞5.主軸沒(méi)有或 油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或 潤(rùn)滑不足、濾油器堵塞、 油壓不足故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因6. 刀具不能 蝶形彈簧位移量太小、刀 夾緊 具松夾彈簧上螺母松動(dòng)7.刀具夾緊后 刀具松夾彈簧壓合過(guò)緊、 不能松開 液壓缸壓力和行程不夠第三節(jié)第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù)滾珠絲杠螺母副的

42、維護(hù)1.軸向間隙的調(diào)整軸向間隙的調(diào)整 保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度（墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式） 2.支承軸承的定期檢查支承軸承的定期檢查 定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動(dòng)以及軸承是否損壞 3.滾珠絲杠副的潤(rùn)滑滾珠絲杠副的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動(dòng)效 率（工作前/半年） 4.滾珠絲杠的防護(hù)滾珠絲杠的防護(hù) 防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進(jìn)入，可采 用防護(hù)罩或防護(hù)套管等 滾珠絲杠螺母副的故障診斷滾珠絲杠螺母副的故障診斷 故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因1.1.噪聲大 絲杠支承軸承損壞或壓蓋壓合 不好、聯(lián)軸器松動(dòng)、潤(rùn)滑不良 或絲杠副滾珠有破損2. 絲杠運(yùn)動(dòng) 軸向預(yù)緊太大、絲杠或螺

43、母軸不靈活 線與導(dǎo)軌不平行、絲杠彎曲第四節(jié)第四節(jié) 導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副的維護(hù)導(dǎo)軌副的維護(hù)1.間隙調(diào)整保證導(dǎo)軌面之間合理的間隙，小摩擦力大、磨損，大運(yùn)動(dòng)失去準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性、失去導(dǎo)向精度）2.滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊提高剛度、消除間隙3.導(dǎo)軌的潤(rùn)滑降低摩擦系數(shù)、減少磨損、防止導(dǎo)軌面銹蝕。潤(rùn)滑方式：人工加油油杯供油、壓力油潤(rùn)滑潤(rùn)滑油：粘度變化小、潤(rùn)滑性好、油膜剛度4.導(dǎo)軌的防護(hù)導(dǎo)軌的防護(hù)防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導(dǎo)軌上而引起磨損、擦傷、和銹蝕，導(dǎo)軌面上應(yīng)有可靠的防護(hù)裝置。常用的有刮板式、卷簾式和疊層式防護(hù)罩。需要經(jīng)常進(jìn)行清理和保養(yǎng)。3.導(dǎo)軌故障診斷導(dǎo)軌故障診斷 故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因1.導(dǎo)軌研傷 地

44、基與床身水平有變化使局部 載荷過(guò)大、長(zhǎng)期短工件加工局 部磨損嚴(yán)重、導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良、 導(dǎo)軌材質(zhì)不佳、刮研不符和要 求、導(dǎo)軌維護(hù)不良落入贓物 故障現(xiàn)象故障原因故障現(xiàn)象故障原因2.移動(dòng)部件 導(dǎo)軌面研傷、導(dǎo)軌壓板研傷、 鑲條與導(dǎo)軌間隙太小3.加工面在 導(dǎo)軌直線度超差、工作臺(tái)塞接刀處不平 鐵松動(dòng)或塞鐵彎度過(guò)大、機(jī) 床水平度差使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲第五節(jié)第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn)1.嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，防止 機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或發(fā)生碰撞2.不管什么方式選刀時(shí)，刀具號(hào)要和刀庫(kù)上 所需刀具一致3.手動(dòng)方式放往刀庫(kù)上裝刀時(shí)，要確保裝到 位、裝牢靠。刀

45、座上的鎖緊也要可靠4.經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，主軸 回?fù)Q刀點(diǎn)位置到位，及時(shí)調(diào)整5.要保持刀具刀柄和刀套的清潔6.開機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢 查各部分工作是否正常（行程開關(guān)、電磁 閥、液壓系統(tǒng)的壓力等）刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷 故障主要表現(xiàn)在：刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差過(guò)大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)誤差過(guò)大等 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 故障原因故障原因1.刀庫(kù)刀套不 刀套上的調(diào)整螺母位置不對(duì) 能卡緊刀具2.刀庫(kù)不能 電機(jī)和蝸桿軸聯(lián)軸器松動(dòng) 旋轉(zhuǎn) 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 故障原因故障原因3.刀具從機(jī)械 刀具超重、機(jī)械手卡緊銷損 手中脫落 壞或沒(méi)有彈出來(lái)4.刀具交

46、換時(shí) 換刀時(shí)主軸沒(méi)有回到換刀點(diǎn) 掉刀5.換刀速度過(guò) 氣壓太高或太低和節(jié)流閥開 快或過(guò)慢 口太大或太小第六節(jié)第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 1.驅(qū)動(dòng)對(duì)象驅(qū)動(dòng)對(duì)象液壓卡盤靜壓導(dǎo)軌液壓撥叉變速液壓液壓缸主軸箱的液壓平衡液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸上松刀液壓缸等 2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)控制油液污染，保持油液清潔（80%故障）控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升（效率、壓力、 速度、動(dòng)作可靠、泄漏、氧化）控制液壓系統(tǒng)的泄漏（提高液壓元件零部件的加工精度、元件和管道的安裝質(zhì)量以及提高密封件的質(zhì)量和定期更換。防止液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲（螺釘松動(dòng)、管接頭松脫而引起泄漏

47、）嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度（液壓故障有隱蔽性、可變性和難于判斷性的特點(diǎn)）嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過(guò)濾和更換制度（防止松動(dòng)、污染、堵塞、磨損等情況的發(fā)生）3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢元件和管接頭是否有泄漏液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn)液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠油箱內(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi)定期對(duì)油箱內(nèi)的油液進(jìn)行檢驗(yàn)、過(guò)濾、定期對(duì)油箱內(nèi)的油液進(jìn)行檢驗(yàn)、過(guò)濾、更換。更換。定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭定期檢查、更換密封件定期檢查、更換密封件定期檢查、清洗或更換濾芯和液壓元件定

48、期檢查、清洗或更換濾芯和液壓元件定期檢查清洗油箱和管道定期檢查清洗油箱和管道 二、氣動(dòng)系統(tǒng)二、氣動(dòng)系統(tǒng) 1.驅(qū)動(dòng)對(duì)象驅(qū)動(dòng)對(duì)象數(shù)控機(jī)床主軸錐孔的吹氣和開關(guān)防護(hù)門主軸的松刀實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng) 例：某加工中心氣動(dòng)原理圖圖 2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)保證供給潔凈的壓縮空氣（水分、油分、 粉塵）保證空氣中含有適量的潤(rùn)滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤(rùn)滑） 采用壓縮空氣調(diào)理裝置 2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性漏氣將增加能量的消耗、導(dǎo)致供氣壓力下降甚至氣動(dòng)元件工作失常，使用儀表或肥皂水撿漏保證氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏度使用油霧分離器分離油霧保證氣動(dòng)裝置具有合適的工作壓

49、力和運(yùn)動(dòng)速度 3.氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢管路系統(tǒng)點(diǎn)檢主要內(nèi)容是對(duì)冷凝水和潤(rùn)滑油的管理，還要檢查供氣壓力是否正常、有無(wú)漏氣等氣動(dòng)元件的定檢主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象（更換密封元件、處理管接頭或聯(lián)接螺釘松動(dòng)，定期檢查測(cè)量?jī)x表、安全閥和壓力繼電器等）第四章第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、故障形式、故障診斷主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、故障形式、故障診斷第二節(jié)第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、故障診斷進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、故障診斷第三節(jié)第三節(jié) 位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置 檢測(cè)裝置的維護(hù)、檢測(cè)裝

50、置的維護(hù)、位置檢測(cè)的故障診斷位置檢測(cè)的故障診斷伺服特點(diǎn)：伺服特點(diǎn)：伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距離完全按離完全按CNC的指令行動(dòng)，準(zhǔn)確無(wú)誤的指令行動(dòng)，準(zhǔn)確無(wú)誤 （摩擦力摩擦力、切削力、潤(rùn)滑、溫度和設(shè)備）切削力、潤(rùn)滑、溫度和設(shè)備）控制辦法：三環(huán)結(jié)構(gòu)控制辦法：三環(huán)結(jié)構(gòu)位置環(huán)（外環(huán)）：輸入信號(hào)為位置環(huán)（外環(huán)）：輸入信號(hào)為CNC的指的指令和位置檢測(cè)器反饋的位置信號(hào)令和位置檢測(cè)器反饋的位置信號(hào)速度環(huán)（中環(huán)）：輸入信號(hào)為位置環(huán)的速度環(huán)（中環(huán)）：輸入信號(hào)為位置環(huán)的輸出和測(cè)速發(fā)電機(jī)經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)處理信號(hào)輸出和測(cè)速發(fā)電機(jī)經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)處理信號(hào)電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）：輸入信號(hào)為速度環(huán)的輸出信

51、號(hào)和經(jīng)電流互感器得到的電流信號(hào)在三環(huán)系統(tǒng)中，位置環(huán)的輸出是速度環(huán)的輸入；速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入；電流環(huán)的輸出直接控制功率變換單元，這三個(gè)環(huán)的反饋信號(hào)都是負(fù)反饋第一節(jié)第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一、主軸特點(diǎn)一、主軸特點(diǎn)一般主軸要求：一般主軸要求：速度大范圍連續(xù)可調(diào)、恒功率范圍寬伺服主軸要求：伺服主軸要求：有進(jìn)給控制和位置控制主軸變速形式：主軸變速形式：電動(dòng)機(jī)帶齒輪換檔（降速、增大傳動(dòng)比、增大主軸轉(zhuǎn)矩）；電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒帶或皮帶驅(qū)動(dòng)主軸（恒功率、機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單）二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法 主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，有三種表現(xiàn) 形式：在CRT或操作面

52、板上顯示報(bào)警內(nèi)容或報(bào)警信息在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用報(bào)警燈或數(shù)碼管顯示故障無(wú)任何故障報(bào)警信息三、三、主軸伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障：主軸伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障：外界干擾：屏蔽和接地措施不良時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速或反饋信號(hào)受電磁干擾，使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無(wú)規(guī)律的波動(dòng)。判別方法，使主軸轉(zhuǎn)速指令為零再看主軸狀態(tài)過(guò)載：切削用量過(guò)大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過(guò)載報(bào)警。具體表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)過(guò)熱、主軸驅(qū)動(dòng)裝置顯示過(guò)電流報(bào)警等主軸定位抖動(dòng)主軸定位抖動(dòng) 主軸準(zhǔn)停用于刀具交換、精鏜退刀及齒輪換檔等場(chǎng)合，有三種實(shí)現(xiàn)形式： 1）機(jī)械準(zhǔn)?？刂疲╒形槽和定位液壓缸） 2）磁性傳感器的電氣準(zhǔn)?？刂?（圖） 3）編碼器型的準(zhǔn)停控制（準(zhǔn)停角度可任意） 上述準(zhǔn)停均要經(jīng)

53、減速，減速或增益等參數(shù)設(shè)置不當(dāng)；限位開關(guān)失靈；磁性傳感器間隙變化或失靈都會(huì)引起定位抖動(dòng)磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置1.磁性傳感器磁性傳感器2.發(fā)磁體發(fā)磁體3.主軸主軸4.支架支架5.主軸箱主軸箱主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配:當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給、主軸仍然運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。主軸有一個(gè)每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般為主軸編碼器有問(wèn)題?？刹镃RT報(bào)警、I/O編碼器狀態(tài)或用每分鐘進(jìn)給指令代替轉(zhuǎn)速偏離指令值：主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速超過(guò)所規(guī)定的范圍時(shí)要考慮，電機(jī)過(guò)載、CNC輸出沒(méi)有達(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對(duì)應(yīng)值、測(cè)速裝置有故障、主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障 主軸異常噪聲及振動(dòng)：電氣驅(qū)動(dòng)（在減速過(guò)程中發(fā)生、

54、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)）；主軸機(jī)械（恒轉(zhuǎn)速自由停車、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速有關(guān)）主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)：CNC是否有速度信號(hào)輸出；使能信號(hào)是否接通、CTR觀察I/O狀態(tài)、分析PLC梯形圖以確定主軸的啟動(dòng)條件（潤(rùn)滑、冷卻）；主軸驅(qū)動(dòng)故障；主軸電機(jī)故障四四、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷1.控制電路控制電路 控制回路采用電流反饋和速度反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)，外環(huán)是速度環(huán)。 調(diào)速特點(diǎn)是速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入，可以根據(jù)速度指令電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓的差值及時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。在速度差值大時(shí)，轉(zhuǎn)矩大，速度變化快，轉(zhuǎn)速盡快達(dá)到給定值，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近給定值時(shí)，轉(zhuǎn)矩自動(dòng)減小，避免超調(diào)2.主電路主電路 數(shù)控

55、機(jī)床直流主軸電動(dòng)機(jī)由于功率較大，且要求正、反轉(zhuǎn)及停止迅速，驅(qū)動(dòng)裝置采用三相橋式反并聯(lián)邏輯無(wú)環(huán)流可逆變調(diào)速系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)，除了縮短制動(dòng)時(shí)間，還能將主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送回電網(wǎng)。還利用邏輯電路，使一組晶閘管工作時(shí)，另一組的觸發(fā)脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流 例：例：某加工中心采用直流主軸電動(dòng)機(jī)、邏輯無(wú) 環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)用M03指令起動(dòng)時(shí)有“咔、咔”的沖擊聲，電動(dòng)機(jī)換向片上有輕微的火花，起動(dòng)后無(wú)明顯的異常現(xiàn)象；用M05指令使主軸停止時(shí)，換向片上出現(xiàn)強(qiáng)烈的火花，同時(shí)伴有“叭、叭”的放電聲，隨即交流回路的保險(xiǎn)絲熔斷?；鸹ǖ膹?qiáng)烈程度和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。但若用急停方式停止主軸，換向片上沒(méi)有任何

56、火花。 分析診斷：分析診斷：急停（電阻能耗制動(dòng)）；正常停機(jī) （回饋制動(dòng)）。在任何時(shí)候不允許正、反兩組同 時(shí)工作，有火花說(shuō)明逆變電路有故障。 例例：某加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)，主軸箱噪聲增大，影響加工質(zhì)量。經(jīng)檢查主軸箱和直流主軸電動(dòng)機(jī)正常，把檢查轉(zhuǎn)到主軸電機(jī)的控制系統(tǒng)。測(cè)得的速度指令信號(hào)正常，而速度反饋信號(hào)出現(xiàn)不應(yīng)有的脈沖信號(hào)，問(wèn)題出在速度檢測(cè)元件上，經(jīng)檢查，測(cè)速發(fā)電機(jī)碳刷完好，但換向器因碳粉堵塞，而造成一繞組斷路，使測(cè)得的反饋信號(hào)出現(xiàn)規(guī)律性的脈沖，導(dǎo)致速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不平穩(wěn)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出的電流忽大忽小，從而造成電動(dòng)機(jī)軸的抖動(dòng)。用酒精清洗換向器，徹底消除碳粉，即可排除故障五五、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故

57、障診斷、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故障診斷（一）（一）6SC650系列主軸交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列主軸交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（原理圖）驅(qū)動(dòng)裝置的組成（原理圖）主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.故障診斷故障診斷故障代碼故障代碼 當(dāng)交流主軸驅(qū)動(dòng)變頻器在運(yùn)當(dāng)交流主軸驅(qū)動(dòng)變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，行中發(fā)生故障，變頻器面板變頻器面板上的數(shù)碼管上的數(shù)碼管會(huì)以代碼的形式提示故障的類型。會(huì)以代碼的形式提示故障的類型。輔助診斷輔助診斷 除故障代碼外，在控制和除故障代碼外，在控制和I/O模塊模塊還有測(cè)試插座，作為輔助診斷的手還有測(cè)試插座，作為輔助診斷的手段通過(guò)測(cè)試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否段通過(guò)測(cè)試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否缺相以及過(guò)電

58、流等故障缺相以及過(guò)電流等故障 變頻器的操作和顯示面板變頻器的操作和顯示面板I/O 模塊上的測(cè)試插座模塊上的測(cè)試插座 1 接線端子接線端子2 I/O模塊模塊3 電流測(cè)試插孔電流測(cè)試插孔測(cè)電機(jī)相電流測(cè)電機(jī)相電流測(cè)直流回路電流測(cè)直流回路電流測(cè)電機(jī)總電流測(cè)電機(jī)總電流6SC650 系列變頻器部分代碼表系列變頻器部分代碼表故障代碼 故障名稱 故障原因 F11 轉(zhuǎn)速控制開環(huán) 1 編碼器電纜未接好； 無(wú)實(shí)際轉(zhuǎn)速值 ; 4 電機(jī)缺相工作；等 F12 過(guò)電流 1 變頻器有短路故障 ; 5 轉(zhuǎn)矩設(shè)定值過(guò)高； 等 F14 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱 1 電動(dòng)機(jī)過(guò)載 2 電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大； 等主軸通用變頻器主軸通用變頻器控制原理控制原理

59、第二節(jié)第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)任務(wù) 完成CNC對(duì)各坐標(biāo)軸的位置控制組成 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、位置檢測(cè)及機(jī)械傳動(dòng)裝置工作過(guò)程 程序指令經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算得位置指令 同時(shí)將檢測(cè)到的實(shí)際位置信號(hào)反饋數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成半或閉環(huán)控制系統(tǒng)，是外環(huán)為位置環(huán)內(nèi)環(huán)為速度環(huán)的控制系統(tǒng)位置檢測(cè) 光柵、光電編碼器、感應(yīng)同步器、 旋轉(zhuǎn)變壓器和磁柵等速度監(jiān)測(cè) 測(cè)速發(fā)電機(jī)和光電編碼器等一、常見(jiàn)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一、常見(jiàn)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)FANUC公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 小慣量L、中慣量M系列直流伺服電動(dòng)機(jī) 采用PWM速度控制單元 大慣量H系列直流伺服電動(dòng)機(jī)，采用晶閘 管速度控制單元 均有過(guò)速、過(guò)流、過(guò)載等多種保護(hù)功能

60、SIEMENS公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1HU系列多種規(guī)格的永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，與電機(jī)配套的速度控制單元有6RA20（晶體管PWM控制）和6RA26（晶閘管控制）兩個(gè)系列。也均有過(guò)速、過(guò)流、過(guò)載等多種保護(hù)功能2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)FANUC公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管PWM控制的系列交流驅(qū)動(dòng)單元 電動(dòng)機(jī)：S、L、SP和T系列永磁式三相交流同步電動(dòng)機(jī)SIEMENS公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管PWM控制的6SC610和6SC611A系列交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)模塊，還有用于數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)的611D系列 電動(dòng)機(jī)：1FT5和1FT6系列永磁式三相交流同步電動(dòng)機(jī)3.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)