數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修技術(shù)講課內(nèi)容課件

主講教師：王金城

《數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修技術(shù)》

講課內(nèi)容緒論1、數(shù)控車(chē)床主要用于加工各種軸類(lèi)、套筒類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)表面及螺紋面等。2、車(chē)削中心：車(chē)削中心是一種具有復(fù)合加工能力的數(shù)控車(chē)床，它兼有數(shù)控機(jī)床和加工中心的性能，以多功能型數(shù)控機(jī)床為主體，并配置刀庫(kù)、分度裝置、銑削動(dòng)力頭和機(jī)械手自動(dòng)換刀裝置等，實(shí)現(xiàn)多工藝復(fù)合加工機(jī)床。緒論3、數(shù)控銑床通?？梢苑譃榱⑹綌?shù)控銑床、臥式數(shù)控銑床、龍門(mén)數(shù)控銑床、五面體數(shù)控銑床四種。4、數(shù)控銑床適合于各種箱體類(lèi)和板類(lèi)零件的加工，主要對(duì)工件進(jìn)行型面的銑削加工外，也可以對(duì)工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、鏜以及攻螺紋等功能的加工。緒論5、加工中心：加工中心是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。加工中心設(shè)置有刀庫(kù)、刀庫(kù)中存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具，在加工過(guò)程中由程序自動(dòng)選用和更換。緒論6、現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床對(duì)維修人員的要求有哪些？（1）具備機(jī)床故障綜合診斷的能力（2）通過(guò)系統(tǒng)文件的裝載或調(diào)試來(lái)診斷系統(tǒng)故

障的能力（3）具備計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的操作能力（4）掌握自動(dòng)控制領(lǐng)域里的總線(xiàn)控制技術(shù)（5）掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)緒論7、現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法：（1）、系統(tǒng)開(kāi)機(jī)自診斷功能的故障診斷方法（2）、系統(tǒng)報(bào)警診斷號(hào)故障診斷方法（3）、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)梯形圖信號(hào)跟蹤的診斷法（4）、機(jī)床廠家報(bào)警號(hào)及報(bào)警信息的故障診斷

方法緒論（5）、系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化復(fù)位的故障診斷方法（6）、備件置換法的故障診斷方法（7）、同類(lèi)對(duì)調(diào)的故障診斷方法（8）、功能參數(shù)封鎖的故障診斷方法（9）、系統(tǒng)短路故障排除法的故障診斷方法（10）、使能信號(hào)短接故障診斷方法（11）、電動(dòng)機(jī)精度檢測(cè)判別機(jī)床加工誤差的

方法緒論（12）、系統(tǒng)故障診斷引導(dǎo)法（13）、遠(yuǎn)程診斷法

8、系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化復(fù)位法有系統(tǒng)參數(shù)復(fù)位法、主軸參數(shù)復(fù)位法、進(jìn)給伺服參數(shù)復(fù)位法。例題12、分析下面系統(tǒng)動(dòng)態(tài)梯形圖，回答以下問(wèn)題。（1）、該梯形圖反映出系統(tǒng)有什么故障現(xiàn)象？（2）、如何消除此故障？

（1）、該梯形圖反映出系統(tǒng)有什么故障現(xiàn)象？加工中心Z不能軸移動(dòng)，由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)梯形圖可以發(fā)現(xiàn)Z軸互鎖信號(hào)G0130.2未接通，導(dǎo)致該軸不能移動(dòng)。（2）、如何消除此故障？進(jìn)行信號(hào)跟蹤查到X3.2信號(hào)未接通，根據(jù)機(jī)床電氣圖樣查到X3.2是機(jī)械手原位到位開(kāi)關(guān)，實(shí)際故障是接近開(kāi)關(guān)不良導(dǎo)致的故障，更換開(kāi)關(guān)后機(jī)床恢復(fù)正常。第一章1、FANUC—OC/D系統(tǒng)主板的電源單元主要提供＋5V、±15V、＋24V、＋24E直流電源。2、3##為系統(tǒng)檢測(cè)裝置報(bào)警；4##為系統(tǒng)伺服報(bào)警；5##為系統(tǒng)超程報(bào)警。3、系統(tǒng)顯示器(CRT)出現(xiàn)黑屏，首先要查看系統(tǒng)顯示器裝置的燈是否亮。第一章4、系統(tǒng)顯示器(CRT)出現(xiàn)黑屏，但系統(tǒng)中的電顯示器（CRT）燈絲亮，產(chǎn)生此故障的原因的是系統(tǒng)顯卡或主板故障。第二章1、RS-232數(shù)據(jù)通信的波特率有4800bit/s、9600bit/s、19200bit/s，高速串行總線(xiàn)的最高波特率為256000bit/s。2、RS-232傳輸軟件在數(shù)控機(jī)床中的數(shù)據(jù)傳輸功能包括數(shù)據(jù)機(jī)床數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)以及對(duì)機(jī)床參數(shù)、加工程序等數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、打印、刪除。第二章3、FANUC系統(tǒng)機(jī)床參考點(diǎn)絕對(duì)位置丟失報(bào)警信號(hào)是#300#85——系統(tǒng)通信錯(cuò)誤報(bào)警#86——計(jì)算機(jī)動(dòng)作準(zhǔn)備信號(hào)斷開(kāi)報(bào)警#87——系統(tǒng)緩沖器溢出報(bào)警第二章4、FANUC系統(tǒng)不能傳輸#87報(bào)警信號(hào)，軟件方面的原因：（1）、通信軟件與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)不符（2）、計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)定不符（3）、計(jì)算機(jī)通信軟件不良或損壞第二章5、FANUC系統(tǒng)通信接口燒毀的原因：（1）、臺(tái)式計(jì)算機(jī)的主機(jī)外殼不接地（2）、通信電纜接口焊接不良或采用非標(biāo)準(zhǔn)通信電纜（3）、系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)帶電狀態(tài)下進(jìn)行起拔通信電纜操作（4）、廠房接地狀況不良或雷擊第三章1、主軸自動(dòng)換擋常見(jiàn)故障：（1）、換擋后機(jī)床的主軸指令速度與實(shí)際速度不符（2）、自動(dòng)換擋過(guò)程中主軸一直在擺動(dòng)，直至超時(shí)報(bào)警（3）、主軸不能執(zhí)行換擋控制（4）、主軸自動(dòng)換擋過(guò)程及換擋執(zhí)行后主軸有噪音第三章2、數(shù)控車(chē)床螺紋加工常見(jiàn)故障：（1）、不執(zhí)行螺紋加工的故障（2）、螺紋加工出現(xiàn)“亂扣”的故障（3）、螺紋加工出現(xiàn)螺距不穩(wěn)得故障3、掌握數(shù)控車(chē)床主軸齒輪高、中、低速檔的轉(zhuǎn)速（例題2）例題2已知：主軸電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，主軸的轉(zhuǎn)速為2920r/min，齒輪Z1=56，Z2=28，Z3=52，Z4=80，Z5=47，Z6=38，Z7=29，Z8=69。求：高速檔、中速檔、低速檔齒輪的輸出轉(zhuǎn)速。圖：KP125解：高速擋：齒輪1傳動(dòng)到齒輪3；齒輪5傳動(dòng)到齒輪6。2920×××=2200中速擋：齒輪2傳動(dòng)到齒輪4；齒輪5傳動(dòng)到齒輪6。2920×××=725低速擋：齒輪2傳動(dòng)到齒輪4；齒輪7傳動(dòng)到齒輪8。2920×××=246第三章4、主軸定向準(zhǔn)停角度隨機(jī)偏差的原因：（1）、機(jī)械故障，主軸與主軸齒輪、電動(dòng)機(jī)軸與電動(dòng)機(jī)齒輪之間的鍵連接側(cè)隙過(guò)大（2）、主軸檢測(cè)裝置與機(jī)械連接不良或主軸傳動(dòng)帶過(guò)松（3）、檢測(cè)裝置不良及一轉(zhuǎn)信號(hào)不良（4）、主軸模塊控制電路板不良（5）、系統(tǒng)主板不良第四章1、FANUC進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置控制形式按有無(wú)分離型檢測(cè)裝置分為：半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制兩種形式。2、進(jìn)給伺服系統(tǒng)半閉環(huán)控制：

所謂半閉環(huán)控制是指數(shù)控機(jī)床的位置（如刀架的移動(dòng)位置、工作帶的移動(dòng)位置）反饋為間接反饋，即用絲杠的轉(zhuǎn)角作為位置反饋信號(hào)，而不是機(jī)床位置的直接反饋。第四章3、進(jìn)給伺服系統(tǒng)全閉環(huán)控制：

數(shù)控機(jī)床采用分離型位置檢測(cè)裝置作為位置反饋信號(hào)，則進(jìn)給伺服控制形式為全閉環(huán)控制。在全閉環(huán)控制中，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速度反饋信號(hào)來(lái)自伺服電動(dòng)機(jī)的內(nèi)裝編碼器信號(hào)，而位置反饋信號(hào)是來(lái)自分離型位置檢測(cè)裝置的信號(hào)。第四章4、半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要區(qū)別是：是否采用了位置和速度檢測(cè)元件組成反饋檢測(cè)回路。5、例題3例題3分析下面兩圖，回答下列問(wèn)題。（1）、圖1、圖2分別是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的什么控制？（2）、這兩種控制的主要區(qū)別是什么？（3）、分別簡(jiǎn)述這兩種控制形式的特點(diǎn)。（1）、圖1、圖2分別是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的什么控制？圖1：半閉環(huán)控制圖2：全閉環(huán)控制（2）、這兩種控制的主要區(qū)別是什么？

1）、數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制時(shí)，進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)的內(nèi)裝編碼器的反饋信號(hào)即為速度反饋信號(hào)，同時(shí)又作為絲杠的位置反饋信號(hào)。2）、全閉環(huán)控制時(shí)，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速度反饋信號(hào)來(lái)自伺服電動(dòng)機(jī)的內(nèi)裝編碼器信號(hào)，而位置反饋信號(hào)是來(lái)自分離型位置檢測(cè)裝置的信號(hào)。（3）、分別簡(jiǎn)述這兩種控制形式的特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制的特點(diǎn)：

1）、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性高。2）、位置控制的精度相對(duì)不高，3）、不能消除伺服電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接誤差及傳動(dòng)間隙對(duì)加工的影響。數(shù)控機(jī)床全閉環(huán)控制的特點(diǎn)：

1）、位置控制精度相對(duì)高，此時(shí)精度由位置檢測(cè)裝置精度決定（目前光柵尺的精度有1μm、0.5μm、0.1μm）。2）、全閉環(huán)控制相對(duì)穩(wěn)定性不高，易出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩現(xiàn)象，伺服調(diào)整比較困難。第四章6、數(shù)控機(jī)床絕對(duì)位置丟失故障修復(fù)過(guò)程中應(yīng)注意：如果數(shù)控機(jī)床為加工中心，還要對(duì)換刀點(diǎn)進(jìn)行重新調(diào)整，否則容易出現(xiàn)換刀時(shí)撞刀故障。7、滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整可以通過(guò)雙螺母墊片式消隙、雙螺母螺紋式消隙、齒差式消隙調(diào)整。第五章1、譯碼指令：DEC指令、DECB指令2、比較指令：COMP指令2、常定義指令：NUME指令3、判斷一致指令：COIN指令例題4：屬于FANUC系統(tǒng)譯碼指令的是（

）A、NUME指令

B、COMP指令

C、DEC指令

D、COIN指令第六章1、增量編碼器位置檢測(cè)裝置的機(jī)床首次開(kāi)機(jī)時(shí)必須要對(duì)機(jī)床進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作。

2、機(jī)床操作者按下機(jī)床急停按鈕，解除急停后必須對(duì)機(jī)床進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作。3、屬于數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制形式的有：（1）、增量編譯碼有檔塊控制（2）、絕對(duì)編譯碼無(wú)擋塊控制（3）、絕對(duì)編譯碼有擋塊控制第六章4、數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制過(guò)程中，常見(jiàn)的故障主要有找不到參考點(diǎn)和找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩方面。5、數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制過(guò)程中，常見(jiàn)的故障主要是指：不能正確執(zhí)行返回參考點(diǎn)控制，往往出現(xiàn)超程報(bào)警。6、加工中心自動(dòng)換刀裝置有斗笠式刀庫(kù)內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)械手刀庫(kù)內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)。第六章7、影響數(shù)控機(jī)床加工尺寸不穩(wěn)定的因素有進(jìn)給機(jī)械傳動(dòng)方面、電氣控制方面、系統(tǒng)參數(shù)及數(shù)控機(jī)床的輔助控制方面。8、數(shù)控機(jī)床輔助控制裝置不良引起的加工精度不穩(wěn)定的因素包括主軸組件不良、車(chē)床自動(dòng)換刀裝置重復(fù)定位、機(jī)床潤(rùn)滑不足，引起的加工精度下降。第六章9、加工中心自動(dòng)換刀控制過(guò)程中常見(jiàn)的故障有刀庫(kù)亂刀故障、換刀過(guò)程中出現(xiàn)撞刀故障、換刀過(guò)程中出現(xiàn)掉刀故障、自動(dòng)換刀過(guò)程沒(méi)有完成