数控机床故障诊断与维修

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。