数控机床故障诊断与维修完整版教案
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当前比较流行的数控系统有: 日本FANUC、德国SIEMENS、西班牙FAGOR等。 国内有华中数控、广州数控、航天数控等。
（2）伺服驱动装置
主轴伺服系统
主轴伺服系统包括主轴电机(含速度检测器 件)和主轴伺服放大器（Spindle Servo Amplifier) ，实现对主轴转速的调节控制 ，有的主轴伺服装置还含有主轴定向控制 功能。 主轴伺服放大器（或主轴伺服装置）分为 数字主轴和模拟主轴，模拟主轴通常为通 用变频器。
第一章： 数控机床的故障诊断与维修
基础 任务提出： 什么是“数控”？
第一节：数控什机么床是的“工数作控原系理统及”组？
成
什么是“数控机床”？
数控——数字控制，简称NC（numerical control） GB8129-87定义——用数字化信号对机床运动及其加工过程 进行控制的一种方法。(1952年—1970年）
（例如修改CNC参数、PLC参数或程序、编制加工程序等） 机床操作面板：对机床操作。
➢ 输入与输出设备
输入装置的作用是将控制介质上的数控代码传 递并存入数控系统内。 输入装置根据控制介质的不同分为光电阅读机、 磁带机和软盘驱动器等（已经不常用了），MDI 键盘也是输入设备。
输出设备有显示器CRT和打印机等（不常用）。
加 工 程 序
输 入 加 工 程 序
程 序 调 试 模 拟
件 安 装 与 对 刀 试
工 件 加 工 与 检 验
算
切
数控机床的工作过程
二、数控机床的组成
❖ 数控机床主要组成有: 1、数控装置（CNC） 2、伺服驱动装置 3、检测反馈装置 4、机床本体 另外还有程序的输入/输出设备、可编程控制器
（PLC）、电源等辅助部分。
进给伺服系统
进给伺服系统由进给轴伺服电机(一般内装速度和位置检测 器件)和进给伺服装置（Servo Amplifier）组成。 进给伺服系统驱动机床各坐标轴的切削进给，提供切削过 程中所需要的转矩、运转速度。
（3）位置检测装置
主要是将主轴运动和进给运动的速度或位移检测反 馈给数控系统，并与指令信号比较，比较的差值作为 新指令控制机床正确运转。
数控系统（NC system）——实现数字控制的机电控制设备。
计算机数控CNC （Computer Numerical Control）——由计 算机软件替代硬件，性能提高，价格降低。（1970年—至今）
数控机床——装备了数控系统的机床。
一：数控机床的工作原理
工
工
零 件 图 纸
艺
编
分
制
析 与 数 值 计
《数控机床故障诊断与维修》
绪论
数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、 液压、光机电技术等一体。
内容：
1．数控机床的组成与特点
2．数控机床的发展现状 3．数控机床的故障与诊断技术 4．加强数控维修的意义 5．对数控维修人员的要求 6．本课程的学习任务、要求
一．数控机床的发展现状
首台机床：1952年美国麻省理工学院研制 目前生产能力：国内数控机床年产量已达50万台.
（1）数控装置CNC
数控装置是数控机床电气控制系统的 控制中心。它能够自动地对输入的数控加 工程序进行处理，将数控加工程序信息按 两类控制量分别输出：一类是连续控制量 (插补运算产生的指令)，送往伺服系统； 另一类是离散的开关控制量(PLC指令)，送 往机床强电控制系统，完成数控机床辅助 功能的控制。
第二节 数控机床维护与保养
一、数控机床维护与保养的目的和意义
1. 延长平均无故障时间,增加机床的开动率 2. 便于及早发现故障隐患,避免停机损失 3. 期保持数控设备的加工精度
二、数控机床维护与保养的基本要求
1. 在思想上重视维护与保养工作 2. 提高操作人员的综合素质 3. 数控机床良好的使用环境 4. 严格遵循正确的操作规程 5. 提高数控机床的开动率 6. 要冷静对待机床故障，不可盲目处理 7. 严格执行数控机床管理的规章制度
➢PLC
PLC（Programmable Logic Controller) ，可编程控制 器。 通常用于工业设备的顺序自动控制。 PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器；称之 为PMC。（Programmable Machine Controller）。主要 作用是机床辅助功能控制和机床主轴方向控制。 机床辅助功能：有刀具控制、冷却开关控制、润滑开关 控制、液压气压控制、工作台转动、工件夹紧松开等。 机床主轴方向控制：主轴正、反、停等。
三、数控机床维护与保养的内容 1.日检 (1)主要项目
1)液压系统 2)主轴润滑系统 3)导轨润滑系统 4)冷却系统 5)气压系统
四、数控机床维护与保养的内容
1.日检 (2)举例
某加工中心的维护点检表
每天
导轨润滑油箱 •油量 •及时添加润滑油 •润滑泵能定时启动及停止
数控系统： 国外：日本的发那科公司、德国的西门子公司、海德 汉公司、西班牙发格公司、法国数字公司等。
国内：华中数控系统、广州数控系统、南京华兴 数控系统、北京航天数控系统等
二、数控机床故障诊断与维修的意义
。技术需要 。市场需要 。企业的效益需要
三、数控机床维修工作的特点
1、涉及的技术门类较多； 2、数控机床的更新换代较快； 3、数控机床选用的数控系统种类繁多； 4、数控机床的维修手段与传统的维修方式差别
大； 5、企业选用的数控机床品种多； 6、维修工作的制约条件多
四、对数控维修人员的要求
。知识面广 。良好的系统的培训 。良好的英语阅读能力 。敢于实践，通过实践不断总结经验 。敬业精神 。持续的学习精神
五、本课程的学习任务、要求
。掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床 精度的方法。 。熟悉数控机床的机械结构、调整方法 。掌握典型数控系统的软硬件知识、具有对典型数 控系统故障进行初步诊断及判断的能力。 。熟悉数控机床维修的原则方法。
（4）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，只是在整体 布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操 作机构等方面发生了很大的变化。
➢ 操作面板
分CRT/MDI操作面板与机床操作面板。 CRT：单色显示屏（LCD：彩色液晶）； MDI：（Manual Data Input）手动数据输入；对CNC操作
（2）伺服驱动装置
主轴伺服系统
主轴伺服系统包括主轴电机(含速度检测器 件)和主轴伺服放大器（Spindle Servo Amplifier) ，实现对主轴转速的调节控制 ，有的主轴伺服装置还含有主轴定向控制 功能。 主轴伺服放大器（或主轴伺服装置）分为 数字主轴和模拟主轴，模拟主轴通常为通 用变频器。
第一章： 数控机床的故障诊断与维修
基础 任务提出： 什么是“数控”？
第一节：数控什机么床是的“工数作控原系理统及”组？
成
什么是“数控机床”？
数控——数字控制，简称NC（numerical control） GB8129-87定义——用数字化信号对机床运动及其加工过程 进行控制的一种方法。(1952年—1970年）
（例如修改CNC参数、PLC参数或程序、编制加工程序等） 机床操作面板：对机床操作。
➢ 输入与输出设备
输入装置的作用是将控制介质上的数控代码传 递并存入数控系统内。 输入装置根据控制介质的不同分为光电阅读机、 磁带机和软盘驱动器等（已经不常用了），MDI 键盘也是输入设备。
输出设备有显示器CRT和打印机等（不常用）。
加 工 程 序
输 入 加 工 程 序
程 序 调 试 模 拟
件 安 装 与 对 刀 试
工 件 加 工 与 检 验
算
切
数控机床的工作过程
二、数控机床的组成
❖ 数控机床主要组成有: 1、数控装置（CNC） 2、伺服驱动装置 3、检测反馈装置 4、机床本体 另外还有程序的输入/输出设备、可编程控制器
（PLC）、电源等辅助部分。
进给伺服系统
进给伺服系统由进给轴伺服电机(一般内装速度和位置检测 器件)和进给伺服装置（Servo Amplifier）组成。 进给伺服系统驱动机床各坐标轴的切削进给，提供切削过 程中所需要的转矩、运转速度。
（3）位置检测装置
主要是将主轴运动和进给运动的速度或位移检测反 馈给数控系统，并与指令信号比较，比较的差值作为 新指令控制机床正确运转。
数控系统（NC system）——实现数字控制的机电控制设备。
计算机数控CNC （Computer Numerical Control）——由计 算机软件替代硬件，性能提高，价格降低。（1970年—至今）
数控机床——装备了数控系统的机床。
一：数控机床的工作原理
工
工
零 件 图 纸
艺
编
分
制
析 与 数 值 计
《数控机床故障诊断与维修》
绪论
数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、 液压、光机电技术等一体。
内容：
1．数控机床的组成与特点
2．数控机床的发展现状 3．数控机床的故障与诊断技术 4．加强数控维修的意义 5．对数控维修人员的要求 6．本课程的学习任务、要求
一．数控机床的发展现状
首台机床：1952年美国麻省理工学院研制 目前生产能力：国内数控机床年产量已达50万台.
（1）数控装置CNC
数控装置是数控机床电气控制系统的 控制中心。它能够自动地对输入的数控加 工程序进行处理，将数控加工程序信息按 两类控制量分别输出：一类是连续控制量 (插补运算产生的指令)，送往伺服系统； 另一类是离散的开关控制量(PLC指令)，送 往机床强电控制系统，完成数控机床辅助 功能的控制。
第二节 数控机床维护与保养
一、数控机床维护与保养的目的和意义
1. 延长平均无故障时间,增加机床的开动率 2. 便于及早发现故障隐患,避免停机损失 3. 期保持数控设备的加工精度
二、数控机床维护与保养的基本要求
1. 在思想上重视维护与保养工作 2. 提高操作人员的综合素质 3. 数控机床良好的使用环境 4. 严格遵循正确的操作规程 5. 提高数控机床的开动率 6. 要冷静对待机床故障，不可盲目处理 7. 严格执行数控机床管理的规章制度
➢PLC
PLC（Programmable Logic Controller) ，可编程控制 器。 通常用于工业设备的顺序自动控制。 PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器；称之 为PMC。（Programmable Machine Controller）。主要 作用是机床辅助功能控制和机床主轴方向控制。 机床辅助功能：有刀具控制、冷却开关控制、润滑开关 控制、液压气压控制、工作台转动、工件夹紧松开等。 机床主轴方向控制：主轴正、反、停等。
三、数控机床维护与保养的内容 1.日检 (1)主要项目
1)液压系统 2)主轴润滑系统 3)导轨润滑系统 4)冷却系统 5)气压系统
四、数控机床维护与保养的内容
1.日检 (2)举例
某加工中心的维护点检表
每天
导轨润滑油箱 •油量 •及时添加润滑油 •润滑泵能定时启动及停止
数控系统： 国外：日本的发那科公司、德国的西门子公司、海德 汉公司、西班牙发格公司、法国数字公司等。
国内：华中数控系统、广州数控系统、南京华兴 数控系统、北京航天数控系统等
二、数控机床故障诊断与维修的意义
。技术需要 。市场需要 。企业的效益需要
三、数控机床维修工作的特点
1、涉及的技术门类较多； 2、数控机床的更新换代较快； 3、数控机床选用的数控系统种类繁多； 4、数控机床的维修手段与传统的维修方式差别
大； 5、企业选用的数控机床品种多； 6、维修工作的制约条件多
四、对数控维修人员的要求
。知识面广 。良好的系统的培训 。良好的英语阅读能力 。敢于实践，通过实践不断总结经验 。敬业精神 。持续的学习精神
五、本课程的学习任务、要求
。掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床 精度的方法。 。熟悉数控机床的机械结构、调整方法 。掌握典型数控系统的软硬件知识、具有对典型数 控系统故障进行初步诊断及判断的能力。 。熟悉数控机床维修的原则方法。
（4）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，只是在整体 布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操 作机构等方面发生了很大的变化。
➢ 操作面板
分CRT/MDI操作面板与机床操作面板。 CRT：单色显示屏（LCD：彩色液晶）； MDI：（Manual Data Input）手动数据输入；对CNC操作