数控机床故障诊断第4章

数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章：数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法：直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章：数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章：数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章：PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章：数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章：数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章：数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章：数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章：数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章：数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章：数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章：数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此，整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。

《数控机床故障诊断与维护》课程标准课程代码：学时：64 学分：4一、课程的地位与任务《数控机床故障诊断与维护》是一门专业课程，先修课程有机械制造、气动液压、电控及PLC 技术应用等。

本课程是机电技术的综合应用，对学习机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。

同时也是数控的一门专业主干核心课程，具有实践性强、应用面广的特点。

通过《数控机床故障诊断与维护》的教学，使学生能够获得数控机床的基本理论和基本知识，初步掌握数控机床故障诊断与维护的基本思路、基本方法和基本原则，具有分析并排除数控机床常见故障的能力。

为今后学习后续课程和从事相关工作打下扎实的基础。

二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容第一章数控机床维修与维护基础第一节数控机床概述(1)数控机床的产生背景(2)数控机床的基本概念(3)数控机床的组成(4)数控机床的工作过程(5)数控机床的种类(6)数控机床的常用数控系统简介第二节数控机床的故障维修基础(1)数控机床的故障定义(2)数控机床常见故障的特点与规律(3)数控机床常见故障的种类(4)数控机床发生故障时的诊断方法第三节数控机床的日常维修维护与保养(1)数控机床日常维修维护工作的内容(2)数控机床机体的维护与保养(3)数控机床电气控制系统的日常维护(4)数控机床维修人员应具备的基本要求(5)数控机床的维修维护的技术资料(6)数控机床故障诊断与维护常用仪器仪表及工具第四节FANUCOi系统数控机床基本操作(1)数控机床面板介绍(2)数控机床的基本操作(3)手动进给操作第二章数控系统硬件故障诊断与维护第一节数控系统硬件概述第二节数控系统硬件的更换方法第三节数控系统硬件故障的诊断方法第四节数控机床的抗干扰措施第三章数控系统软件故障诊断与维护第一节数控系统软件的组成第二节数控系统的参数设置第三节数控系统的参数备份与恢复第四节数控系统软件故障的诊断与处理方法第四章数控机床PLC故障诊断与维护第一节数控机床PLC基础(1)数控机床中PMC的用途(2)数控机床用PLC种类(3)数控机床PLC梯形图程序(4)数控机床PLC梯形图符号第二节数控机床用PLC的操作(1)FANUCOi数控系统的PMC调试功能(2)PMC的基本操作(3)PMC编程实例第三节数控系统PMC故障诊断(1)数控系统PMC的故障类型及原因(2)通过PMC进行故障诊断的方法(3)数控机床PMC控制功能程序分析(4)典型PLC故障的分析与诊断流程第五章数控机床进给伺服系统故障诊断与维护第一节进给伺服系统的概述(1)进给伺服系统的组成(2)数控机床对进给伺服驱动系统的要求(3)进给伺服驱动系统的分类第二节步进电动机伺服系统及工作原理(1)步进进给伺服驱动系统(2)步进电动机进给伺服驱动系统的工作原理(3)步进电动机驱动系统的常见故障与维修第三节交流伺服进给驱动装置的组成及工作原理(1)交流进给伺服系统的特点(2)模拟式交流伺服控制原理(3)数字交流伺服系统控制原理(4)交流伺服系统的维护与调整第四节位置检测装置的组成及工作原理(1)位置检测装置的要求(2)位置检测方式分类(3)位置检测元件及其维护(4)位置检测故障的诊断第六章主轴驱动系统故障诊断与维护第一节数控机床主轴驱动系统基本知识(1)数控机床对主轴传动的要求(2)主轴系统分类及特点(3)主轴伺服系统故障的形式及诊断第二节交流主轴伺服系统概述(1)交流主轴伺服系统的特点(2)交流主轴调速原理(3)交流数字式主轴伺服系统（4）交流模拟式主轴伺服系统第三节交流主轴驱动系统故障诊断与维修（1）交流数字式主轴伺服系统故障的诊断与排除（2）交流模拟式主轴伺服系统故障的诊断与排除（3）主轴伺服系统故障实例及分析第七章数控机床机械结构故障诊断与维护第一节数控机床精度的检验第二节主传动机械结构的维护与维修第三节进给系统机械传动结构的维修第四节换刀装置的维护与故障诊断第五节其它辅助故障诊断与维护2.学时分配本课程在教学过程中，强调基础理论和基本概念的掌握，同时注重学生的实际动手操作，要求能把基础理论应用于实践中，让学生具备处理和排除数控机床基本故障的能力。

数控机床故障诊断与维修第一章：数控机床概述1.1 课程简介本章主要介绍数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。

使学生了解数控机床的发展历程，掌握数控机床的基本组成和原理，为后续故障诊断与维修课程打下基础。

1.2 教学目标了解数控机床的基本概念和分类掌握数控机床的特点和应用范围掌握数控机床的基本组成和原理1.3 教学内容1.3.1 数控机床的基本概念和分类数控机床的定义数控机床的分类1.3.2 数控机床的特点和应用范围数控机床的特点数控机床的应用范围1.3.3 数控机床的基本组成和原理数控机床的基本组成数控机床的工作原理1.4 教学方法讲授法案例分析法1.5 教学评价课堂问答课后作业第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 课程简介本章主要介绍数控机床故障诊断与维修的基本原理，包括故障诊断的方法、故障类型及维修策略。

使学生掌握故障诊断与维修的基本思路，提高数控机床的维护能力。

2.2 教学目标掌握数控机床故障诊断与维修的基本原理了解故障诊断的方法掌握故障类型及维修策略2.3 教学内容2.3.1 数控机床故障诊断与维修的基本原理故障诊断与维修的意义故障诊断与维修的基本原理2.3.2 故障诊断的方法直观诊断法参数诊断法信号诊断法2.3.3 故障类型及维修策略故障类型维修策略2.4 教学方法讲授法案例分析法讨论法2.5 教学评价课堂问答课后作业小组讨论第三章：数控机床电气系统故障诊断与维修3.1 课程简介本章主要介绍数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧。

使学生掌握电气系统故障诊断与维修的基本流程，提高数控机床电气系统维修能力。

3.2 教学目标掌握数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧熟悉电气系统故障诊断与维修的基本流程3.3 教学内容3.3.1 数控机床电气系统故障诊断与维修方法故障诊断与维修的一般方法电气系统故障诊断与维修的特殊方法3.3.2 电气系统故障诊断与维修的基本流程故障诊断与维修的准备工作故障诊断与维修的实施步骤故障诊断与维修的注意事项3.4 教学方法讲授法案例分析法实践操作法3.5 教学评价课堂问答课后作业实践操作评分第四章：数控机床机械系统故障诊断与维修4.1 课程简介本章主要介绍数控机床机械系统故障诊断与维修的方法和技巧。

数控机床常见故障的诊断与排除数控机床是一种使用电子计算机来控制机床运动的一种较新的机床形式。

虽然数控机床具有高度自动化、精度高、生产效率高等优点，但也会遇到各种故障。

本文将介绍数控机床常见故障的诊断与排除方法。

一、机床加工精度降低1.刀具质量问题：检查刀具是否磨损、刃口损坏等问题，并及时更换或修复。

2.刀具切削参数问题：检查切削速度、进给速度、切削深度等参数是否正确。

3.工件固定不牢问题：检查工件夹紧装置是否松动或磨损，及时进行维护和修复。

4.主轴轴承问题：检查主轴轴承是否磨损，与专业人员一同进行检修和更换。

二、机床轴运动不正常1.伺服电机故障：检查伺服电机是否发生断路、短路等故障，及时修复或更换。

2.伺服控制器故障：检查伺服控制器是否正常运行，如有异常情况，及时进行维修或更换。

3.导轨滑块问题：检查导轨滑块是否磨损、卡滞等问题，及时进行维护和调整。

4.限位开关问题：检查限位开关是否工作正常，如有故障，及时修复或更换。

三、机床进给系统故障1.进给电机故障：检查进给电机是否正常工作，如有异常情况，及时维修或更换。

2.进给传动系统故障：检查进给传动系统是否出现松动、磨损等问题，及时进行维护和修复。

3.编码器问题：检查编码器是否损坏，及时更换。

4.进给速度设置问题：检查进给速度是否正确设置，如有误差，及时进行调整。

四、操作系统故障1.控制软件故障：检查控制软件是否正常运行，如有异常情况，及时修复或更新软件。

2.操作界面显示问题：检查操作界面是否显示正确，如有问题，及时联系专业人员进行维修。

3.数据传输问题：检查数据传输是否正常，如有异常情况，及时进行排查和修复。

五、液压系统故障1.液压油温过高：检查液压油温是否过高，及时更换液压油或检查冷却系统是否正常工作。

2.系统泄漏：检查液压系统是否存在泄漏现象，及时进行维修和修复。

3.液压缸故障：检查液压缸是否损坏或磨损，及时更换。

六、冷却系统故障1.冷却液温度过高：检查冷却系统是否正常工作，及时更换冷却液或修复冷却系统故障。

数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床常见故障及其原因1. 通讯故障通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。

通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。

这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯，从而影响数控机床的工作效率。

2. 电气故障电气故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。

电气故障会影响数控机床的正常电气供电，导致数控机床无法正常工作。

3. 传感器故障数控机床中的传感器故障也比较常见，主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。

传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态，从而影响数控机床的加工精度。

4. 润滑系统故障润滑系统故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。

润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题，影响数控机床的工作效率和使用寿命。

5. 机械传动系统故障二、数控机床故障诊断方法硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。

硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。

比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。

3. 综合故障诊断综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法，主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析，找出故障的根本原因。

综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法，结合数控机床的实际工作情况进行综合分析，以确保找出故障的准确原因。

硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。

硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。

数控机床故障诊断与维修是数控机床维护管理工作的重要内容，对于保证数控机床的正常工作、提高数控机床的使用寿命具有重要意义。

数控机床常见故障的诊断与排除本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。

随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。

数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。

因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。

通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。

另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。

伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。

因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。

目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。

五面体加工中心零点漂移故障故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。

在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。

初步认为是机床的几何精度不够造成的，但经测试，排除这一可能性。

仔细分析研究，得到可能是由于温度以及环境的变化造成的。

经统计发现，工件加工的精度较差大多发生在早八点，开机一小时后机床稳定工作。

故障分析原因：早上机床温度较低，油温也低，这就导致了机床的热膨胀不能得到完全的释放，致使工件的加工精度降低。

解决方案：对操作工人进行工作培训，着重强调机床预热对于工件加工精度以及生产效率的重要性，确保机床每天使用前有足够的预热时间。

数控机床常见故障的诊断与排除数控机床在加工过程中常常会遇到各种故障，这些故障会影响加工质量和生产效率。

因此，及时准确地诊断和排除故障是数控机床的关键。

下面将结合常见的数控机床故障，介绍诊断与排除的方法。

一、机床无法开机或无法正常运行故障1.检查电源输入：检查电源线是否插好，电源是否正常供电。

2.检查断路器和保险丝：检查机床的断路器和保险丝，确保其正常工作。

3.检查电源板：检查电源板上的指示灯是否正常亮起，如发现异常则可能是电源板故障。

4.检查控制器：检查控制器连接线是否插好，如有需要则重新插拔控制器连接线。

5.检查电气元件：检查机床内部的电气元件，如接触器、继电器等是否正常工作。

二、机床加工精度降低故障1.检查刀具：检查刀具的磨损情况，如需要则更换或修复刀具。

2.检查导轨：检查导轨是否清洁，如有需要则清洗或润滑导轨。

3.检查轴承：检查轴承是否正常工作，如发现异常则可能是轴承损坏。

4.检查螺杆：检查螺杆是否正常工作，如发现异常则可能是螺杆松动或严重磨损。

5.检查编码器：检查编码器是否工作正常，如发现异常则可能是编码器损坏。

三、机床运行过程中发生振动故障1.检查紧固件：检查机床的各个紧固件是否松动，如需要则重新紧固。

2.检查传动装置：检查传动装置（如皮带、链条等）是否松动或磨损，如发现异常则需要更换或修复。

3.检查电机：检查电机是否正常工作，如发现异常则可能是电机轴承磨损或电机不平衡。

4.检查工件夹持装置：检查工件夹持装置是否正确安装，如发现异常则重新安装。

四、机床液压系统故障1.检查液压油：检查液压系统的液压油是否充足，如不足则需要添加。

2.检查滤芯：检查滤芯是否清洁，如发现污垢则需要更换滤芯。

3.检查液压泵：检查液压泵是否正常工作，如发现异常则可能是泵的密封件损坏。

4.检查液压阀：检查液压阀是否正常工作，如发现异常则可能是阀门堵塞或密封件损坏。

以上仅是数控机床常见故障的诊断与排除的方法的简要介绍，实际上每种故障都需要具体分析具体情况。

数控机床常见故障的诊断与排除范文数控机床是一种通过预先编程的方式自动进行加工的机械设备。

在使用过程中，经常会遇到各种故障，影响机床的正常运行。

本文将针对数控机床常见的故障进行诊断与排除范文，帮助读者更好地了解和解决故障。

一、机床电源故障1. 问题现象：数控机床不能正常上电。

2. 故障原因：电源线接触不良、电源开关故障等。

3. 排除方法：(1) 检查机床电源线是否插紧，是否有松动现象。

(2) 检查机床电源开关是否正常，可用万用表测量开关上的电压。

(3) 若电源开关故障，需要更换新的电源开关。

二、机床启动故障1. 问题现象：数控机床不能正常启动。

2. 故障原因：主轴电机不启动、运动系统不正常等。

3. 排除方法：(1) 检查主轴电机供电线路是否正常，检查主轴电机是否有断路、短路等故障。

(2) 检查驱动电机的运动控制器是否故障，可使用示波器检查输出脉冲信号是否正常。

(3) 若发现问题，需要检修主轴电机或更换运动控制器。

三、伺服系统故障1. 问题现象：伺服系统运行不稳定。

2. 故障原因：伺服电机反馈信号异常、伺服控制器故障等。

3. 排除方法：(1) 检查伺服电机反馈信号线路是否正常，检查编码器是否正常工作。

(2) 检查伺服控制器参数设置是否正确，可使用示波器检查控制信号是否稳定。

(3) 若发现问题，需要修复或更换伺服电机或控制器。

四、刀具系统故障1. 问题现象：刀具不能进行换刀或更换刀具失败。

2. 故障原因：刀库卡死、刀具传感器故障等。

3. 排除方法：(1) 检查刀库传感器是否损坏，可使用万用表测量传感器开关的正常状态。

(2) 检查刀库机械结构是否有卡滞现象，需要进行清洁和润滑。

(3) 若发现问题，需要修复或更换刀库传感器或机械结构。

五、液压系统故障1. 问题现象：液压系统无法正常工作。

2. 故障原因：液压泵故障、液压阀故障等。

3. 排除方法：(1) 检查液压泵是否正常工作，可测量泵的出口压力和流量。

(2) 检查液压阀是否正常工作，可使用万用表检查阀的电气信号。

数控机床常见故障诊断及排除方法不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。

1、数控机床故障诊断原则在故障诊断时应掌握以下原则：（1）先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气和光学为一体的机床，故其故障的发生也会由这四者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查。

尽量避免随意地启封、拆卸机床，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

（2）先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。

（3）先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。

在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。

而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。

往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

2、数控机床的故障诊断技术数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。

随着微处理器的不断发展。

诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。

诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。

目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类：1. 启动诊断（Start Up Diagnostics）启动诊断是指CNC系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。

诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如CPU、存储器、I/O等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。

只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。

否则，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。

此时启动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。

《数控机床故障诊断与维修》授课教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成与工作原理1.3 数控机床的分类与应用领域1.4 数控机床的优缺点及发展趋势第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法与步骤2.3 故障诊断与维修的技术指标2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床常见故障类型及原因3.1 机械故障3.2 电气故障3.3 软件故障3.4 人为故障3.5 故障排查与分析方法第四章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备4.1 常用工具的使用方法与注意事项4.2 常用设备的功能与使用方法4.3 维修设备的选择与配置第五章：数控机床故障诊断与维修实践操作5.1 故障案例分析与解析5.2 故障诊断与维修的操作步骤与技巧5.3 故障诊断与维修的实践训练5.4 故障诊断与维修的注意事项与安全规范第六章：数控系统的故障诊断与维修6.1 数控系统的基本构成与功能6.2 数控系统的故障类型与诊断方法6.3 数控系统的故障维修技术与流程6.4 数控系统维修案例分析第七章：伺服系统的故障诊断与维修7.1 伺服系统的基本原理与结构7.2 伺服系统的故障类型与原因7.3 伺服系统的故障诊断与维修方法7.4 伺服系统维修案例分析第八章：数控机床机械结构的故障诊断与维修8.1 数控机床机械结构的基本组成8.2 机械结构故障的类型与原因8.3 机械结构故障的诊断与维修方法8.4 机械结构维修案例分析第九章：数控机床电气系统的故障诊断与维修9.1 数控机床电气系统的基本构成9.2 电气系统故障的类型与原因9.3 电气系统故障的诊断与维修方法9.4 电气系统维修案例分析第十章：数控机床故障诊断与维修的综合训练10.1 故障诊断与维修的综合流程10.2 综合训练案例及解决方案10.3 故障诊断与维修的实践技能提升10.4 故障诊断与维修的未来发展趋势第十一章：数控机床故障诊断与维修的现代技术11.1 在故障诊断与维修中的应用11.2 数据分析和大数据在故障诊断与维修中的应用11.3 云计算和物联网在数控机床故障诊断与维修中的应用11.4 增材制造技术在维修过程中的应用第十二章：数控机床故障诊断与维修的先进工具与设备12.1 先进故障诊断工具的使用方法12.2 精密测量设备在故障诊断与维修中的应用12.3 高效维修工具与设备的选择与使用12.4 虚拟现实和增强现实技术在培训中的应用第十三章：数控机床故障诊断与维修的安全与环保13.1 故障诊断与维修过程中的安全规范13.2 故障诊断与维修中的个人防护装备13.3 数控机床故障诊断与维修的环境保护13.4 事故应急预案的制定与实施第十四章：数控机床故障诊断与维修的案例分析14.1 典型故障案例的诊断与维修过程14.2 故障案例分析与经验总结14.3 故障诊断与维修的案例讨论与交流14.4 故障诊断与维修案例库的建立与管理第十五章：数控机床故障诊断与维修的未来展望15.1 数控机床技术发展的趋势15.2 故障诊断与维修技术的发展方向15.3 行业标准和规范的发展15.4 教育与培训的重要性及发展重点和难点解析本文主要介绍了《数控机床故障诊断与维修》的授课教案，内容涵盖了数控机床的基本概念、故障诊断与维修的原理、常见故障类型及原因、故障诊断与维修的工具与设备、实践操作以及现代技术和先进工具在故障诊断与维修中的应用等多个方面。

毕业设计论文姓名韩弋学号 29 班级 13.4 专业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第一章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。

第二章数控机床故障诊断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与一般设备相同，数控机床的故障率随时间变化的规律可用图1所示的浴盆曲线表示。

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。

数控机床常见故障诊断及维修数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。

一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产。

所以，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。

1 数控机床故障诊断原则1.1 先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

1.2 先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。

在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。

而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

1.3 先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。

往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

1.4 先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。

2 数控机床常见故障分析根据数控机床的构成，工作原理和特点，将常见的故障部位及故障现象分析如下。

2.1 数控系统故障2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。

它具有很高的工作频度，并与外部设备相联接，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；测量系统损坏，位控单元内部损坏。

②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；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；高速时漏脉冲产生报警的可能原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

2.1.2 电源部分电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。

系统内存不足或操作不当参数设置不合理控制键盘的芯片出现问题I/O控制板电源没有接通或电压不稳数控系统软件故障及排除故障原因通信电缆出现问题输入/输出设备设置错误或硬件故障参数设置错误故障现象RS-232C接口不正常工作CPU故障系统面板出现乱码电子盘或硬盘物理损坏 系统COMS设置不当参数设置或文件配置不正确运行或操作中出现死机或重新启动正从软盘或网络调用较大的程序从已损坏的软盘上调用程序参数设置不当系统文件被破坏同时运行了系统以外的其他内存驻留程序I/O输入输出开关不正常操作键盘不能输入或部分不能输入不能进入系统，运行时无显示界面主电路或连接电缆出现问题系统文件被破坏电磁阀、抱闸连接续流二极管损坏系统文件被病毒破坏或丢失，也可能是系统软件中有文件损坏或丢失系统强电电源接通条件未满足电源模块故障整流桥损坏引起电源短路运行中系统突然断电接通电源立即跳闸机床出现漏电变频器或伺服驱动器的功率较大，进线没有使用隔离变压器或电感器，在上强电时电流有较大的波动，超过了空气开关的额定电流，引起跳闸空气开关的容量较小，选择了一个较小的电流切削力太大，使机床过载引起空气开关跳闸系统上电指示灯亮且电源不能接通电源模块不良、元器件损坏没有提供外部电源，电源电压过低、缺相或外部短路电源保护装置跳闸或熔断形成了电源开路机床的空气开关容量太小，引起空气开关跳闸故障现象故障原因通信电缆出现问题电源故障分析系统网络连接不正常硬件报警系统文件被破坏，没有进入系统系统上电指示灯不亮且电源不能接通系统上电按钮接触不良或脱落PLC的地址错误或者互锁装置使电源不能接通系统黑屏接通电源的条件未满足电源模块外部电源短路续流二极管损坏引起短路滤波电容损坏引起的故障参数设置错误或参数设置不当系统文件受到破坏或者感染了病毒故障现象编码器电缆脱落或断线，参数设置不当，反馈接口不对，没有选择主轴功能电源功率不够主轴编码器每转脉冲数设置错误系统元件受到损坏同时运行了其他内存驻留程序，正从软盘或网络调用程序或损坏盘上调用程序系统显示屏亮度过暗速度控制信号电缆连接错误PLC程序错误数控系统文件被破坏或感染了病毒，显示控制板出现故障数控系统显示屏亮度调节过亮外部干扰系统内存不足主轴有转速，但CRT无速度显示系统上电后花屏或乱码显示屏由于电压过高被烧坏显示模块电源不良或没有接通显示模块损坏故障原因系统文件被破坏主轴编码器损坏系统显示类常见故障及排除主轴实际转速与所发指令不符运行中死机或重新启动屏幕显示高亮，没有内容NC电源指示灯亮，但是频幕无显示或黑屏供电电源功率不足时电源模块不能正常工作滤波电容损坏引起的故障数控系统文件被破坏或感染了病毒，显示控制板出现故障主轴编码器的连接插头接触不良显示控制板出现故障系统显示屏亮度过暗主轴位置编码器连接电缆断线连接主轴编码器与主轴的齿形皮带断裂急停报警类的故障及排除显示屏亮度灯管故障主轴位置编码器PLC复位条件未满足，如“伺服动力电源准备好”、“主轴驱动准备好”等信息未到达系统参数设置错误，是能信号不能输入或复位；PLC软件未向系统发送复位信息防护门没有关紧PLC程序编写错误电气方面的原因伺服单元如果报警或者出现故障，PLC检测后可使系统处在急停位置，如过载、过流、欠压、反馈断线故障原因负载过大，摩擦力或阻力过大，电机上的扭矩过大，使电机丢步，形成跟踪误差过大进给伺服驱动系统强电电压不稳定或电源缺相伺服驱动器报警或损坏编码器反馈出现问题，如编码器的电缆出现了松动在复位时电机抱闸的时间过早，引起电机的实际位置发生了变动，产生了跟踪误差过大报警故障现象屏幕显示暗淡，能正常操作、运行自动运行时，跟踪误差过大报警引起的急停伺服单元报警引起的急停故障机床一直处于紧急状态，不能复位无转速显示；或进给时主轴转动，但进给轴不动伺服单元如果报警或者出现故障，PLC检测后可使系统处在急停位置，如过载、过流、欠压、反馈断线主轴过压、过电流或干扰负载过大主轴空开跳闸²坐标系有变化单轴不动作：1驱动程序没有安装或安装不正确；2伺服驱动器报警或使能信号未到达；3系统参数设置错误²坐标显示无变化：1倍率选择开关选择0；2系统参数设置错误；3应限位超程；4手动按钮损坏或接触不良；5锁紧按钮损坏，机床处在锁紧状态操作类故障及排除故障原因²坐标系有变化单轴不动作：1锁紧按钮损坏，使机床一直处在锁紧状态；2伺服或主轴部分出现报警PLC编写错误系统受到较强烈干扰²坐标显示无变化：1脉冲发生器损坏；2系统参数设置不对；3手摇功能无效或使能信号没有接通S、M、T有时执行有时不执行或动作不正确参数设置错误或丢失，从而引起系统的控制紊乱主轴单元报警引起的急停故障机床超程信号接反或者是数控机床运动的方向相反参数设置错误伺服单元报警引起的急停故障手摇无效手动移动数控机床超程无法解除故障现象手动运行数控机床，数控机床不动作由于伺服驱动器报警而出现的急停，可以通过系统复位来消除报警。

数控机床常见故障的诊断与排除数控机床是一种高精度、高自动化程度的机床，由于其工作环境复杂，操作人员技术水平不一，常常会出现各种故障。

本文将介绍数控机床常见故障的诊断与排除方法，帮助用户更好地解决问题。

一、数控系统故障的诊断与排除数控系统是数控机床的核心部分，常见故障包括系统启动失败、程序执行错误、轴运动异常等。

以下是一些常见故障的诊断与排除方法。

1. 系统启动失败故障现象：数控系统无法启动，开机后没有显示屏或显示屏闪烁。

故障原因及处理方法：- 检查电源是否连接正常，检查电源开关是否打开，如果有问题及时修复。

- 检查电源线是否损坏，如有问题及时更换。

- 检查控制柜内部的接线是否松动，如有问题及时重新插拔。

2. 程序执行错误故障现象：数控机床按照程序执行时出现偏差、停止或报错。

故障原因及处理方法：- 检查程序是否正确，查看程序中是否有错误的指令或参数。

- 检查刀具长度和半径是否正确，如不正确需要重新设置。

- 检查工件坐标系和机床坐标系是否正确对应，如出现错位需要修正。

3. 轴运动异常故障现象：数控机床的轴运动不正常，包括速度不稳定、动作迟滞等。

故障原因及处理方法：- 检查伺服系统是否正常，包括伺服驱动器是否损坏、伺服电机是否接触不良等。

如有问题需要修复或更换。

- 检查伺服参数是否正确，如伺服增益、速度环参数等。

如不正确需要重新调整。

- 检查传感器是否正常，如位置传感器或速度传感器是否损坏。

如有问题需要修复或更换。

二、传动系统故障的诊断与排除传动系统是数控机床实现各种运动的关键部分，常见故障包括传动带断裂、滚珠丝杠卡滞等。

以下是一些常见故障的诊断与排除方法。

1. 传动带断裂故障现象：机床的轴无法运动，传动带松动或断裂。

故障原因及处理方法：- 检查传动带是否过紧或过松，如过紧需要调整松度，如过松需要重新调整紧度。

- 检查传动带是否损坏，如发现传动带断裂需要及时更换。

2. 滚珠丝杠卡滞故障现象：机床的轴运动不顺畅，有卡滞现象。