數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修實訓(xùn)

數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修實訓(xùn)第一頁，共68頁。6.1數(shù)控機(jī)床拆裝與實訓(xùn)

6.2數(shù)控機(jī)床典型故障的診斷與排除實訓(xùn)

第二頁，共68頁。6.1數(shù)控機(jī)床拆裝與實訓(xùn)

6.1.1數(shù)控機(jī)床拆裝注意事項6.1.1.1CNC裝置模塊部分拆裝注意事項

CNC裝置模塊相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床的“大腦”，它接受的是輸入裝置送來的脈沖信號，信號經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令，控制機(jī)床的各個部分，使其進(jìn)行規(guī)定有序的動作，完成各類加工。CNC裝置主要包括微處理器（CPU）、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與CNC系統(tǒng)其它部分聯(lián)系的接口。第三頁，共68頁。1.在拆除數(shù)控裝置與外圍連接部分的接線時，要輕拔輕插，同時要先松開鎖緊部分，以防損壞插芯或插口。這些接線包括伺服軸（X、Y、Z）控制線和主軸控制線。2.在拆除時應(yīng)清楚各連接線接口的作用，以防安裝時連接錯誤。一般數(shù)控裝置在接口處都標(biāo)有接口名稱，這樣拆除時應(yīng)對連接線作標(biāo)記，使之一一對應(yīng)。3.打開數(shù)控裝置后蓋后，拆裝內(nèi)部接線時應(yīng)注意作好記錄，先標(biāo)記后拆除，不要盲目一齊拔下，等到安裝時再一一尋找對應(yīng)，那樣裝配就很困難。因為其內(nèi)部連接線都是帶狀線，外觀都一樣，只是接頭線數(shù)目不同，很難區(qū)別。第四頁，共68頁。4.注意在拆除內(nèi)部接線時要先看數(shù)控裝置的電氣原理圖（如果有實際接線圖更好），熟悉每個接口的作用后再動手。5.注意拆除時由外到內(nèi)，安裝時由內(nèi)到外的順序。6.注意拆卸時拆下的各個元氣件要在安裝時全部用上。7.注意安裝時，每連接完成一部分，都要進(jìn)行性能測試，以防止出現(xiàn)安裝錯誤時，能及時查找原因并修改系統(tǒng)。第五頁，共68頁。6.1.1.2伺服系統(tǒng)模塊拆裝注意事項

1.由于大部分檢測元件為光電元件，在拆裝時注意用力，輕取輕放，防止損壞。2.由于反饋測量裝置的連線接頭多，在拆裝時應(yīng)注意標(biāo)記輸入輸出信號線及電源線、接地線等，以防止在安裝時接錯。3.拆裝伺服驅(qū)動裝置應(yīng)注意區(qū)別驅(qū)動裝置的類型。對步進(jìn)電機(jī)應(yīng)注意反向間隙的調(diào)整，對直流伺服電機(jī)應(yīng)注意其換向電刷的磨損情況等。4.重新安裝后要進(jìn)行精度測試。因為伺服系統(tǒng)決定著數(shù)控機(jī)床的精度。5.注意一般不要擅自拆開驅(qū)動裝置的內(nèi)部，以免影響元氣件本身的精度。第六頁，共68頁。6.1.1.3主傳動系統(tǒng)模塊拆裝注意事項

1.帶有主軸箱的齒輪副變速方式應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。拆裝時應(yīng)注意各元件的拆裝順序及拆裝的步驟，特別應(yīng)注意保護(hù)支持主軸的前后兩軸承的精度，要使用專用工具拆裝，不要用機(jī)械力強(qiáng)行拆卸。2.在拆卸前應(yīng)注意認(rèn)真學(xué)習(xí)主軸的變速原理圖，分清是哪種方式的變速方式。3.拆卸變頻調(diào)速的傳動方式，應(yīng)注意變頻電機(jī)的各接線柱的作用及連接線的顏色，要在拆卸前作好標(biāo)記，以防在安裝時接錯。4.在重新安裝后要對主軸的回轉(zhuǎn)精度進(jìn)行測試，使其達(dá)到拆卸前的精度。5.在安裝后要對主軸與工作臺的平行度及垂直度進(jìn)行測試，使其達(dá)到拆卸前的精度，不能超差。第七頁，共68頁。6.1.1.4進(jìn)給系統(tǒng)模塊拆裝注意事項進(jìn)給系統(tǒng)模塊主要是指數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行部件—數(shù)控工作臺。它包括底座、導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副、電機(jī)座、絲杠支承機(jī)構(gòu)、拖板、行程開關(guān)、防護(hù)罩等部件。在拆裝時應(yīng)注意如下幾個方面：1.導(dǎo)軌、滾珠絲杠、絲杠支承等都是高精度部件，在拆裝時應(yīng)注意不要損傷，以防降低部件本身的精度。2.因滾珠絲杠是高精度傳動元件，在拆卸安裝前應(yīng)垂直吊放，以防平放因其本身重力作用發(fā)生彎曲變形，影響其傳動精度。第八頁，共68頁。3.拆卸拖板時應(yīng)測量拖板移動的直線度、平行度誤差及拖板平面與底座平面的平行度誤差。作為裝配時的精度依據(jù)。4.拆裝時應(yīng)注意測量滾珠絲杠與導(dǎo)軌的平行度，如果支承軸承沒有損壞可以不取下。5.拆裝時應(yīng)注意檢查行程開關(guān)的好壞，特別注意彈簧是否損壞。6.拆裝時應(yīng)注意各個部件之間的拆卸和安裝順序，如果不熟悉最好在拆卸時作好記錄，以防安裝錯誤而出現(xiàn)重裝。7.重新裝配完成后，要對工作臺的各項精度指標(biāo)進(jìn)行一一測試，使其保持拆卸前的精度水平。第九頁，共68頁。6.1.1.5自動換刀裝置模塊拆裝注意事項在拆裝時應(yīng)注意如下問題：1.拆裝回轉(zhuǎn)刀架時，要注意分析它的各個部件的作用及功能是怎樣實現(xiàn)的。2.在拆裝時應(yīng)注意拆裝順序及拆裝工具的正確使用。3.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床所用的回轉(zhuǎn)刀架都是標(biāo)準(zhǔn)可通用的部件，拆裝時最好能找到它的裝配說明書。第十頁，共68頁。4.在拆裝時應(yīng)注意檢查刀架的分度元件和位置元件的精度，它們是刀具轉(zhuǎn)位可靠性的主要保證。5.重新安裝后應(yīng)檢測其動作過程，出現(xiàn)損壞及動作不到位或過位都是不允許的，如有這種情況，應(yīng)查明原因排除故障。6.拆裝自動換刀系統(tǒng)時，應(yīng)注意換刀系統(tǒng)機(jī)械手完成的抓刀、拔刀、交換裝刀、復(fù)位等動作，著重分析它的鎖緊機(jī)構(gòu)的工作原理和定位行程開關(guān)的安裝位置。7.在拆裝時應(yīng)注意分析系統(tǒng)就近選刀的工作原理和刀庫機(jī)械原點設(shè)置的作用。第十一頁，共68頁。6.1.1.6輔助控制裝置模塊拆裝注意事項在拆裝時應(yīng)注意如下方面：1.拆裝液壓、氣動系統(tǒng)時應(yīng)注意各連接處的密封性及一些過濾元件的清洗和清潔。2.拆裝時應(yīng)注意液壓泵與電動機(jī)之間的同軸度誤差。3.拆裝各閥體時，應(yīng)注意拆裝順序及各彈簧的具體安裝位置，以防安裝時找不著位置。4.拆裝氣動系統(tǒng)時應(yīng)注意檢查汽缸活塞桿與端面之間是否漏氣，活塞、管接頭、配管等是否有損傷。第十二頁，共68頁。5.在裝配氣動系統(tǒng)后，應(yīng)進(jìn)行打壓力實驗，檢查壓力表讀數(shù)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，檢查安全閥在調(diào)定壓力下是否起作用，壓力繼電器是否動作可靠。6.拆裝潤滑系統(tǒng)裝置時應(yīng)注意分清是哪種形式的潤滑系統(tǒng)（按潤滑元件分為阻尼式潤滑系統(tǒng)、遞進(jìn)式潤滑系統(tǒng)、容積式潤滑系統(tǒng)），因不同的潤滑系統(tǒng)的潤滑元件不能互換。7.拆卸時應(yīng)注意各潤滑元件的位置，以防裝配時出現(xiàn)錯誤。8.拆裝自動排屑裝置時應(yīng)注意排屑器的位置及排屑器的類型，并注意各元件的拆裝順序及位置，各個元件在排屑器中所起的作用。第十三頁，共68頁。6.1.2數(shù)控車床拆裝實訓(xùn)數(shù)控車床是能自動加工完成以回轉(zhuǎn)類零件（軸類、盤類）為主的一類數(shù)控機(jī)床，是數(shù)控機(jī)床中通用性最強(qiáng)、數(shù)量最多的機(jī)床。從它的總體結(jié)構(gòu)看，沒有脫離普通臥式車床的結(jié)構(gòu)形式（立式數(shù)控車床與立式車床相似）。主要由主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、床身及液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)組成。只是數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)由普通車床的進(jìn)給運動路線：電機(jī)—皮帶—交換齒輪—進(jìn)給箱—光杠或絲杠—溜板箱—刀架，實現(xiàn)縱向或橫向進(jìn)給運動，變?yōu)橛伤欧妱訖C(jī)帶動滾珠絲杠螺母副直接拖動滑板和刀架，實現(xiàn)縱向（Z向）和橫向（X向）的進(jìn)給運動。另外，刀架也由原來的普通手動轉(zhuǎn)位刀架變?yōu)樽詣愚D(zhuǎn)位刀架，由刀架回轉(zhuǎn)電動機(jī)帶動。所有的這些在普通車床上由人工實現(xiàn)的操作變?yōu)橛蓴?shù)控系統(tǒng)的零件指令控制，如圖6-1所示。第十四頁，共68頁。圖6-1數(shù)控車床結(jié)構(gòu)示意圖

第十五頁，共68頁。

由以上的對比知道，數(shù)控車床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與相應(yīng)的普通車床相似，并且結(jié)構(gòu)相對更簡單，傳動路線更短，所用元件少。除去外加數(shù)控系統(tǒng)一部分外在拆裝數(shù)控車床時，拆裝步驟與要求和拆裝普通車床相似。所謂拆裝，包括拆卸和安裝兩部分；先拆卸后安裝，然后進(jìn)行功能調(diào)試，恢復(fù)數(shù)控車床的使用功能。具體步驟如下：第十六頁，共68頁。6.1.2.1按功能模塊分離部件

1.拆卸前的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行數(shù)控車床拆卸前首先要準(zhǔn)備好相應(yīng)的拆卸工具（包括一些常用工具和專用工具）和測量儀表。然后關(guān)掉動力電源電閘，拆除進(jìn)入電源的三相交流電。2.按數(shù)控車床各部件的作用把它分成幾大部分（數(shù)控裝置部分、主傳動部分、進(jìn)給系統(tǒng)部分、支承部分、電氣控制部分、液壓系統(tǒng)部分）。①順序是先用相應(yīng)的工具把數(shù)控裝置從數(shù)控車床上拆下，主要是與各部分的連線拆卸，要找到數(shù)控裝置與各部分的接點，用螺絲刀擰松鎖緊螺釘，輕輕拔出，不要強(qiáng)行拆卸，以免造成插頭部分的損壞，安裝后不能正常工作。第十七頁，共68頁。②主傳動部分的分離。對于常用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床來說，這與普通車床結(jié)構(gòu)一樣，就是為了切削螺紋，增加了一個主軸脈沖發(fā)生器（光電編碼器）。拆下編碼器接線后（包括3根進(jìn)線，3根出線和1公共零線，要進(jìn)行標(biāo)記進(jìn)線和出線標(biāo)號），把皮帶拆下，拆下前端主軸附件三爪卡盤，打開主軸箱蓋，放掉潤滑油，拆開油管接頭，然后把整個主軸箱與支承部分的連接螺栓擰開，使其與數(shù)控車床整個床身部分分離（需要吊離或多人合作）。③進(jìn)給部分的分離。拆除縱向（Z軸）進(jìn)給與床身的連接，卸下Z軸電機(jī)與滾珠絲扛，拆卸下電動回轉(zhuǎn)刀架，卸下小拖板與橫向（X向）進(jìn)給電機(jī)和滾珠絲杠螺母副。第十八頁，共68頁。④電氣控制部分的分離。接線排從與數(shù)控車床所有動力部分和檢測部分的連線拆除。如果沒有連接原理圖，這時需要標(biāo)記各接線位置，而且一定要準(zhǔn)確。如果有連接原理圖，需要把各連線進(jìn)行編號，然后松開電路板與床身連接的螺栓，把整個電路接線板與床身分離。有的數(shù)控車床外加電氣控制柜，只要把各連線拆開后就使電氣部分與機(jī)床分離了。⑤液壓部分的分離。拆除各部分的液壓管接頭，把液壓泵與液壓泵電機(jī)從車床床身中取出。液壓泵與液壓泵電機(jī)一般為一體的，有的機(jī)床分為冷卻部分、潤滑部分、控制部分幾個方面，要按照步驟一一拆除。⑥支承部分的分離。其它部分全部分離后，剩下的就是數(shù)控車床的支承部分，主要有床身與導(dǎo)軌。第十九頁，共68頁。6.1.2.2數(shù)控車床具體部件的拆卸1.數(shù)控裝置的拆卸打開數(shù)控裝置的后蓋，對照接線原理圖把CPU與各接口的連線拔下，因內(nèi)部各部分連接線全是插接式的，拆卸時一定要對照原理圖，熟悉各連線的作用。另外一般不要拆除和碰壞電路板上的元件，防止系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障。

2.主傳動部分的拆卸把卸下的主軸箱放到光線好的地方用專用工具（拉馬）卸下皮帶輪和離合器軸，拆除其它傳動齒輪，最后卸下機(jī)床主軸。拆除的各零件要有規(guī)律的放置在一干靜的地方。另外各部件包含的小零件再一一拆除（如離合器有內(nèi)外摩擦片、調(diào)整螺母、鎖緊拉桿、羊角形擺塊等，要一一按順序拆除標(biāo)記和離合器放在一起）。第二十頁，共68頁。

3.進(jìn)給系統(tǒng)部件的拆卸進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控車床最容易出問題的地方，也是維修中拆卸最多的部分，因為數(shù)控機(jī)床的精度主要取決于進(jìn)給系統(tǒng)。拆開Z軸方向滾珠絲杠與伺服電機(jī)的聯(lián)軸器，打開電機(jī)的反向消隙裝置，使?jié)L珠絲杠螺母副的絲杠、螺母、滾珠分離，放入有機(jī)油的容器中。滾珠絲杠垂直吊起，不要平放。把回轉(zhuǎn)刀架電動機(jī)與刀架蝸桿的聯(lián)軸器松開。拆下回轉(zhuǎn)電機(jī)，把刀架的轉(zhuǎn)位、定位和夾緊部分分離，放在一起方便安裝。再卸下拖板和X軸電動機(jī)與滾珠絲杠螺母副，放在一起。第二十一頁，共68頁。

4.電氣控制部分部件的拆卸主要是根據(jù)電氣原理圖對一些變壓器、繼電器等的接線拆除，以便熟悉數(shù)控車床的電氣工作原理，各接觸器、繼電器的作用。為以后的電氣維修打下良好的基礎(chǔ)。

5.其它部件的拆裝

如液壓系統(tǒng)、機(jī)床附件（三爪卡盤）等，以相應(yīng)的系統(tǒng)和部件裝配圖為指導(dǎo)，按順序把各零件分離出來。如把液壓泵電機(jī)與液壓泵的連接部分分開，分離出液壓泵電機(jī)。拔下液壓管，分離出液壓泵，打開緊固螺母，內(nèi)部為兩齒輪，一接主動軸，一接從動軸，按順序放置在干凈的地方。如三爪卡盤擰開內(nèi)六角螺釘后，里面為錐齒輪傳動，形成同時向內(nèi)或向外運動，有自動定心功能。第二十二頁，共68頁。6.1.2.3數(shù)控車床的裝配把分離的部件分組后，各小組在各自的工作崗位上對部件按拆卸的相反順序進(jìn)行裝配。在裝配過程中，如果需要清洗的零件要首先進(jìn)行清洗，有功能要求的零件要首先進(jìn)行測試，滿足要求后再裝配，避免重復(fù)工作。有精度要求的零件如果有損傷或精度不能滿足要求時，要首先進(jìn)行精度修復(fù)（導(dǎo)軌的刮研、滾珠絲杠的修磨、滾珠的更換等），再進(jìn)行裝配。具體過程為：第二十三頁，共68頁。1.把拆下的各部件進(jìn)行檢測后，把準(zhǔn)備連接的零件準(zhǔn)備好，同時把連接工具和連接的螺栓螺母準(zhǔn)備好。動手把零件組裝成部件，即前面所說的各個部分，然后再把各部件組裝成整機(jī)。如把主傳動系統(tǒng)裝到床身上，電氣柜連接到機(jī)床上，刀架、拖板、滾珠絲杠、電機(jī)等裝到車床的相應(yīng)的部位。組裝時要注意連接面的清潔光整，特別對于有相對運動的零件表面。并使原來的定位元件（如定位銷、定位塊等）對號入座，避免漏裝定位元件，以免影響車床部件的定位精度。使各部件的安裝位置恢復(fù)到機(jī)床拆卸前的狀態(tài)，以利于精度的調(diào)試。第二十四頁，共68頁。2.部件組裝完成后，進(jìn)行電纜、油管和氣管的連接。按照機(jī)床的電氣原理圖、液壓管路圖、氣動管路圖及在拆卸前所做的標(biāo)記，把有關(guān)的電纜和管路一一接好。在連接過程中，要特別注意管道的清潔、可靠性接觸及密封。對電纜接頭一定要緊固鎖緊螺釘，油管氣管連接中要特別注意防止異物從接頭中進(jìn)入管路。每個接頭都要擰緊，防止從接頭處滲漏。電纜和油管連接好后，做好各管線的位置固定，避免形成混亂，然后把防護(hù)罩安裝到相應(yīng)部位，保證數(shù)控車床的外觀質(zhì)量，最后安裝各附件（如冷卻水箱、排屑器、卡盤等）。至此，數(shù)控車床的整個裝配完成。第二十五頁，共68頁。6.1.2.4數(shù)控車床的性能檢測1.數(shù)控車床的通電試車將重新裝配好的數(shù)控車床按照說明書的要求，給車床的潤滑油箱、潤滑點灌注規(guī)定的潤滑油，擦凈各相互運動面的贓物，涂上干凈的潤滑油。清洗液壓油管、油池及過濾器。準(zhǔn)備工作都做好后按以下步驟進(jìn)行：①接通輸入電源，用相序表檢查相序是否合乎要求，不合乎要求及時倒換相序。如果沒有相序表，可先給冷卻泵電機(jī)單獨通電檢查電機(jī)方向是否合乎要求，不合乎要求及時倒換相序（方法是把三相電源線的任意兩根交換）。第二十六頁，共68頁。

②然后對各部件逐一通電試驗，再進(jìn)行總供電試驗。這樣雖然耗費時間長，但比較安全可靠。各環(huán)節(jié)輸入輸出信號是否正常，各電路板指示燈是否正常，同時做好按壓急停按扭的準(zhǔn)備，防止伺服電機(jī)的反饋信號線接反而產(chǎn)生飛車。③向數(shù)控車床其它各部分供電，檢查電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、液壓系統(tǒng)是否正常工作，各管接頭是否有滲漏，壓力是否正常，有無異常噪聲等，如發(fā)現(xiàn)異常及時查明原因采取措施。第二十七頁，共68頁。

2.數(shù)控車床裝配后的精度檢測精度是數(shù)控車床的最重要性能指標(biāo)，在拆裝后能否達(dá)到原來的使用要求，是機(jī)床裝配后要進(jìn)行檢測的主要內(nèi)容。包括：①數(shù)控車床幾何精度的檢測。主要檢測機(jī)床各關(guān)鍵零部件經(jīng)拆裝后的幾何形狀誤差，如工作臺的平面度、導(dǎo)軌的直線度、平行度、Z軸X軸移動時對工作臺面的平行度、主軸回轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌的平行度等，這些精度指標(biāo)要達(dá)到數(shù)控車床說明書上的精度要求。第二十八頁，共68頁。②數(shù)控車床的定位精度檢測。數(shù)控車床的定位精度是指機(jī)床運動部件在數(shù)控裝置的控制下，所能達(dá)到的位置精度。主要包括：Z軸、X軸直線運動精度，直線運動重復(fù)定位精度，直線運動軸機(jī)械原點的返回精度，直線運動失動量的測定等，要達(dá)到數(shù)控車床的加工精度指標(biāo)。③數(shù)控車床切削精度的檢測。是對數(shù)控車床的幾何精度和定位精度在切削條件下的綜合檢測。主要是關(guān)于車床的主軸回轉(zhuǎn)精度和X軸、Z軸低速走刀平穩(wěn)性的檢測，要求無振動，不爬行。至此，一臺數(shù)控車床拆裝檢測完成，可以正常工作了。第二十九頁，共68頁。6.1.3數(shù)控銑床拆裝實訓(xùn)數(shù)控銑床在結(jié)構(gòu)上與數(shù)控車床有所不同，數(shù)控車床工件安裝在主軸上回轉(zhuǎn)，刀具安裝在刀架拖板上作X向、Z向移動，與工件的回轉(zhuǎn)運動形成相對運動，進(jìn)行工件的形狀切削。而數(shù)控銑床工件安裝在工作臺上作X向、Y向移動，刀具安裝在主軸上作回轉(zhuǎn)運動和上下移動，形成對工件的相對運動來對工件進(jìn)行加工。它是一類三坐標(biāo)聯(lián)動機(jī)床，能加工具有復(fù)雜面的工件。所以在結(jié)構(gòu)上較數(shù)控車床復(fù)雜。對數(shù)控銑床進(jìn)行拆裝實訓(xùn)時，也比數(shù)控車床麻煩。但拆裝的原理與步驟是一樣的，都是進(jìn)行功能模塊化分離，然后再把各個部件分解拆卸、組裝，再組成整機(jī)，進(jìn)行檢測調(diào)試，進(jìn)行零件試加工，完成整個的拆裝過程。只是在各功能模塊上結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些。下面就數(shù)控銑床與數(shù)控車床不同的地方重點介紹一下拆裝的步驟：第三十頁，共68頁。6.1.3.1數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的拆裝數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的作用是帶動刀具（銑刀）回轉(zhuǎn)和上下移動，由主軸伺服電機(jī)和進(jìn)給伺服電機(jī)及垂直放置的滾珠絲杠螺母副帶動。為使刀具有準(zhǔn)確穩(wěn)定的定位，防止因自重而下滑，還有滾珠絲杠螺母副的制動裝置。拆裝時首先把上下進(jìn)給運動的伺服電機(jī)及滾珠絲杠螺母副卸下。然后再把主軸傳動裝置及主軸電機(jī)一起卸下，再進(jìn)行內(nèi)部拆裝。與數(shù)控車床的主軸箱拆裝一樣，只是齒輪副少，有的沒有齒輪傳動，電動機(jī)通過聯(lián)軸器直接帶動主軸。現(xiàn)在的高速銑床用電主軸（電動機(jī)裝在主軸里面）部件，拆裝更容易，如圖6-2所示。第三十一頁，共68頁。圖6-2電主軸結(jié)構(gòu)示意圖

第三十二頁，共68頁。

把拆卸后的部件再組裝在一起后，按照拆卸的相反順序先把進(jìn)給電機(jī)與滾珠絲杠螺母副裝到銑床床身的相應(yīng)部位，然后把組裝好的主軸部件與滾珠絲杠和導(dǎo)軌連在一起，與制動裝置配合好。進(jìn)行動作和性能的檢測，與檢測數(shù)控車床的方法相同。第三十三頁，共68頁。6.1.3.2數(shù)控銑床工作臺的拆裝數(shù)控銑床工作臺是數(shù)控銑床的一個重要進(jìn)給運動部件，它執(zhí)行數(shù)控銑床X軸和Y軸兩方向的進(jìn)給運動，其結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。拆裝時應(yīng)遵循如下步驟：1.拆下工作臺與導(dǎo)軌滑塊、螺母、支座的定位銷和連接螺釘，取下工作臺。2.檢查工作臺上導(dǎo)軌滑塊的接觸面、螺母支座的接觸面與工作臺面的平行度，并記錄下數(shù)據(jù)。3.檢查導(dǎo)軌與滾珠絲杠的平行度，并記錄下數(shù)據(jù)。第三十四頁，共68頁。圖6-3數(shù)控工作臺電主軸結(jié)構(gòu)示意圖1—滑座2—十字滑臺3—工作臺4—底座5—滾珠螺母6—絲杠7—電機(jī)座8—主動輪9—從動輪10—同步齒形帶11—左托架12—聯(lián)軸器13—軸承14—右托架第三十五頁，共68頁。4.卸下滾珠絲杠支架與底座連接的定位銷和螺釘，取下滾珠絲杠螺母副，松開聯(lián)軸器，卸下驅(qū)動電動機(jī)。5.檢查底座上滾珠絲杠支架的接觸面與導(dǎo)軌的平行度。6.卸下滾動導(dǎo)軌與底座連接的定位銷和螺釘，取下滾動導(dǎo)軌，檢查底座上滾動導(dǎo)軌的安裝面的平行度和導(dǎo)向面的直線度。并記錄數(shù)據(jù)。7.清洗所有拆卸下的零部件，按拆卸的相反順序進(jìn)行組裝。8.在底座上安裝滾動導(dǎo)軌并檢查安裝精度，應(yīng)使其達(dá)到拆卸前的精度要求。第三十六頁，共68頁。9.將滾珠絲杠螺母副安裝在底座上并檢查絲杠與導(dǎo)軌的平行度，應(yīng)使其達(dá)到拆卸前的精度要求，然后把驅(qū)動電動機(jī)安裝到絲杠上，緊固聯(lián)軸器。10.將工作臺安裝到導(dǎo)軌滑塊上，再將絲杠螺母座連接到工作臺上，緊固聯(lián)軸器。11.全部安裝完畢后，進(jìn)行性能檢測。包括幾何精度、運動精度、定位精度等方面的檢測。另外，有的數(shù)控銑床工作臺在下面還有分度回轉(zhuǎn)裝置，對工件進(jìn)行分度。拆裝時應(yīng)注意分度裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。第三十七頁，共68頁。6.2數(shù)控機(jī)床典型故障的診斷與排除實訓(xùn)

6.2.1數(shù)控車床典型故障的診斷與排除實訓(xùn)

6.2.1.1數(shù)控車床CNC裝置典型故障的診斷與排除

1.電源模塊通/斷控制故障一配有FANUC0T系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機(jī)工作時系統(tǒng)電源無法接通。分析檢查故障現(xiàn)象：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)車床電源單元的發(fā)光二極管PIL不亮，檢查電源單元的熔斷器F1，發(fā)現(xiàn)已熔斷。對照車床電源模塊原理圖，如6-4圖所示。第三十八頁，共68頁。圖6-4AI電源模塊主回路原理圖第三十九頁，共68頁。

用萬用電表逐一測量電源模塊內(nèi)部線路與PIL相關(guān)的元氣件C2、D1、Q1等，未發(fā)現(xiàn)異常。通電測量輸入單元的輔助控制電源A24端子上的DC24V電壓正常，只有F的輸出端與A01間不通，初步判定電源單元無故障，故障原因為F1熔斷器熔斷故障。排除方法：更換系統(tǒng)要求的備件F1,故障排除，電源正常接通。第四十頁，共68頁。

2.急停報警故障

一配有FANUCOT系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機(jī)后出現(xiàn)“NOTREADY”顯示，在按下“液壓起動”的按鈕后液壓電動機(jī)無法工作?！癗OTREADY”報警信號不消除。分析檢查故障現(xiàn)象：如果機(jī)床正常工作，應(yīng)該在按下“液壓起動按鈕后，CNC的“NOTREADY”報警信號自動消失，CNC進(jìn)入正常工作狀態(tài)。故障現(xiàn)象為急停報警信號不消除，即急停輸入無信號。對照機(jī)床電氣原理圖發(fā)現(xiàn)，機(jī)床的“急?！陛斎耄╔21.4）為急停開關(guān)、X/Z軸“超程保護(hù)”開關(guān)、液壓電動機(jī)過載保護(hù)自動開關(guān)、伺服電源過載保護(hù)自動開關(guān)等這幾個開關(guān)的常閉觸點的串聯(lián)。一一用萬用電表檢查這些開關(guān)，發(fā)現(xiàn)只有液壓電動機(jī)過載保護(hù)的自動開關(guān)不通，又測試液壓電動機(jī)、液壓系統(tǒng)均無故障。第四十一頁，共68頁。故障原因與排除：卸下空氣開關(guān)檢查，發(fā)現(xiàn)已損壞，更換相應(yīng)型號的新的自動開關(guān)，合閘后，機(jī)床正常工作，未發(fā)生跳閘現(xiàn)象。對于維修人員來說，在發(fā)生“急?！惫收希ɑ颉癗OTYEADY”）時，應(yīng)該首先從以下幾個地方進(jìn)行檢查。①

操作面板上的“急?！卑粹o生效。②

工作臺的超程極限保護(hù)生效。③

伺服驅(qū)動主軸驅(qū)動器、液壓電動機(jī)等主要工作電動機(jī)及主回路的過載保護(hù)。④

24V控制電源等主要部分的故障。查出故障原因，確保故障排除后再起動機(jī)床。第四十二頁，共68頁。

3.手動操作類故障一配有FANUCOT系統(tǒng)的數(shù)控車床，在手動（JOG）操作時，出現(xiàn)按下“+Z”鍵機(jī)床不動作，而其它方向手動動作均正常。分析檢查故障現(xiàn)象：因為“-Z”方向及“+X”、“-X”方向坐標(biāo)軸均能正常運動，可以確定數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動器均正常。則+Z方向不運動的可能原因有：①+Z到達(dá)軟件或硬件極限。②在伺服驅(qū)動器上加入了正向運動限制信號。

③+Z方向鍵開關(guān)損壞。④與Z有關(guān)的參數(shù)設(shè)定錯誤。第四十三頁，共68頁。一一分析可能性，如果+Z方向到達(dá)軟件或硬件極限，則系統(tǒng)應(yīng)有報警顯示；若在伺服驅(qū)動器上加入了正向運動限制信號，則其它方式下+Z方向亦不能運動，用手輪搖動時+Z方向機(jī)床運動正常；如Z有關(guān)的參數(shù)設(shè)定錯誤，則-Z方向亦不能運動；則初定故障為+Z方向鍵開關(guān)處。故障原因與排除：對+Z方向鍵檢查發(fā)現(xiàn)，無論按下還是松開，都無信號輸出，確定故障為+Z方向鍵損壞，更換一新的方向鍵后，機(jī)床恢復(fù)正常。第四十四頁，共68頁。6.2.1.2數(shù)控車床驅(qū)動系統(tǒng)典型故障的診斷與排除1.加工過程中出現(xiàn)過熱報警故障一配有FANUCOTMATE系統(tǒng)的數(shù)控車床，加工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)X軸伺服電動機(jī)過熱報警。分析檢查故障現(xiàn)象：用手觸摸X軸伺服電動機(jī)外殼很熱，存在溫度過高過熱現(xiàn)象，用萬用表測量伺服電動機(jī)空載工作電流，發(fā)現(xiàn)超出其額定值很多，測量各電樞繞組的電阻，發(fā)現(xiàn)A相對地局部短路。第四十五頁，共68頁。故障原因與排除：初步判斷為電動機(jī)的原因。當(dāng)用工具拆開電動機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，由于電機(jī)密封不好，致使在加工時冷卻液進(jìn)入電動機(jī)造成A相繞組對地局部短路，把內(nèi)部冷卻液清理干凈，裝上開機(jī)試驗，機(jī)床工作正常，故障排除。機(jī)床過熱報警是比較常見的一種現(xiàn)象，特別是在炎熱的夏季，通風(fēng)不暢、排氣扇阻塞等。要根據(jù)具體情況具體分析，盡快找到原因，排除故障。第四十六頁，共68頁。

2.加工工件尺寸出現(xiàn)無規(guī)律變化的故障診斷與排除某一配有FANUCOT系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過程中，被加工零件的Z軸尺寸逐漸變小，而且變化量與機(jī)床的切削力有關(guān)，當(dāng)切削力增加時，變化量也隨之增大。分析檢查故障現(xiàn)象：由故障現(xiàn)象分析產(chǎn)生故障原因，應(yīng)該在伺服電動機(jī)與滾珠絲杠之間的機(jī)械連接上。由于本機(jī)床采用的是聯(lián)軸器直接聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)伺服電動機(jī)與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器未能鎖緊時，絲杠與電動機(jī)之間產(chǎn)生相對位移，造成Z軸進(jìn)給尺寸逐漸變小。第四十七頁，共68頁。

故障排除措施：解決的方法是壓緊聯(lián)軸器間的錐形套，增加摩擦力。如果聯(lián)軸器與絲杠電動機(jī)之間配合不良，依靠聯(lián)軸器本身的鎖緊螺釘不能保證鎖緊時，常用的辦法是把每組錐形套中的一個開一條小縫，以增加錐形彈性套的收縮量。這樣可以解決聯(lián)軸器與絲杠電動機(jī)之間配合不良引起的松動。如果還不能解決問題，則需要更換新的錐形彈性套。第四十八頁，共68頁。6.2.1.3數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)典型故障的診斷與排除1.驅(qū)動器出現(xiàn)報警“A”的故障維修某一

配有FANUCOT系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機(jī)后，系統(tǒng)處在“急?！睜顟B(tài)，顯示“NOTREADY”，操作面板上的主軸報警指示燈亮。分析檢查故障現(xiàn)象：根據(jù)故障提示，檢查機(jī)床交流主軸驅(qū)動器，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器顯示為“A”，查報警表可知，驅(qū)動器報警的含義是“驅(qū)動器軟件出錯”。故障原因與排除措施：對于“驅(qū)動器軟件出錯”的故障，在驅(qū)動器受到外部偶然干擾時較容易出現(xiàn)。解決的方法是對驅(qū)動器進(jìn)行重新初始化處理。初始化操作如下：第四十九頁，共68頁。①切斷驅(qū)動器電源，將設(shè)定端S1置TEST。②接通驅(qū)動器電源。③同時按住“MODE”、“UP”、“DOWN”、“DATASET”4個鍵，并保持1s以上。④當(dāng)顯示器由全暗變?yōu)椤癋FFFF”后松開全部鍵。⑤同時按住“MODE”、“UP”鍵，使參數(shù)顯示Fc-22。⑥按住“DATASET”鍵并保持1s以上，顯示器顯示“GOOD”標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)寫入完成。⑦切斷驅(qū)動器電源，將設(shè)定端S1重新置“

DRIVE”。通過以上操作，驅(qū)動器恢復(fù)正常，報警消失，機(jī)床恢復(fù)正常工作。第五十頁，共68頁。

2.主軸高速出現(xiàn)異常振動的故障維修有一臺配有FANUCOTA2系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸高速（3000r/min）以上旋轉(zhuǎn)時，機(jī)床出現(xiàn)異常振動。分析檢查故障現(xiàn)象：數(shù)控機(jī)床的振動與機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)整以及機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率有關(guān)，其原因比較復(fù)雜。由于此故障出現(xiàn)前交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)，且主軸在超過3000r/min時，在任意轉(zhuǎn)速下振動均存在，可以判定與機(jī)械共振無關(guān)。檢查機(jī)床機(jī)械傳動系統(tǒng)的安裝與連接，未發(fā)現(xiàn)異常，且在脫開主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸的連接后，從控制面板上觀察主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩，發(fā)現(xiàn)其值有較大變化。第五十一頁，共68頁。

故障原因與排除措施：由以上現(xiàn)象和檢查情況，可初步判定故障出在主軸驅(qū)動系統(tǒng)的電氣部分。經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。由以上兩例可知，有時數(shù)控機(jī)床的故障并不是很大，只要能盡快診斷出故障的原因和部位，維修是比較簡單的。第五十二頁，共68頁。6.2.1.4數(shù)控車床機(jī)械部件的故障診斷與排除1.行程終端產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障的診斷與排除某一數(shù)控車床工作臺X軸方向位移接近行程終端過程中，產(chǎn)生明顯的機(jī)械振動故障，但系統(tǒng)沒有報警顯示。分析檢查故障現(xiàn)象：因故障發(fā)生時系統(tǒng)不報警，但故障很明顯，通過交換法檢查，確定故障部位在X軸伺服電動機(jī)與絲杠傳動鏈一側(cè)。為檢查是否為電動機(jī)故障，把X軸與Z軸伺服電動機(jī)交換連接，發(fā)現(xiàn)還是有以上故障，排除伺服電動機(jī)的原因，初步判定故障部位在機(jī)械傳動部分。脫開彈性聯(lián)軸器，用扳手轉(zhuǎn)動滾珠絲杠進(jìn)行檢查，通過手感檢查發(fā)現(xiàn)，工作臺X軸方向接近行程終端時，感到阻力明顯增加。故障原因與排除措施：拆下工作臺檢查，發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠與導(dǎo)軌不平行，所以摩擦阻力增大。經(jīng)認(rèn)真修整，重新安裝，使?jié)L珠絲杠與導(dǎo)軌平行，開機(jī)試驗，上述故障消失。第五十三頁，共68頁。

2.加工中不能換刀的故障診斷與排除有一SIEMENS802S數(shù)控系統(tǒng)的CJK6136數(shù)控車床，在加工過程中出現(xiàn)不能換刀的故障。分析檢查故障現(xiàn)象：通過故障分析，可能是①用來控制刀架電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)信號的輸出端接口X2005、接口Q0.4和Q0.5出現(xiàn)問題。②刀架的發(fā)信盤是否發(fā)出相應(yīng)的刀位信號，并傳送到802S數(shù)控系統(tǒng)的X2003口的相應(yīng)端。③刀架的機(jī)械傳動部分有問題。檢查機(jī)床發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行換刀時，刀架電動機(jī)轉(zhuǎn)，發(fā)信盤信號正常，但刀架不轉(zhuǎn)。故障原因與排除措施：由以上檢查初步判斷是刀架的機(jī)械傳動部分存在問題。拆開數(shù)控機(jī)床的刀架進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)蝸輪上的連接鍵脫落，經(jīng)修復(fù)后換刀正常，故障排除。第五十四頁，共68頁。6.2.1.5數(shù)控車床輔助裝置的故障診斷與排除數(shù)控車床排屑器出現(xiàn)故障的診斷與排除。有一臺數(shù)控車床排屑器不轉(zhuǎn)。此機(jī)床的排屑器正向不運動，反向運動正常。分析檢查故障現(xiàn)象：根據(jù)故障現(xiàn)象說明，排屑器電動機(jī)沒有問題。排屑器電氣控制原理圖如圖6-5所示。第五十五頁，共68頁。圖6—5排屑器電氣控制原理圖

第五十六頁，共68頁。檢查控制排屑器電動機(jī)正轉(zhuǎn)的K5在正轉(zhuǎn)按鈕按下時，發(fā)現(xiàn)沒有吸合，根據(jù)機(jī)床的工作原理，排屑器正轉(zhuǎn)是通過PLC輸出Q2.1控制正轉(zhuǎn)的，通過機(jī)床的DIAGNOSIS功能檢查Q2.1的狀態(tài)，當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕按下，其狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”，系統(tǒng)沒有問題。K1、K2繼電器閉合，但K5線圈無電壓；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)K1的觸點上沒有電壓，初步判定為PLC輸出端子有問題。故障原因與排除措施：檢查PLC輸出端子板發(fā)現(xiàn)，PLC接口板到端子板的電纜插頭有些松動，測量端子板上Q2.1的電壓為“0”，把電纜接頭重新插接好后，開機(jī)測試，排屑器正常工作，故障排除。第五十七頁，共68頁。6.2.2數(shù)控銑床典型故障的診斷與排除實訓(xùn)6.2.2.1數(shù)控銑床CNC裝置故障的診斷與排除1.一國產(chǎn)XK5032數(shù)控立銑床，通電后出現(xiàn)CRT無顯示故障分析檢查故障現(xiàn)象：該機(jī)床裝有FANUC—0MD數(shù)控系統(tǒng)，從數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，CRT顯示電路除視放外，均安裝于機(jī)床按鈕的吊柜中，檢查時，首先檢查CRT高壓電路、行輸出電路、場輸出電路及I/O接口，均未發(fā)現(xiàn)異常。并且整個數(shù)控機(jī)床除CRT不顯示外，各種加工程序和動作均正常。從以上檢查分析，該故障可能發(fā)生在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部。故障原因與排除措施：用萬用電表檢查發(fā)現(xiàn)PC—Ⅱ模塊上CRT視放電路無輸出電壓，判定為PC—Ⅱ模塊內(nèi)部故障。用相同型號的PC—Ⅱ模塊替換后，故障排除，CRT恢復(fù)顯示。第五十八頁，共68頁。

2.參考點發(fā)生整螺距偏移的故障維修有一臺裝有FANUC0M數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控銑床，在批量加工零件時，有時加工的零件出現(xiàn)批量報廢。分析檢查故障現(xiàn)象：對報廢工件進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)零件的全部尺寸相對位置都正確，但X軸的全部坐標(biāo)值都整整相差了8mm，即X軸尺寸發(fā)生整螺距偏移（該軸絲杠螺距為8mm）。第五十九頁，共68頁。

故障原因與排除措施：發(fā)生此類故障的原因可能是由于參考點位置偏移引起的，對于大部分系統(tǒng)，參考點一般設(shè)定于參考點減速擋鐵放開后的第一個編程器的“零脈沖”上，若參考點減速擋鐵放開時刻，編碼器恰巧在零脈沖附近，由于減速開關(guān)動作的隨機(jī)性誤差，可以使參考點位置發(fā)生1個整螺距的偏移。此故障在使用小螺距滾珠絲杠的場合特別容易發(fā)生，對此故障，只要重新調(diào)整參考點減速擋鐵位置，使得擋塊放開點與“零脈沖”位置相差在半個螺距左右，機(jī)床即可恢復(fù)正常工作。對本機(jī)床采用以上調(diào)整，開機(jī)試驗，機(jī)床恢復(fù)正常，全部零件加工正確。第六十頁，共68頁。6.2.2.2數(shù)控銑床伺服驅(qū)動系統(tǒng)故障的診斷與排除

1.伺服驅(qū)動器（611u）偶爾出現(xiàn)B507、B508報警的故障診斷與排除某一配有SIEMENS802D系統(tǒng)的數(shù)控銑床，開機(jī)時不定期出現(xiàn)伺服驅(qū)動器（611u）報警信號B507、B508。機(jī)床停機(jī)后重新起動，通常可以恢復(fù)正常工作。第六十一頁，共68頁。分析檢查故障現(xiàn)象：611u伺服驅(qū)動器報警信號B507、B508的含義是：B507是電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測錯誤，B508是脈沖編碼器“零位”信號出錯。兩個報警都與編碼器檢測信號有關(guān)，一般情況下是屬于編碼器不好，應(yīng)更換編碼器。但是又分析發(fā)現(xiàn)，此機(jī)床在重新起動系統(tǒng)后，伺服故障能自動清除，而且只要起動完成，機(jī)床可長時間正常工作。故認(rèn)為真正原因非編碼器存在故障，又觀察發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的伺服驅(qū)動器在開機(jī)通電后，狀態(tài)可以自動進(jìn)入RUN狀態(tài)，證明編碼器無故障。檢查故障發(fā)生過程發(fā)現(xiàn)，故障都是在驅(qū)動器“驅(qū)動使能”信號加入的瞬間發(fā)生，若無此故障，機(jī)床可以正常起動并工作。第六十二頁，共68頁。故障原因與排除措施：初步斷定可能是伺服系統(tǒng)電動機(jī)勵磁加入的瞬間干擾引起的，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的第四軸（數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺）電動