数控机床故障诊断与维修
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。
数控机床故障诊断及维修
精选文档数控机床故障诊疗与维修实训报告系别：班级：姓名：学号：实训时间：.精选文档实训内容项目一主轴传动系统的故障维修与养护任务一变频主轴常有故障维修与养护任务二伺服主轴常有故障与养护项目二进给传动系统的故障维修与养护任务一超程故障维修任务二进给系统电气故障维修项目三数控系统的故障维修与养护任务一数据传输与备份任务二机床没法回参照点故障维修任务三参数设置项目四数控机床电气控制故障维修与养护任务一数控车床电气故障清除与养护项目五数控机床的安装与调试任务一滚珠丝杆的安装与调试任务二编码器的安装任务三数控机床性能调试.精选文档项目一主轴传动系统的故障维修与养护一实训目的认识变频主轴的构成熟习主轴的机械机构及变频器的接线，主要参数意义及设置方法能够进行变频主轴常有故障维修二实训设施THWLBF-1型数控车床维修技术实训查核装置图1-1THWLBF-1型数控车床维修技术实训查核装置本装置由数控车床系统交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、其余协助功能模块和十字滑台等构成，经过此设施进行项目训练，能查验学生的团队协作能力，计划组织能力、交流交流能力、职业修养和安全意识等。
.精选文档三变频主轴常有故障维修与养护1．变频器的功能、连结与调试1）变频器操作面板说明图1-2变频器操作面板2）端子接线操作说明图1-3变频器接线端子图3）参数设置方法.精选文档（1）恢复参数为出厂值设置步骤操作显示1电源接通时显示的监督器画面2按PU键，进入PU运转模式PU显示灯亮EXT3按MODE键，进入参数设定模式P04旋转旋钮，将参数编号设定为ALLC ALLC5按SET键，读取目前的设定值。
06旋转旋钮，将值设定为117按SET键确立闪耀（2）改正参数的设定值设置步骤操作显示电源接通时显示的监督器画面0．00PU按EXT键，进入PU运转模式PU显示灯亮按MODE键，进入参数设定模式P0旋转旋钮，将参数编号设定为P1P1按SET键，读取目前的设定值。
数控机床故障诊断与维修完整版教案
数控机床故障诊断与维修一、教学目标1. 了解数控机床的基本概念、分类及其特点。
2. 掌握数控机床的故障诊断与维修方法。
3. 熟悉数控机床常见故障现象及其原因。
4. 学会使用数控机床故障诊断与维修工具。
二、教学内容1. 数控机床概述数控机床的定义数控机床的分类数控机床的特点2. 数控机床故障诊断与维修方法故障诊断与维修的基本方法故障诊断与维修的步骤故障诊断与维修的工具三、教学重点与难点1. 教学重点：数控机床的基本概念、分类及其特点。
数控机床故障诊断与维修方法。
数控机床常见故障现象及其原因。
2. 教学难点：数控机床故障诊断与维修的步骤。
数控机床故障诊断与维修工具的使用。
四、教学方法与手段1. 教学方法：讲授法：讲解数控机床的基本概念、分类及其特点。
实践法：演示数控机床故障诊断与维修的操作过程。
案例分析法：分析数控机床常见故障案例。
2. 教学手段：投影仪：展示数控机床的图片、故障案例等。
数控机床模型：演示故障诊断与维修的操作过程。
故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。
五、教学安排1. 课时：32课时（2学分）2. 授课方式：理论课与实践课相结合3. 实践课安排：数控机床模型操作训练六、教学评价1. 平时成绩：学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。
2. 实践操作考核：学生在实践课中的操作技能表现。
3. 故障诊断与维修报告：学生针对模拟故障进行的诊断与维修报告。
4. 期末考试：包括选择题、填空题、简答题和案例分析题。
七、教学资源1. 教材：数控机床故障诊断与维修教材。
2. 投影仪：用于展示图片、视频等教学内容。
3. 数控机床模型：用于实践操作演示和训练。
4. 故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。
5. 网络资源：查询相关资料、案例分享等。
八、教学进度计划1. 第1-4课时：数控机床概述2. 第5-8课时：数控机床故障诊断与维修方法3. 第9-12课时：数控机床常见故障现象及其原因4. 第13-16课时：故障诊断与维修工具的使用5. 第17-20课时：实践操作训练6. 第21-24课时：故障诊断与维修案例分析7. 第25-28课时：教学评价与总结九、教学总结1. 总结数控机床故障诊断与维修的基本概念、方法及其应用。
数控机床电气系统的故障诊断与维修
数控机床电气系统的故障诊断与维修1. 引言1.1 数控机床电气系统的故障诊断与维修数：208引言：数控机床电气系统作为数控机床的重要组成部分之一，承担着控制和驱动机床运动的关键任务。
在数控机床的运行过程中，电气系统往往会出现各种故障，影响机床的正常操作和生产效率。
对数控机床电气系统的故障诊断与维修具有重要的意义。
为了提高数控机床电气系统的故障诊断与维修效率，必须深入了解常见的电气故障类型，掌握有效的故障诊断流程，熟练运用各种故障检测工具，掌握有效的故障维修技巧，并采取有效的故障预防措施。
2. 正文2.1 常见的数控机床电气故障1. 电路短路：电路短路是指电流在不经过负载的情况下通过电路中的两点之间直接传导，导致电路异常工作或直接损坏元器件的现象。
电路短路可能由于电线老化、接线不当或元器件故障等原因引起。
2. 电压不稳：电压不稳是指电源输入的电压波动较大，无法满足数控机床电气系统的正常工作需要。
电压不稳可能导致设备运行不稳定、电器元件损坏甚至影响整个生产过程。
3. 过载：过载是指电路中负载电流超过元器件或导线额定电流的情况。
过载可能导致设备过热、电子元件烧毁，严重时还会引起火灾等问题。
4. 接地故障：接地故障是指设备或线路中出现接地短路或接地断路的问题。
接地故障可能会引起电流异常、设备损坏，甚至影响操作人员的安全。
5. 元件老化：随着数控机床使用时间的增长，部分电气元件会出现老化，如电容、电阻等元件的值发生变化或损坏，导致电路异常工作或故障。
以上是常见的数控机床电气故障，针对这些问题需要及时进行诊断和维修，以保障设备的正常运行。
2.2 故障诊断流程故障诊断流程是数控机床电气系统维修中非常重要的一环，正确的诊断流程可以有效地缩短故障处理时间，提高维修效率。
下面是数控机床电气系统故障诊断的一般流程：1. 收集信息：首先要了解故障发生的具体情况，包括故障现象、发生时间、工作环境等信息。
还要查看相关的设备手册、电路图等资料。
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。
数控机床系统故障诊断与维修
数控机床系统故障诊断与维修摘要：本文主要介绍了数控机床系统故障诊断与维修相关的知识。
首先，介绍了数控机床的基本概念和应用领域。
然后，探讨了数控机床系统的结构和工作原理，重点介绍了数控系统的主要组成部分。
接着，讨论了数控机床故障的分类和诊断方法。
最后，介绍了数控机床故障维修的基本步骤和注意事项。
关键词：数控机床；系统结构；故障分类；诊断方法；维修步骤正文：一、数控机床的基本概念和应用领域数控机床是一种利用数字控制技术实现数控运动的机床，它可以实现高精度、高效率、高自动化的加工过程。
数控机床广泛应用于航空航天、汽车、电子、微电子、光学等制造领域，成为现代工业生产的重要装备之一。
二、数控机床系统的结构和工作原理数控机床系统主要由数控系统、电气系统、机械系统、液压系统组成。
其中，数控系统是整个系统的核心，它控制着机床的运动、加工和现场控制等操作。
电气系统负责调节机床的电气信号和电动机的转速、转向等参数。
机械系统则是机床的机械部分，包括工作台、主轴、进给机构等。
液压系统主要是用来控制机床液压元件的工作。
三、数控机床故障的分类和诊断方法数控机床的故障分类主要包括电气故障、机械故障、液压故障、数控系统故障等。
诊断方法一般分为四个步骤：信息采集、现象分析、故障定位、原因分析。
四、数控机床故障维修的基本步骤和注意事项数控机床故障维修一般分为五个步骤：现场查看、设备检查、故障排除、恢复正常加工、故障分析。
在进行维修时，需要注意安全措施、操作规程、使用工具等，以避免二次故障的发生。
综上所述，数控机床系统故障诊断与维修是数控技术应用过程中不可避免的一部分，只有熟练掌握故障诊断和维修技巧，才能更好地保障生产效率和质量，为工业现代化做出积极贡献。
五、数控机床系统故障维修的总结与展望数控机床作为现代制造业的重要装备，已成为实现高精度、高效率、高自动化生产的关键技术。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，故障和维修也成为了其使用和维护过程中难以避免的问题。
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、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
数控机床故障诊断与维修
8.逻辑分析仪诊断
第二节 数控系统的自诊断技术 数控系统自诊断的功能 1、动作诊断 2、状态诊断 3、点检诊断 4、操作诊断
二、数控系统的自诊断方法
1.启动诊断 2.在线诊断 （1）接口显示 （2）内部状态显示 （3）故障信息内容 3.离线诊断 4.伺服系统的诊断方法
故障是否重复发生？
2.分析故障原因，确定检查的方法和 步骤。
可采用归纳法和演绎法。
1）要在充分调查现场,把故障问题正确地列 出来。
2）要把所有可能引起故障的原因以及每一 种可能解决的方法全部列出来，进行综合、 判断和筛选。
3）测定故障原因并拟定检查的内容、步骤 和方法。
（二）数控系统故障的诊断和排除
（二）滚珠丝杠螺母副的故障诊断及排除
故障现象 故障原因
1.噪声大 丝杠支承轴承损坏或压盖压合
不好、联轴器松动、润滑不良
或丝杠副滚珠有破损
2. 丝杠运动 轴向预紧太大、丝杠或螺母不灵 活
轴线与导轨不平行、丝杠弯曲
显示故障 2) 无报警显示的故障
数控机床故障的分类
5、按发生的故障的性质分类 1）规律性故障 2) 偶然性故障 6、按伺服故障分类 1）控制部分故障 2）驱动电动机故障 7、按干扰故障分类 1）内部干扰故障 2）外部干扰故障
三、故障机理分析
对象+原因=结果
二、数控机床维修工作的特点
涉及技术门类多 电控系统与机械系统紧密联系 硬件技术与软件技术交融 传统维修方式难以排除故障 新技术广泛应用 数控系统硬件的更新较快 数控机床备件筹集困难 数控系统种类多 数控机床品种多 资料、图样不齐全 现场维修条件不具备
数控机床故障诊断与维修
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。
《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。
数控机床的故障诊断与维修方法
数控机床的故障诊断与维修方法可以说，数控机床是现代制造业的关键设备之一。
在大规模、高度自动化的生产中，数控机床已经成为了不可或缺的设备之一。
然而，在机床使用过程中，机器可能会出现各种各样的故障。
这些故障如果长时间得不到及时的修理和维护，就会对生产造成不良的影响，导致生产效率的降低。
因此，了解数控机床的故障诊断与维修方法是非常重要的。
数控机床的故障类型数控机床的故障类型主要分为机械故障和电器故障两种。
在机械故障方面，机床加工精度下降、工作台行程失灵、主轴转动不平稳等故障都属于机械故障。
而在电器故障方面，常见的故障有伺服电机不能动、单元板件损坏、机床自动停机等情况。
针对不同类型的故障，需要对应不同的故障诊断与维修方案。
数控机床故障诊断方法1. 观察法观察法是最简单、最基础的故障诊断方法。
能够通过对机床外观进行观察，快速地发现机床或附件的损坏情况。
例如，当机床行程出现问题时，观察工作台的移动方向和行程长度是否正确，如果出现问题，那么可以判断是机床机械故障。
2. 测量法对于某些机械故障，观察法并不能准确判断出具体情况，这时就需要使用测量法。
通过测量工具对机床进行相关方面的测量，例如测量轴承间隙，判断轴承是否损坏。
同时，应该注意测量工具的选择，不同的工具能够测量出的故障信息不同。
3. 针对性试验法通过对机床的某个部件或系统进行特定的试验，如果试验结果表明无故障，则证明这部分系统正常工作。
例如，通过对机床伺服电机进行试验，判断这个电机是否正常工作。
通过这种方法找出造成故障的部件。
数控机床故障维修方法1. 找出故障原因对于机床的故障，找到故障原因是非常重要的。
在进行维修之前需要完全确定故障的原因，否则，简单地进行修理也很可能并不能解决问题。
通过对机床进行仔细的检查，可以找出真正的故障原因。
2. 更换或修理损坏部件在找到故障原因之后，就需要对损坏的部件进行检查、更换或修理。
尤其是在机械故障方面，损坏的部件经常需要进行更换。
数控机床常见的机械故障诊断与维修实例
数控机床常见的机械故障诊断与维修实例
1.电机故障：
故障现象：主轴电机反转或转速不能正常调节。
诊断方法：使用万用表测量主轴电机绕组的绝缘电阻，电阻值小于10兆欧时表示绕组内有短路，需更换电机或维修绕组。
维修方法：更换或维修主轴电机。
2.伺服驱动器故障：
故障现象：工作状态不稳定，起动过程中出现抖动、振动。
诊断方法：使用万用表测试伺服驱动器的主电源和控制信号电路。
若电压稳定且电流正常，则可能是驱动器内部故障。
此时可对伺服驱动器进行清洁清理，更换损坏的元件，或更换整个驱动器。
维修方法：更换损坏的元件。
3.导轨滑块故障：
故障现象：导轨滑块工作时出现异常噪声，导轨滑块滑动不畅。
诊断方法：观察导轨滑块表面是否磨损，是否存在异物卡在导轨滑块内部。
如发现表面磨损或异物卡住，可进行更换或清洁。
维修方法：更换或清洁导轨滑块。
4.传感器故障：
故障现象：传感器反应不敏感或不准确。
诊断方法：使用万用表测试传感器的电压信号和线路接触情况。
若信号弱或线路接触不良，则可以重新连接线路或更换传感器。
若传感器内部元件受损，需更换整个传感器。
维修方法：重新连接线路或更换传感器。
C系统故障：
故障现象：CNC系统启动失败或运行出现异常。
诊断方法：使用故障诊断软件对CNC系统进行诊断，或通过现象分析进行问题定位。
根据诊断结果，可尝试重新启动或重新安装CNC系统。
维修方法：重新启动或重新安装CNC系统。
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。
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数控机床故障诊断与维修实验指导书院(系)：机械工程学院教研室：机电一体化教研室课程名称：数控机床故障诊断与维修实验适用专业：机床数控技术（高职）制订日期：2002.12编写人：潘海丽上海第二工业大学一、实验性质和任务《数控机床故障诊断与维修实验》是机床数控技术专业（高职）重要的实践性环节。
本实验的任务是配合《数控机床故障诊断与维修》课程，通过对数控机床上的典型故障进行系统而全面的分析诊断、故障定位与排除故障，理论结合实践地掌握数控机床故障诊断与维修的基本思路、判断原则、基本方法与具体的实施步骤。
二、实训要求本实验中要求学生：1．养成安全、认真、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。
2.确立数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则。
3．学会全面查阅数控机床的技术资料，掌握机床的电气控制系统的组成及其基本原理。
学会在现象与背景的调查与分析基础上归纳总结出一些典型故障的故障特征、故障类型与故障大定位，制作出各种相关的系统框图与相关的动作流程图，以故障流程图来确定诊断与维修的具体步骤。
4.学会应用数控机床自诊断。
初步掌握故障检测与诊断的手段与方法。
初步能进行故障定位。
学会建立故障档案。
5．按实验环节递交报告，最后递交数控机床故障诊断与维修的总结报告。
三、实验内容与学时安排总学时为8学时。
选做3-4个实验项目实验一修前技术准备2学时实验二计算机模拟故障分析2学时实验三机床电器故障诊断2学时实验四自诊断——参数与诊断画面的调用2学时实验五PLC程序法、接口信号法与信号追踪法4学时实验六故障综合分析与与故障档案的建立4学时四、本实验与其它课程关系相关前修课程：数控机床、典型数控系统、可编程控制器、数控机床编程、数控机床伺服系统、数控机床电器、微机原理及其应用。
五、教材及参考书教材：数控机床故障诊断与维修实验指导书参考书：《数控机床故障诊断与维修》《MNC863T数控系统规格、操作说明》《MNC863T数控系统连接与维修说明》《MNC863T数控系统电气使用说明书》《MNC863T电气原理图》《MNC863T数控车床使用说明书》《SINUMERIK802S技术手册》、《用户手册》、《简明安装调试手册》实验一修前技术准备一、实验目的本实验项目目的是培养学生阅读技术资料能力；概括总结能力；勾画系统框图的能力。
为后续实验作技术准备。
二、实验要求通过本实训项目，要求学生1.了解数控设备维修与故障诊断前必须进行的技术准备的内容。
学会全面查阅技术资料——操作说明、维修手册、电气原理图与连接手册，了解数控机床的使用条件（工作环境条件、电源与接地要求）。
2.通过构思与画出MNC863T及其RS系统数控机床电器与电气连接框图，熟悉数控机床的常用电器的使用条件、功能、部位及其连接关系。
3.再通过实际MNC863T数控车床上的对照与认识，熟悉数控机床的基本结构与组成，勾画闭环控制系统框图。
三、实验内容与步骤1．认真全面地查阅MNC863T数控车床与RS系统数控机床技术资料，概括机床结构与控制系统特点，以及使用要求。
2．画出相应的电器与电气连接框图，熟悉数控机床的常用电器的使用条件、功能、部位及其连接关系。
3．对照两个数控车床上的电器与系统结构，画出该机床的半闭环控制系统框图。
四、注意事项1．爱护并保管好借用的技术资料。
不许在资料上涂写。
2．明确实验要求，按要求完成实验内容。
3．独立完成概括总结、两张框图以及实验报告。
五、实验报告要求1．技术资料阅读的概括总结，包括机床使用要求、对电源与接地、防强电干扰的措施。
2．分别画两台机床的电器与电气连接框图，并对控制电器的功能与常见故障分析。
3．画出该机床的半闭环控制系统框图。
并利用所学知识来总结：4.哪些故障是属于位置环故障？哪些故障是速度环故障？2）有哪些控制类型的故障现象？故障类型与可能的故障部位？常用的诊断方法？3）哪些独立单元是开关量输入？哪些是模拟量输入？哪些环节传递数字脉冲信号？4）哪些器件易发生故障？故障机理是什么？5.体会。
实验二计算机模拟故障分析一、实验目的：通过计算机模拟故障分析，熟悉数控机床常见故障诊断的正确思路、基本步骤步骤与基本方法。
二、实验要求：在模拟故障分析中，必须积极思考每一步骤进行的基本原则与思路。
弄清每一项目所采用的方法。
并且，归纳出总结项目的共性与个性。
三、实验内容与步骤：实验内容：模拟实验一MNC863T系统21#报警（伺服没准备好）模拟实验二MNC863T系统一开机即出现22#报警（位置环报警）模拟实验三MNC863T系统CRT无显示无任何报警。
模拟实验四MNC863T系统X轴超程报警，机床中止运行模拟实验五MNC863T系统刀架弹起不转。
换刀流程图，相关系统组成框图(以后在“修前调查”中加上“Turrent报警”，资料p98)实验步骤：按计算机上提示进行。
四、注意事项：用鼠标点击翻页！五、实验报告要求1．对每一个模拟故障分析，画出判别流程图。
指出故障特征、故障类型与采用的基本方法。
对实验中采用的每一种诊断方法进行简述。
2．归纳出总结模拟故障及其分析中的共性与个性。
实验项目三机床电器故障诊断一、实验目的：了解机床常用电器的主要故障与主要分析方法二、实验要求：根据机床常用电器的结构与工作原理，来分析可能出现的常见故障及其表现（故障现象）三、实验内容与步骤：1．要求了解对空气断路器、熔断器、继电器、接触器、电磁阀、电磁离合器与电磁抱闸、电动机等的结构与工作原理。
2．分类总结它们的主要故障及其相关可能表现的故障现象。
3．总结常用分析故障的方法。
四、注意事项：：注意安全；不要扩大故障；不要损坏实验装备。
五、实验报告要求1.分类画出常用电器的结构与工作原理的简单示意图。
2.总结它们的主要故障、相关可能表现的故障现象及其常用分析故障的方法。
实验四自诊断——参数与诊断画面的调用一、实验目的：认识并学会正确使用数控机床的自诊断与参数的各种画面。
二、实验要求：根据故障现象或报警内容，充分利用参数法与系统的自诊断功能来分析故障。
三、实验内容与步骤：故障现象一：802S系统程序中断、X轴限位报警（p23软限位、诊断-调试）故障现象二：802S系统跟随误差过大报警（诊断-维修信息）故障现象三：MNC863T系统主轴不转，无报警显示。
（主轴D/A输出设定与增益倍率选择）故障现象四：MNC863T系统04#报警（限位报警）（即超程报警）故障现象五：MNC863T系统23#报警（跟随误差过大报警）故障现象六：MNC863T系统无论运行或静止状态，X轴电机都发生激烈的极高频振动。
故障现象七：MNC863T系统加工精度低。
故障现象八：MNC863T系统机床通电后，不能启动。
无报警显示。
四、注意事项：只许阅读各画面的内容，不许自行修改系统的任何数据。
五、实验报告要求1．画出故障分析判断的流程图。
对故障现象七与八可画粗略的判别流程图。
2．针对每一故障现应该先查哪些参数？为什么？3．在上述故障现象中分析中，你是如何充分利用自诊断的？查哪些参数的实时状态参数？4．总结一下：1）怎样的故障先查参数？2）软件故障成因。
3）哪些故障现象应该选用PLC程序法？实验五PLC程序法、接口信号法与信号追踪法一、实验目的：熟悉PLC常见报警的自诊断。
练习PLC程序法、接口信号法与信号追踪法二、实验要求按PLC自诊断与维修说明书的提示，以分析的基本原则与正规步骤，建立诊断流程图。
合理选择方法，来分析故障，并提出故障的排除方法。
三、实验内容与步骤（选做2个）实验内容：MNC863T数控车床：故障现象一：频繁停机维修p13故障现象二：09#急停报警停机。
故障现象三：一开机即出现X轴不能进给，面板显示“进给保持”。
故障现象四：程序运行中断，无报警显示。
维修p14故障现象五：X轴不能启动，20#报警（过载报警）。
RS数控机床：指令脉冲信号断路故障编码器报警步进系统高速时丢步步进电机缺相运行驱动器故障刀架失控旋转不停找不到刀超程报警，机床中止运行。
X轴不转动，无报警显示。
X轴伺服暴走步进系统的低频共振1．认真观察与分析故障现象，查阅有关技术资料，充分掌握故障信息，找出故障特征。
2．根据系统工作原理与故障机理，判断故障类型，并进行故障大定位。
3．画出相关的系统框图（如有重复，可注明“见实验？故障现象？的系统框图”，不必重画），罗列所有可能的成因，按最有可能出现的成因——先一般后特殊的原则，以及其它原则，确定步骤——以诊断流程图来说明分析步骤。
4．为确定故障点，先选用合理的方法。
必须指出方法的名称与相关的步骤。
5．说明必须调用的诊断画面名称以及信号状态或接口状态参数的名字地址与两种状态。
如果是PLC程序法，需要画出相关的梯形图或动作流程图，以利于确定程序中止在哪一步。
6．列出状态对比表，判出故障点。
7．指明采用什么方法，合理地进行故障点测试。
8．故障定位。
9．建议如何可排除故障，恢复设备。
四、注意事项：报警点 故障点。
一种报警，可以对应不同的多种故障成因（机理）。
故障点往往受上位器件状态控制，需结合独立单元法与信号追踪法进行分析。
五、实验报告要求1．记录实验步骤中所做的工作内容。
2．在上述故障现象中分析中哪些故障现象需要重演故障？为什么？重演故障之前应该注意什么？3．写出PLC程序法中的基本步骤。
对应用该方法的故障分析时，需列出状态对比表。
4．总结并回答下列问题：1）PLC装置处于停止状态时出现报警，该如何处理？（参见教材p141）2）程序运行中断，无报警显示时，应该先做些什么观察与检查？3）当出现的报警是操作信息时，该如何处理？（参见教材p141）实验六典型故障综合诊断与与故障档案的建立一、实验目的1.认识数控机床本体电气功能器件的常见故障现象。
学习应用常规检查法、试探交换法、短路销法、测量比较法、信号强制法与接口信号法诊断，予以故障定位。
2.认识并诊断主轴各类故障。
综合应用现象分析法、信号追踪法、以及试探交换法等分析有关主轴各类故障。
学习主轴系统与驱动系统的异常振动与噪声的诊断方法，了解机械故障诊断的双特征法。
3.学习伺服超差的分析与排除的一般方法。
4.认识与掌握监测系统及反馈环节的构成、常见故障与成因。
尤其是分析传感器部分的常见故障的现象，检查并排除故障。
5.综合各诊断方法，并学习故障档案的建立方法。
二、实验要求根据故障现象与报警提示，画出相关部分的系统框图。
按数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则，画出故障判别流程图，采用合理的分析方法进行诊断，予以故障定位。
三、实验内容与步骤实验内容：MNC863T数控车床故障现象一：任何方式都无法启动X轴无报警显示。
（失控现象）维修手册p12故障现象二：MNC853T数控车床机床通电后不能动作，无报警显示。
维修p10故障现象三：X轴运动速度单向不稳、时而21#报警。