《数控机床机械保养检查与故障排除》课件数控机床维护维修原则.ppt

1、1.3.1 数控机床操作维护规程1.3 数控机床的保养检查与维护规范数控机床的保养检查与维护规范数控机床是数控机床是机电一体化机电一体化的技术密集设备，在生产加工的技术密集设备，在生产加工中起着关键作用。中起着关键作用。对其正确的使用与日常维护保养，有利于充分发挥其对其正确的使用与日常维护保养，有利于充分发挥其性能和效率，使机床长期可靠地运行。性能和效率，使机床长期可靠地运行。可避免突发故障，延长无故障时间，延长使用寿命。可避免突发故障，延长无故障时间，延长使用寿命。1.3.2数控机床的保养 保养保养的主要任务在于为机床创造良好的工作条件。还是一的主要任务在于为机床创造良好的工作条件。还是一种

2、减少机床故障，延缓磨损的保护性措施。种减少机床故障，延缓磨损的保护性措施。通过保养作业并不能消除机床的磨损损坏，不具有恢复数通过保养作业并不能消除机床的磨损损坏，不具有恢复数控机床原有效能的职能。控机床原有效能的职能。保养的内容主要保养的内容主要清洗、除尘、防腐及调整清洗、除尘、防腐及调整等工作。等工作。n制定各种保养制度，正确规定各种保养等级的工作范围和制定各种保养制度，正确规定各种保养等级的工作范围和内容。内容。应区别应区别“保养保养”与与“修理修理”的界限。的界限。保养应长期坚持。保养应长期坚持。1、机械零件的清洗、机械零件的清洗对拆卸后的机械零件进行清洗是设备维护维修工作的重要环对拆卸

3、后的机械零件进行清洗是设备维护维修工作的重要环节。零件的清洗包括清除油污、锈层、水垢、积炭、旧涂装节。零件的清洗包括清除油污、锈层、水垢、积炭、旧涂装层等。层等。（1）清除油污）清除油污常采用清洗液，如有机溶剂、碱性溶液、化学清洗液等。清常采用清洗液，如有机溶剂、碱性溶液、化学清洗液等。清洗方式有人工清洗和机械清洗。洗方式有人工清洗和机械清洗。擦洗、浸洗、喷洗、气相清洗及超声清洗。擦洗、浸洗、喷洗、气相清洗及超声清洗。清除零件表面的油污常用擦洗的方法。清除零件表面的油污常用擦洗的方法。u煤油、柴油或化学清洗剂（如丙酮），一般不宜用汽油煤油、柴油或化学清洗剂（如丙酮），一般不宜用汽油u棉纱、毛刷

4、棉纱、毛刷2、机械零件的除锈、机械零件的除锈对机械零件表面锈蚀，主要采用机械、化学或电化学等方式对机械零件表面锈蚀，主要采用机械、化学或电化学等方式清除。清除。（1）机械除锈）机械除锈利用机械摩擦、切削等方式。利用机械摩擦、切削等方式。刷、磨、抛光、喷砂等方式。刷、磨、抛光、喷砂等方式。u钢丝刷、刮刀、砂布、砂轮机等打磨钢丝刷、刮刀、砂布、砂轮机等打磨u化学除锈：酸性溶液。盐酸、硫酸等。化学除锈：酸性溶液。盐酸、硫酸等。u电化学除锈：在电解液中通电，通过化学反应达到除锈目电化学除锈：在电解液中通电，通过化学反应达到除锈目的。的。1.3.3 数控机床的检查检查目的是查明数控机床的检查目的是查明数

5、控机床的运转情况运转情况、磨损程度磨损程度、故障性质故障性质和各部位和各部位内部的隐患内部的隐患。检查的内容检查的内容n运转情况：运转情况：噪音、振动、温升、油压、功率等是否正常，噪音、振动、温升、油压、功率等是否正常，各种电子装置与防尘装置是否良好，运动表面有无划伤各种电子装置与防尘装置是否良好，运动表面有无划伤等。等。u精度情况：精度情况：加工精度、灵敏度、指示精确度、各种技术加工精度、灵敏度、指示精确度、各种技术参数的稳定程度等参数的稳定程度等。u磨损情况：磨损情况：接触表面与相对运动表面的接触面积、间隙接触表面与相对运动表面的接触面积、间隙等等 1.3.3 数控机床的检查检查时段检查时

6、段每日检查每日检查定期检查定期检查修前检查修前检查1.3.4 数控机床维护数控机床点检数控机床点检（表（表1 13 3）数控机床常规维护内容（表数控机床常规维护内容（表1 14 4）1.4 1.4 数控机床故障诊断与一般处理方法数控机床故障诊断与一般处理方法 数控机床故障诊断与排除的工作过程数控机床故障诊断与排除的工作过程1.4、数控机床故障诊断 1.4.1 数控机床故障的分类（1 1）按数控机床发生故障的部件分类）按数控机床发生故障的部件分类 主机故障。主机故障。主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动及防护主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动及防护装置等。装置等。电气故障电气故障

7、弱电弱电故障与故障与强电强电故障。故障。l 弱电故障：弱电故障：CNC装置、装置、PLC控制器、控制器、CRT显示器、伺服显示器、伺服单元、输入输出装置等。又分为硬件故障和软件故障。单元、输入输出装置等。又分为硬件故障和软件故障。l 强电故障：断路器、接触器、继电器、开关、熔断器、强电故障：断路器、接触器、继电器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、行程开关等电气元件及其所组成电源变压器、电动机、行程开关等电气元件及其所组成的电路。的电路。1、数控机床故障的分类（2 2）按数控机床发生故障的性质分类）按数控机床发生故障的性质分类系统性故障。系统性故障。系统性故障通常是指只要满足一定的条件或超过系

8、统性故障通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生的故障。的故障。（温升、超载、堵塞等）（温升、超载、堵塞等）随机性故障随机性故障 随机性故障通常是指数控机床在同样的条件下工随机性故障通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一二次的故障，有时称此为作时只偶然发生一二次的故障，有时称此为“软软故障故障”。（接触不良、松脱、误操作等）接触不良、松脱、误操作等）1、数控机床故障的分类（3 3）按故障发生的原因分类）按故障发生的原因分类机床自身故障。机床自身故障。由数控机床自身的原因引起故障的，与外部条件由数控机床自身的原

9、因引起故障的，与外部条件无关。无关。外部故障外部故障 这类故障是由外部原因引起的。这类故障是由外部原因引起的。如：供电电压过低、环境温度过高、潮气、粉尘侵入、外来振如：供电电压过低、环境温度过高、潮气、粉尘侵入、外来振动和干扰等动和干扰等1、数控机床故障的分类（4 4）按故障发生后有无报警显示分类）按故障发生后有无报警显示分类有报警显示的故障。有报警显示的故障。u硬件报警显示的故障硬件报警显示的故障（指示灯）（指示灯）u软件报警显示的故障软件报警显示的故障（报警号）（报警号）无报警显示的故障无报警显示的故障 因此分析诊断难度较大。多为机械故障。因此分析诊断难度较大。多为机械故障。1.4.2 调

10、查故障的常规方法调查故障的常规方法 按数控机床产生故障原因往往各不相同，有的简按数控机床产生故障原因往往各不相同，有的简 单，有的比较复杂，下面介绍调查故障的一般方单，有的比较复杂，下面介绍调查故障的一般方法和步骤法和步骤。（1）调查故障现场，充分掌握故障信息）调查故障现场，充分掌握故障信息故障的记录是关键故障的记录是关键通常要记录以下方面的内容：通常要记录以下方面的内容：故障的种类故障的种类故障发生的频繁程度故障发生的频繁程度故障的重复性故障的重复性外界情况的记录外界情况的记录机床设置情况机床设置情况机床运转情况机床运转情况机床和系统之间连接情况的检查机床和系统之间连接情况的检查CNCCNC

11、的外观检查的外观检查2、调查故障的常规方法。（2）分析故障原因，确定检查的方法和步骤）分析故障原因，确定检查的方法和步骤常用演绎法常用演绎法 从所发生的故障现象出发，对故障原因进行分割式的分析方法，从所发生的故障现象出发，对故障原因进行分割式的分析方法，即从故障现象开始，根据故障机理，列出多种可能产生该故障即从故障现象开始，根据故障机理，列出多种可能产生该故障的原因，然后，对这些原因逐点进行分析，排除不正确的原因，的原因，然后，对这些原因逐点进行分析，排除不正确的原因，最后确定故障点。最后确定故障点。灵活运用各种诊断技术和诊断方法灵活运用各种诊断技术和诊断方法实用诊断技术：实用诊断技术：问、看

12、、听、触、嗅，问、看、听、触、嗅，交换法、隔离法等交换法、隔离法等现代诊断技术：现代诊断技术：利用诊断仪器和数据处理对故障部位、利用诊断仪器和数据处理对故障部位、原因和故障严重程度进行定性和定量分析。原因和故障严重程度进行定性和定量分析。如：如：数控系统自诊断技术、故障诊断专家系统应用、振动检测、噪数控系统自诊断技术、故障诊断专家系统应用、振动检测、噪声谱分析、温度监测、油液光谱分析等。声谱分析、温度监测、油液光谱分析等。3、故障诊断和排除应掌握的若干原则（1 1）先外部后内部：）先外部后内部：望、闻、听、问望、闻、听、问,由由外向内逐一进行检查外向内逐一进行检查。（2 2）先机械后电气：）先

13、机械后电气：机械故障易察觉机械故障易察觉（3 3）先静后动）先静后动:先摸清情况，不可盲目动手。对机床也要先静态后先摸清情况，不可盲目动手。对机床也要先静态后动态处理。动态处理。（4 4）先公用后专用：）先公用后专用：公用性的问题影响全局，而专用性的问题只公用性的问题影响全局，而专用性的问题只影响局部。影响局部。（5 5）先简单后复杂：）先简单后复杂：由易到难由易到难（6 6）先一般后特殊）先一般后特殊:先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。生的特殊原因。（1）问问就是询问机床故障发生过程，弄清故障是突发的、还是问就是询问机床故障发生过程

14、，弄清故障是突发的、还是渐发的。渐发的。机床开动时有哪些异常现象。机床开动时有哪些异常现象。对比故障前后工件的精度和粗糙度对比故障前后工件的精度和粗糙度传动系统是否正常、出力是否均匀、被吃刀量和走刀传动系统是否正常、出力是否均匀、被吃刀量和走刀量是否减少等。量是否减少等。润滑油品牌号是否符合规定，用量是否适当。润滑油品牌号是否符合规定，用量是否适当。机床何时进行过保养检修等。机床何时进行过保养检修等。（2）看看转速。看转速。如带传动的线速度变慢，可能是传动带过松如带传动的线速度变慢，可能是传动带过松或负载过大。或负载过大。看颜色。看颜色。如主轴和轴承运转不正常，发热温升，机床如主轴和轴承运转不

15、正常，发热温升，机床附近表面变色，多为黄色。液压油变稀和变色（深墨附近表面变色，多为黄色。液压油变稀和变色（深墨色）。色）。看伤痕。看伤痕。碰伤、磨损。碰伤、磨损。看工件。看工件。从工件来判别机床的好坏。若车削后的工件从工件来判别机床的好坏。若车削后的工件表面粗糙度数值大，主要是由于主轴与轴承之间的间表面粗糙度数值大，主要是由于主轴与轴承之间的间隙过大、溜板、刀架等压板楔铁有松动、滚珠丝杆预隙过大、溜板、刀架等压板楔铁有松动、滚珠丝杆预紧松动等原因所致。紧松动等原因所致。看变形。看变形。传动轴、丝杆传动轴、丝杆看油箱和冷却箱看油箱和冷却箱。（3）听 判别机床运转是否正常。一般运行正常的机床，其

16、声具判别机床运转是否正常。一般运行正常的机床，其声具有一定的音律和节奏，并保持持续的稳定。有一定的音律和节奏，并保持持续的稳定。几种一般容易出现的异常的声音。几种一般容易出现的异常的声音。摩擦声。摩擦声。声音尖锐而短促。如带打滑、轴承、齿轮、丝声音尖锐而短促。如带打滑、轴承、齿轮、丝杠润滑不好等。杠润滑不好等。泄露声。泄露声。声小而长，连续不断。如漏风、漏气、漏液。声小而长，连续不断。如漏风、漏气、漏液。冲击声。冲击声。音低而沉闷。音低而沉闷。对比声。对比声。用手锤轻轻敲击来鉴别零件是否缺损。用手锤轻轻敲击来鉴别零件是否缺损。（4）触 用手感来判别机床的故障。用手感来判别机床的故障。温升。温升

17、。注意触摸方法。先试探、再触摸。注意触摸方法。先试探、再触摸。振动。振动。伤痕。伤痕。肉眼看不清的伤痕和波纹，若用手指去摸可以感肉眼看不清的伤痕和波纹，若用手指去摸可以感觉出来。（圆件轴向、切向，平面左右、前后）觉出来。（圆件轴向、切向，平面左右、前后）爬行。爬行。进给抖动。进给抖动。松或紧。松或紧。用手转动或摇手轮。用手转动或摇手轮。（5）嗅）嗅 由于剧烈摩擦或电器元件绝缘破损短路，使附着的由于剧烈摩擦或电器元件绝缘破损短路，使附着的油脂或其它可燃物质发生氧化挥发或燃烧产生油烟气、油脂或其它可燃物质发生氧化挥发或燃烧产生油烟气、焦糊气等异味。焦糊气等异味。拓展知识数控机床的发展趋势拓展知识数

18、控机床的发展趋势高速化高速化高精度化高精度化功能复合化功能复合化智能化智能化高可靠性高可靠性极端化极端化并联机床并联机床绿色化绿色化复合化复合化日本日本MAZAK柔性制造系统柔性制造系统FMS德马吉公司FMS美国MAG公司的FMS机器人自动打磨机器人自动打磨五杆并联机构五面高速加工智能制造智能制造n智能化制造又是先进制造业的重要智能化制造又是先进制造业的重要组成部分，它是集信息技术、光电组成部分，它是集信息技术、光电技术、通信技术、传感技术等为一技术、通信技术、传感技术等为一体，推动着机床制造的不断进步。体，推动着机床制造的不断进步。a、采用西门子空间插补技术的DMG公司的DIXI-DMU21

19、0b、海德汉的智能控制技术*集成的自适应进给控制功能集成的自适应进给控制功能（AFC Adaptive Feed Control）。数控系统可按照主轴功率负载大小，自动调节进给速率。*自动校准和优化机床精度功能自动校准和优化机床精度功能（KinematicOpt）该功能是自动校准多轴机床精度的有效工具。*智能颤纹控制功能智能颤纹控制功能（ACC Active Chatter Control）在数控加工过程中，由于主轴或切削力的变化，工件上会产生颤纹，海德汉数控系统的颤纹控制功能可以大幅降低工件表面的颤纹，并且能提高切削率25%以上，以降低机床载荷，并提高刀具使用寿命。c、GF的智能加工中心控制

20、机床主轴的动态特性 GF米克朗机床主轴中都装有内置的称为米克朗机床主轴中都装有内置的称为APS（高级工艺控制系统）的径向加速度（高级工艺控制系统）的径向加速度传感器，可以测量实时振动。这些振动可传感器，可以测量实时振动。这些振动可以在控制系统中以图形的方式显示。利用以在控制系统中以图形的方式显示。利用设定的程序，可以将振动记录下来，当达设定的程序，可以将振动记录下来，当达到了限定值时，会向操作员发出告警信号到了限定值时，会向操作员发出告警信号或停止加工或停止加工 d日本安田公司的机体温度控制装置”n日本安田公司日本安田公司YASDA，他们制造的，他们制造的YBM6J高精度卧式坐标加工中心，带有

21、高精度卧式坐标加工中心，带有“机体温机体温度控制装置度控制装置”，在机床的底座、立柱、工，在机床的底座、立柱、工作台等处，用内冷却液进行循环冷却并通作台等处，用内冷却液进行循环冷却并通过温度传感系统，保证温差变化在过温度传感系统，保证温差变化在0。2左右。这台卧加在现场演示调头镗技术，左右。这台卧加在现场演示调头镗技术，其定位精度可达到其定位精度可达到2.0 m和和3.0 m。热变形受控感器分布图e，智能防撞装置n自适应控制，对工件毛坯体积进行设定，一旦出现自适应控制，对工件毛坯体积进行设定，一旦出现与刀具干涉就马上报警；与刀具干涉就马上报警；n另一种是扭矩设定，凡超出主传动扭矩就停机报警；另

22、一种是扭矩设定，凡超出主传动扭矩就停机报警；n还有就是检测声纳，当测到刀片断裂声时，就使机还有就是检测声纳，当测到刀片断裂声时，就使机床停机。床停机。n日本大隈日本大隈OKUMA公司，他们的公司，他们的MLTS B智能化智能化复合加工中心，独创了一种的复合加工中心，独创了一种的“防撞防撞”功能，加工功能，加工导航引索功能可以将加工参数导航到最佳的加工条导航引索功能可以将加工参数导航到最佳的加工条件，以防止任何防撞发生。件，以防止任何防撞发生。n日本中村留公司机床，除装有规避碰撞的日本中村留公司机床，除装有规避碰撞的3D干涉检干涉检测功能外，还具有所谓测功能外，还具有所谓“气囊气囊”防撞技术，即

23、在万防撞技术，即在万一发生相碰撞的瞬间，其丝杆有即时反转功能，使一发生相碰撞的瞬间，其丝杆有即时反转功能，使刀具与工件双双后退，以免更大损伤。刀具与工件双双后退，以免更大损伤。f “指尖上的机床”沈阳机床集团在沈阳机床集团在CCMT2014上推出了上推出了“指尖上的机床指尖上的机床-i5数控系统数控系统”用手机通过网络即时驱动用手机通过网络即时驱动i5数控操作系数控操作系统统 新互联网时代新互联网时代i5智能机床，一机在手就智能机床，一机在手就可对机床进行操作、管理和监控，并实时可对机床进行操作、管理和监控，并实时传递和交换机床的加工信息传递和交换机床的加工信息 五杆并联机构五面高速加工六杆并联机构铣削工作台