摘要
数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现代制造技术中不可缺少的设备，因此得到了巨大的发展。作为一部精密设备，其维护更是不可忽视。本文就数控机床的使用特点，基本维护常识，长剑故障诊断等方面进行详细讨论。
关键字： 数控机床、使用环境、维护保养、维修技术
英文摘要
CNC machine tools,as the basis of achieving flexible manufacturing systems, computer integrated manufacturing system and the future factory automation ,has become indispensable in modern manufacturing technology equipment,and as a result it has been a tremendous development. As a precision equipment, its maintenance can not be ignored. In this paper ,the use of CNC machine tool characteristics, knowledge of basic maintenance, fault diagnosis and other aspects will be discussed in detail .
Keywords: CNC machine tools, the use of the environment, maintenance, repair techniques
绪论
对数控机床维修改造技术的探讨,当今控制理论与自动化技术的高速发展，使得数控技术也在同步飞速发展，随着铁路现代化步伐的迈进，数控机床在铁路的运用也逐渐增多，种类也多种多样，但因其技术的复杂性，多样性和多变性等技术特点使其在使用中难免出现多种问题，原因在于数控机床的使用和保养，维修的相关知识确没有得到足够的重视，产生的结果可能是设备利用率低，故障繁多，使用寿命缩短，甚至可能影响生产，直至造成重大经济损失，因此本文通过一些相关资料和实践经验总结加以适当的归纳整理，以求对工程技术人员的实践有所裨益。
数控机床是数字控制机床Computer numerical control machine tools的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障，做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。
数控机床的使用特点
1.数控设备的使用环境
为提高数控设备的使用寿命，一般要求要避免阳光的直接照射和其他热辐射，要避免太潮湿、粉尘过多或有腐蚀气体的场所。腐蚀气体易使电子元件受到腐蚀变质，造成接触不良或元件间短路，影响设备的正常运行。精密数控设备要远离振动大的设备，如冲床、锻压设备等。
2.电源要求
为了避免电源波动幅度大，大于±10%，和可能的瞬间干扰信号等影响，数控设备一般采用专线供电，如从低压配电室分一路单独供数控机床使用，或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。
3.操作规程
操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一，操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因及时排除。另外，数控机床不宜长期封存不用，购买数控机床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露，得以在保修期内得以排除。在没有加工任务时，数控机床也要定期通电，最好是每周通电1-2次，每次空运行1小时左右，以利用机床本身的发热量来降低机内的湿度，使电子元件不致受潮，同时也能及时发现有无电池报警发生，以防止系统软件、参数的丢失。
4.与普通机床相比，数控机床具有的特点：
4.1由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。
4.2多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。
4.3数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的转动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。
4.4为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。
4.5由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长很多。
4.6数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。
4.7数控车床一般还配有自动排屑装置。
数控机床的维护保养
数控机床种类多，各类数控机床因其功能，结构及系统的不同，各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况，并参照机床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。下面是一些常见、通用的日常维护保养要点。
1.定时清扫数控柜的散热通风系统
在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末，一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降甚至导致元器件及电路板损坏。有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，采取打开数控柜的门来散热，这是一种极不可取的方法，其最终将导致数控系统的加速损坏。
2.时清扫数控柜的散热通风系统
该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象，若过滤网上灰尘积聚过多，不及时清理，会引起数控柜内温度过高。
3.控系统的输入/输出装置的定期维护
2000年代以前生产的数控机床，大多带有光电式纸带阅读机，如果读带部分被污染，将导致读入信息出错。为此，必须按规定对光电阅读机进行维护。
4.直流电动机电刷的定期检查和更换
直流电动机电刷的过渡磨损，会影响电动机的性能，甚至造成电动机损坏。为此，应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次。
5.定期调整主轴驱动带的松紧程度
防止因带打滑造成的丢转现象，检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围及时补充油量，并清洗过滤器，主轴中刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙，影响刀具的夹紧，需及时调整液压缸活塞的位移量。
6.定期检查
调整丝杠螺纹副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度，定期检查丝杠与床身的连接是否有松动，丝杠防护装置有损坏要及时更换，以防灰尘或切屑进入。严禁把超重、超长的刀具装入刀库，以避免机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞，经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整开机时，应使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作，检查刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常应及时处理。定期对各润滑、液压、气压系统的过滤器或分滤网进行清洗或更换，定期对液压系统进行油质化验检查和更换液压油，定期对气压系统分*滤气器放水
维修与排故技术
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
1.直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
1.1询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
1.2 目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。
1.3触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
1.4 通电这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。
2.仪器检查法使用常规电工仪表
对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3. 信号与报警指示分析法
3.1硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
3.2软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原
因及故障排除方法
4.接口状态检查法
现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。
5.参数调整法
数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的，而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
6.备件置换法
当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。
7.交叉换位法
当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
8.特殊处理发
当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
总结，对数控机床的维修，不仅需要正确地诊断所发生的故障，而且还必须有效地实施维修管理。制定合理的机床维修保养制度 能够有效地做到预防故障发生和提高维修保养效率，特别是对于数控机床使用大户尤其具有重要的意义。
数控设备维修实例
1.数控系统的故障诊断
1.1系统自诊断
一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出有限的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围。定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级.
1.2数控系统的软故障
数控系统的软故障是指控制系统的系统软件和PLC程序。有的系统把它们写在EPROM中插在主机板上，有的驻留在硬盘上。一旦这些软件出现问题，系统将造成全部或局部混乱，当分析到确定是软件故障时，应当使用备用软件或备用EPROM换上，严格按操作步骤经初始化后试运行。这类故障只要有备份文件一般不难恢复。其难度在于备份软件不完备或专用传送设备不具备或生产厂家操作手段中设置口令保密等因素造成无法恢复。
1.3利用PLC程序定位机床与CNC系统接口故障
现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O 的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位。如FANUC 一OT系统中自诊断页面，FANUC一7M系统中的T指令等。
2.故障排除步骤
2.1询问操作者故障发生的原因
当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作。故障能否再现等。2.2表面与基本供电检查
主要观察设备有无异常情况，如机械卡住、电机烧坏、保险熔断等。首先检查AC\DC电源是否正常，尽可能地缩小故障范围。
2.3分析图纸，确定故障部位根据图纸PLC梯图进行分析，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。
2.4扩大思路，根据经验分析根据经验分析，一定要扩大思路，不局限于维修说明书上的范畴，维修资料只提供一个思路，有时局限性很大。如我厂的一台FANUC一OT 数控车床，开机后CRT无画面，电源模块报警指示灯亮，根据维修说明书所讲，发现CRT和I/O接口公用的24EDC电源，正端与直流地之间仅有1-2Ω电阻，而同类设备应用155Ω电阻，按资料上讲，这类故障一般在主板，只能送到厂家去修，而我们扩大思路，先拔掉Ml8电缆插头，故障仍在，后拔掉C-Sl4插头上有短路现象，排除后，机床恢复正常。
3.故障排除例举
3.1我厂XH716数控加工中心，系统为FANUC一OM系统，一次出现故障408报警，经查为伺服系统报警，意为反馈信息不良，经测量电缆信号线正常，但插上去后，该脉冲编码器+5V电源没有，检查伺服系统上+5V电源正常，插上去后没有，后怀疑其电缆插头与伺服上的电缆插座接触不良，排除后，机床恢复正常。这台机床在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为之轴电机电流过大，电机发热，停上40分钟左右报警消失，接着在工作一阵，又出现同类报警。经检查分析，认为电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整之轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整之轴导轨斜铁，机床负载明显减轻，该故障排除。
3.2FAUNC一7M数控4轴铣床，开机后05、07报警，进一步检查B轴位置超差，经分析为位置环反馈部分有问题，检查7M内部位置控制板，发现一个集成滤波器开路，造成反馈信息中断，换一个滤波器后机床恢复正常。
3.3我厂自己改造一台数控车床C6140A，系统为台湾产HUST，开机后，调找不到零点。经分析，回零原理是，回零过程中压零位开关后减速，反方向移动，找脉冲编码器的栅格零脉冲后应停住，前面执行动作均正常，但减速返回时找不到零点，估计脉冲编码器零脉冲无或该信号线断，后换一个脉冲编码器，机床恢复正常工作。
3.4SAJO HMC 630-P型卧式加工中心，数控系统为西门子840C，一次开机后
B 轴不能运动，经检查，B 轴电磁阀已动作，但PLC显示B 轴未放松。判断
压力开关有问题，拆下后经检查，发现该开关触点损坏，换一个压力开关后该故障排除。
数控机床故障诊断与维修试卷 一、填空（24分） 1、数控机床的自诊断包括_____________ 、______________ 、__________________ 三种类型。 2、数控机床的点检就是按_____________ 的规定，对数控机床进行 __________________ 的检查和维护。 3、故障的常规处理的三个步骤是_____________ 、________________ 、______________ 。 4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：_______________________________ 。 5、数控机床主轴性能检验时，应选择_______________ 三档转速连续___________________ 的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。 6、主轴润滑的目的是为了减少___________________ ，带走_________________________ ，提高传动效率和回转进度。 7、导轨间隙调整时，常用压板来调整_________________ ，常用____________________ 来调整导轨的垂直工作面。 8、对于光电脉冲编码器，维护时主要的两个问题是：（1）__________________ ，（2 ）联接松动。 9、数控机床故障时，除非岀现___________________ 的紧急情况，不要___________________ ，要充分调查故障。 10、数控系统的故障诊断有______________ 、_________________ 和_________________ 三个阶段 11、干扰是影响数控机床正常运行的重要因数，常见的干扰有 ______________________________ 、____________ 和 ________________ 。 、选择题：（6分） 1、操作不当和电磁干扰引起的故障属于（） A）机械故障 B ）强电故障C）硬件故障 D ）软件故障 2、进行数控机床的几何精度调试时，对于关联项目精度要（） A）检测一气呵成B）检测一次完成C）检测一项，调整一项D）无所谓 3、用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（）不出故障，表明可靠性达到一定水平A）8小时B ）24小时C）96小时D ）一月 4、SINUMERIK810 数控系统最多可控制（）根轴 A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 5、为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（） A) 100% B) 80 %~99% C) 30 %~50% D ) 60 %~70% 6、故障定位与检测应遵循以下原则，除了（） A）先一般后特殊B）先查输入后查输岀C）先专用后公用D）先机械后电气 三、简答题（30分） 1、进给伺服系统有哪些故障表现形式？哪些常见故障? 2、数控机床整个使用寿命可分为几个阶段，每个阶段设备的使用和故障发生各有什么特点? 3、数控机床的故障按故障发生的部件分类、按有无报警分类各有哪几种?
沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日
例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。
数控机床维修 专业：机械制造与自动化 班级：09机电1班 姓名：韩亚超、武占国、韩丁 郑磊、费东升、赵一凡
项目一：数控机床维修基础训练 ——工具、量表使用、系统接线 实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101 实训目的：了解数控机床维修工具、量表使用，系统接线 实训内容：工具、量表使用、系统接线 实训步骤： 一、常用的数控机床维修工具 1．拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。 (3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。 (4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。 (5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。 (6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具。 (7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 2．常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。 (2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0．001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2′和5′两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。 二、常用的数控机床维修仪表 1．百分表：百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。 2．杠杆百分表：杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。 3．千分表及杠杆千分表：千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。 4．比较仪：比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。 5．水平仪：水平仪是机床制造和修理中最常用的测量仪器之一，用来测量导轨在垂直面内的直线度、工作台台面的平面度以及零件相互之间的垂直度、平
数控机床常见故障的维修方法及防范措施 数控机床是一种专有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能逻辑地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动的将零件加工出来。数控机床的费用是昂贵的，最低也是几十万，高者达上千万，数控机床的作用是很大的，在企业的生产中是最关键的一项技术和设备，若是它突然发生故障，将会出现巨大的损失。不过，现阶段人们只对一件设备的性能关注的比较多，仅仅使用，而很少关注对机器的维修等工作。本文将对近些年数控机床出现的问题进行分析并且做出维修的方法。 标签：数控机床；故障；维修；防范 1 维修方法介绍 数控设备和普通设备的维修是不同的。对数控设备进行维修是一项非常棘手的事情，基于数控设备本身的技术含量较高，所以对其进行维修就成了一项复杂的工作。 1.1 数控自身所具备的诊断功能 无论是什么系统的数控设备，在对此设备进行设计时都安装了诊断系统，即对自身设备有一个诊断，不过是限于一定范围小区域的进行检测。工作人员应当根据说明书上明示的内容对其进行操作检查，熟悉各种使用流程，但是，由于技术限制，维修人员对进口数控设备的诊断只能检测到板级结构，较为深层的片级维修只能通过数控系统的售后部门进行维修检测。 1.2 运用PLC程序查找故障 一般来说，数控系统中都带有内置式的PLC进行内部控制，有PLC控制器结构。进行维修的工作人员应该根据图形来控制机床的研究和分析，直观的在CRT发现系统的状态。通过数控系统中PLC控制器的运用可以很便捷的检查出问题所在。从梯图图纸的分析得知，可以确定故障的部位所在，明确故障出现在电气还是机械上，抑或是气动的故障。 1.3 与操作人员进行良好沟通 操作人员是设备维修的第一人，他是发现故障的最直接者。所以，当明确故障后，维修人员不要急于去查数控设备所出现的问题，应该先沟通操作人员，因为操作人员知道哪里出现了问题，即便不知道内部故障所在，也该知道故障后表现所在，进行良好的沟通后有助于维修人员更准确的判断系统的故障，分析原因，并加以解决。
数控机床维修调试试题 数控机床维修调试试题（１） 1、故障率浴盆三个时期失效期、稳定期、老化期。 2、报警显示的故障和无报警显示的故障→：报警显示的故障可分为①硬件显示的故障与②软件显示的故障 3、衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MTBF），它是指数控机床在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。 4、平均修复时间(MTTR)是指数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。平均有效度(A)→1是考核机床可靠性和可维修性的指标. 5、硬件故障是指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指数控系统加工程序错误，系统程序和参数的设定不正确或丢失，计算机的运算出错等。干扰故障是指由于内部和外部干扰引发的故障。 6、数控机床故障维修原则：①先外部后内部；②先机械后电气；③先静后动；④先公用后专用；⑤先简单后复杂；⑥先一般后特殊。 7、试探交换法：维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分。 8、数控机床检测验收内容：①机床外观检查；②机床性能及CNC功能试验；③机床几何精度检查；④机床定位精度检查；⑤机床切削精度检查；⑥最终验收。 9、点检就是按照有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时地检查和维护。 10、数控机床主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动卡盘夹持工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的需求。 11、额定转速至最高转速之间为调磁调速，恒功率输出；最低转速至额定转速之间为调压调速，恒扭矩输出。 12、主轴两种新型润滑方式：①油气润滑方式；②喷注润滑方式。 13、数控机床主轴的准停装置分接触式和非接触式两种。 14、润滑、冷却系统：—→数控的润滑系统主要包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杆及主轴箱，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。
湖南省第四届职工职业技能大赛技术文件 —数控机床装调维修工 一、技术标准 依据《数控机床装调维修工》国家职业标准制定。竞赛内容以数控机床装调维修工国家职业资格三级为基础，适当引入五级、四级和二级的部分内容；并结合当前数控机床装调维修工职业发展的需要，适当增加新知识、新技能。 二、竞赛形式及内容 （一）竞赛形式 竞赛分为理论知识竞赛和实际操作技能竞赛两部分，分别占竞赛总成绩的30%和70%。 （二）竞赛内容 1、理论知识竞赛 （1）考核方式：采用闭卷笔答方式。 （2）题型：分为判断题和单选题两种类型。 （3）时间：90分钟。 （4）试题比重：考试实行百分制，安全文明生产和质量管理相关知识占试卷总分的10%；机电知识占试卷总分的90%。 （5）考核内容：以机电知识为主，安全文明生产和质量管理相关知识为辅，其重点是： 1)数控车床电气原理； 2)数控车床机械结构，安装，检测，调试； 3)数控装置原理、步进驱动与交流伺服驱动系统原理和特点； 4)数控车削编程技术与数控车削加工工艺。
5)数控车床故障诊断和排除。 6)数控车床几何精度的检验。 7)数控机床变频器的工作原理与使用。 8)数控车削刀具、夹具、量具的选用与使用 2、操作技能竞赛 （1）考核方式：操作技能竞赛故障诊断和数控机床功能部件的装调在华中实训台HED-21S上进行，完成故障诊断和数控机床功能部件的装调后，才能在沈阳第一机床厂生产的CAK6136型机床完成数控车床几何精度检测和程序编制与零件加工部分的比赛内容。 （2）时间：360分钟。其中故障诊断和数控机床功能部件装调时间限定在210分钟内，数控车床几何精度检测和程序编制与零件加工部分时间为150分钟。选手休息、如厕、饮食等时间都计算在比赛时间内。 （3）考核内容：参赛选手在规定时间内，完成以下四部分内容： ①故障诊断及排除： 根据数控系统、变频器、驱动器等技术手册，查找并确定需要设定的参数，完成参数设置，并填写参数设置表。 根据电气原理图，完成机床限位、回零、急停、刀架动作、手持单元等的调试，对已设故障进行诊断和排除，填写故障诊断与排除卡，并简要说明排除故障的思路。 对数控机床的主要控制功能（主轴转速、进给速度及倍率等）进行测试，并填写机床数控功能测试表 ②机床精度检测与调整： 根据国家标准GB/T 25659.1-2010完成数控机床的几何精度检测。 ③数控机床功能部件的装调
西门子840D数控系统常用维修方法 SINUMERIK 840D是德国西门子公司上世纪九十年代推出的一种高档数控系统，SIN840D 系统的特点是计算机化，驱动的模块化，控制与驱动接口的数字化。NCU573.3采用Pentium ⅢCPU，最多可控制31个伺服轴或主轴，10个通道或操作方式组，在每个通道中可控制12个轴(含主轴)，主轴数最多为12个。它与以往的数控的不同点是更易操作，更易掌握，MMC102、MMC103和PCU50、PCU70带有硬盘，可储存大量的数据。另外，它的硬件结构更加简单、紧凑、模块化;软件内容更加丰富，功能更加强大。 现将日常维修SIN840D数控系统常用维修方法汇总如下： 1 使用ghost软件修复MMC102板的硬盘逻辑坏道 一台装有SIN840D数控系统的加工中心，其系统配置为NCU572.0软件版本为V03.06.05、MMC102软件版本为V03.06.10。开机启动时显示： Application Error ABNORMAL PROGRAM TERMINATION CLOSE 按回车键确认后显示： Regie WARNING: Application 'mbdde’ didn’t post Initcomplete! Press and continue… 按回车键确认后，能进入加工区界面，但在通道状态栏中显示6个“?”，报警和信息行 无任何显示，进入诊断界面后无任何显示、死机。 经过分析上述故障现象，MMC102板的硬盘上有逻辑坏道，造成报警文本文件丢失。 一般可更换备份硬盘排除此故障，现介绍一种若没有备份硬盘，使用ghost系统备份软件修复此硬盘逻辑坏道的方法(ghost软件具有修复硬盘逻辑坏道的功能)。 1.1 机床关机断电，将笔记本电脑硬盘从机床MMC102板上拆下。 1.2 关闭一台安装有Windows 98第二版操作系统的台式计算机。切断电源，打开机箱，将机床上硬盘通过插接式转换电路板连接到第二主硬盘位置。 1.3 使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据备份 计算机开机以后，运行Ghost 7.5软件，进入Ghost 7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“To Image”进行机床硬盘的C盘分区复制备份，按照屏幕提示依次选择源
《机床故障诊断与维修》期末考试题 （B卷） 一、填空题（每空格1 分共30 分） 1、电源系统分为电源和电源。 2、伺服模块由机械系统工作台、滚珠丝杠等、驱动用的电机 电机，电机和检测器回转角检测器等构成 3、闭环伺服系统。具有的伺服系统。 4、数控系统软件包括软件和软件两大类。 5、光栅尺的维护要点是和。 6、FANUC数控系统所需电源为，所以需要采用 将AC变压至200V AC。 7、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为和 两种。 8、导轨副的维护一般包括、滚动导轨副的预紧 和。 9、数控机床自动换刀装置的形式有、 和。 10、数控机床上常用的刀库形式有、、
和（密集形格子式刀库）。 11、刀具常用交换方式有和两类。 12、圆度超差有两种情况：一是，二是 13、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、和 等几种。 14、数控机床的自动换刀装置中，实现和机床 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、判断题（每小题3分共24分） （）1、数控机床的主传动常用恒功率的变速电动机。 （）2、进给机械传动系统的故障大部分是因机械部件运动质量下降造成的。 （）3、数控系统的核心是主轴驱动装置。 （）4、编码器是一个精密的测量元件，本身密封很好，不用注意防震和防污。 （）5、主轴电动机采用交流变频器控制交流变频电动机时，可在一定范围内实现主轴的有极变速。 （）6、控制油温是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。 （）7、经检查发现主轴驱动器有故障，可拆卸主轴驱动器进行检查。
（）8、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变成直流电源。 三、单项选择题：（每小题3分，共30 分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（） A 平床身 B 斜床身 C 立床身 2、一般数控铣床是指规格（）的升降台数控铣床，其工作台宽 度多在400mm以下。 A 较大 B 较小 C 齐全 D 系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（） A 单一零件 B 大批量零件 C 中小批量、形状复杂、型号多变的零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（） A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动 C 数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由（）组成。 A 程序 B 硬件 C 软件 D 硬件和软件 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（）
数控机床维修技术简述及维修实例 Revised on November 25, 2020
数控机床维修技术简述及维修实例 摘要本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识，对一些常见的电子故障进行总结归类，并在每类故障后加以故障实例，以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。 【关键词】电子数控故障诊断检修技术 1 常用电子数控的故障诊断和排除方法 首先确认故障现场，通过操作者或者自行调查故障现象，充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点，分析故障原因，制定排除故障的方案。 按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法，大致可以分为以下几种：（1）CNC故障自诊断及故障报警号；（2）初始化复位法；（3）功能参数封锁法；（4）动态梯形图诊断法；（5）原理分析法；（6）备件置换法；（7）同类对换法；（8）使能信号短接法；（9）参数检查法；（10）直观法；（11）远程诊断法 2 电子数控系统的常见故障分析 根据电子数控系统的构成、工作原理等特点，结合在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 位置环
就是电子数控系统发出位置控制指令，位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度，所处的位置条件一般比较恶劣，也最容易发生故障。 常见的故障有：（1）位控环报警：可能是测量回路开路，位置控制单元内部损坏；（2）不发指令就运动，可能是位置控制单元故障，测量元件损坏；（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值，机床回不了基准点，可能的原因是光栅或读数头脏了，光栅坏了。 故障实例：一台青海第一机床厂生产的数控加工中心，在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因，此程序在之前使用过，并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大，怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y 轴光栅尺检测的问题，将Y轴改为半闭环，重新运行该程序，则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致，确诊为光栅尺故障。
- 数控机床 一．填空题（每题4分，共36分） 1．数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和 的原始数据及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配，从而使得驱动工作台相对主轴的运动轨迹, 以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。 2．按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。 ￥ 3．功率步进电机一般用于普通机床的数控改造，以及对精度要求较低的场合等系统。步进电机的步距角是指。对于三相步进电机，当以双相通电方式，齿数为40时。此时步距角α＝。 4．为了保证数控机床总是能在最有利的切削速度下进行加工，或实现桓速切削的功能，数控机床的主轴转速通常在其调速范围内。因此，现代数控机床常采用 作为主运动的动力源。 5．· 6．数控机床的最小设定单位是，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 7．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和。提高机床的静 刚度。
8．数控技术是的技术；计算机数控（CNC）是指；数控机床具有、、、、等优点。 9．插补器就实现的方法而言，可用或；按其实现的功能来分类，它可分为、、等类型。 10．刀具半径补偿是指。 左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和。 二．简答题（每题6分，共18分） 1．何谓二轴半坐标数控机床 } 2．试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么 3．简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。 . 三．计算题（10分） 若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。 四．论述题（每题9分，共36分） @
// 南京斯沃 斯沃数控机床调试与维修仿真软件说明书 南京斯沃软件技术有限公司 2009/07版本
前言 南京斯沃软件技术有限公司是一支专业从事可视化软件开发的队伍。主要提供CAD/CAM、数控仿真的推广和应用。面向企业的新产品开发和创新设计，提供贴近用户个性化需求的产品整体设计、技术咨询。根据客户要求进行专业CAD/CAM的软件开发，以及数控系统、面板仿真的开发，缩短新产品研发周期，降低改型设计开发成本，提高产品设计质量。 随着数控机床的广泛使用，数控机床维修技术人才的需求已迫在眉睫，庞大的市场需求与掌握专业技能人才的奇缺使得数控维修工程师更是“一将难求”。南京斯沃软件技术有限公司为配合学校培养该专业人才，开发出数控机床调试与维修仿真软件(以下简称维修仿真软件)。该软件是以数控机床电气及多年从事数控维修教学教授、专家的教学经验，利用计算机三维虚拟现实技术、将数控机床结构、电气元器件布局调试以及故障排查过程等通过微机活灵活现地显示出来。数控维修软件适合本科、高职、高专、技校等不同层次人才培养的需求，适用于数控技术、机电一体化、数控设备与维修、自动控制、工业自动化等相关专业，是国内第一款专业化程度非常高的维修仿真软件。 斯沃维修仿真软件直观、安全、易学易用、上手快、经济性好。通过本软件可以学到数控机床的电气安装、数控系统参数调试、交流
伺服参数调试、变频器参数调试、数控机床故障诊断与维修技术以及PLC编程等专业技术。同时本软件可以丰富教师的教学手段、提高学生的学习兴趣，增强学生的实际动手能力，无疑是投资少、见效快的必选软件。 南京斯沃软件技术有限公司 2009年7月
数控机床装调维修工考工练习题题库 单项选择题（第1题～第１00题。选择一个正确答案，将相应的字母填入题的括号中。每题0.5分，满分50分。） 1．职业道德建设与企业发展的关系是（ c ）。 A、没有关系 B、可有可无 C、至关重要 D、作用不大 2．你对职业道德修养的理解是（ c ）。 A、个人性格的修养 B、个人文化的修养 C、思想品德的修养 D、专业技能的提高 3．诚实守信是做人的行为准则，在现实生活中正确的观点是（ b ）。 A、诚实守信与市场经济相冲突 B、诚实守信是市场经济必须遵守的法则 C、是否诚实守信要视具体情况而定 D、诚实守信是“呆”、“傻”、“憨” 4．关于自由选择职业，你认为正确的是（ d ）。 A、自由选择职业与“干一行、爱一行、专一行”相矛盾 B、倡导自由选择职业，容易激化社会矛盾 C、自由选择职业与现实生活不适应，做不到 D、人人有选择职业的自由，但并不能人人都找到自己喜欢的职业 5．做好本职工作与为人民服务的关系是（ b ）。 A、本职工作与为人民服务互不相关 B、人人都是服务对象，同时人人又都要为他人服务 C、只有服务行业才是为人民服务 D、管理岗位只接受他人服务 6．企业文化的核心是（ c ）。 A、企业经营策略 B、企业形象 C、企业价值观 D、企业目标 7．企业要做到文明生产，必须做到（ d ）。 A、开展职工技术教育 B、提高产品质量 C、做好产品售后服务 D、提高职业道德素质 8．在市场经济条件下,追求利益与诚实守信的关系是（ c ）。 A、追求利益与诚实守信相矛盾，无法共存 B、诚实守信，有损自身利益 C、诚实守信是市场经济的基本法则，是实现自利追求的前提和基础 D、市场经济只能追求自身最大利益 9．在市场经济条件下，如何正确理解爱岗敬业（b ）。 A、爱岗敬业与人才流动相对立 B、爱岗敬业是做好本职工作前提与基础 C、只有找到自己满意的岗位，才能做到爱岗敬业 D、给多少钱干多少活儿，当一天和尚撞一天钟 10．生产第一线的质量管理叫（ b ）。 A、生产现场管理 B 、生产现场质量管理
数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V
数控机床维修试题库及答案 1.数控机床：即NC机床，是装备有数控系统，采用数控技术控制的机床。 数控系统：采用数控技术实现数字控制的一整套装置和设备。 2. 数控技术：用数字化的信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。3. 数控机床的优点有哪些？ 4. 答案：⑴能完成很多普通机床难以加工，或者根本不能加工的复杂型面零件的加工；⑵采用数控机床，可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量； ⑶可以提高生产效率； ⑷具有柔性，只需更换程序，就可以适应不同品种及尺寸规格的零件的加工；⑸大大减轻了工人的劳动强度。 5.我国数控系统开发研制经历了哪三个阶段？ 答案：我国在数控机床的主要装置系统的开发研制上，经过1981~1985年的技术引进、1986~1990年的消化吸收、1991~1996年开发自主版权的数控系统三个阶段。 6.我国已建立起的具有自主版权的两个数控平台：以PC机为基础的总线式、模块化、开放型单处理器平台和多处理器平台。 7.我国开发出的四个具有自主版权的基本系统：中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、蓝天Ⅰ型、华中Ⅰ型。（广东数控系统、南京数控系统、航天数控系统、华中数控系统）8.1952年，Parsons公司与美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，研制出世界上第一台数控机床——三坐标立式数控铣床，标志着数控技术的诞生。 9.数控系统外部电缆的连接中一项十分重要的内容是接地线，其连接方式为辐射式。画出示意图。 10.我国供电制式是交流380V，三相；220V，单相，频率为50Hz。 11.数控机床安装、调试过程有那些工作内容？ 答案：机床的初就位和组装、数控系统的连接和调整、通电试车、机床精度和功能的调试、机床试运行。 12.数控机床安装调试时进行参数设定的目的是什么？ 答案：设定系统参数，包括设定PC（PLC）参数的目的，是当数控装置与机床连接时，能使机床具有最佳的工作性能。 13.机床通电操作的两种方式是什么？在通电试车时为以防万一，应做好什么的准备？ 答案：机床通电操作可以是一次同时接通个部分电源全面供电，或各个部分分别供电，然后再作总供电试验。在数控系统与机床联机通电试车时，为了以防万一，应在接通电源的同时，作好按压急停按钮的准备，一边随时切断电源。 14.机床自运行考验的时间，国家标准GB9061-88中规定，数控车床为16小时，加工中心为32小时。都要求连续运转。 15.数控功能的检验，除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外，更重要的是检验其稳定性和可靠性。
数控机床维修改造技术 数控机床维修改造技术 凯普机电一体化工程有限公司（北京100011）刘荫庭没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来，本文仅是将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理，以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。一、数控技术谈到维修，首先必须从总体上了解我们的维修对象。 1.数控机床电气控制系统综述一台典型的数控机床其全部的电气控制系统如图1所示。（1）数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。它可以是穿孔带阅读机（已很少使用），3.5in软盘驱动器，CNC键盘（一般输入操作），数控系统配备的硬盘及驱动装置（用于大量数据的存储保护）、磁带机（较少使用）、PC计算机等等。（2）数控系统数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码、运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。数控系统都有很完善的自诊断能力，日常使用中更多地是要注意严格按规定操作，而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。（3）可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地、协调有序地安全运行；同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC,使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令，如此实现对整个机床的控制。当代PLC多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。PLC与CNC的集
一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。A、较大 B、 较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦 ８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪 9、数控机床的回转运动通常是由（ B ）实现的。A、分度工作台 B、数控回转工作台C、主轴的摆动 10、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是（ C ）。Ａ、缩小蜗轮蜗杆的中心距Ｂ、增大蜗轮蜗杆的中心距Ｃ、使蜗杆产生轴向移动 二、判断题（每小题2分，共２０分） １、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。（×） ２、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。（√） ３、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电动机无级变速，故简化了机械变速机构。（√） ４、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。（×） ５、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。（×） ６、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。（×） ７、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。（√） ８、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。（×） ９、造成液压卡盘失效故障的原因，一般是液压系统故障。（×） １０、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。（×） 三、简答题（每小题10分，共４０分） １、简述数控机床对进给系统机械部分的要求。 答：（1）减少摩擦为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦因数之差。尤其是减少丝杆传动和工作台运动导轨的摩擦，以消除低速进给爬行现象，提高整个伺服系统的稳定性。在数控机床上广泛采用滚珠丝杆和滚动导轨以及塑料滑动导轨和静压导轨来减少摩擦。在减少摩擦力的同时，还必须考虑运动部件要有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。 （2）减少运动惯量进给系统由于经常要进行启动、停止、变速或反向，若机械传动装置惯量大，会增大负载并使系统动态性能变差。因此，在满足强度与刚度的前提下，应尽可能减小运动部件的质量以及各传动元件的尺寸，以提高传动部件对指令的快速响应能力。 （3）消除传动间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一个主要原因，因此，对传动链的各个环节，包括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等，均应采用消除间隙的结构措施。 （4）提高传动精度和刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副（直线运动）或蜗轮蜗杆副（回转运动）及其支撑部件的刚度。如果刚度不足，在摩擦阻力的作用下会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杠螺母副及支撑部件等预紧，是提高传动刚度的有效途径。（5）使用维护方便数控机床进给系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减少维修工作量，以提高机床利用率。２、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点？ 答：（1）顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序依次插入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀。其优点结构简单、不需要刀具识别装置、驱动控制也简单，工作可靠。但若要加工不同的零件就必须重调刀具的安装顺序，顺序不能搞错，因而操作繁琐。 （2）任选刀具的换刀方式分为刀具编码、刀套编码、和记忆等。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装编码识别装置，换刀时通过识别装置，根据换刀指令代码，在刀库中寻找出所需要的刀具。目前，绝大多数加工中心都选用记忆方式任选换刀，这种方式能将刀具号和刀库中的刀套位置对应的记忆在数控系统的PLC中，无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆住其位置。刀库上装有位置检测装置，可以检测出每个刀套的位置。这样刀具就可以任意取出并送回。此外，刀库上还设有机械原点，使每次选刀时就近选取。 ２、数控机床机械故障的常规处理步骤有哪些？ 答：（1）注意故障信息①机械故障发生时报警号和报警提示是什么，那些指示灯和发光管指示了什么报警，系统处于何种工作状态，系统的自诊断结果是什么。②故障发生哪个部位，执行何种指令，故障发生前进行了何种操作，轴处于什么位置，与指令值的误差量有多大。③以前是否发生过类似故障，现场有无异常现象等。（2）分析故障原因 ①要在充分调查现场，掌握第一手资料的基础上，把故障问题正确的列出来，把故障现象表述清楚。 ②善于运用发散思维，尽可能列出故障的原因以及每种可能解决的方法，进行综合、判断和筛选，最后找出解决方案。 ③对故障进行深入分析的基础上，预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法。 （3）检测、排除故障①先查外部后查内部。②先查机械后查电气。③先简单后复杂。 ４、与ＰＬＣ有关的故障检测思路和方法有哪些？ 答：（1）、根据故障信号诊断故障；（2）、根据动作顺序诊断故障；（3）、根据控制对象原理诊断故障；（4）、根
山东广播电视大学 毕业论文（设计）评审表题目___数控机床的故障分析及消除措施 姓名孙中波教育层次专科 学号省级电大山东广播电视大学专业市级电大泰安广播电视大学指导教师于婷教学点宁阳
目录 摘要与关键词 (3) 1、引言 (3) 2、数控机床故障诊断分析 (3) 2.1数控机床的故障规律 (3) 2.2数控机床故障诊断的一般步骤 (4) 2.3数控机床的常用检修方法 (5) 3、数控机床常见故障诊断与维修 (6) 3.1数控机床机械结构故障诊断与维修 (6) 3.2常见伺服系统故障及诊断 (11) 3.3数控机床P L C故障诊断方法 (13) 4、数控机床常见故障诊断及维修实例 (14) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献 (17)
题目：数控机床的故障分析及消除措施 【摘要】本文主要研究数控机床故障分析及消除措施的相关内容。从数控机床故障诊断的基础内容谈起，介绍数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法。接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故障。最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程。从而得知，数控机床维修是一门复杂的技术，要熟悉数控机床的各个部分，理论加实践，提高工作效率。 【关键词】数控机床、故障、诊断、维修 1 引言 数控技术是现代机械制造工业的重要技术装备，也是先进制造技术的基础技术装备。随着电子技术的不断发展，数控机床在我国的应用越来越广泛，但由于数控机床系统及其复杂，又因大部分具有技术专利，不提供关键的图样和资料，所以数控机床的维修成为了一个难题。论文将涉及数控机床简单介绍、故障现象描述或给出典型实例、故障的成因的分析和论证、故障诊断过程及消除故障的措施等内容。本论文将参考相关资料，根据自己的实际工作经验进行编写，力求为广大数控机床维修者提供可借鉴的经验。 2 数控机床故障诊断分析 数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。这些原因大致包括：机械锈蚀、磨损和失效；元器件老化、损坏和失效；电气元件、接插件接触不良；环境变化，如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等；随机干扰和噪声；软件程序丢失或被破坏等。此外，错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。数控机床维修的关键是故障的诊断，即故障源的查找和故障定位。一般讲根据不同的故障类型，采用不同的故障诊断方法。 2.1数控机床的故障规律： 在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为 3 个阶段，即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。 1.早期故障期：早期故障期的特点是故障发生的频率高，但随着使用时间的增加