1、数控机床维修2014.2.162014.2.16第一章 数控机床的安装、调试及验收数控机床的选用数控机床的安装数控机床的调试数控机床的验收2014.2.16数控机床的验收开箱检验和外观检查机床性能及数控功能的检验机床精度的验收2014.2.16机床性能的检验主轴系统性能进给系统性能自动换刀系统机床噪声电气装置数控装置安全装置润滑装置气、液装置附属装置2014.2.16数控功能的检验数控功能的检验 运动指令功能运动指令功能准备指令功能准备指令功能操作功能操作功能CRT显示功能显示功能2014.2.16编制考机程序应包括：编制考机程序应包括：主轴转动中、高、低五种以上速度的正、反转及停止；各进给运
2、动中、高、低速度G00、G01移动，全行程的二分之一以上；自动加工的功能和代码；自动换刀交换刀床中2/3以上刀具，重量在中等以上的刀柄；使用特殊功能如测量、APC交换和用户宏程序2014.2.16机床精度验收机床精度验收几何精度几何精度定位精度定位精度切削精度切削精度2014.2.16机床几何精度检验以普通立式加工中心为例：工作台面的平面度各坐标方向移动的相互垂直度；X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；主轴的轴向窜动；主轴孔的径向跳动；主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；主轴箱沿Z坐标方向移动的直线度。20
3、14.2.16机床几何精度检验机床几何精度检验常用检测工具：常用检测工具：精密水平仪精密方箱直角尺平行尺平行光管千分表测微仪高精度检验棒注意：注意：机床几何精度检测必须在机床精调之后一次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互联系相互影响的。2014.2.16机床定位精度检验机床定位精度检验定义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位定义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。置精度。定位精度决定于数控系统和机械传动误差。定位精度决定于数控系统和机械传动误差。定位精度的主要检测内容：定位精度的主要检测内容：各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线
4、运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线运动轴机械原点的复归精度；各直线运动轴机械原点的复归精度；各直线运动轴的反向误差；各直线运动轴的反向误差；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴的反向误差；各回转运动轴的反向误差；2014.2.16机床切削精度的检验机床切削精度的检验机床的切削精度是一项综合精度机床的切削精度是一项综合精度切削精度检验可分为：切削精度检验可分为：1)单项加工精度检验单项加工精度检验2)加工一个标准的综合性试件精度检验加工一个标准的综合性试件精
5、度检验卧式加工中心切削精度检验内容：卧式加工中心切削精度检验内容：1)镗孔精度镗孔精度-圆度、圆柱度圆度、圆柱度2)端铣刀铣平面精度端铣刀铣平面精度-平面度、阶梯差平面度、阶梯差3)端端铣刀铣侧面精度端端铣刀铣侧面精度-垂直度、平行度垂直度、平行度4)镗孔孔距精度镗孔孔距精度X轴方向、轴方向、Y轴方向、对角线方向、孔轴方向、对角线方向、孔径偏差径偏差5)立铣刀铣四周面精度立铣刀铣四周面精度直线度、平行度、厚度差、垂直直线度、平行度、厚度差、垂直度度6）两轴联动铣削直线精度）两轴联动铣削直线精度直线度、平行度、垂直度直线度、平行度、垂直度7）立铣刀铣削圆弧精度）立铣刀铣削圆弧精度圆度圆度2014
6、.2.16第二章第二章 数控机床的调整数控机床的调整主轴部件的结构与调整主轴部件的结构与调整 CK7815型数控车床主轴部件的结构与调整型数控车床主轴部件的结构与调整 NT-J320A型数控铣床主轴部件的结构与调整型数控铣床主轴部件的结构与调整 THK6380加工中心主轴部件的结构与调整加工中心主轴部件的结构与调整进给传动系统部件的调整进给传动系统部件的调整 回转运动部件的调整回转运动部件的调整自动换刀装置的调整自动换刀装置的调整位置检测装置的调整位置检测装置的调整床身导轨的调整床身导轨的调整2014.2.16进给传动系统部件的调整进给传动系统部件的调整数控机床进给传动系统布置形式数控机床进给
7、传动系统布置形式水平布置和垂直布置水平布置和垂直布置 水平布置时和普通机床布置形式相同，大多采用滚珠丝杠取代滑动丝水平布置时和普通机床布置形式相同，大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠。布置形式有：杠。布置形式有：1)一端装推力轴承一端装推力轴承2)两端装推力轴承两端装推力轴承3)一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承4)两端装推力轴承及深沟球轴承两端装推力轴承及深沟球轴承 数控机床与普通机床进给传动系统结构布置的不同之处：数控机床与普通机床进给传动系统结构布置的不同之处：1)数控机床进给传动链首端件是伺服电动机数控机床进给传动链首端件是伺服电动机2)传动机构大多采用滚珠
8、丝杠取代滑动丝杠传动机构大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠3)垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动装置垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动装置4)齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构2014.2.16进给传动系统伺服电动机的形式及安装进给传动系统伺服电动机的形式及安装伺服电动机的主要类型及结构伺服电动机的主要类型及结构直流伺服电动机直流伺服电动机1)小惯量直流电动机小惯量直流电动机a)转动惯量小转动惯量小b)机电时间常数小机电时间常数小c)低速平稳，无爬行现象，换向性能好低速平稳，无爬行现象，换向性能好2)宽调速直流伺服电动机宽调速直流伺服电动机又叫大惯量直流电动
9、机，调速范围宽，可直接驱动滚珠丝杠，又叫大惯量直流电动机，调速范围宽，可直接驱动滚珠丝杠，减少了传动损失及传动误差，提高了传动精度减少了传动损失及传动误差，提高了传动精度a)低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接b)转子惯量大转子惯量大c)过载性能好过载性能好d)用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切削过载情况用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切削过载情况下，加减速特性好下，加减速特性好3)缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，电刷和整流子要经常维修缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，电刷和整流子要经常维修交流伺服电机交流伺服电机步进电动机：输
10、出角位移与输入脉冲数量成正比，转子速度与输入脉冲步进电动机：输出角位移与输入脉冲数量成正比，转子速度与输入脉冲频率成正比频率成正比2014.2.16进给传动系统伺服电动机的形式及安装进给传动系统伺服电动机的形式及安装伺服电动机与丝杠的联接伺服电动机与丝杠的联接直联式直联式齿轮减速式齿轮减速式同步带式同步带式进给传动系统减速齿轮间隙的调整进给传动系统减速齿轮间隙的调整直齿圆柱齿轮传动间隙的消除直齿圆柱齿轮传动间隙的消除偏心套调整法偏心套调整法轴向垫片调整法轴向垫片调整法双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除垫片调整法垫片调整法轴向压簧调整法轴
11、向压簧调整法锥齿轮传动间隙的消除锥齿轮传动间隙的消除轴向压簧调整法轴向压簧调整法周向弹簧调整法周向弹簧调整法齿轮齿条传动间隙的消除齿轮齿条传动间隙的消除双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法预紧装置预紧装置-P43图图2-182014.2.16滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的特点：滚珠丝杠螺母副的特点：传动效率高传动效率高传动灵敏，不易产生爬行传动灵敏，不易产生爬行随动精度和定位精度高随动精度和定位精度高同步性好同步性好传动具有可逆性传动具有可逆性磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长施加预紧后，可消除轴向间隙，反向时无空程，轴向运动精度和刚施加预紧
12、后，可消除轴向间隙，反向时无空程，轴向运动精度和刚度高度高滚珠丝杠螺母副的结构形式滚珠丝杠螺母副的结构形式外循环外循环内循环内循环滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法垫片调整法垫片调整法螺母调整法螺母调整法齿差式调整法齿差式调整法滚珠丝杠螺母副的预紧滚珠丝杠螺母副的预紧预紧力计算公式：预紧力计算公式：FV=1/3Fmax2014.2.16回转运动部件的调整回转运动部件的调整 回转运动部件：回转运动部件：分度工作台：按最小分度角的整数倍分度分度工作台：按最小分度角的整数倍分度回转工作台：回转进给运动，实现任意角度分度及控制回转工作台：回转进给运动，实现任意角度分度
13、及控制多齿盘分度工作台的结构及调整多齿盘分度工作台的结构及调整加工中心回转工作台的结构及调整加工中心回转工作台的结构及调整2014.2.16自动换刀装置的调整自动换刀装置的调整数控机床自动换刀装置的形式数控机床自动换刀装置的形式多转塔头自动换刀装置多转塔头自动换刀装置具有刀库和机械手的自动换刀装置具有刀库和机械手的自动换刀装置刀库类型刀库类型1)转塔式刀库转塔式刀库2)圆盘式刀库圆盘式刀库3)链式刀库链式刀库4)格子式刀库格子式刀库机械手机械手1)单臂单手式机械手单臂单手式机械手2)回转式单臂双手机械手回转式单臂双手机械手2014.2.16位置检测装置的调整位置检测装置的调整位置检测装置的作用
14、位置检测装置的作用闭环伺服系统中的位置反馈闭环伺服系统中的位置反馈开环或闭环伺服系统的误差补偿开环或闭环伺服系统的误差补偿测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动直线直线-回转运动相互变换用的精密伺服系统回转运动相互变换用的精密伺服系统数控机床对位置检测装置的基本要求：数控机床对位置检测装置的基本要求：工作可靠工作可靠能满足机床精度和速度的要求能满足机床精度和速度的要求抗干扰能力强抗干扰能力强使用方便使用方便成本低成本低2014.2.16位置检测装置的分类位置检测装置的分类回转型：测角度、角
15、位移回转型：测角度、角位移增量式增量式脉冲编码器脉冲编码器旋转变压器旋转变压器圆感应同步器圆感应同步器圆光栅圆光栅圆磁栅圆磁栅绝对式绝对式多速旋转变压器多速旋转变压器绝对值脉冲编码器绝对值脉冲编码器三速圆感应同步器三速圆感应同步器直线型：测长度、直线位移直线型：测长度、直线位移增量式增量式直线圆感应同步器直线圆感应同步器计量光栅、磁尺计量光栅、磁尺绝对式绝对式三速直线感应同步器三速直线感应同步器绝对值式磁尺绝对值式磁尺2014.2.16床身导轨床身导轨在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一方叫支承导轨在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一方叫支承导轨导轨的种类导轨的种类滑动导轨滑动导轨优点
16、：结构简单、制造方便、刚度好、抗振性好，应用广泛优点：结构简单、制造方便、刚度好、抗振性好，应用广泛缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩擦磨损大，低速（缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩擦磨损大，低速（160mm/min)时时易出现爬行现象而降低运动部件的定位精度易出现爬行现象而降低运动部件的定位精度滚动导轨滚动导轨优点：优点：1)导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨的导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨的1/10，工作所需牵引力小，移动轻，工作所需牵引力小，移动轻便便2)运动平稳，灵敏度高，定位精度高，无承载油膜运动平稳，灵敏度高，定位精度高
17、，无承载油膜，重复定位精度达，重复定位精度达0.2um3)磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床等等结构形式：结构形式：1)滚针导轨滚针导轨2)滚珠导轨滚珠导轨3)滚柱导轨滚柱导轨静压导轨：将压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，将互相接触的导轨面隔开，静压导轨：将压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，将互相接触的导轨面隔开，实现液体摩擦实现液体摩擦优点：优点：1)摩擦因数小，机械效率高，能长期保持导轨导向
18、精度摩擦因数小，机械效率高，能长期保持导轨导向精度2)承载油膜吸振性好，低速下不易产生承载油膜吸振性好，低速下不易产生爬行爬行缺点：结构复杂，需配置一套专门的供油系统缺点：结构复杂，需配置一套专门的供油系统分类：开式和闭式两大类分类：开式和闭式两大类2014.2.16数控机床的维修管理及维护数控机床的维修管理及维护数控机床维修管理及维护中与普通机床相同的内容：数控机床维修管理及维护中与普通机床相同的内容：必须坚持设备使用上的定人、定机、定岗制度必须坚持设备使用上的定人、定机、定岗制度开展岗位培训，严禁无证操作开展岗位培训，严禁无证操作严格执行设备点检和定期、定级保养制度严格执行设备点检和定期、
19、定级保养制度对维修者实行派工卡，认真做好故障现象、原因、维修的记录，建立完整的对维修者实行派工卡，认真做好故障现象、原因、维修的记录，建立完整的维修档案维修档案建立维修协作网，开展专家诊断系统工作建立维修协作网，开展专家诊断系统工作数控机床维修管理应强调的内容：数控机床维修管理应强调的内容：选择合理的维修方式选择合理的维修方式维修方式有：事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态监测维修方式有：事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态监测维修、维修预防维修、维修预防从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量建立专业维修
20、组织和维修协作网建立专业维修组织和维修协作网点检管理点检管理:按有关文件的规定按有关文件的规定,对设备进行定点、定时的检查和维护对设备进行定点、定时的检查和维护点检的内容点检的内容:定点、定标、定期、定项、定人、定法、检查、记录、处理、定点、定标、定期、定项、定人、定法、检查、记录、处理、分析分析分类分类:日常点检日常点检:对机床一般部件的点检对机床一般部件的点检,处理和检查机床在运行过程中出现的处理和检查机床在运行过程中出现的故障故障,由机床操作人员进行由机床操作人员进行专职点检专职点检:对机床关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态对机床关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态
21、监测与故障诊断监测与故障诊断,制定点检计划制定点检计划,做好诊断记录做好诊断记录,分析维修结果分析维修结果,提出改善提出改善设备维护管理的建议设备维护管理的建议,由专职维修人员进行由专职维修人员进行2014.2.16某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表每天每天导轨润滑油箱导轨润滑油箱油标油标油量油量及时添加润滑油及时添加润滑油润滑泵能定时启动及停止润滑泵能定时启动及停止XYZ轴导轨面轴导轨面清除切屑及脏物清除切屑及脏物检查润滑油是否充分检查润滑油是否充分导轨面有划伤损坏导轨面有划伤损坏压缩空气气源压力压缩空气气源压力检查压力是否在正常范围检查压力是否在正常范围气源自动分水滤水器和自动空
22、气干气源自动分水滤水器和自动空气干燥器燥器及进清理分水器中滤出的水分，及进清理分水器中滤出的水分，自动保持空气干燥器正常工作自动保持空气干燥器正常工作气液转换器和增压器油面气液转换器和增压器油面发现油面不够时及时补充油发现油面不够时及时补充油主轴润滑恒温油箱主轴润滑恒温油箱油量充足，油量充足，并调节温度范围并调节温度范围机床液压系统机床液压系统油箱、液压泵无异常噪音油箱、液压泵无异常噪音压力表指示正常压力表指示正常管路及各接头无泄漏管路及各接头无泄漏工作油面高度正常工作油面高度正常液压平衡系统液压平衡系统平衡压力指示正常平衡压力指示正常快速移动时平衡阀工作正常快速移动时平衡阀工作正常CNC的输
23、入输出单元的输入输出单元光电阅读机清洁光电阅读机清洁机械结构润滑良好机械结构润滑良好各种电气柜散热通风装置各种电气柜散热通风装置各电柜冷却风扇工作正常各电柜冷却风扇工作正常风道过滤网无堵塞风道过滤网无堵塞各种防护装置各种防护装置导轨、机床各种防护罩等应无导轨、机床各种防护罩等应无松动松动2014.2.16某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表每半年每半年滚珠丝杠滚珠丝杠清洗旧润滑脂，涂上新的清洗旧润滑脂，涂上新的油脂油脂液压油路液压油路清洗溢流阀、减压阀、滤清洗溢流阀、减压阀、滤油器及油箱箱底油器及油箱箱底更换或过滤液压油更换或过滤液压油主轴润滑恒温油箱主轴润滑恒温油箱每年每年检查并更换
24、直流伺服电机碳刷检查并更换直流伺服电机碳刷检查换向器表面，吹净碳检查换向器表面，吹净碳粉，去毛刺粉，去毛刺更换长度过短的电刷，跑更换长度过短的电刷，跑合后使用合后使用润滑液压泵、滤油器清洗润滑液压泵、滤油器清洗清理池底，更换滤油器清理池底，更换滤油器不定期不定期检查各轴轨道上镶条、压紧滚检查各轴轨道上镶条、压紧滚轮松紧状态轮松紧状态按机床说明书调整按机床说明书调整冷却水箱冷却水箱检查液面高度检查液面高度太脏、更换太脏、更换清理水箱底部清理水箱底部经常清洗过滤器经常清洗过滤器排屑器排屑器经常清理铁屑经常清理铁屑检查有无卡住检查有无卡住清理废油池清理废油池及时取油池中废油，以免及时取油池中废油，以
25、免外溢外溢调整主轴驱动带松紧调整主轴驱动带松紧按机床说明书调整按机床说明书调整2014.2.16数控机床的维护数控机床的维护数控机床使用中应注意的问题数控机床使用中应注意的问题使用环境使用环境:避免阳光的直射和其他辐射避免阳光的直射和其他辐射避免太潮湿或粉尘过多的场所避免太潮湿或粉尘过多的场所避免有腐蚀气体的场所避免有腐蚀气体的场所要远离振动大的设备要远离振动大的设备电源要求电源要求:允许波动允许波动10%有操作规程有操作规程不宜长期封存不用不宜长期封存不用每周通电每周通电1-2次，每次空运行次，每次空运行1小时左右小时左右数控系统的维护数控系统的维护严格遵守操作规程和日常维护制度严格遵守操作
26、规程和日常维护制度应尽量少开数控柜和强电柜的门应尽量少开数控柜和强电柜的门定时清扫数控柜的散热通风系统定时清扫数控柜的散热通风系统数控系统的输入数控系统的输入/输出装置的定期维护输出装置的定期维护定期检查和更换直流电动机电刷定期检查和更换直流电动机电刷经常监视数控系统的电网电压经常监视数控系统的电网电压定期更换存储器用电池定期更换存储器用电池每年更换一次每年更换一次电池的更换应在数控系统供电的状态下进行，以免参数丢失电池的更换应在数控系统供电的状态下进行，以免参数丢失数控系统长期不用时的维护数控系统长期不用时的维护经常给数控系统通电经常给数控系统通电对于直流电动机应将电刷取出对于直流电动机应将
27、电刷取出,以免腐蚀换向器以免腐蚀换向器备用电路板的维护备用电路板的维护做好维修前的准备工作做好维修前的准备工作:技术准备技术准备工具准备工具准备备件准备备件准备2014.2.16机械部件的维护机械部件的维护主传动链的维护主传动链的维护熟悉主传动链的结构、性能和主轴调整方法熟悉主传动链的结构、性能和主轴调整方法对于带传动的主传动对于带传动的主传动,定期调整带的松紧定期调整带的松紧,防止打滑造成的丢转防止打滑造成的丢转检查主轴箱温度检查主轴箱温度,检查主轴润滑恒温箱检查主轴润滑恒温箱,防杂质防杂质,每年更换一次润滑油每年更换一次润滑油,并清洗过滤器并清洗过滤器经常检查压缩空气气压经常检查压缩空气气
28、压,保持主轴与刀柄连接部位的清洁保持主轴与刀柄连接部位的清洁刀具拉紧装置长时间使用后会产生间隙刀具拉紧装置长时间使用后会产生间隙,需调整液压缸吨活塞的位移需调整液压缸吨活塞的位移量量滚珠丝杠螺母副的维护滚珠丝杠螺母副的维护定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙 检查丝杠支承与床身的连接是否松动检查丝杠支承与床身的连接是否松动采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半年清洗丝杠上的旧润滑脂，采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半年清洗丝杠上的旧润滑脂，换上新的润滑脂；用润滑油润滑的滚珠丝杠，每次机床工作前加油换上新的润滑脂；用润滑油润滑的滚珠丝杠，每次机床工作前加油一次一次丝杠
29、防护装置一有损坏要及时更换丝杠防护装置一有损坏要及时更换2014.2.16机械部件的维护机械部件的维护刀库及换刀机械手的维护刀库及换刀机械手的维护手动装刀时要确保装至位，装牢手动装刀时要确保装至位，装牢严禁超重、超长刀具装入刀库严禁超重、超长刀具装入刀库采用顺序选刀方式的，注意刀库上刀具的顺序采用顺序选刀方式的，注意刀库上刀具的顺序注意保持刀柄和刀套的清洁注意保持刀柄和刀套的清洁开机后，先空运行检查机械手和刀库是否正常开机后，先空运行检查机械手和刀库是否正常液压系统维护液压系统维护定期对油箱内的油进行检查、过滤、更换定期对油箱内的油进行检查、过滤、更换检查冷却器和加热器的工作性能，控制油温检查
30、冷却器和加热器的工作性能，控制油温定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏定期检查清洗或更换液压件、滤芯、定期检查清洗油箱和管路定期检查清洗或更换液压件、滤芯、定期检查清洗油箱和管路严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常度等是否正常2014.2.16机械部件的维护机械部件的维护气动系统维护气动系统维护选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂质和水分选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂质和水分检查系统中油雾器的供油量，保证空气中有适量的润滑油来润滑气检查系统中油雾器的供油量，保证
31、空气中有适量的润滑油来润滑气动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵定期检查更换密封件定期检查更换密封件注意调节工作压力注意调节工作压力定期检查清洗或更换气动元件、滤芯定期检查清洗或更换气动元件、滤芯机床精度的维护检查机床精度的维护检查遇到以下情况必须进行机床精度检查遇到以下情况必须进行机床精度检查操作失误或机床故障造成撞车后操作失误或机床故障造成撞车后机床动态精度发生变化后机床动态精度发生变化后第四章第四章 数控机床机械故障诊断数控机床机械故障诊断2014.2.162014.2.16第一节第一节 机械故障诊断方法机械故障诊断方法数控机床
32、机械故障诊断数控机床机械故障诊断包括：机床运行状态的监视、识别和预测包括：机床运行状态的监视、识别和预测诊断技术：设备状态监测与故障诊断技术诊断技术：设备状态监测与故障诊断技术诊断技术具体内容包括三个基本环节和四项基本技术诊断技术具体内容包括三个基本环节和四项基本技术三个基本环节：三个基本环节：检查异常检查异常诊断故障状态和部位诊断故障状态和部位分析故障类型分析故障类型四项基本技术：四项基本技术：检查测量技术检查测量技术信号处理技术信号处理技术识别技术识别技术预测技术预测技术数控机床机械故障的诊断技术，分为简易诊断技术和精密诊断技术数控机床机械故障的诊断技术，分为简易诊断技术和精密诊断技术简易
33、诊断技术：也称为机械检测技术。对机床进行问、看、听、简易诊断技术：也称为机械检测技术。对机床进行问、看、听、摸、嗅等。摸、嗅等。精密诊断技术：根据简易诊断中提出的疑难故障，由专职故障精密诊断技术：根据简易诊断中提出的疑难故障，由专职故障精密诊断人员利用先进测试手段进行精确的定量检测与分析，精密诊断人员利用先进测试手段进行精确的定量检测与分析，找出故障位置、原因、数据，确定修理方法和时间找出故障位置、原因、数据，确定修理方法和时间2014.2.16第一节第一节 机械故障诊断方法机械故障诊断方法诊断方法诊断方法简易诊断技术：问、看、听、摸、嗅简易诊断技术：问、看、听、摸、嗅精密诊断技术：精密诊断技
34、术：温度监测温度监测振动监测振动监测噪声监测噪声监测油液分析油液分析裂纹监测裂纹监测2014.2.16第二节第二节 主要机械部件故障诊断主要机械部件故障诊断主轴部件：主轴部件：是影响机床加工精度的主要部件是影响机床加工精度的主要部件回转精度影响工件的加工精度回转精度影响工件的加工精度功率与回转速度影响加工效率功率与回转速度影响加工效率自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程序自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程序常见故障常见故障加工精度达不到要求加工精度达不到要求1)机床在运输过程中受到冲击机床在运输过程中受到冲击2)安装不牢固、安装精度低或有变化安装不牢固、安装精度低或有变化切削振动大切
35、削振动大1)主轴箱和床身连接螺丝钉松动主轴箱和床身连接螺丝钉松动2)轴承预紧力不够、游隙过大轴承预紧力不够、游隙过大3)轴承预紧螺母松动，使主轴窜动轴承预紧螺母松动，使主轴窜动4)轴承拉毛或损坏轴承拉毛或损坏5)主轴与箱体超差主轴与箱体超差6)其他因素其他因素7)如果是车床则可能是转塔刀架运动部件松动或压力不够而如果是车床则可能是转塔刀架运动部件松动或压力不够而未卡紧未卡紧2014.2.16主轴部件常见故障主轴部件常见故障常见故障常见故障主轴箱噪声大主轴箱噪声大1)主轴部件动平衡不好主轴部件动平衡不好2)齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤3)轴承损坏或传动轴弯曲轴承损坏或
36、传动轴弯曲4)传动带长度不一或过松传动带长度不一或过松5)齿轮精度差齿轮精度差6)润滑不良润滑不良齿轮和轴承损坏齿轮和轴承损坏1)变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损2)变档机构损坏或固定销脱落变档机构损坏或固定销脱落3)轴承预紧力过大或无润滑轴承预紧力过大或无润滑2014.2.16主轴部件常见故障主轴部件常见故障常见故障常见故障主轴无变速主轴无变速1)电气变档信号是否输出电气变档信号是否输出2)压力是否足够压力是否足够3)变档液压缸研损或卡死变档液压缸研损或卡死4)变档电磁阀卡死变档电磁阀卡死5)变档液压缸拨叉脱落变档液压缸拨叉脱落6)变档液压缸窜油或内泄变档液压
37、缸窜油或内泄7)变档复合开关失灵变档复合开关失灵主轴不转动主轴不转动1)主轴转动指令是否输出主轴转动指令是否输出2)保护开关没有压合或失灵保护开关没有压合或失灵3)卡盘未夹紧工件卡盘未夹紧工件4)变挡复合开关损坏变挡复合开关损坏5)变档电磁阀体内泄漏变档电磁阀体内泄漏2014.2.16主轴部件常见故障主轴部件常见故障常见故障常见故障主轴发热主轴发热1)主轴轴承预紧力过大主轴轴承预紧力过大2)轴承研伤或损坏轴承研伤或损坏3)润滑油脏或有杂质润滑油脏或有杂质液压变速时齿轮推不到位液压变速时齿轮推不到位1)主轴箱内拨叉磨损主轴箱内拨叉磨损2014.2.16 滚珠丝杠副常见故障滚珠丝杠副常见故障加工件
38、粗糙度值高加工件粗糙度值高1)导轨的润滑油不足，致使溜板爬行导轨的润滑油不足，致使溜板爬行2)滚珠丝杠有局部拉毛或研损滚珠丝杠有局部拉毛或研损3)丝杠轴承损坏，运动不平稳丝杠轴承损坏，运动不平稳4)伺服电动机未调整好，增益过大伺服电动机未调整好，增益过大反向误差大，加工精度不稳定反向误差大，加工精度不稳定1)丝杠轴联轴器锥套松动丝杠轴联轴器锥套松动2)丝杠轴滑板配合压板过紧或过松丝杠轴滑板配合压板过紧或过松3)丝杠轴滑板配合楔铁过紧或过松丝杠轴滑板配合楔铁过紧或过松4)滚珠丝杠预紧力过紧或过松滚珠丝杠预紧力过紧或过松5)滚珠丝杠螺母端面与结合面不垂直，结合过松滚珠丝杠螺母端面与结合面不垂直，结
39、合过松6)滚珠丝杠支座轴承预紧力过紧或过松滚珠丝杠支座轴承预紧力过紧或过松7)滚珠丝杠制造误差大或轴向窜动滚珠丝杠制造误差大或轴向窜动8)润滑油不足或没有润滑油不足或没有9)其他机械干涉其他机械干涉2014.2.16滚珠丝杠副常见故障滚珠丝杠副常见故障滚珠丝杠在运转中转矩过大滚珠丝杠在运转中转矩过大1)二滑板配合压板过紧或研损二滑板配合压板过紧或研损2)滚珠丝杠螺母反向器坏，滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大滚珠丝杠螺母反向器坏，滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大3)丝杠研损丝杠研损4)伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴5)无润滑油无润滑油6)超程开关失灵造成机械故障超程
40、开关失灵造成机械故障7)伺服电动机过热报警伺服电动机过热报警丝杠螺母润滑不良丝杠螺母润滑不良1)分油器是否分油分油器是否分油2)油管是否堵塞油管是否堵塞滚珠丝杠副噪声滚珠丝杠副噪声1)滚珠丝杠轴承压盖压合不良滚珠丝杠轴承压盖压合不良2)滚珠丝杠润滑不良滚珠丝杠润滑不良3)滚珠破损滚珠破损4)电动机与滚珠丝杠联轴器松动电动机与滚珠丝杠联轴器松动2014.2.16刀架、刀库及换刀装置故障诊断刀架、刀库及换刀装置故障诊断转塔刀架没有抬起动作转塔刀架没有抬起动作控制系统是否有控制系统是否有T指令输出信号指令输出信号抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死压力不够压力不够抬起液压缸研损或
41、密封损坏抬起液压缸研损或密封损坏与转塔抬起联接的机械部分研损与转塔抬起联接的机械部分研损转塔转位速度缓慢或不转位转塔转位速度缓慢或不转位是否有转位信号输出是否有转位信号输出转位电磁阀断线或阀杆卡死转位电磁阀断线或阀杆卡死压力不够压力不够转位速度节流阀是否卡死转位速度节流阀是否卡死凸轮轴压盖过紧凸轮轴压盖过紧抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损安装附具不配套安装附具不配套2014.2.16刀架、刀库及换刀装置故障诊断刀架、刀库及换刀装置故障诊断转塔转位时碰牙转塔转位时碰牙抬起速度或抬起延时时间短抬起速度或抬起延时时间短转塔不正位转塔不正位转位盘上的撞块与选位开
42、关松动，使转塔到位时传输信号超期或滞转位盘上的撞块与选位开关松动，使转塔到位时传输信号超期或滞后后上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大，落下时易碰牙上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大，落下时易碰牙顶，引起不到位顶，引起不到位转位凸轮与转位盘间隙过大转位凸轮与转位盘间隙过大凸轮在轴上窜动凸轮在轴上窜动转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉转塔转位不停转塔转位不停两计数开关不同时计数或复置开关损坏两计数开关不同时计数或复置开关损坏转塔上的转塔上的24V电源断线电源断线2014.2.16刀架、刀库及换刀装置故障诊断刀架、刀库及换刀装置故障诊断转
43、塔刀重复定位精度差转塔刀重复定位精度差液压夹紧力不足液压夹紧力不足上下牙盘受冲击，定位松动上下牙盘受冲击，定位松动上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间转塔落下夹紧时有机械干涉（如夹铁屑）转塔落下夹紧时有机械干涉（如夹铁屑）夹紧液压缸拉毛或研损夹紧液压缸拉毛或研损转塔座落在二层滑板之上，由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大转塔座落在二层滑板之上，由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大刀具不能夹紧刀具不能夹紧风泵气压不足风泵气压不足增压漏气增压漏气刀具卡紧液压缸漏油刀具卡紧液压缸漏油刀具松卡弹簧上的螺丝母松动刀具松卡弹簧上的螺丝母松动刀具夹紧后不能松开刀具夹紧后不能松
44、开松锁刀的弹簧压力过紧松锁刀的弹簧压力过紧刀套不能夹紧刀具刀套不能夹紧刀具检查刀套上的调节螺母检查刀套上的调节螺母2014.2.16刀架、刀库及换刀装置故障诊断刀架、刀库及换刀装置故障诊断机械手换刀速度过快机械手换刀速度过快气压太高或节流阀开口过大气压太高或节流阀开口过大换刀时找不到刀换刀时找不到刀刀位编码用组合行程开关、接近开关等元件损坏、接触不好或灵敏刀位编码用组合行程开关、接近开关等元件损坏、接触不好或灵敏度降低度降低2014.2.16液压传动系统故障诊断液压传动系统故障诊断液压泵不供油或油量不足液压泵不供油或油量不足压力调节弹簧过松压力调节弹簧过松流量调节螺钉调节不当，定子偏心方向相反
45、流量调节螺钉调节不当，定子偏心方向相反液压泵转向相反液压泵转向相反油的粘度过高，使叶片运动不灵活油的粘度过高，使叶片运动不灵活液压泵转速太低，叶片不能甩出液压泵转速太低，叶片不能甩出油量不足，吸油管露出油面吸入空气油量不足，吸油管露出油面吸入空气吸油管堵塞吸油管堵塞进油口漏气进油口漏气叶片在转子槽内卡死叶片在转子槽内卡死液压泵有异常噪声或压力下降液压泵有异常噪声或压力下降油量不足，滤油器露出油面油量不足，滤油器露出油面吸油管吸入空气吸油管吸入空气回油管高出油面，空气进入油池回油管高出油面，空气进入油池进油口滤油器容量不足进油口滤油器容量不足滤油器局部堵塞滤油器局部堵塞液压泵转速过高或液压泵装反
46、液压泵转速过高或液压泵装反液压泵与电动机联接同轴度差液压泵与电动机联接同轴度差定子和叶片磨损，轴承和轴损坏定子和叶片磨损，轴承和轴损坏泵与其他机械共振泵与其他机械共振2014.2.16液压传动系统故障诊断液压传动系统故障诊断液压泵发热、油温过高液压泵发热、油温过高液压泵工作压力超载液压泵工作压力超载吸油管和系统回油管距离太近吸油管和系统回油管距离太近油箱油量不足油箱油量不足摩擦引起机械损失，泄漏引起摩擦引起机械损失，泄漏引起容积损失容积损失压力过高压力过高系统及工作压力低，运动部件系统及工作压力低，运动部件爬行爬行泄漏泄漏尾座顶不紧或不运动尾座顶不紧或不运动压力不足压力不足液压缸活塞拉毛或研损
47、液压缸活塞拉毛或研损密封圈损坏密封圈损坏液压阀断线或卡死液压阀断线或卡死套筒研损套筒研损导轨润滑不良导轨润滑不良分油器堵塞分油器堵塞油管破裂或渗漏油管破裂或渗漏没有气体动力源没有气体动力源油路堵塞油路堵塞滚珠丝杠润滑不良滚珠丝杠润滑不良分油管是否分油分油管是否分油油管是否堵塞油管是否堵塞作业：作业：P101.4.试分析滚珠丝杠副反向误差大故障试分析滚珠丝杠副反向误差大故障产生的原因及排除方法。产生的原因及排除方法。2014.2.16第五章第五章 数控系统故障诊断数控系统故障诊断故障分类故障分类有报警显示的故障有报警显示的故障硬件报警显示的故障硬件报警显示的故障:各单元装置上的报警灯各单元装置上
48、的报警灯软件报警显示故障软件报警显示故障:CRT显示器上显示出来的报警号报警信息显示器上显示出来的报警号报警信息 来自来自NC的报警和来自的报警和来自PLC的报警的报警1)存储器报警存储器报警2)过热报警过热报警3)伺服系统报警伺服系统报警4)轴超程报警轴超程报警5)程序出错报警程序出错报警6)主轴报警主轴报警7)过载报警过载报警8)断线报警断线报警无报警显示的故障无报警显示的故障无任何硬件或软件的报警显示无任何硬件或软件的报警显示,分析难度较大分析难度较大故障诊断原则故障诊断原则2014.2.16故障诊断原则故障诊断原则先外部后内部先外部后内部外部的行程开关、按钮开关、液压气动元件、印刷电路
49、板间的连接部位，接外部的行程开关、按钮开关、液压气动元件、印刷电路板间的连接部位，接触不良，是产生数控机床故障的重要因素触不良，是产生数控机床故障的重要因素尽量避免随意地启封、拆卸，以避免扩大故障，降低机床性能尽量避免随意地启封、拆卸，以避免扩大故障，降低机床性能先机械后电气先机械后电气机械故障容易察觉机械故障容易察觉大部分故障是机械部件失灵造成的大部分故障是机械部件失灵造成的先静后动先静后动不盲目动手不盲目动手了解故障发生的过程及状态了解故障发生的过程及状态查阅说明书、系统资料查阅说明书、系统资料先在机床断电的静止状态，观察、分析先在机床断电的静止状态，观察、分析确认无恶性故障或破坏性故障，
50、方可给机床通电，进行动态观察、检确认无恶性故障或破坏性故障，方可给机床通电，进行动态观察、检验和测试验和测试恶性故障或破坏性故障先排除故障才通电诊断恶性故障或破坏性故障先排除故障才通电诊断先公用后专用先公用后专用如如CNC、PLC、电源、液压等公用部分电源、液压等公用部分先简单后复杂先简单后复杂先一般后特殊先一般后特殊2014.2.16故障诊断步骤故障诊断步骤详细了解故障情况详细了解故障情况分析故障原因分析故障原因由表及里进行故障源查找由表及里进行故障源查找2014.2.16故障诊断技术故障诊断技术故障自诊断技术是数控系统一项十分重要的技术，它的强弱是故障自诊断技术是数控系统一项十分重要的技术
