数控机床维修实训报告

数控机床维修

专业：机械制造与自动化

班级：09机电1班

姓名：韩亚超、武占国、韩丁

郑磊、费东升、赵一凡

项目一：数控机床维修基础训练

——工具、量表使用、系统接线

实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101

实训目的：了解数控机床维修工具、量表使用，系统接线

实训内容：工具、量表使用、系统接线

实训步骤：

一、常用的数控机床维修工具

1．拆卸及装配工具

(1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。

(2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。

(3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。

(4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。

(5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。

(6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具。

(7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。

(8)拉开口销扳手和销子冲头。

2．常用的机械维修工具

(1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。

(2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。

(3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。

(4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0．001mm。

(5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2′和5′两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。

二、常用的数控机床维修仪表

1．百分表：百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。

2．杠杆百分表：杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。

3．千分表及杠杆千分表：千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。

4．比较仪：比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。

5．水平仪：水平仪是机床制造和修理中最常用的测量仪器之一，用来测量导轨在垂直面内的直线度、工作台台面的平面度以及零件相互之间的垂直度、平

行度等，水平仪按其工作原理可分为水准式水平仪和电子水平仪。水准式水平仪有条式水平仪、框式水平仪和合像水平仪3种结构形式。

6．光学平直仪：在机械维修中，常用来检查床身导轨在水平面内和垂直面内的直线度、检验用平板的平面度，光学平直仪是当前导轨直线度测量方法中较先进的仪器之一。

7．经纬仪：经纬仪是机床精度检查和维修中常用的高精度的仪器之一，常用于数控铣床和加工中心的水平转台和万能转台的分度精度的精确测量，通常与平行光管组成光学系统来使用。

8．转速表：转速表常用于测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据之一，常用的转速表有离心式转速表和数字式转速表

项目二：主轴故障诊断与维修

——主轴编码器、变频器、主轴转向的故障诊断与维修实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101

实训目的：了解数控机床主轴编码器、变频器的功能和主轴转向的故障诊断与维修

实训内容：主轴编码器、变频器、主轴转向的故障诊断与维修

实训步骤：

一、主轴编码器工作原理：

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

作用：主要控制机床主轴的转速，正反转，和主轴定位

二、主轴变频器工作原理：

变频器必须有以下性能:（1）宽调速范围，且稳速精度高;（2）低速运行时，有较大力矩输出;（3）加减速时间短;（4）过载能力强;（5）快速响应主轴电机快速正反转以及加减速。

其中变频器与数控装置的联系通常包括:（1）数控装置给变频器的正反转信号;（2）数控装置给变频器的速度或频率信号，可以通过通讯给定或模拟给定；（3）变频器给数控装置的故障等状态信号。所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置，数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置，以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。

三、主轴故障：

一般轴的故障有以下几种：1.轴走位精度失准。2.轴回位报警（超程或回零报警包括不能回位或直接报警）。3.轴走位部分距离精度失准，其他位置完好。

4.轴行进到一定位置卡死。

5.轴持续一个方向走位精准，反向位移失准后持续反向不失准。

解除方法（对应）：1.检查滚珠是否有脱落，或间隙变大！2.检查限位器开关是否卡异物抱死，每个轴都有3个限位器，前后各一，后面附带回零限位器，有的机床没回零功能就没有,限位器是弹跳的，风枪吹净后抱拆下用手上下回压，不行就换新的。3.轴磨损，换轴！4.钢珠脱落或传动钢珠套内有异物，清晰配齐钢珠！5.轴与连接装置螺钉松动或脱落，从新安装即可！

主轴不能定向或定向不到位：

在检查定向控制电路设置和调整，检查定向板，主轴控制印刷电路板调整的同时，应检查位置检测器（编码器）是否不良，此时测编码器输出波形。

项目三：进给故障诊断与维修

——伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速开关及限位

开关的诊断与维修

实训时间及地点：第八周第九周，第一实验楼101

实训目的：掌握伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速开关及限位开关的诊断与维修实训内容：伺服电路、伺服电机及位置检测装置、减速开关及限位开关的诊断与维修

实训步骤：

一、数控机床主轴伺服系统故障检查及维修

a．利用直观法判断数控机床故障的可能部位并排除

b．利用数控系统的硬件（如：控制单元、变频器、电源单元和伺服单元等部件）报警功能判断数控机床故障的可能部位并排除

c．利用数控系统的软件（如：自诊断功能）报警功能判断数控机床故障的可能部位并排除

d．利用状态显示功能（如：PLC的I/O接口信号）报警功能判断数控机床故障的可能部位并排除

e．在发生故障时能通过及时核对数控系统参数来判断数控机床故障的可能部位并排除

f．利用备件置换法来判断数控机床故障的可能部位并排除

g．掌握数控系统信息维护方法

h．掌握数控系统参数设置方法及报警文本编写方法

i．能通过仪器仪表检查数控机床故障点

电子工业的飞速发展，使各种集成度高、性能先进的调速驱动层出不穷，给数控机床的更新换代提供了有利条件，但对于目前大中型企业还无法将旧数控机床全部改造的现实，修理旧的驱动系统，仍是维修战线上的一项艰巨任务。在维