第五章数控机床机械故障诊断与维修
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教案
数控机床故障诊断与维修第一章：数控机床概述1.1 课程简介本章主要介绍数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。
使学生了解数控机床的发展历程，掌握数控机床的基本组成和原理，为后续故障诊断与维修课程打下基础。
1.2 教学目标了解数控机床的基本概念和分类掌握数控机床的特点和应用范围掌握数控机床的基本组成和原理1.3 教学内容1.3.1 数控机床的基本概念和分类数控机床的定义数控机床的分类1.3.2 数控机床的特点和应用范围数控机床的特点数控机床的应用范围1.3.3 数控机床的基本组成和原理数控机床的基本组成数控机床的工作原理1.4 教学方法讲授法案例分析法1.5 教学评价课堂问答课后作业第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 课程简介本章主要介绍数控机床故障诊断与维修的基本原理，包括故障诊断的方法、故障类型及维修策略。
使学生掌握故障诊断与维修的基本思路，提高数控机床的维护能力。
2.2 教学目标掌握数控机床故障诊断与维修的基本原理了解故障诊断的方法掌握故障类型及维修策略2.3 教学内容2.3.1 数控机床故障诊断与维修的基本原理故障诊断与维修的意义故障诊断与维修的基本原理2.3.2 故障诊断的方法直观诊断法参数诊断法信号诊断法2.3.3 故障类型及维修策略故障类型维修策略2.4 教学方法讲授法案例分析法讨论法2.5 教学评价课堂问答课后作业小组讨论第三章：数控机床电气系统故障诊断与维修3.1 课程简介本章主要介绍数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧。
使学生掌握电气系统故障诊断与维修的基本流程，提高数控机床电气系统维修能力。
3.2 教学目标掌握数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧熟悉电气系统故障诊断与维修的基本流程3.3 教学内容3.3.1 数控机床电气系统故障诊断与维修方法故障诊断与维修的一般方法电气系统故障诊断与维修的特殊方法3.3.2 电气系统故障诊断与维修的基本流程故障诊断与维修的准备工作故障诊断与维修的实施步骤故障诊断与维修的注意事项3.4 教学方法讲授法案例分析法实践操作法3.5 教学评价课堂问答课后作业实践操作评分第四章：数控机床机械系统故障诊断与维修4.1 课程简介本章主要介绍数控机床机械系统故障诊断与维修的方法和技巧。
数控机床故障诊断与维修方法(PPT35页)
数控机床故障诊断与维修方法 一般由于工作电压偏低或偏高；
数控系统通电后，系统自诊断软件会对系统最关键的硬件和控制软件检查，如CPU ，RAM，ROM等芯片，I/O口及监控软件，如果正 常，将进入正常操作界面。 数控机床故障诊断与维护特点和必要性 数控机床故障诊断与维修方法 分析 在查维修手册该报警为CPU 处理出错。 是可能出现上述故障的.
故障排出
• 可通过强压交流接触器的衔铁，观察刀架 是否转动。如果转动，则主电路没有问题。
• 如果不转动，则要去检查主电路，可以通 过用万用表的电压法去测量。
• 也可以通过观察直流继电器，在接受信号 时，指示灯是否会亮，如果不亮，则直流 继电器无法接受到系统的信号。此时可去 测量该信号线的通断或是否松焊。
电气故障排出方法
• 一般来说，正常使用的数控机床，不会出 现很大的电气故障。当出现故障时，系统 或变频器、伺服驱动器都会有对应的提示， 此时我们可以参考系统说明书，变频器的 说明和伺服驱动的说明书，找到对应的报 警信息，做到有针对性的排出故障。
以下为数控机床的常用的故障诊断方法
• 第一节 故障诊断的常用方法
电气故障
• 电气故障是指电气控制系统出现的故障， 主要包括数控装置、PLC控制器、伺服单元、 CRT显示器、电源模块、机床控制元件以 及检测开关的故障等。这部分的故障是数 控机床的常见故障，应该引起足够的重视。
• 我们重点来讲解电气故障。
电气故障的排出方法
为了更好地排出电气故障，我们最好能够理 解数控机床是如何进行电气线路安装的， 能够分析其电气原理图，这样对故障排出 很有帮助。
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。
数控机床机械结构的故障诊断与维修课件 (一)
数控机床机械结构的故障诊断与维修课件(一)数控机床机械结构的故障诊断与维修课件数控机床作为现代加工制造的重要设备之一，在生产制造领域中得到了广泛的应用。
机床的机械结构是机床的重要组成部分，是保障机床正常运转的关键。
然而，在使用过程中，难免会出现机械结构部分的故障，给机床的运行带来一定的影响。
因此，建立数控机床机械结构的故障诊断和维修课件，对于维修工程师以及设备维护保养人员具有很大的意义。
一、课件的结构和内容1、故障种类分类及诊断方法——通过分类故障种类，将机床常见故障归纳。
针对每个故障，列出对应的诊断方法和操作步骤。
2、机床常见故障案例分析——通过案例分析的方式，深入挖掘机床故障的危害和修复方式。
3、机床维修技术——在阐述机床维修技术的同时，将机床的加工原理和结构设计作为课件的重点，让维修人员对机床有更深入和全面的认识。
二、教学目标和教学方法1、教学目标——将课件应用于机床故障的现场修复，旨在让学员能够快速定位机床故障部分，并采取有效措施修复故障。
同时也在突出防范机床故障发生和保养方面留下重音。
2、教学方法——实践教学法、故障分析法和问题解决法。
学员将通过参观、操作和分析故障案例等方式，掌握机床的故障诊断和维修技能，提升自己的技术能力和实际工作经验。
三、课件的优点和局限性1、优点（1）定位更准确——机床故障定位较为复杂，使用课件能够快速定位故障区域，减少误判数量。
（2）时间更短——针对机床故障的修复时间较长，定期使用课件能够快速提高设备运行效率，减少生产的停顿时间。
（3）成本更低——故障修复的成本较高，而使用课件可以降低成本，提高维修人员的维修效率和服务水平。
2、局限性（1）适用性差——课件适用于常见故障的修复，对于比较复杂或未经过尝试的故障，学员需要进行专门的调试和处理。
（2）难度限制——课件的使用需要一定的机械和电气维修技能，对于没有相关经验的修理人员，可能不容易理解。
（3）维护和更新较麻烦——课件需要经常维护和更新，需要对设备的技术维修工程师进行专门培训。
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。
数控机床故障诊断和维修项目--数控机床机械故障诊断和排除共张课件 (一)
数控机床故障诊断和维修项目--数控机床机械故障诊断和排除共张课件 (一)随着工业化的不断深入，数控机床已经成为现代工业的重要装备之一。
然而，由于工作强度和运转环境等原因，数控机床也会出现机械故障，影响产能和生产效率。
因此，数控机床的故障诊断和维修工作十分关键，特别是在追求高效率、高质量的现代制造业中。
下面，笔者将以“数控机床机械故障诊断和排除”的课件为基础，向读者介绍数控机床故障诊断和维修项目。
第一部分：常见故障诊断与排除1.打滑故障这种故障可能来自于机床轴承不好或轴承过度磨损，其表现是发出异常的响声。
我们可以加注适量的润滑油和拆除或更换轴承来排除这种故障。
2.刀具斜 wear 故障由于加工中心坐标轴的松动，刀具折断，行程出现干扰等原因，刀具会出现斜 wear 现象。
这种情况下，我们需要校准机床轴的坐标中心，安装/更换刀具，或重新设置机床运行的行程，以确保正常运行。
3.过热机器长时间工作或环境过热会导致机器部件过热。
此时，我们可以使用散热装置以保证加工精度和材料质量。
4.电气故障电气故障是数控机床最常见的故障之一。
在出现电气故障时，我们需要检查与电气问题有关的电缆线是否完好无损，电气部件是否正常运转，以及电路板是否破损烧毁等。
第二部分：学习方法和技巧1.了解数控机床的基本结构就像了解一位人类的内部结构能够帮助找到他身体上的问题一样，在解决数控机床故障问题时，我们应该首先了解机床的基本结构，包括总体结构、主要零部件和部件功能等。
2. 学习“四象限法”当了解基本结构后，我们可以学习解决常见故障的方法。
在机床故障诊断中，一种重要的方法是“四象限法”。
在使用这个方法时，我们需要将机床的四个象限（机械部分、液压系统、气动系统和电气系统）逐一排查，以找出故障所在。
3. 修订检查单了解常见故障并利用好工具是很重要的，但是它们肯定不足以满足所有的维修需求。
因此，我们需要不断修订和更新检查单，以列出所有常见故障的处理方案。
《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。
（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文
（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文职业技术学院2011届毕业生毕业论文数控机床故障的诊断和维修院系：专业：姓名：学号：提交日期：目录一、摘要二、内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求二、数控机床故障的分类与特点三、数控机床机械结构的故障诊断四、伺服系统的故障诊断五、数控机床电气控制的故障诊断六、数控机床故障诊断及维护的基本要求七、数控机床故障诊断及维护实例三、总结数控机床故障的诊断和维修[一]摘要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要产生各种故障，关键的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。
[二]内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求1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，都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，实时自动地对数控装置、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。
脱机诊断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。
脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。
远程诊断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的诊断技术。
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。
2数控机床故障的实用诊断方法①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
数控技术方案第5章(华科版)
03
数控编程基础与加工工艺
数控编程基本概念及步骤
数控编程定义
将零件的加工信息按照数控系统规定的代码和格式 ，编制成加工程序的过程。
数控编程步骤
分析零件图、确定工艺过程、计算刀具轨迹、编写 加工程序、程序校验与修改。
数控编程分类
手工编程和自动编程。
加工工艺分析与设计原则
80%
04
数控系统硬件组成与功能实现
输入输出设备及其作用
输入设备
将加工信息输入到数控系统中 的设备，如键盘、纸带阅读机 等。
输出设备
将数控系统内部的信息输出到 外部设备，如显示器、打印机 等。
作用
实现人机交互，使得操作人员 能够方便地对数控系统进行控 制和监视。
控制器和执行器原理及选型方法
控制器原理
实施维修保养计划
按照计划对机床进行定期检查和保养，包括清洗、 润滑、紧固、调整等操作，确保机床处于良好的 工作状态。
记录和评估
详细记录维修保养的过程和结果，对维修保养的 效果进行评估和反馈，为后续的维修保养工作提 供参考和改进方向。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
数控技术基本概念 介绍了数控技术的定义、发展历 程、基本原理和分类等基础知识。
检测机床液压系统的压力变化，保证加工 过程的稳定性。
温度传感器
选型方法
检测机床各部位的温度变化，防止过热影 响加工精度。
根据检测对象和测量要求，选择合适的传 感器类型，并考虑其精度、响应速度、抗 干扰能力等因素。
05
数控软件编程与调试技巧
软件编程环境搭建及FANUC、SIEMENS等，并配置相应的硬 件环境，如计算机、数控控制器等。
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
3．离线诊断 离线诊断是指数控系统出现故障后，
5.2.2 导轨副的维修 导轨副是数控机床的重要执行部件，主要有滚动导轨、静
压导轨、贴塑导轨等 1．导轨副的维护
（1）间隙调整 导轨副维护的一项重要工作是保证导轨面之间具有合理的间隙
1）压板调整间隙 2）镶条调整间隙 3）压板镶条调整间隙
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
图5-4 压板调整间隙 a)修复刮研式 b)镶条式 c)垫片式
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撰责主电制稿任子编作教编：师 辑…：………（以姓氏为序）
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5.2 数控机床进给传动部件故 障的维修
5.2.1 滚珠丝杠螺母副的维修 5.2.2 导轨副的维修 作业
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
进给传动系统的故障大部分是由于运动质量下降造成 的，例如，运动质量下降会导致机械执行部件不能到达 规定的位置、定位精度下降、反向间隙过大、机械出现 爬行、轴承磨损严重、噪声过大、机械摩擦过大等问题 。因此，故障的诊断和排除，经常是通过调整各运动副 的预紧力、调整松动环节、调整补偿环节等排除故障， 以达到提高运动精度的目的。
2）将机床操作面板上的工作方式开关置于增量方式（INC）的×10 档，轴选择开关置于Y轴档，按“-”方向进给键，观察千分表读数 的变化。理论上应该每按一下，千分表读数增加10μm。在补偿掉 反向间隙的情况下，每按一下“+”方向进给键，千分表的读数应 减掉10μm。经测量，Y轴“+、-”两个方向的增量运动都存在不规 则的偏差。
数控机床的故障排除后通常分两大步进行通电试车 1．自动状态试验 2．正常加工试验
5.1.6 维修调试后的技术处理
认真填写维修记录，列出有关必备的备件清单，建立 用户档案
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
复习思考题： 1.数控机床机械故障诊断主要包括哪些内
容? 2.数控机床故障通常分为哪几种类型? 3.数控机床的常见故障排除方法?
（3）导轨的润滑
1)导轨面上进行润滑后，可降低摩擦，减少磨损，并且可防止导轨面锈蚀 2)导轨常用的润滑剂有润滑油和润滑脂
（4）导轨的防护
为了防护切削、磨粒（切屑）或冷却液散落在导轨面上而引起磨损、擦伤和 锈蚀，导轨面上应加可靠的防护装置
常用的有刮板式、卷帘式和叠层式防护罩，大多用于长导轨上
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床进行定期检修时。
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
5．备件替换法 例5 一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机
床，其PLC采用S5—130w/B，一次发生故障时，通过CNC 装置PC功能输入的R参数，在加工中不起作用，不能更 改程序中R参数的数值。通过对CNC装置工作原理及故障 现象的分析，认为PLC的主板有问题，与另一台数控机 床的主板对换后，进一步确定为PLC主板的问题。经专 业厂家维修，故障被排除。
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.1 数控机床故障分类 1．按故障发生的部位分类
（1）主机故障 主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度低、运行 阻力大、机械部件不动作、机械部件损坏等等
主机常见的故障主要有 1）因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的
机械传动故障。 2）因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.2、数控机床故障诊断的原则 1).先外部后内部 2).先机械后电气 3).先静态后动态 4).先简单后复杂
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.3 数控机床的故障诊断技术 1．起动诊断 起动诊断是指CNC装置每次从通电开 始，系统内部诊断程序就自动执行诊断 2．在线诊断
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修 （3）滚珠丝杠螺母副的润滑 （4）滚珠丝杠螺母副的保护 （5）滚珠丝杠螺母副的故障诊断及排除
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
垫片调整式
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螺纹调整式
齿差调整式
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
2．初始化复位法 例2 一台数控车床当按下自动运行键，计算机拒不执行
加工程序，也不显示故障自检提示，显示屏幕处于复位 状态（只显示菜单）。有时手动、编辑功能正常，检查 用户程序、各种参数完全正确；有时因记忆电池失效， 更换记忆电池等，系统显示某一方向尺寸超量或各方向 的尺寸都超最大尺寸（显示尺寸超过数控机床实际能加 工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸）。排除 方法：采用初始化复位法使系统清零复位（一般要用特 殊组合健或密码）。
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பைடு நூலகம்
5.1 数控机床机械故障诊断方法
4．功能程序测试法 功能程序测试法常应用于以下场合： （1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当
、还是数控系统故障引起。 （2）数控系统出现随机性故障，一时难以区别是外来干
扰，还是系统稳定性不好。 （3）闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
6．交叉换位法
例6 一台数控车床X轴向进给正常，Z轴向进给出现了振
动、噪音大、精度差，采用手动和手摇脉冲进给时也是 如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常，怀
疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将 Z轴电动机引线换到X轴电动机上，X轴电动机运行正常 ，说明Z轴电动机引线正常；又将X轴电动机引线换到Z 轴电动机上，故障依旧；可以断定是Z轴电动机故障或Z
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
3．自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控 系统的硬件和软件的工作状态
（1）硬件报警指示 （2）软件报警指示
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
例3 AX15Z数控车床，配置FANUC 0TE—F系统，故障显示 ： FS10TE 1399B ROM TEST：END RAM TEST：测试未能通过 CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。 RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参 数丢失或电池接触不良引起的参数丢失，经检查故障原 因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现 上述故障现象。
3）找一粒滚珠置于滚珠丝杠的端部中心，用千分表的表头顶住滚珠 ，如图5-10b所示。将机床操作面板上的工作方式开关置于手动方 式（JOG），分别按Y轴“ +、-”的进给键，主轴沿Y轴“+、-”方 向连续运动，通过观察千分表读数无明显变化，故排除滚珠丝杠 轴向窜动的可能。
轴机械故障。测量电动机引线，发现一相绕组开路。修 复步进电动机，故障排除。
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
7．参数检查法 例7 一台数控铣床上采用了测量循环系统，这一功能要
求有一个背景存储器，调试时发现这一功能无法实现。 通过检查发现，确定背景存储器存在的数据位没有设定 ，经设定后该功能正常。
要求范围内，故可排除由于参数设置不当引起故障的因素。
2）检查Y轴进给传动链。该机床Y轴进给传动链如图5-9所示
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图5-9 Y轴进给传动链
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
从图5-9中可以看出，传动链中任何连接部分均有存在间隙或松动的 可能，均可引起位置偏差，从而造成加工零件尺寸超差
通过以上分析作如下诊断： 1）如图5-10a所示，将一个千分表座吸在横梁上，表头对准主轴并可
沿Y轴的“-”方向运动，找正时使表头压缩到50μm左右，然后把 表头复位到零。
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图5-10 安装千分表方式 a)测量径向偏差 b)测量轴向偏差 1—轴 2—滚珠丝杠 3—滚珠 4—千分表
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
数控系统制造厂家或专业维修中心利用专 用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱 机）检查. 4．现代诊断技术 （1）通信诊断 （2）自修复系统
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5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.4 数控机床的常见故障排除方法 1．直观检查法 (1)询问法 (2)目视法 (3)触摸法 (4)通电法
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
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图5-5 镶条调整间隙 a)等厚度镶条 b)斜镶条
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
图5-6 压板镶条调整间隙
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5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
（2）滚珠导轨副的预紧
1）采用过盈配合法 2）采用调整法
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
从数控机床控制的角度来说，零件在Y轴方向的尺寸偏差是由机床的Y
轴在进给过程中产生的偏差所造成。该机床数控系统为SINUMERIK
810M，伺服系统为SIMODRIVE 611A驱动装置，Y轴进给电动机为带
内装式ROD302编码器的1FT5交流伺服电动机。 1）通过检查Y轴有关位置参数（如反向间隙、夹紧允许误差等）均在
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