数控机床故障分析与维修

数控机床故障分析与维修第一章：总论一、数控机床的特殊性有哪些?1、具有特殊的电子电气控制系统。

2、数控装置系统由软件和硬件结构组成。

3、组成数控系统的大规模数字电路—成为检测的难点；多节点、多I/O口—要求同时快速测定；而复杂的多功能I/O电路—又成为检测的难中之难。

4、数字电路中多线传递的数字信号是一种电脉冲信号，易受干扰—要求用特殊的仪器设备或者特殊的分析方法来确定故障。

第二章：数控机床的维护与管理一、简述数控机床诊断维修工作三个阶段的内容与步骤。

1、诊断与维修前的准备工作。

a、修前技术准备。

包括查阅技术资料、查阅维修档案与画出相关的系统框图或动作流程图。

目的：充分掌握信息与需找故障特征。

b、常用维修工具与仪器的准备。

包括修理数控装置的常用仪表与电器检查的常用工具。

c、备件准备。

配备一套机床所需的各种规格的保险丝、电刷。

了解机床备件情况与物流信息。

2、现场工作。

a、现场调查—对现场充分的调查，目的是掌握信息与寻找故障特征。

b、据理析象—画出粗略系统框图，判断故障类型、故障大定位。

c、罗列成因—画出相关的系统框图和控制动作流程图，罗列所有可能的故障成因。

d、确定步骤—依据基本原则与故障特征，从最可能的故障开始，画出故障判断流程图。

e、合理测试故障定位—不同故障常用对应的测试方法与手段，进行故障精定位。

f、排除故障恢复设备—找出确切的故障成因，排除或移去故障源，恢复设备性能。

第三章：数控系统的故障成因分析与自诊断技术一、简述CNC系统自诊断技术包括哪几种？1、状态诊断机床在负载情况下主轴与进给轴的运行状态。

2、动作诊断诊断机床主轴、自动换刀装置、工作台自动交换装置的各个动作及动作的不良部分。

3、点检诊断定时、循环式点检键低压电器伺服接口、液压及气动元件等的状态。

4、操作诊断监视程序错误、输入数据，以及操作错误等。

5、系统诊断诊断CNC装置本身的关键元器件与线路板等的状态。

第四章：数控机床故障分析的一般方法一、简述电源电缆与信号电缆的区别？电源电缆因电流热效应会发热。

它对电磁波有感应效应，它具有额定的电容量。

它的外皮材料因温度效应而老化、因机械效应而出现疲劳与蠕动等等。

数字信号与开关信号电缆要求有抗电磁干扰的屏蔽层并且屏蔽层可靠接地。

二、简述观察检查法的六个步骤。

1、外观检查—先静后动，先外后内原则，检查机床外观有无异常。

2、预查软故障—先一般后特殊、先软后硬原则。

3、电源及其接口检查—先公后专原则，检查LED状态、保险丝、电压与波形。

4、接地与屏蔽检查—是否符合技术要求，有无接触不良情况。

5、接线、电缆与接插件检查—交流负载的电缆相序是否正确、移动电缆损伤与断线、线路板污染后的短路、接插件的接触不良等等。

6、机床数据的检查—故障出现时CRT上显示的数据信息。

三、为什么说“状态对比是一切方法的核心”，列举本章用状态对比的诊断方法。

状态对比具体步骤：1、故障大致位置；2、查出相关部分信号标志位代号及其意义；3、确定正常/标准逻辑状态；4、调出诊断画面；5、状态对比；6、故障点测试。

状态对比的的应用：1、自诊断功能法；2、接口信号法与信号追踪法；3、PLC程序法；4、测量比较法与信号强制输入法。

第五章：数控系统软件故障与硬件故障的诊断与分析一、屏蔽有哪些形式？对不同的屏蔽形式各采用什么方法？1、电场屏蔽目的是解决分布电容问题。

一般屏蔽方法：屏蔽层接大地。

2、电磁场屏蔽目的是避免雷达、短波电台的高频电磁场辐射干扰。

屏蔽方法：对不同频段采用不同的金属网作为屏蔽层，且屏蔽层必须接大地。

3、磁路屏蔽目的是防止磁铁、电机、变压器、线圈等磁感效应、磁耦合。

屏蔽方法：用高导磁材料使磁路闭合并且接大地。

第六章：数控机床的电气故障分析1、数控机床电器类别及其作用。

2、熔断器熔断机理与故障分析。

3、开关失效与实例分析。

4、空气断路器故障现象及其成因。

5、接触器常见故障及其成因。

6、继电器常见故障及其成因。

7、执行电器故障、成因及其实例分析。

8、机床电器的主要故障及其成因。

第七章：PMC控制故障分析一、简述PLC常见故障。

1、电网波动过大plc不工作。

2、电磁干扰。

3、反馈信号电缆断线导致失控。

4、跨接地址错误。

5、plc输入板故障。

6、plc装置故障。

7、PLC-MD参数故障。

第八章：进给伺服系统的故障分析一、普通型开环伺服系统常见的故障成因有哪些？这类伺服系统中，脉冲分配器的失败与驱动器中大功率器件的失败是常见的故障成因。

二、反馈补偿型开环伺服系统常见的故障成因有哪些？这类伺服系统中，感应同步器的污染与位置的精确与安装的稳固、反馈电路与电缆连接等问题。

三、电流内环的作用是什么？电流内环的发馈补偿调节电流控制驱动驱动单元的整流器的电压输出，从而控制伺服电机的电枢电流大小，使得轴运动速度具有良好的静态与动态特性。

四、伺服系统的软件报警有哪几类？第一类：关于操作出错、程序中移位过大、伺服板堆栈溢流/出、内存出错、等待超时等报警。

第二类：进给保持、伺服单元没有准备好、伺服放大器故障、转速指令未到达伺服板，或连接故障、过大幅值、伺服电机过载、电机故障、飞车组态等。

五、数字式伺服放大器上七段数码管可以进行信号接口实时状态诊断，具体有哪四种诊断内容？放大器本身的实时I/O信号状态诊断。

“SON”处于”OFF”状态下测试自身的运行模式。

放大器外部信号的I/O连接状态的诊断。

诊断主控板位置控制单元的输出是否正常。

六、简述轴动作不稳定的各种现象及原因。

1、轴移时噪声过大。

可能成因：a、电源插头接触不良b、电动机驱动电源不c电机缺d永磁体脱落或退磁e电机换向器磨损或粗糙f油、液或碳粉侵入而污染电刷槽或换向器g电机有轴向窜动h电机轴承故障或机械连接与传的故障等。

2、轴移动时有冲击振动。

常见成因：测速发电机电刷污染而接触不良。

3、开机后未启动轴，轴就抖动/摆动/振动。

4、轴一旦启动，无论运动中或中途停止，电机都高频振动。

5、轴漂移/不稳。

6、轴单向不稳定。

可能成因：对应轴伺服单元相关的补偿电位器漂移或调整不当、电流环电路故障或脉冲编码器故障。

七、简述数控机床的换刀动作流程。

T代码输入——T代码选通——点动换刀键——下换刀指令——刀架运动灯点亮——锁销松开，刀架弹起——刀架电机正传——到位、核对到位并发讯、停止正传——刀架电机反转，精定位——电机停转刀架落下卡紧——刀位压紧发讯——刀位压紧，定位销锁紧，完成发讯——刀架运行灯熄灭，换刀结束。

第九章：主轴控制系统故障分析一、简述FANUC交流主轴控制系统的故障报警情况及其成因。

1、电机过热。

可能成因：电机负载太大，冷却不良，或控制单元的电缆连接不良。

2、电机速度偏离指令值。

可能成因：a、转速极限设定不当、电机过载。

b、加速或减速时的报警，查再生回路保险丝熔断、回路中晶闸管损坏或回路线路不良。

c、正常运转时的报警，可能是脉冲发生器故障、速度反馈线断线或不良，以及速度单元印刷线路板故障。

3、主轴伺服伺服单元主回路的直流侧回路上的保险丝熔断。

可能成因：功率管模块损坏。

4、主轴伺服伺服单元主回路的直流输入电路的保险丝熔断。

可能成因：a、交流电源侧阻抗太高。

b、交流电源输入电路中浪涌吸收器损坏。

c、主回路上整流用的二极管模块损坏。

d、逆变器用的晶体管模块损坏。

5、印刷线路板上保险丝熔断。

可能成因：交流电源电压不正常或印刷线路板故障引起的。

6、电机速度超过最大额定速度值。

可能成因：a、印刷线路板上设定开关设置不当，或相应可调电位器调整不良。

b、印刷线路板上ROM存储器型号不对。

c、印刷线路板故障。

7、电机速度超过最大额定速度。

8、主轴伺服单元的直流电源+24V电压太高。

可能成因：交流电源输入电压太高。

9、大功率晶体管的散热片过热。

可能成因：电机过载、冷却条件不良。

10、主轴伺服单元的直流电源+15V电压太低。

可能成因：交流电源输入电压太低。

11、主回路上的直流回路电压太高。

可能成因：交流输入阻抗太高或印刷线路板不良。

12、主回路上的直流回路中的电流太大。

可能成因：a、印刷线路板故障。

b、主轴电机内绕组存在短路或输出端有短路。

c、逆变器用的晶体管模块损坏。

13、CPU故障。

14、ROM故障。

可能成因：ROM供电线路故障、本身故障或其内存储的程序编号错误。

第十章：机械故障诊断一、常见液压系统故障有哪些？1、油温过高。

2、渗漏。

3、噪声与振动。

a、振噪诊断法b、功能诊断法4、爬行。

5、液压冲击。

6、压力建立不起或提不高。

7、负载下达不到工作速度或不运动。

8、运动部件达不到工作速度或不运动。

9、工作循环不能正确实现。

10机电331周乃松1033113153。