数控机床维修
专业：机械制造与自动化
班级：09机电一班
实训报告
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：
实训目的：熟悉数控机床维修使用的工具、量表、及系统接线。
实训内容：
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(俗称拨销器)。
(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、平行度等，水平仪按其工作原理可分为水准式水平仪和电子水平仪。水准式水平仪有条式水平仪、框式水平仪和合像水平仪3种结构形式。
6．光学平直仪
在机械维修中，常用来检查床身导轨在水平面内和垂直面内的直线度、检验用平板的平面度，光学平直仪是当前导轨直线度测量方法中较先进的仪器之一。7．经纬仪
经纬仪是机床精度检查和维修中常用的高精度的仪器之一，常用于数控铣床和加工中心的水平转台和万能转台的分度精度的精确测量，通常与平行光管组成光学系统来使用。
8．转速表
转速表常用于测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据之一，常用的转速表有离心式转速表和数字式转速表
项目二：主轴故障诊断与维修
——主轴编码器、变频器、主轴转向的故障诊断与
维修
实训时间及地点：
实训目的：了解数控机床主轴编码器、变频器的功能和实现主轴转向的工作原理。实训内容：
实训步骤：
一、主轴编码器工作原理:
由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
主要控制机床主轴的转速，正反转，和主轴定位
二、主轴变频器的工作原理
主轴变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。
工作原理:主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类[1]:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
项目三：进给故障诊断与维修
——伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速
开关及限位开关的诊断与维修
实训时间及地点：天津职业大学第一实验楼101数控机床维修实训中心
实训目的：能够分析并解决数控机床的伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速开关及限位开关的常见故障并能够维修。
实训内容：伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速开关及限位开关的诊断与维修
实训步骤：
一、直流伺服电动机的故障诊断
1)现象：电动机旋转时有大的冲击。若机床一开机，伺服电动机即有冲击，通
常是由于电枢或测速发电机极性相反引起的，
维修：①测速发电机输出电压突变。
②测速发电机输出电压的纹波太大。
③电枢绕组不良或内部短路、对地短路等。
④脉冲编码器不良。
2)现象：低速加工时工件表面有大的振纹。
维修：造成低速加工时工件表面有大的振纹，其原因较多，有刀具、切削参数、机床等方面的原因，应予以综合分析
3)现象：在运转、停车或变速时有振动现象
维修：①脉冲编码器不良。
②电枢绕组不良，绕组内部短路或对地短路。
③若在工作台快速移动时产生机床振动，甚至有较大的冲击或伺服单元的熔断器熔断时，故障的主要原因是测速发电机电刷接触不良。
二、位置检测装置诊断与维修
现象：出现位置环报警，
维修：将J2连接器脱开，在CNC系统一侧，把J2连接器上的+5 V线同报警线ALM连在一起，合上数控系统电源，根据报警是否再现，便可迅速判断故障部位是在测量装置还是在系统接口板上。若问题出现在测量装置，便可测J1连接器上有无信号输入，这样便可将故障定位在光栅尺或EXE脉冲整形电路
三、减速开关及限位开关的诊断与维修
现象：减速后来不及检测零位脉冲就，有减速过程，但直到超程仍不能找到参考点
维修：可能是减速挡块距离限位开关距离过短。此时要调整减速挡块使其处在合
适的位置。
项目四：刀具故障诊断与维修
——数控车乱刀、加工中心刀具不锁紧的故障诊断与
维修
实训时间及地点：
实训目的：
实训内容：
实训步骤：
1．数控车了乱刀的原因：可能是刀架内的信号盘线接错了。
刀架里面的白色圈上面有好多线的，都拆掉然后先装好正负极找到一号刀然后随便一条白色的线搭在一号刀位置看系统是否显示一号刀找到它接好然后是23456 以此类推直到系统显示与实际刀号相同为止注意：正负极白圈上面有符号，不要接错红色为正绿色为负白圈侧面透过光可看到黑色的点总共六个其中一个必须对准白圈旁边的一块小磁铁。
①刀库不能伸出；②主轴松刀液压缸未动作；③松刀机构卡死。
复位，消除报警：如不能消除，则停电、再送电开机。用手摇脉冲发生器将主轴摇下，用手动换刀换主轴刀具，不能拔刀，故怀疑松刀液压缸有问题。在主轴后部观察，发现松刀时，松刀缸未动作，而气液转换缸油位指示无油，检查发现其供油管脱落。，重新安装好供油管，加油后，打开液压缸放气塞放气两次，松刀恢复正常。
四．换刀卡住的故障维修
故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程快结束，主轴换刀后从换刀位置下移时，机床显示1001
“spindlealarm408servoalarm(serialerr)”报警。
分析及处理过程：现场观察，主轴处于非定向状态，可以断定换刀过程中，定向偏移，卡住；而根据报警号分析，说明主轴试图恢复到定向位置，但因卡住而报警关机。手动操作电磁阀分别将主轴刀具松开，刀库伸出，手工将刀爪上的刀卸下，再手动将主轴夹紧，刀库退回；开机，报警消除。为查找原因，检查刀库刀爪与主轴相对位置，发现刀库刀爪偏左，主轴换刀后下移时刀爪右指刮擦刀柄，造成主轴顺时针转动偏离定向，而主轴默认定向为M19，恢复定向旋转方向与偏离方向一致，更加大了这一偏离，因而偏离很多造成卡死；而主轴上移时，刀爪右指刮擦使刀柄逆转，而M19定向为正转正好将其消除，不存在这一问题。调整刀库回零位置参数7508，使刀爪与主轴对齐后，故障消除。
项目五：机械结构的故障诊断与维修
——传动齿轮、丝杆及联轴器、刀具交换装置、轴承及导轨的故障断
与维修