1、第六章第一节数控机床维修的基本条件和常用方法一、数控机床维修的基本条件二、数控机床维修的基本原则三、数控机床维修的基本方法第二节数控机床的维护与保养一、数控车床周期性保养二、加工中心周期性保养三、数控机床的维护第三节数控机床常见故障的分类与原因分析一、数控机床常见故障的分类二、数控机床常见故障与原因分析第四节典型数控机床的故障分析与排除一、FANUC数控系统机床典型故障分析与排除二、SINUMERIK数控系统机床典型故障分析与排除三、广州数控系统车床典型故障分析与排除四、华中数控系统机床典型故障分析与排除第一节数控机床维修的基本条件和常用方法一、数控机床维修的基本条件1.从业条件2.常用器具和
2、备件3.技术准备1.从业条件1)专业知识面广。2)一专多能。3)借助工具书，具备机电专业英语阅读能力，能基本看懂英文操作手册。4)能够熟练使用维修所必需的工具、仪表和仪器。5)具有较高的自学能力和团结协作能力。2.常用器具和备件(1)测量仪器、仪表主要有万用表、数字转速表、示波器、相序表以及常用的长度测量工具等。(2)维修工具主要有电烙铁、吸锡器、螺钉旋具、平头钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、大小活扳手、各种尺寸的内六角扳手，以及其他常用工具，如剪刀、镊子、刷子、吹尘器、清洗盘、带鳄鱼钳的连接线等。(3)化学用品主要有松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。(4)通用备件不同的数控系统和机电设备其
3、配件种类繁多，因此，只能根据维修范围和对象准备通用的一些备件，如各种规格的熔断器、熔丝、开关、电刷以及易出故障的大功率模块和印制电路板等。3.技术准备(1)数控装置技术资料包括数控装置安装、使用(包括编程)、操作和维修方面的技术说明书，系统参数的意义及其设定方法，装置的自诊断功能和报警清单，装置接口的分配及其含义等。(2)PLC技术资料包括PLC装置及其编程器的连接、编程、操作方面的技术说明书，PLC用户程序清单或梯形图，I/O地址及意义清单，报警文本以及PLC的外部连接图等。(3)伺服单元技术资料包括进给和主轴伺服单元工作原理、连接、调整和维修方面的技术说明书，其中包括伺服单元的电气原理框图
4、和接线图，主要故障的报警显示，重要的调整点和测试点，伺服单元参数的意义和设置等。3.技术准备(4)机床部分的技术资料包括机床安装、使用、操作和维修方面的技术说明书，其中包括机床的操作面板布置及其操作说明，机床电气原理图、布置图以及接线图，机床的液压回路图和气动回路图等。二、数控机床维修的基本原则(1)先方案后操作维修人员在碰到机床故障后,应多询问机床操作人员故障发生的过程及状态，阅读机床说明书、图样资料后，拿出大致的维修方案，方可动手查找和处理故障。(2)先安检后通电在确定维修方案后，要先对机床进行安全检测，即先在机床断电的状态下，通过观察、测试、分析，确认为非恶性循环性故障或非破坏性故障后，
5、方可给机床通电。(3)先软件后硬件当遇到故障机床时，在确保能正常通电后，可先对系统软件和应用软件进行检查和测试，切勿盲目大拆大卸，以免扩大故障范围。(4)先外部后内部在对数控机床进行维修时，维修人员应采用先外部后内部的原则，即在数控机床发生故障后，维修人员应先采用望、闻、问等方法，由外向内逐一进行检查。(5)先机械后电气数控机床是机、液、电一体化的机床。二、数控机床维修的基本原则(6)先公用后专用公用性的问题往往影响全局，而专用性的问题只影响局部。三、数控机床维修的基本方法1.直观检查法2.程序诊断法3.试验法4.参数法1.直观检查法(1)了解情况主要向用户了解数控机床出现故障前后的使用情况和
6、故障现象，如机床开机时的异常，故障前后工件的精度和传动系统、走刀系统是否正常，切深和进给量减小情况，润滑油牌号、用量情况，机床保养检修记录等。(2)直观检查直观检查数控机床机械部件和电气部件外观的损坏情况，如观察主传动速度的变化情况，主传动齿轮、飞轮是否跳或摆，传动轴是否弯曲、晃动，仔细检查有无熔丝烧断以及元器件烧焦、烟熏、开裂现象等。3.试验法(1)代换法代换法的基本思想是将具有相同功能的两块板(一块好的，一块被怀疑是坏的)互相交换，观察故障现象是随之转移还是故障依旧，以此来判断被怀疑板的好坏。1)在确定要对某一部分进行替换前，应认真检查与其连接的有关电路和其他相关的电器，在确认无故障后才能
7、将新的部件替换上去，以防止外部故障使替换上去的部件损坏。2)必须在系统断电后才能更换电路板或组件。3)当需要从其他设备上拆卸相同的备件替换时，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件损坏。4)在替换低压电器时应注意电压、电流和其他有关的技术参数，并尽量采用相同规格的电器进行替换。3.试验法5)在替换电子元器件时，如果没有相同的，应采用技术参数相近的，而且主要参数最好能胜过原来的。6)拆卸时应对各部分做好记录，特别是接线较多的地方，以防止反馈错误引起的人为故障。(2)隔离法有些故障，如轴抖动、爬行，一时难以区分是数控部分造成的，还是伺服系统或机械部分造成的，这时常可采用隔离法，也就是将机电分离，数控与
8、伺服分离，或将位置闭环分离作开环处理，这样化繁为简，使故障原因逐渐浮出“水面”。(3)拔插法拔插法是通过监视插件板或组件拔出再插入的过程，来确定拔出再插入的连接界面是否为故障部位。第二节数控机床的维护与保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车
9、床周期性保养表6-1数控车床周期性保养一、数控车床周期性保养表6-1数控车床周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表6-2加工中心周期性保养二、加工中心周期性保养表格二、加工中心周期性保养表格三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-
10、3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容三、数控机床的维护表6-3数控机床维护的主要项目和内容第三节数控机床常见故障的分类与原因分析一、数控机床常见故障的分类1.按数控机床产生故障的部件分类2.按数控机床发生故障的性质分类3.按故障发生后有无报警显示分类4.按故障发生的原因分类1.按数控机床产生故障的部件分类(1)主机故障数控机床的主机部
11、分主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等装置。1)机械传动故障。2)导轨运动摩擦过大故障。3)液压、润滑与气动系统的故障。(2)电气故障电气故障分为弱电故障与强电故障。1)弱电故障。2)强电故障。2.按数控机床发生故障的性质分类(1)系统性故障系统性故障通常是指工作中的数控机床只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，就会发生的故障。(2)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作时只偶然发生一次或两次的故障。3.按故障发生后有无报警显示分类(1)有报警显示的故障这类故障又可分为硬件报警显示的故障与软件报警显示的故障两种。(2)无报警显示的故障这类故障发生时无任何硬件或软
12、件的报警显示，因此分析、诊断的难度较大。4.按故障发生的原因分类(1)数控机床自身故障这类故障的产生是由数控机床自身的原因引起的，与外部使用环境条件无关。(2)数控机床外部故障这类故障是由外部原因造成的，例如：数控机床的供电电压过低，波动过大，相序不对或三相电压不平衡；周围的环境温度过高；有害气体、潮气、粉尘侵入；外来振动和干扰等。二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机
13、床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表6-4数控机床常见故障与原因分析二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因
14、分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格二、数控机床常见故障与原因分析表格第四节典型数控机床的故障分析与排除一、FANUC数控系统机床典型故障分析与排除185210003414182520002770二、SINUMERIK数控系统机床典型故障分析与排除1.SINUMERIK数控系统硬件故障分析与排除2.SINUMERIK数控系统机床参数的调整3.SINUMERIK数控系统机床故障的分析与排除1.SINUMERIK数控系统硬件故障分析与排除(1)电源模块故障的分析与排除SINUMERIK 81
15、0与SINUMERIK 820数控系统电源模块的区别仅在于输入电压不同，而模块的输出电压及外部接口一致。(2)显示系统故障的分析与排除SINUMERIK 810/820数控系统显示控制主要由CRT、视频板等部件组成。(3)CPU板故障的分析与排除CPU板是整个系统的核心，包括PLC、CNC的控制、处理电路。(4)接口板故障的分析与排除SINUMERIK 810/820数控系统接口板上主要安装有系统软件子程序模块、两个数字测头的信号输入端、PLC输入/输出模块的接口部件等。(5)存储器板故障的分析与排除SINUMERIK 810/820数控系统存储器板上安装有UMS用户存储子模块、系统存储器子模
16、块等。1.SINUMERIK数控系统硬件故障分析与排除(6)位置控制板故障的分析与排除位置控制板是CNC的重要组成部分，由位置控制、编码器接口、光栅尺的前置放大(EXE)等部件组成。2.SINUMERIK数控系统机床参数的调整(1)NC数据(NC-MD)1)通用数据(NC-MD 1156)：这些数据一般直接使用系统生产厂的出厂数据，机床厂、用户一般不做调整。2)进给轴专用数据(NC-MD 200*396*，其中*代表轴号，可以是0、1、2、3、4，分别表示五个进给轴中的一个)：在这些参数中，坐标轴的漂移补偿、传动间隙补偿、复合增益、位置环增益(Kv)、速度/加速度、夹紧允许误差以及与轮廓监控有
17、关的数据，在维修中都有可能进行调整。3)主轴专用数据(NC-MD 40004590)：这是对主轴在不同传动级(变速挡)下的特性加以调整的参数，在维修中都有可能进行调整。4)通用位参数(NC-MD 50005050)：这是设置系统操作和功能的参数，在维修时可以根据需要做某些改变。2.SINUMERIK数控系统机床参数的调整5)主轴的专用位参数(NC-MD 52005210)：这是对主轴控制功能进行选择的参数，在维修时可以根据需要做某些改变。6)通道专用位参数(NC-MD 540*558*，其中*代表通道号，可以是1、2)：这是对系统功能进行选择的参数，在机床交付使用后，一般不再做调整。7)进给轴
18、专用位参数(NC-MD 560*576*，其中*代表轴号，可以是0、1、2、3、4，分别表示五个进给轴中的一个)：这是对主轴控制功能进行选择的参数，在维修时可以根据需要作某些改变。8)螺距误差补偿数据(NC-MD 60006249)：这些数据用来进行螺距补偿，通常需要用激光干涉仪测出丝杠螺距误差曲线后才能进行调整，在机床精度恢复时，应做调整。2.SINUMERIK数控系统机床参数的调整(2)PLC数据SINUMERIK数控系统的PLC用户数据，一般包括PLC机床参数(PLC-MD)、PLC用户程序和PLC报警文本三部分。3.SINUMERIK数控系统机床故障的分析与排除1)若20s内仍未发送或
19、接收到数据，则有可能是外部设备故障、电缆有误、03840板有故障。2)穿孔纸带信息不能输入，其原因有：操作面板上钥匙开关在关的位置，从而造成纸带程序不能输入；0384号板上的数据保护开关不在释放位置，不能输入数据纸带；若不能输入L80L99号和L900L999号子程序，则多是由于PLC与NC间的接口信号Q64.3为“1”(循环禁止)引起的。3)停止位错误，其原因有波特率设定错误、阅读机有故障、机床数据错误。三、广州数控系统车床典型故障分析与排除1.系统概述2.典型故障分析1.系统概述(1)X1通信接口与外部计算机通信，也可与另一台GSK数控系统连接。(2)X2手轮接口系统通过手轮接口X2可外接
20、手摇脉冲发生器(手轮)，通过手轮来控制坐标轴的移动。(3)X3主轴编码器接口外接主轴编码器，用于螺纹加工。(4)X4刀架装置接口连接机床电动刀架，本系统可选用48工位电动刀架，当刀位大于4时，通过T1T4编码输入到数控系统。(5)X5进给驱动装置接口通过此电动机驱动接口(控制X轴驱动单元和Z轴驱动单元)，系统可与反应式步进电动机驱动器、混合式步进电动机驱动器、交流伺服电动机驱动器相匹配。(6)X6开关量输入接口接口端子说明见表6-5。(7)X7开关量输出接口接口端子说明见表6-6。1.系统概述图6-1GSK928T数控系统接线1.系统概述表6-5X6开关量输入接口端子说明1.系统概述表6-5X
21、6开关量输入接口端子说明1.系统概述表6-6X7开关量输出接口端子说明1.系统概述表6-6X7开关量输出接口端子说明1.系统概述表6-6X7开关量输出接口端子说明2.典型故障分析表6-7电动刀架的每个刀位都转动不停的原因与排除方法2.典型故障分析表6-7电动刀架的每个刀位都转动不停的原因与排除方法2.典型故障分析表6-7电动刀架的每个刀位都转动不停的原因与排除方法2.典型故障分析表6-8电动刀架不转的原因与排除方法2.典型故障分析表6-8电动刀架不转的原因与排除方法2.典型故障分析表6-8电动刀架不转的原因与排除方法2.典型故障分析表6-9不带变频的主轴不转的原因与排除方法2.典型故障分析表6
22、-10变频器控制的主轴转速不受控制的原因与排除方法2.典型故障分析表6-11系统无显示的原因与排除方法2.典型故障分析表6-12系统报警的原因与排除方法2.典型故障分析表6-12系统报警的原因与排除方法2.典型故障分析表6-13驱动器报警的原因与排除方法2.典型故障分析表6-13驱动器报警的原因与排除方法2.典型故障分析表6-14无法切削螺纹的原因与排除方法2.典型故障分析表6-14无法切削螺纹的原因与排除方法四、华中数控系统机床典型故障分析与排除1.华中数控(铣床)系统及其故障分析流程2.华中数控系统常见故障分析和排除方法2.华中数控系统常见故障分析和排除方法图6-2华中数控(铣床)系统的基
23、本结构2.华中数控系统常见故障分析和排除方法图6-3不能联机故障的分析流程2.华中数控系统常见故障分析和排除方法图6-4联机正常但三个进给轴不能执行进给运动的分析流程2.华中数控系统常见故障分析和排除方法图6-5只出现一个轴或两个轴不执行进给运动故障的分析流程2.华中数控系统常见故障分析和排除方法图6-6主轴正、反转都不执行故障的分析流程1.数控维修从业人员需具备哪些基本条件？2.数控维修通常应遵循哪些基本原则？试举例说明。2.华中数控系统常见故障分析和排除方法3.数控维修有哪些基本方法？简述各种方法的操作要领。4.简述数控车床周期性保养的部位、内容和技术要求。5.简述数控机床维护的项目、内容和要求。6.数控机床主轴部件常见故障有哪些？试分析故障原因并排除故障。7.数控机床滚珠丝杠副部件常见故障有哪些？试分析故障原因并排除故障。8.SINUMERIK9.广州GSK928数控系统电动刀架的每个刀位都转动不停。10.华中数控(铣床)系统不能联机，或联机正常但三个进给轴不能执行进给运动。
