数控机床故障诊断与维护第七章
数控机床故障诊断与维护分析
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 、 、 液等多种技术 机 电、 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 。 此外 ，数控机床的电子元器件 因运行年限久远而老 化， 插件接触 不 良， 电流 电压波动 ， 温度变化 、 干扰 、 噪声等坏境 因素的影响 ，软件丢失或本身有隐患以 及操作失误都可导致数控机床 出故障【 ｌ 】 。因此 ， 数控 机床运行过程 中故障的发生是很难避免 的。 １ 数控机床的故障种类 ． １ 数控机床的故 障因性质的不 同可分为确定性故
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — １ ２ １ －６ １
控车床的确定性故障 ， 属于不可恢复性故障 ， 一旦 发 生该类故障 ， 除非对机床进行维修处理 ， 否则机床不 会 自动恢 复正 常 。但数 控 机 床 确定 性 故 障 的发 生 具 有 一 定 的规律 ，对 于该类 原 因导 致数 控 车床 故 障 的 维修 ，只要找出发生故障的根本原因就可实现对其 维修 ， 并且维修完成后机 床可以立 即恢复正常 。 （） ２ 机床在工作过程 中偶然发生 的故 障称为 随 机性故 障 ，导致此类故障的原因较为隐蔽且很难发 现 其规 律 ， 因此 随机 性故 障 又称 为“ 故 障 ” 软 。机 床 的 随机性 故 障通 常与元 器 件 的安装 品质 、参 数 的设 定 、 软 件设 计 的不完 善 以及 工作 环境 等 因素有 关 ， 因此对 于此类 故 障 的诊断 及原 因分 析 比较 困难 。 部分 随机性 故障具有可恢复性 ， 可通过重新开机等措施使其恢复 正常工作 ， 但通过该方式恢复运行后 ， 又有可能运行 过程 中发生同样的故障。要保持数控机床的完好率 ， 就要求对数控机床 的可靠性、 可维修性和可用性提 出 更高 的标准。为减少数控机床 的故障的发生 ， 需要对 数控机床的故障分布规律进行统计与分析。 １２ 数控 机 床 的故 障分 布 规律 ．
数控机床故障诊断与维任务7 FANUC PMC 基础知识
FANUC 0i-C 系统PMC的I/O地址分配
由于 0i-C本身带有专用I/O 单元, 该I/O 单元表面上看起来与0I-B系统的 内置I/O卡相似,都是96/64 个输入/输出点，但具体的地址排列有一些区别，同 时必须进行I/O 模块的地址分配）
1．1 0IC 专用I/O单元，当不再连接其它模块时 可设置如下：Ｘ从X0 开始 0.0.1.OC02I ;Ｙ从Y0 开始 0.0.1./8
4、从一个JD1A 引出来的模块算是一组，在连接的过程中，要改变的仅仅是组 号，数字从靠近系统从0 开始逐渐递增。
5、在模块分配完毕以后，要注意保存，然后机床断电再上电，分配的地址才 能生效。同时注意模块优先于系统上电，否则系统在上电时无法检测到该模块。
２、1 当使用两个 I/O 模块 (I/O 卡) 时（48/32 点）： 可设置如下：第一块输入点X从X0 开始 0.0.1./6，输出点Y 从Y0 开始
Y
输出信号(MT PMC)
Y0 ~ Y127 Y1000~Y1008
F
输入信号(NC PMC)
F0 ~ F225 F1000 ~ F1255
G 输出信号(NC PMC)
G0 ~ G255 G1000 ~ F1255
R
内部继电器
A 信息请求信号
C
计数器
K
保持继电器
D
数据表
T
可变定时器
L
标号
P
子程序号
R0 ~ R1999 R9000 ~ R9099 A0 ~ A24 C0 ~ C79
如上图例。在上图中系统连接了3块I/O模块，第一块为机床操作面板，第二块为 分线盘I/O模块，第三块为I/O unit-A模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依 次为第0组、第1组、第2组。
数控机床的故障诊断与维修
数控机床的故障诊断与维修
面对未来，我们需要不断学习新知识、掌握新技术，以适应制造业的发展需求
同时，我们也要关注行业动态，积极参与专业培训和研讨会，与同行交流经验，共同推动数控机床故障诊断与维修技术的进步
数控机床的故障诊断与维修
挑战与应对
面对未来数控机床的故障诊断与维修技术的快速发展，我们也面临一些挑战
绿色维修：随着环保意识的提高，未来的数控机床故障诊断与维修将更加注重环保和可持续发展。采用环保材料和技术进行维修，降低维修过程中的能源消耗和环境污染，实现绿色维修
远程诊断与维修：随着网络技术的发展，未来的数控机床故障诊断与维修将更加远程化。通过远程诊断系统，技术专家可以在远程控制中心对机床进行实时监测和诊断，提供维修建议和技术支持，大大缩短维修时间
数控机床的故障诊断与维修
参考文献
[
1] 李宏胜,朱强. 数控机床故障诊断与维修
[
M]. 北京: 机械工业出版社, 2019
[
2] 王岩. 数控机床电气控制与故障诊断
[
M]. 北京: 化学工业出版社, 2020
数控机床的故障诊断与维修
数控机床的故障诊断与维修
015] 刘美俊. 基于大数据的数控机床故障预测与维修策略研究
预测性维护：通过数据分析和预测模型，对数控机床的寿命和性能进行预测和维护。在故障发生之前，采取相应的维护措施，降低故障发生概率，提高机床的可靠性和稳定性
数控机床的故障诊断与维修
总结
数控机床的故障诊断与维修是保证机床正常运行的关键环节。通过掌握常见的故障类型、诊断方法和维修流程，结合实际案例进行分析和学习，可以更好地掌握数控机床的故障诊断与维修技能。同时，随着智能化、远程化、绿色化和预测性维护的发展，未来的数控机床故障诊断与维修将更加高效、准确和环保
数控机床故障诊断与维修教案
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。
第7章 数控机床机械装置故障诊断与维修
2)用顺序选刀方式选刀时，必须注意刀具放置在 刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所 换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导 致事故发生。
3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装刀到位、 装牢靠。检查刀座上的锁紧是否可靠。
4)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，否则 不能完成换刀动作。 5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。 6)开机时，应先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。检查机械手液压系统的压力是否 正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正 常及时处理。
在操作过程中会出现不正常现象
二、机械部件故障常见类型
1．按照故障发生的原因分 1）磨损性故障：正常磨损而引发的故障； 2）错用性故障：使用不当而引发的故障； 3）先天性故障：由于设计或制造不当而造成机械系统 中存在某种薄弱环节而引发的故障。 2．按照故障的性质分 1）间歇性故障：只是短期内丧失某些功能，稍加修理 调试就能恢复，不需要更换零件； 2）永久性故障：某些零件已损坏，需要更换或修理才 能恢复。
1）突发性故障：不能靠早期测试检测出来的故障； 2）渐发性故障：故障发展有一个过程，可以对其进行 预测和监视。
机械部件故障常见类型
6．按照故障发生的频次 1）偶发性故障：发生频率很低的故障；
2）多发性故障：经常发生的故障。
7．按照故障发生、发展的规律分 1）随机性故障：故障发生的时间是随机的； 2）有规则故障：故障发生比较有规则。
15)经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够 的气压能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。
七、主轴常见故障诊断与维修
（1）主轴发热 （2）主轴在强力切削时停转
《数控机床故障诊断与维护》课程标准
《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。
数控机床典型故障诊断与维修
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。
数控机床的故障诊断方法与技巧
但 往往不能覆盖所有 的故障（ 别是那 些需要经验才 能判 特 断的故障）而且所提供 的许多诊 断显示因系统 的特殊性而 ； 可读性较差或者 虽有 诊断显示却是 由其它未分析到 的原 因引起 的， 因此无法排除故障。数控机床 的故障主要是微 电子系统 的硬 、 软件 故障， 故障诊 断的侧重点在微电子系 统与机 械、 液压、 气动乃至光学等方面装置的交接节 点上 。 的 一 Nhomakorabea 事项 。
关键词 ： 数控 机床
故 障诊 断
查传动环节时应使 电机断 电， 用手动并配合打表来检 查机 床各个传动链 。 ３ 故障识别的方法 （） １ 直观 判断法。 利用人的感应器官， 注视机床运 转有 无异常， 这虽是一种原始 的方法， 但却经常使用 。 （） ２ 报警灯 显示法 。 根据报警指示灯显示故障所示， 大 致 能判 断出故障所在 。例如， 某主轴伺服控制板上有四个 报警指示灯， 可组成不 同的代码， 不同的组合代表不同的故 障。 首先检查 电机 是否过载， 具、 刀 切削条件及进给量是否 符合要求 。然后 ， 用万用表测量保 险是否熔 断， 若熔 断， 则 检 查循 环中加减速 是否太频繁 。再查一下速度 反馈信 号 及 电机 的连接线 。最终 查出是 大功率三 极管模块损坏 ， 检
从故障的检测到故障排除 ， 难度最大、 工作量最 多、 及到 涉 学科交叉最广 的是数字控制装置、 可编程序装置 以及驱动 系统等微电子硬 、 软件 部分。此外 ， 数控系统 由于种类繁 多， 结构复杂， 形式多变 ， 测试 、 给 监控带来许多 困难 。随 着数控机床 功能的不 断提高 ， 系统越趋 复杂， 一旦出现故 障 ， 除时 间增长 ， 排 难度增 大， 费用 也随之增 加。由于数控 机床涉及 多个 学科 ， 有关人员的技术要求很 高， 对 故障的 及时诊断与维修 十分困难 。因此 ， 在数控机床 出现故障时 快速诊 断和维修 十分重要 。随着计 算机技术 日新月异的 发展与应用 ， 数控系统 向智能数控 发展， 关键 问题 是加 其 工过程的智能控制 、 加工任务的 自我规划和故障诊断智能 化： 并且 由于采用数控方式后所产 生的本质变 化， 因而不 可能完全应用传 统的测试手段与测 试方法 。因此必须研 制更新更多的诊 断、 监测与维修仪器。 ２ 故障种类 数控机床按结 构划分主要 由机 械和 电气控制两 大部 分组成 ， 其故障按故障源 可分为机械故 障和控制系统故障 两类 ； 就其数控系统而言又可分为硬件 故障， 软件故障和 干扰故障三大类 。尤其是数控机 床， 无论是哪一种品牌或 者是哪一种 型号 ， 它都是一种典型机械设备和 电气设备相 结合 的产 品。所 以如果想快速准确 地排除数控机床 的故 障首先要判 断问题 出在哪里 。数控 机床 的故障 不管表现 形式如何最后都 反应 在加工件 出现 质量 问题或机床 不能 正常运行加工 。要判断 出是机械方 面故障还是控制 系统 故障， 其分析方法是： 先检查控制系统： 看程序能否正常运 行， 显示和其它功能键是否正常， 有无报警现象等 ； 再检查 电机和检测元件 ， 否能正常运转 ， 是 有无间歇或 抖动现象 ， 有无定位不准等 问题 。如果没有上述 问题 ， 则初步可 以判 断故障原因在机械方面 ， 可着 重检 查各个传 动环 节。在检
浅析数控机床常见故障诊断与维护
浅析数控机床常见故障诊断与维护摘要：本文简单介绍一下数控机床在日常工作中常出现的故障和问题及其解决方法！关键词：数控机床、检测、保养、解决方法第一章数控机床各部故障分析及维修1. 数控机床主轴伺服系统故障检查及维修在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床中所遇到的部分故障及处理方法。
①. 故障现象：1.8m卧车在点动时，花盘来回摆动。
检查：测量驱动控制系统中的±20V直流稳压电源的纹波为4V峰峰值，大大超过了规定的范围。
分析：在控制系统的放大电路中，高、低通滤波器可以滤掉，如：测速机反馈，电流反馈，电压反馈中的各次谐波干扰信号，但无法滤除系统本身直流电源电路中的谐波分量，因它存在于整个系统中，这些谐波进入放大器就会使放大器阻塞，使系统产生各种不正常的现象。
在点动状态下，因电机的转速较低，这些谐波已超过了点动时的电压值，造成了系统的振荡，使主轴花盘来回摆动，而且一旦去除谐波信号，故障马上消失。
处理：将电压板中的100MF和1000MF滤波电容换下焊上新电容，并测量纹波只有几个毫伏后将电源板安装好，开机试运行，故障消除。
②. 故障现象：5m立车在运行加工中发出哐哐声后，烧保险。
检查：发现5FC5FG、5RG5RQ正反组全无脉冲输出(线路见图2)，测量结果，IC7反相器损坏，又发现1FG1FC输出波形较其他波形幅值低得多。
分析：5m立车主驱动直流电机的驱动电压由晶闸管全控桥反并联整流电路提供。
12路触发脉冲中，有两路消失，另一路触发脉冲的幅值较其它正常触发脉冲要短三分之一，当出现哐哐的齿轮撞击声时，误以为液压马达联轴节处出现了问题，但过了一会儿两路保险丝烧坏，实际上，在这次故障的前一段时间里已烧过两次保险，当时只认为是偶然的电网不稳造成，因换上保险丝后，故障就消除了。
由于5m立车加工运行时的转速较低，虽然可控硅整流电路是桥式整流，但是线路中触发脉冲丢失和幅值小同时存在时，也会造成电流不连续，输出的电压不稳，从而使电机的转速不稳。
浅析数控机床故障诊断与维护
浅析数控机床故障诊断与维护作者：张鹏来源：《职业·下旬》2010年第07期数控机床是机电一体化紧密结合的典范,是一个庞大的系统,涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术,在运行使用中不可避免地会产生各种故障。
关键问题是如何迅速诊断,确定故障部位,并及时排除解决,保证正常使用,提高生产效率。
一、数控机床的故障诊断技术1.数控系统自诊断开机自诊断数控系统在通电开机后,要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。
运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
2.在线诊断和离线诊断在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。
当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断,目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小范围内。
实现远程诊断的数控系统必须具备计算机网络功能。
因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型诊断技术。
数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
3.数控机床故障诊断实例由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,最容易发生问题。
因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,由电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转,因此这部分最容易出故障。
以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。
如在数控机床在加工过程中,主轴有时能回参考点,有时不能。
《数控机床与编程技术》电子教案
《数控机床与编程技术》电子教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及特点1.4 数控机床的应用领域第二章：数控编程基础2.1 数控编程的基本概念2.2 数控编程的步骤与方法2.3 数控编程的常用指令2.4 数控编程的坐标系与坐标变换第三章：数控机床的加工工艺3.1 数控加工的基本原理3.2 数控加工工艺参数的选择3.3 数控加工路径的规划与优化3.4 数控加工中的刀具补偿与切削参数调整第四章：数控编程实例解析4.1 二维轮廓加工编程实例4.2 三维曲面加工编程实例4.3 复杂零件加工编程实例4.4 自动化生产线编程实例第五章：数控机床的维护与故障诊断5.1 数控机床的日常维护与保养5.2 数控机床常见故障及诊断方法5.3 数控机床故障排除与维修实例5.4 数控机床的安全操作与事故预防第六章：数控机床的操作与调试6.1 数控机床的操作界面及功能6.2 数控机床的操作步骤与技巧6.3 数控机床的调试与参数设置6.4 数控机床操作中的安全注意事项第七章：数控系统的参数设置与优化7.1 数控系统的主要功能与结构7.2 数控系统的参数设置方法7.3 数控系统的优化与调试7.4 数控系统常见故障分析与解决方法第八章：数控机床的精度检测与补偿8.1 数控机床精度检测的基本原理8.2 数控机床精度检测的方法与设备8.3 数控机床误差的分析与补偿8.4 提高数控机床加工精度的措施第九章：数控机床的自动化与智能化9.1 数控机床自动化的基本概念9.2 数控机床自动化系统的组成与功能9.3 数控机床智能化的技术途径与实现9.4 数控机床自动化与智能化的发展趋势第十章：数控机床的应用与发展10.1 数控机床在制造业中的应用案例10.2 数控机床技术的创新与发展10.3 数控机床行业的发展现状与趋势10.4 数控机床技术在未来的挑战与机遇重点和难点解析重点环节1：数控机床的定义与发展解析：了解数控机床的基本概念、发展历程和现状对于理解后续章节至关重要。
《数控机床故障诊断与维修》授课教案
《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。
谈数控机床故障判断与维护
造与革命。在机械工程领域 ，由于微 电子技术 和计 算机技 术的迅 速发展及其向机械工业的渗
Ｊ ６ ３数控 机床： ０Ｓ ￣８２ 数控系 在 设备无法正常 工作的情 况下 ，首先要 判 易出故障 。以 Ｃ Ｋ １６ 透所形成的机 电一体化 ，使 机械 工业的技术结 断故障出现的具 体位置和产生的原 因，我们 可 统的 故障现 象为例 ，主要分析一下控制电路与
【 陈蕾、谈峰，浅析数控机床维护维修的一般 １ 】
施，可以有效 的预 防和降低数控机床的故障发 完善了系统 的自我诊断能力。 生几率。 首先 ，针对每一台机床的具 体性能和加工
２３ ．功能程序测试法
数控机床故障产生的原 因是多种多样的 ，
功能 程序测试法就是将数控 系统的 常用功 有机械 问题 、数控系统的问题、传感元件的问
时抢修就是保障生产正常进行的关键。
１ 、数控机床的维护
Ｃ 的连接。若不存在问题 ，就 卸下编码器检 来随 着技 术的 发展 ，兴起 了新 的接 口诊断技 Ｅ Ｕ 术 ，ＪＡ 边界扫描 ，该规范提供了有效地检测 查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽 ，结 ＴＧ
了问题。
对 于数 控机 床来说 ，合理的 日常维护 措 引线间隔致密的 电路板上零件的能 力，进一 步 果 发现 就是这个问题。修复并重新安装就解决
机 、电、光、液于一身的高技术产物 。具 有加 观察 阻容 、半导 体器件 的管脚有无断脚 、虚焊 轴转速显示时有时 无，主轴 运转 正常。分 析出 工精度高 、加工质量稳定 可靠 、生产效率 高、 等 ，以此 可发现 一些较 为明显的故障 ，缩小检 现的故障原 因得该机床采用 变频 调速 ，其转速
数控系统的 自诊断功能随时监视数控系统 能是编码器与其连接单元 出现 问题 。两方面考
数控机床常见故障诊断及维修
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。
数控机床系统故障诊断与维修
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 3122数控机床系统故障诊断与维修文／许新伟 王庆民当数控机床发生故障时，要能够迅速定位，进行维修，尽快恢复生产。
如何维护好这些设备，是摆在每位维修人员面前的难题。
维修工作人员应具备高度的责任心与良好的职业道德，经过相关培训，掌握数控、驱动及ＰＬＣ原理，懂得ＣＮＣ编程和编程语言，并且具有较强的操作能力。
在维修手段上，应备好常用备品、配件。
一、数控系统的故障诊断１．报警处理（１）系统报警。
数控系统发生故障时，一般在操作面板上给出故障信号和相应的信息。
通常系统相关手册中都有详细的报警号、报警内容和处理方法，维修人员可根据警报后面给出的信息与处理办法自行处理。
（２）机床报警和操作信息。
根据机床的电气特点，应用ＰＬＣ程序，将一些能反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志，通过显示器给出，并可通过特定键，看到更详尽的报警说明。
２．故障诊断（１）仪器测量法。
系统发生故障后，采用常规电工检测仪器、工具，按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测判断故障所在，用可编程控制器进行ＰＬＣ中断状态分析，或者检查接口信号。
（２）诊断备件替换法。
电路的集成规模越来越大，技术越来越复杂。
有时，很难把故障定位到一个很小的区域，可以根据模块的功能与故障现象，用诊断备件替换。
（３）利用系统的自诊断功能。
现代数控系统，尤其是全功能数控，具有很强的自诊断能力，通过实施监控系统各部分的工作，及时判断故障，给出报警信息，做出相应的动作，避免事故发生。
３．用诊断程序进行故障诊断所谓诊断程序，就是对数控机床各部分包括数控系统本身进行状态或故障检测的软件。
当数控机床发生故障时，可利用该程序诊断出故障源所在范围或具体位置。
二、数控系统的常见故障分析１．位置环常见故障包括：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；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可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。
数控机床常见故障的诊断与排除
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。
数控机床故障判断与维护
3.3 随机数的 产生 实际上影响边坡状态函数的参数都是非
均布的，有很多学者做过研究，如表 1，我们 发现， 土性参数基本上是符合正态分布的。
表 1: 各主要十件参数的统计特征值 上 什参数 分如特征 变异系数 研究 上性
辛度 立 孔隙比
4 算列分析 一个具有固 弧滑裂 均质 坡， 定圆 面的 土 该边
粉士 和粘 }二 饱和枯上
分布， 其中从 二2. s Zkpa ， 二0 . 337， 巧 吼 = 0 . 3 kPa ， = 0. 2 ， 外滑 材 5 结语 5 代 8 另 坡体
安全系数法是一科 .处理工程问题的方法， 并且在长期的应用中已积累了相当丰富的经 验， 但该方法也存在很多不足: 计算安全系 数 的真确性， 它只能在各自 假设的模型内等效， 输入参数的变化性; 以及不能定量地表示安全 度。实质上是用定数模型处理不确定性问题。 本文介绍了基于概率统计的可靠性分析 方法的特点与优势，总结了最常用的蒙特卡 罗模拟法的基本步骤， 井通过算例验证了该 方法的优越性。 当然， 于边坡稳定性分析中 由 涉及到很多不确定的因素，很难统统考虑进 来， 现在更多的是研究土性参数对可靠性的影 响， 因此其它因数的影响值得进一步研究。
光，液干一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点，在各个行业受到 广泛欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，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能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。 关健词: 数控技术 数控机床 故障 维护 中图分类号: TG659 文献标识码:A 文章编号: 1672一 3791(2007)05(a卜0017一 02
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例7-14 :压力控制回路的故障维修 故障现象:压力控 制回路中溢流不正常。 • 分析及处理过程见:7-14 • 例7-15 :速度控制回路的故障维修 • 故障现象：速度控制回路中速度不稳定。 • 分析及处理过程见:7-15 • 例7-16 :方向控制回路的故障维修 • 故障现象：方向控制回路中滑阀没有完全回位。 • 分析及处理过程见:7-16
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• [例7-17] 阀换向滞后引起的故障维修
• 故障现象：在图7-2a所示系统中，液压泵为定量 泵，三位四通换向阀中位机能为Y型。系统为进口 节流调速。液压缸快进、快退时，二位二通阀接 通。系统故障是液压缸在开始完成快退动作时， 首先出现向工件方向前冲，然后再完成快退动作。 此种现象影响加工精度
• 分析及处理过程见7-25
• 例7-26：在机床使用过程中，回转工作台经常在分度 后不能落入鼠牙定位盘内，机床停止执行下面命令。
• 分析及处理过程见7-26
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7.2 数控系统故障诊断与维修实例
• 例7-27 某配套FANUC 0M的数控铣床。 • 故障现象：在批量加工零件时，某一天加工的零件产 生批量报废。 • 故障分析见7-27 • [例7-28] 某配套FANUC 0M系统的数控机床。 • 故障现象：回参考点动作正常，但参考点位置随机性 大，每次定位都有不同的值。
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例7-7：行程终端产生明显的机械振动故障维修 故障现象：某加工中心运行时，工作台X轴方向位移接 近行程终端过程中产生明显的机械振动故障，故障发生 时系统不报警。 分析及处理过程见7-7 例7-8：电动机过热报警的维修 故障现象：X轴电动机过热报警 分析及处理过程见7-8 例7-9：移动过程中产生机械干涉的故障维修 故障现象：某加工中心采用直线滚动导轨，安装后用扳 手转动滚珠丝杠进行手感检查，发现工作台X轴方向移 动过程中产生明显的机械干涉故障，运动阻力很大。 分析及处理过程见7-9
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• 例7-10：滚珠丝杠螺母松动引起的故障维修
• 故障现象：其配套西门子公司生产的 SINUMEDIK8MC的数控装置的数控镗铣床，机床Z轴 运行（方滑枕为Z轴）抖动，瞬间即出现123号报 警；机床停止运行。
• 分析及处理过程见7-10
• 例7-11：加工尺寸不稳定的故障维修
• 故障现象：某加工中心运行九个月后，发生Z轴方 向加工尺寸不稳定，尺寸超差且无规律，CRT及伺 服放大器无任何报警显示。
[例7-31] 换刀过程有卡滞的故障维修 故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机 床，换刀过程中，刀时有卡滞，同时声响大。 分析及处理过程见7-31
[例7-32] 换刀不能拔刀的故障维修 故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机 床，换刀时，手爪未将主轴中刀具拔出，报警。 分析及处理过程见7-32
7.1 数控机床机械结构故障诊断及维修实例
• [例7-1] 主轴出现噪声的故障维修 • 故障现象：主轴噪声较大主轴无载情况下，负载表指示
超值 • 分析及处理过程：见7-1 • [例7-2] 主轴定位不准确的故障维修 • 故障现象：加工中心主轴定位不良，引发换刀过程发生
中断 • 分析及处理过程：见7-2
• 分析及处理过程见7-11
2020/1/34 Nhomakorabea 例7-12：位置偏差过大的故障维修
• 故障现象：某卧式加工中心出现ALM421报警，即Y 轴移动中的位置偏差量大于设定值而报警。
• 分析及处理过程见:7-12
• 例7-13：丝杠窜动引起的故障维修
• 故障现象：TH6380卧式加工中心，启动液压系统 后，手动运行Y轴时，液压系统自动中断，CRT显 示报警，驱动失效，其它各轴正常。
• 故障分析见7-28 • [例7-29] 某配套FANUC 0MD系统的立式加工中心。 • 故障现象：回参考点过程中出现ALM520和Y轴过行程报 警。
• 故障分析见7-29
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[例7-30] 刀库转动中突然停电的故障维修 故障现象：一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机 床，换刀过程中刀库旋转时突遇停电，刀库停在随机位置。 分析及处理过程见7-30
作缓慢。 • 分析及处理过程见7-19 • [例7-20] 变速无法实现的故障维修 • 故障现象：TH5840立式加工中心换挡变速时，变速气
缸不动作，无法变速。 • 分析及处理过程见7-20 • 例7-22：某加工中心运行时，工作台分度盘不回落，
发出7035＃报警。 • 分析及处理过程见7-22
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• 例7-23：某加工中心运行时，工作台分度盘回落后， 不夹紧，发出7036＃报警
• 分析及处理过程见7-23
• 例7-24：TH6236加工中心，开机后工作台回零不旋转 且出现05号、07号报警。
• 分析及处理过程见7-24
• 例7-25：TH636加工中心，开机后工作台回零不旋转 且出现05号、07号报警。
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[例7-3] 变档滑移齿轮引起主轴停转的故障维修 故障现象：机床在工作过程中，主轴箱内机械变档滑移 齿轮自动脱离啮合，主轴停转。 分析及处理过程见7-3 [例7-4] 电主轴高速旋转发热的故障维修 故障现象；主轴高速旋转时发热严重。 分析及处理过程：见7-4 例7-5：电动机联轴器松动的故障维修 故障现象：一台数控车床，加工零件时，常出现径向尺 寸忽大忽小的故障。 分析及处理过程见7-5 例7-6：导轨润滑不足的故障维修 故障现象：TH6363卧式加工中心，Y轴导轨润滑不足。 分析及处理过程见7-6
• 分析及处理过程见7-17
• [例7-18] 刀柄和主轴的故障维修
• 故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴锥 孔吹气，把含有铁锈的水分子吹出附着在主轴锥 孔和刀柄上。刀柄和主轴接触不良。
• 分析及处理过程见7-18
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[例7-19] 松刀动作缓慢的故障维修 • 故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴松刀动