Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｅｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．９，２０１２
数控机床故障诊断与维护分析
林志冲
（广东省云浮市技工学校，广东浮云５２７３４３）
摘要：数控机床故障诊断与维护是数控机床使用过程中重要组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的重要因素。在
阐述数控机床故障分布规律的基础上，分析了数控机床常见的故障模式。剖析了系统故障诊断内容及方法，并提出了提
出了相应的维护措施，对于开展数控机床故障诊断与维护的研究具有重要意义。
关键词：数控机床；故障模式；故障诊断；维护
中图分类号：ＴＧ６５９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２｝０９—００８０－０２
数控机床是数字控制机床（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ）的简称，其作为机电一体化在机
械加工领域中的典型设备，将电子电力技术、自动化
控制技术、加工工艺技术以及计算机技术集中于一
体，特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品
更新频繁的场合。目前数控机床正朝着高工序集中、
高精度、高复合化和高可靠性方面发展。
随着先进制造技术的发展，各种新材料、新技
术、新工艺、新结构、新配件不断涌现，各个领域不断
提出新的要求，这一切都使得机床的结构、性能千变
万化。与此同时，由于数控机床功能的不断提高，系
统越趋复杂，一旦出现故障，故障排除的时间增长，
维修的难度增大也增大。数控机床的任何部分出现
故障，都可能导致加工精度降低，甚至机床停机、生
产停顿现象，从而带来不必要的损失。因此如何在数
控机床出现故障时，进行快速诊断及维修变得非常
重要。在这种背景下，开展数控机床故障诊断与维护
的研究具有重要意义。
１ 数控机床的故障种类及分布规律
数控机床是一种涉及光、机、电、液等多种技术
的复杂系统，构成其组成的机械部件在日常运行中
容易受到锈蚀，在生产中机械磨损也会导致其失效。
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
实用标准文案
文档大全 第1章 同步练习参考答案
1．评价机床可靠性能指标有哪些，各是什么含义？
答：MTBF—平均无故障工作时间，指设备在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。
MTTR—平均无故障连续工作时间，指从开始排除故障直到数控设备能正常使用所需要的时间，反映了数控设备的可维修性。
A—平均有效度，指正常工作时间与总时间之比，是衡量数控机床的可靠性和可维修性的指标。
2．简述数控机床日常维护的内容。
答：分机床维护与系统维护。机床维护遵循检查规范，日常作好开机前后机床外观与运行状况的检查，并作好运行状态记录；并按规范作机床的日检、月检查和半年检查。系统的维护主要是作运行电网的检查，通风散热状况，湿气与潮气的检查与开机排除，灰尘杂质的清理等。
3．从事数控维修的人员要满足哪些要求？
答：要熟悉数控机床的功能和操作；要有一定的维修经验外，还要具有较宽的知识面，要了解计算机技术、电子技术、自动控制、传感与检测技术、电机控制、机床、加工工艺、液压、气动等方面的知识；能看懂相关技术资料，对机床的结构、电气布局、电缆连接、PLC程序等要做到心中有数；勤作记录，会使用必备检测器具。
第2章 同步练习参考答案
1．数控机床安装调试包括哪几方面工作？
答：数控机床的基础处理和落位，数控机床部件组装。
2．数控机床开机调试应注意哪些步骤？
答：通电前检查电源相序，操作面板上按扭及开关，限位开关，电磁阀，接线质量，CNC电器箱，机床电器等。通电后作功能试验，主轴变速试验，手动主轴变速试验，手动或增量方式试验返回参考点试验，导轨润滑、滚珠丝杠润滑试验超程保护试验，认真核对参数，CNC电器箱通电检查，液压系统检查，强电各部分电压测量等。
3．简述数控机床的硬件构成及各组成部分在数控机床上的功用？
答：数控机床—般由数控装置(CNC)、数控装置的辅助部件、输入输出设备、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、机床本体及测量装置组成。
项目一:系统认知实训
任务一:认知数控实验台结构及基本操作
任务二:认知FANUC数控系统组成及硬件连接
任务三:认识FANUC数控系统软件界面及基本操作
任务一:认知数控实验台结构及基本操作
1.1目的要求:
1、了解NNC-RTF-AE数控机床综合实验台的组成和电缆连接;
2、掌握NNC-RTF-AE数控机床综合实验台的开机方法及步骤。
1.2相关知识:
NNC-RTF-AE数控机床综合实验台由八块控制演示板和一台模拟车(铣床组成。其控制演示板布置如图1-1所示,控制演示板各部分的组成如下:
1系统模块
2主板模块
3电器模块
4I/O模块
5换刀模块
6主轴模块
7进给模块
8
图1-1
在模拟车床后侧有8个电缆接插头,分别接着演示板。(图1-2
图1-2
1.3实训步骤:
1将系统板上的JA12插头插上。
2将I/O模块演示板左下方的CE56插头插上。
3电器模块演示板的上方有以下器件组成:
4个空气开关(QS1~QS4;
1个接触器(KM0
1个直流24V小型继电器(KA0。
24V开关电源:AC220/DC24V
电器模块板后方有:
变压器:AC220/AC40V
电桥:整流滤波电路
4连接并检查系统模块演示板与主轴演示板的连接:虚线为连接线。
5
系统模块主轴模块
SVC -----------------------2
ES ------------------------5
6连接并检查I/O模块演示板与主轴模块演示板的连接:
I/O模块主轴模块 I/O模块主轴模块
Y0.0 STF Y0.1 STR
SD SD
7为了给I/O模块提供24V电源,将电源模块演示板上的24V电源连接至I/O模块演
示板的相应端子。
8检查I/O模块演示板与换刀模块演示板的连接:虚线为连接线。
换刀板 I/O板换刀板 I/O板
CW Y0.4 CCW Y0.5
(CE56(CE56
1 ◎◎ X4.0
