数控机床故障诊断与维修维修作业汇总含答案

第一次作业1、刀库及换刀机械手的维护答：1）用手动方式往刀库上装刀时，要保证装到位，检查刀座上的锁紧是否可靠；2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞；3）采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上顺序是否正确，其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故的发生；4）注意保持刀具、刀柄和刀套的清洁；5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作；6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作，检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常及时处理。

2、7S的内容答：整理:增加作业面积;物流畅通、防止误用等。

整顿:工作场所整洁明了，一目了然，减少取放物品的时间，提高工作效率，保持井井有条的工作秩序区。

清扫:清除现场内的脏污、清除作业区域的物料垃圾。

清洁:使整理、整顿和清扫工作成为一种惯例和制度，是标准化的基础，也是一个企业形成企业文化的开始。

素养:通过素养让员工成为一个遵守规章制度，并具有一个良好工作素养习惯的人安全:保障员工的人身安全，保证生产的连续安全正常的进行，同时减少因安全事故而带来的经济损失。

节约:就是对时间、空间、能源等方面合理利用，以发挥它们的最大效能，从而创造一个高效率的，物尽其用的工作场所。

第二次作业1、简述数控机床的常见故障排除方法。

①直观检查法，是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，确定故障范围，可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上，然后再进行排除。

②初始化复位法，一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，或对系统进行初始化清除。

③自诊断法，利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分。

④功能程序测试法，是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上，如纸带和磁带等。

在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。

⑤备件替换法，用好的备件替换诊断出坏的线路板，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。

2、简述数控机床日常维护的基本要求。

（1）数控设备的使用环境（2）良好的电源保证（3）制定有效操作规程（4）充分利用（5）冷静对待机床故障，不可盲目处理（6）数控机床配置必要的附件和刀具(7)加工前的准备(8)数控系统的维护第三次作业1、简述数控机床工作原理。

1、按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。

2、数控机床在故障排除阶段应该遵循哪些原则？答：应该遵循以下原则：（1）先外部后内部（2）先检查后通电（3）先机械后电气（4）先简单后复杂第四次作业1、简述数控系统软件的特点。

（1）CNC装置的多任务性，数控加工时，CNC装置要完成许多任务，在多数情况下，管理和控制的某些工作必须同时进行。

（2）并行处理，是指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。

单CPU的CNC装置中，主要采用CPU分时共享的原则来解决多任务的同时运行。

（3）实时中断处理，CNC系统的中断管理主要靠硬件完成，而系统的终端结构决定了软件结构。

而CNC系统有外部中断、内部定时中断、硬件故障中断和程序性中断等几种类型。

2、数控车床的性能验收项目有哪些？（书上有答案）（1）手动功能检验（2）控制功能检验（3）机床噪声试验（4）空运转振动试验（5）温升检验第五次作业1、模拟主轴与串行主轴的区别是什么？答模拟主轴模拟量是0～10而串行主轴是通过串行通信传输的内部数字信号。

主轴驱动装置中模拟主轴的是模拟量控制的主轴驱动，而串行主轴的是数控系统专用的主轴驱动装置，在主轴电动机方面模拟主轴是普通的三相异步电机而串行主轴是专用的主轴伺服电动机。

2、简述工作台运动方向的控制当数控装置发出的进给脉冲是正向时，经驱动控制线路之后，步进电动机的定子绕组按一定顺序依次通电、断电。

当进给脉冲是反向时，定子各相绕组则按相反的顺序通电、断电。

因此，改变进给脉冲的方向，可改变定子绕组的通电顺序，使步进电动机正转或反转，从而改变工作台的进给方向。

第六次作业1、简述数控伺服系统的组成。

数控伺服驱动系统按有无反馈检测元件分为开环和闭环（含半闭环）两种类型。

开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成。

2、简述数控伺服系统的作用。

驱动控制单元的作用是将进给指令转化为执行元件所需要的信号形式，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移。

闭环（半闭环）伺服系统由执行元件、驱动控制单元、机床，以及反馈检测元件、比较环节组成。

位置反馈元件将工作台的实际位置检测后反馈给比较环节，比较环节将指令信号和反馈信号进行比较，以两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动工作台运动。

第七次作业1、简述工作台进给速度的控制若数控装置发出的进给脉冲的频率为f，经驱动控制线路后，转换为控制步进电动机定子绕组的通电、断电的电平信号变化频率，由于转速ω=60fδ（δ为脉冲当量），所以定子绕组通电状态的变化频率决定步进电机转子的转速。

该转速经过丝杠螺母副传递之后，转化为工作台的进给速度。

2、简述主运动实现的三种方式分段无极变速同步带电主轴第八次作业1．数控机床通电试车前应检查哪五项内容。

(1)检查数控机床与电柜的外观；(2)粗调数控机床的主要几何精度；(3)进行安装前期工作后，再安装数控机床及机械部分；(4)通电调试；（5）检查有无异常情况2、滚珠丝杠螺母副有何特点？答：(1) 传动效率高，摩擦损失小；(2) 给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，可消除反向时空程死区，定位精度高，刚度好；(3) 运动平稳，无爬行现象，传动精度高；(4) 有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动，即丝杠和螺母都可以作为主动件；(5) 磨损小，寿命长；(6) 制造工艺复杂，成本高；(7) 不能自锁，特别是对于垂直丝杠，需要增加制动装置。

第九次作业1简述数控机床主轴驱动系统主轴驱动放大器、主轴信号检测装置的作用。

放大器：主轴放大器用于接收系统发出的主轴速度及功能控制信号，实施主轴电动机控制。

主轴信号检测装置：主轴信号检测装置能够实现主轴的速度和位置反馈，以及主轴功能的信号检测（如主轴定向和刚性攻螺纹控制等），可以是主轴外置编码器、主轴电动机内装传感器及外接一转信号配合电动机内装传感器检测装置。

2、数控机床主轴速度控制方式。

（1）主轴速度CNC控制方式（2）主轴速度的特殊S码控制方式（3）主轴速度PMC控制方式第十次作业1、画出数控机床使用寿命－故障频率曲线，并说明每一使用寿命期的故障特点。

答：数控机床使用寿命－故障频率曲线如下图所示，使用寿命期分为初始使用期、相对稳定期和寿命终了期三个时期。

每一使用寿命期的故障特点如下：（1）初始使用期：这一时期为机床机械部分的磨合期，电子电力器件的初期考验期，故障频率较高，一般无规律可寻。

在这个时期，电气、液压和气动系统故障频率约占整个初始使用期故障的90％。

（2）相对稳定期：在这一时期，设备在经历了初期的各种老化、磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期，此时各类元器件器质性故障较少，但不排除偶发性故障的产生。

（3）寿命终了期：这一时期，各类元器件开始加速磨损和老化，故障频率开始逐年增加，故障性质属于渐发性的和器质性的。

2、解释RS-232串行通信。

RS-232串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上完成的，每次以一个二进制的0、1为最小单位进行传输。

第十一次作业1、简述FANUC数控系统通讯接口烧毁的原因。

（1）台式计算机的外壳不接地。

计算机的外壳不接地而引起的漏电流会导致通信接口被击穿。

应在机床侧安装独立的接地体，并将接地体用良好的接地线与计算机的外壳连接，就可避免该类故障的发生。

（2）通信电缆接口焊接不良或采用非标准通信电缆。

（3）系统或计算机带电状态下进行起拨通信电缆操作。

（4）通信电缆没有防护措施，系统通信过程中，人为导致通信电缆断线或短路。

（5）厂房接地不良或雷击。

2、主轴速度信号接口类型（1）按串行数字方式传送数据（CNC主轴速度指令）的接口，称为主轴串行输出。

（2）按输出模拟电压量（通常为0~10V）作为主轴速度指令的接口，成为主轴模拟量输出。

第十二次作业1、主轴变频控制过程中出现“主轴速度不能改变的故障”。

简述其故障原因及相应的故障处理方法。

（P106）（1）变频器控制电路板故障（2）系统主板故障可以通过变频器模拟量电压频率给定端子（A1-AC）来诊断，当系统主轴速度指令改变时，变频器输入端子电压是否改变。

如果输入端子电压变化，则为变频器控制电路板故障，否则为系统主板不良。

2、数简述控机床主轴驱动系统数控机床主轴驱动系统是主运动的动力装置部分，包括主轴驱动放大器、主轴电动机、传动机构、主轴部件、主轴信号检测装置及主轴辅助装置。

第十三次作业简述FANUC 数控系统数据备份的方法？答：（一）使用存储卡，在引导系统画面进行数据备份；（1）、将存储卡插入存储卡接口上(NC 单元上，或者是显示器旁边) ；（2）、进入引导系统画面；（按下显示器下端最右面两个键，给系统上电）；（3）、在系统引导画面选择所要的操作项“SYSTEM DATA SAVE”项，进入系统数据备份画面；（4）、在系统数据备份画面有很多项，选择所要备份的数据项，按下YES 键，数据就会备份到存储卡中；（二）、使用外接PC 进行数据的备份使用外接PC 进行数据备份与恢复，是一种非常普遍的做法。

这种方法比前面一种方法用的更多，在操作上也更为方便。

操作步骤如下：（1）准备外接PC 和RS232 传输电缆；（2）连接PC 与数控系统；（3）在数控系统中，按下SYSTEM 功能键，设定传输参数(和外部PC匹配) ; （4）在外部PC 设置传输参数（和系统传输参数相匹配）；（5）在PC 机上打开传输软件，选定存储路径和文件名，进入接收数据状态；（6）在数控系统中，进入到 ALLIO 画面，选择所要备份的文件（有程序、参数、间距、伺服参数、主轴参数等等可供选择）。

按下“操作”菜单，进入到操作画面，再按下“PUNCH”软键，数据传输到计算机中；。