数控机床机械结构故障诊疗
数控机床各种常见故障及分析排除方法
数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床是一种高精度的自动化加工设备，常见的故障涉及机械、电气和控制系统等方面。
下面将介绍数控机床常见的故障及分析排除方法。
一、机械故障1.传动系统故障：可能是齿轮损坏、传动链条松动等。
分析排除时需要检查传动部件的磨损程度，并及时更换磨损严重的零件。
2.导轨磨损：导轨磨损会导致机器精度下降，产生噪音。
排除方法为进行导轨的研磨或更换损坏的导轨。
3.润滑系统故障：润滑系统故障可能导致机械部件摩擦不足，引起过热和损坏。
分析排除时需要检查润滑系统的油液是否充足，是否存在堵塞等问题。
二、电气故障1.电气接触不良：电气接触不良会导致机床无法正常运转、控制信号丢失等问题。
分析排除时需要检查电气接线是否牢固，并清理接触点上的脏污。
2.电机故障：电机故障可能导致机床不能运转或运转不稳定。
排除方法为检查电机是否发热、电机线圈是否短路等问题，并及时更换损坏的电机零件。
3.电源故障：电源故障会导致机床无法正常供电。
分析排除时需要检查电源线路是否接触良好，电源开关是否正常。
三、控制系统故障1.控制卡故障：控制卡故障会导致机床无法正常运转或运行偏差。
排除方法为检查控制卡是否松动、焊点是否断开等，并及时更换故障的控制卡。
2.编程错误：编程错误可能导致机床运行轨迹错误或参数设置错误。
分析排除时需要检查程序的逻辑是否正确，并对参数进行调整。
3.传感器故障：传感器故障会导致机床无法正常感知工件位置或状态。
排除方法为检查传感器的连接是否正常，是否需要更换故障的传感器。
在分析和排除故障时，需要注意进行正确的故障现象描述和故障现场检查，充分了解机床的结构和工作原理，根据故障现象进行合理的排查。
此外，定期进行机床的维护保养工作，检查关键部件的磨损情况，及时更换损坏的零件，可以减少故障的发生。
最后，应注意安全操作，遵守机床操作规程，确保人员的人身安全和设备的安全运行。
第7章 数控机床机械装置故障诊断与维修
2)用顺序选刀方式选刀时，必须注意刀具放置在 刀库上的顺序要正确。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 致事故发生。
3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装刀到位、 装牢靠。检查刀座上的锁紧是否可靠。
4)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。 5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。 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。
在操作过程中会出现不正常现象
二、机械部件故障常见类型
1．按照故障发生的原因分 1）磨损性故障：正常磨损而引发的故障； 2）错用性故障：使用不当而引发的故障； 3）先天性故障：由于设计或制造不当而造成机械系统 中存在某种薄弱环节而引发的故障。 2．按照故障的性质分 1）间歇性故障：只是短期内丧失某些功能，稍加修理 调试就能恢复，不需要更换零件； 2）永久性故障：某些零件已损坏，需要更换或修理才 能恢复。
1）突发性故障：不能靠早期测试检测出来的故障； 2）渐发性故障：故障发展有一个过程，可以对其进行 预测和监视。
机械部件故障常见类型
6．按照故障发生的频次 1）偶发性故障：发生频率很低的故障；
2）多发性故障：经常发生的故障。
7．按照故障发生、发展的规律分 1）随机性故障：故障发生的时间是随机的； 2）有规则故障：故障发生比较有规则。
15)经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够 的气压能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。
七、主轴常见故障诊断与维修
（1）主轴发热 （2）主轴在强力切削时停转
数控机床机械部分的故障诊断及维修
维修 要 领 ： 查 抄 改 换 主 轴 轴 承 轴 承 磨 耗 严 重会 直接 影 响 加 工 工 件 的尺 寸精 度和 工 件 外 貌 光 洁 度 调 整 轴 承 间 隙调 整 垫 的 厚 度 ， 使 主 轴 的轴 向跳 动 和 径 向跳 动 达 到 最 佳状 况 。 ２ ． ２ 进 给 部 门 ２ ． ２ ． １ 导 轨 的 效 用 是 用 来 支 撑 和 引导 运 动 部 件 ，按 给 定 的 标 的 目的做往复 直线运 动的在 数控机床的进给传动体系 中，常 见的导轨 般有骨碌 导轨 、静压 导轨和 滑动导轨等如果导轨呈现妨碍 ，主要
机械与设备
数控机床机 械部 分的故障诊 断及维修
赵 宏 轩广进
（ 中捷机床有 限公司技术 部 ）
【 摘 要】 随 着数控机床 的技 术不断 改进 ，机械 结构设 计的不
寸 不稳 定 。
断创 新 ，数 控 机 床 的 机 械 部 分 较 为 复 杂 ， 包括 主 轴 部 门 、进 给 部 门 等 。本 文着重对这两大部分的故障情况和维修要领进行 了介绍 。
提高运动精度；
（ ３ ）贴塑导轨要包管贴塑杰 出，无破损 ； （ ４ ）导轨 与 导轨 之 间 的 间 隙不 能存 有 赃 物 ，必 须 要 有 杰 出 的防 护装 配； （ ５ ）静 压 导 轨 应 有 一 套 过 淋 成 效 杰 出 的 供 油 体 系 ； （ ６）定时、定量、精确、的给每个运动部位润滑杰出 。 ２ ． ２ ． ２ 丝 杠 传 动 ， 数 控 机 床 基 本 上 都 接 纳 了滚 珠 丝 杠 传 动 ，在 进 给 部 门 ， 滚 珠 丝 杠 的 刚 性 、 安 装 质 量 和 丝 杠 与丝 母 的 间 隙 直 接 影 响活塞加 工的精 度与尺寸 ，选择合适 的滚珠丝杠 ，调 整消 除传动间 隙可 以容或 减少 产品加工的误差常见 的机械妨碍有轴 向间隙过大、 丝 杠 转 动 有 沉 点等 。 维修要领 ： （ １ ）轴 向间 隙过大查抄调整丝杠 的轴 向间隙 ，丝杠两真个支撑 轴承是否杰 出，调整轴承预紧螺母 ， 使 丝杠 的轴 向间隙在 ０ ． ０ １ ａ ｒ ｍ以 内，包管传 动精度对 于滚 珠丝杠螺距的累积误差 ，凡 是接 纳间隙赔 偿 的办法举行螺距赔偿 。 （ ２ ）丝杠转动有沉点：查抄 丝杠 支撑和床 身连接 是否松 动和 丝 杠支撑轴承是否损坏 ， 定期 清 洗 滚 珠 丝 杠 上 的 费 旧油 脂 和 杂 物 切 屑 。 （ ３ ）测 量 丝 杠 与传 动 机 电 主 轴 的 同轴 度 是 否 及 格 ， 制 止 过分 的 弯 曲负载 ，最好使用柔性联轴器 。 （ ４ ） 每天定 时定量做好杰 出的润滑 是包管滚珠丝杠精度 的维护 办法 。 ２ ． ２ ． ３ 扭转刀库 的品类不 外乎有两类，一类是机械传动 ，一类 是液压传动 ，液压传动体 式格 局，即接纳液压马达、 电磁 阀、流量 控制阀等来驱动刀库 的运转 。液压 压力的稳定和换 向阀的灵敏是液 压刀库正常运作强有力 的保证 。机械传 动刀库是路程经过过程机 电 扭转，经联轴器动员蜗轮蜗杆扭转 ，使 聚散 盘转动动员刀库 ，扭转 刀库一般呈现的机械障碍是刀库扭转不到位、刀库不转动等 。
数控机床故障诊断与维修实训总结
数控机床故障诊断与维修实训总结数控机床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于各种制造行业。
然而，由于其复杂的结构和高度自动化的特点，一旦出现故障，往往需要专业的技术人员进行诊断和维修。
本文将从数控机床故障诊断和维修实训的角度出发，总结一些实用的经验和技巧。
一、故障诊断1.了解机床的基本原理和结构在进行故障诊断之前，首先需要了解数控机床的基本原理和结构。
数控机床由机床本体、数控系统、执行机构、传感器和工作台等组成。
机床本体包括床身、主轴、进给机构等，数控系统则是控制机床运动的核心部件。
执行机构包括伺服电机、液压元件等，传感器则用于检测机床的运动状态和工件的位置。
了解机床的基本原理和结构，有助于更快地找到故障的根源。
2.掌握常见故障的诊断方法数控机床的故障种类繁多，常见的故障包括机床本体故障、数控系统故障、执行机构故障、传感器故障等。
针对不同的故障，需要采用不同的诊断方法。
例如，对于机床本体故障，可以通过检查机床的机械结构、液压系统、电气系统等来确定故障原因；对于数控系统故障，可以通过检查数控系统的软件、硬件、通讯等来确定故障原因。
掌握常见故障的诊断方法，可以提高故障诊断的效率和准确性。
3.运用故障排除法故障排除法是一种常用的故障诊断方法，它通过逐步排除可能的故障原因，最终确定故障的根源。
故障排除法包括逐步排除法、分组排除法、对比排除法等。
例如，对于机床本体故障，可以先检查机床的电气系统，如果电气系统正常，则可以排除电气系统故障的可能性，接着检查液压系统，以此类推，最终确定故障原因。
二、维修技巧1.注意安全在进行数控机床维修时，首先要注意安全。
数控机床的维修需要接触高压电源、液压系统等危险部件，如果不注意安全，很容易发生意外事故。
因此，在进行维修前，要先切断电源、排空液压系统等，确保安全。
2.维修前做好准备工作在进行数控机床维修前，要做好充分的准备工作。
首先要了解机床的结构和工作原理，其次要准备好必要的工具和备件，以便在维修过程中随时使用。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床常见故障及其原因1. 通讯故障通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。
通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。
这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯，从而影响数控机床的工作效率。
2. 电气故障电气故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。
电气故障会影响数控机床的正常电气供电，导致数控机床无法正常工作。
3. 传感器故障数控机床中的传感器故障也比较常见，主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。
传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态，从而影响数控机床的加工精度。
4. 润滑系统故障润滑系统故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。
润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题，影响数控机床的工作效率和使用寿命。
5. 机械传动系统故障二、数控机床故障诊断方法硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。
硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。
比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。
3. 综合故障诊断综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法，主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析，找出故障的根本原因。
综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法，结合数控机床的实际工作情况进行综合分析，以确保找出故障的准确原因。
硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。
硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。
数控机床故障诊断与维修是数控机床维护管理工作的重要内容，对于保证数控机床的正常工作、提高数控机床的使用寿命具有重要意义。
专题一：数控机床故障与诊断
轨上
图2-7 滚珠导轨的预紧
例9
由某龙门数控铣削中心加工的零件，在检验中发
现工件Y轴方向的实际尺寸与程序编制的理论数据存在不 规则的偏差。该数控机床布局如图2-8所示。
图2-8 龙门数控铣削中心
从数控机床控制的角度来说，零件在Y轴方向的尺寸 偏差是由机床的Y轴在进给过程中产生的偏差所造成。该 机床数控系统为SINUMERIK 810M，伺服系统为SIMODRIVE 611A驱动装臵，Y轴进给电动机为带内装式ROD302编码器 的1FT5交流伺服电动机。 1）通过检查Y轴有关位臵参数（如反向间隙、夹紧允许
2）因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引 起的故障。 3）因机械零件的损坏、连接不良等原因引起的故障等。
（2）电气控制系统故障
电气控制系统故障通常分为“强电”故障和“弱电”
故障两大类 ；“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之 分
2．按故障的性质分类
（1）确定性故障
确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只 要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。 （2）随机性故障 随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生
的故障。
3．按故障的指示形式分类
（1）有报警显示的故障
1）指示灯报警显示
2）显示器报警显示
（2）无报警显示的故障 4．按故障产生的原因分类 （1）数控机床自身故障 （2）数控机床外部故障
1.2
数控机床故障诊断原则
1.先外部后内部 2.先机械后电气
3.先静态后动态
4.先简单后复杂
1.3
数控机床的故障诊断技术
1.5 数控机床维修后的开机调试
1.6 维修调试后的技术处理
练习
1.1 数控机床故障分类
数控机床常见故障分析及诊断方法
数控机床常见故障分析及诊断方法数控机床是工业生产中广泛使用的自动设备，其自动化程度高、精度高，能够节省大量的人力和物力，提高了工业生产的效率。
但是，数控机床由于它具有复杂的结构，复杂的构件以及它们之间的复杂的联系，因此它们也容易出现故障。
要正确诊断故障，并尽可能快地解决故障，必须从机床工件运动规律、各部件工作原理、控制系统特性等方面全面分析机床故障。
一、数控机床常见故障1.运行问题数控机床常见的运行问题是电机起动不起动、电机起动不稳定、拖动减速器振动大、刀具转动不稳定等。
这些问题的主要原因是电机输出的功率不足、相应的调速装置结构不合理、驱动系统没有正确地平衡对称等。
2.精度问题数控机床的精度问题主要是运动精度、定位精度和回转精度不够准确等。
这些问题的原因一般是电机模拟量或控制量故障，滑台振动，尺寸变形等。
3.控制系统故障数控机床控制系统故障是机床中非常常见的故障之一，这些故障的原因有计算机硬件故障、操作系统故障、程序错误等。
二、故障分析与诊断方法1.运行故障分析当数控机床出现运行故障时，首先应进行现场检测，确定故障类型，确定发生故障的精度和时间，以及故障是否伴有异常的声音、振动和其他特征。
在检测过程中，应详细观察受故障部件的外观情况，以确定故障是否与部件本身有关。
通过检查设备电气控制系统，可以根据故障模式和模拟值判断是否存在故障。
2.精度故障分析当发现数控机床的精度故障时，首先应检查机床的性能，其中包括机床的运动精度、定位精度和回转精度。
此外，应进行精度检查，对机床进行校正，查看机床有无磨损、回转不稳定等情况。
最后，在查看机床的调整和使用空间分布图时，应同时注意机床的摆动变形和非理想支撑。
3.控制系统故障分析当发现数控机床控制系统故障时，应尽可能快地分析出故障原因，进行有效的维修和维护。
首先，检查控制系统的硬件组件是否工作正常，如控制卡、驱动器、调速器等，以及检查控制系统的计算机软件是否正常。
此外，应检查与控制系统相关的输入、输出电路接口是否连接正确，确保输入控制信号的准确性，并查看控制系统的程序程序代码是否正确。
数控机床机械故障诊断的原则和方法
数控机床机械故障诊断的原则和方法摘要: 数控机床的需求正日益上升，而且数控机床能够高效解决零件的生产，使零件的生产更高效，精度更准确，所以，对数控机床的要求力度也在日益增大，为此，急需提高数控机床的生产效率。
因此，数控机床机械的故障诊断的要...数控机床的需求正日益上升，而且数控机床能够高效解决零件的生产，使零件的生产更高效，精度更准确，所以，对数控机床的要求力度也在日益增大，为此，急需提高数控机床的生产效率。
因此，数控机床机械的故障诊断的要求也要加大力度，以求提高数控机床的质量。
所以，本文对数控机床机械故障的诊断方法与过程进行了研究并应用。
1.现外部后内部发生故障后，运用“望闻问切”的方法进行由内到外的全身检查，比如各种开关零件、连接零件、传感器的灵敏度、温湿度、油雾等对元件和电路板的损坏。
2.先机械后电气机械故障容易让人察觉，所以先从简单的机械故障开始，而且数控系统故障诊断的难度系数相对而言较大，更何况，有些电气故障也是由机械故障所导致的。
所以先机械后电气可以减少劳动力的浪费。
3.先静后动由于数控机床的精密度和复杂度较高，如果未进行相关的故障诊断就进行修理，可能会造成不少的损失。
因此，在进行故障诊断前，不要盲目动手，应了解故障发生时的过程、状况，并查阅相关的资料，分析故障可能的原因，再进行故障诊断。
4.先公用再专用公用性的问题往往影响着全局，若几个进给轴都不动，先检查电源、CNC、plc，以及液压等公用部位。
5.先简单后复杂当多种故障问题互相交织，难以解决问题时，可先解决容易的故障，也许问题就变得简单了。
6.先一般后特殊在排除某一故障时，要先考虑最常见的、可能的原因，然后再考虑分析极少发生的特殊原因。
在数控机床中，大部分的故障都可翻阅资料进行维修，但也有些故障，由于其的提供警告的信息模糊不清而无法发出警报，又或者出现的时间短、不定期、无规律，导致无法进行故障分析。
为此，要求对故障进行进行精确的分类，以方便维修的进度。
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1）平稳性故障信号—机械结构在正弦 周期性力信号、复杂周期性力信号和准周 期性力信号（轴弯曲、偏心、滚子失圆等 渐变性故障）作用下产生的响应信号。
特点：响应信号的频率成分与激励信号 的频率成分相同。频谱为有限根谱线，而 且能量集中在故障的特征频率及其倍频上。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
❖ 主轴部件的结构 成组高精度轴承（滚动/静压/磁力/陶瓷） 及其配置、轴承间隙调整和润滑密封以及 满足工件的自动装夹要求
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❖ 主轴的维第护二特点节 主轴部件
1.主轴润滑 减少摩擦、带走热量，（磨损和热变形） -循环润滑方式：液压泵供油强力润滑和 油脂润滑 -油气润滑方式：定时定量把油雾送进轴 承空隙中 -喷注润滑方式：较大流量的恒温油喷注 到主轴轴承（大容量恒温油箱）
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 诊断过程 1）阅被诊断设备的技术资料，分析传动关系、
计算传动件的特征值； 2）获取信号、信号调理与处理； 3）信号分析、故障判断（部位、性质）。 ❖ 故障振动信号分类
1）平稳性故障信号 2）冲击性故障信号
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❖ 故障诊断分析 1）由主轴转频计算各传动件的特征频率； 2）对照计算值和测试结果，由前述机械故 障诊断知识进行分析，判断故障的部位和 故障性质。得出诊断结果。
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第二节 主轴部件
❖ 主轴部件的性能要求 高回转精度、足够的功率输出、刚度、 抗振性、温升以及自动变速、准停和自动 换刀等要求。
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第一节 数控机床机械故障诊断方法
1.实用诊断技术 ❖ 触—用手感来判别机床的故障（温升、
振动、伤痕和波纹、爬行、松紧） 实用诊断技术在机械故障的诊断中具有 实用简便、快速有效的特点，但诊断效 果的好坏在很大程度上要凭借维修技术 人员的经验，而且有一定的局限性，对 一些疑难故障难以奏效。
并调节放大器的增益，使信号处于最佳状 态； 6）记录、打印测试结果。
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传动链 Ⅰ 30/60 Ⅱ 27/30 Ⅲ 27/57 Ⅳ 特征系数 4.69 140. 2.35 63.33 2.1 57． 1.0 特征频率 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.763
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二、机械故障诊断的方法
2. 机械振动检测诊断法 以机床振动作为信息源，在机床运行过 程中获取信号，对信号作各种处理和分 析，通过某些特征量的变化来判别有无 故障、根据由以往诊断经验形成的一些 判据来确定故障的性质并综合一些其他 依据来进一步确定故障的部位。 具有实用可靠、判断准确的特点
3）计算传动链和传动件的特征频率：计算 传动链，计算各传动件的特征频率系数。
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对设备进行诊断测试 1）放置测振、测速传感器（位置、信号要
求）（一般选振动或噪声较大的部位）； 2）连接仪器系统； 3）开动被测设备； 4）调节测速电平、显示主轴转速并记录； 5）从较高频系改正。
第一节 数控机床机械故障诊断方法
二、 机械故障诊断的方法 ❖ 实用诊断技术（问、听、看、闻、摸、查） ❖ 振动、噪声测试(幅值大小、频率结构） ❖ 油液分析（磨粒成分、型貌、数量） ❖ 温度测试（表面温度及变化规律） ❖ 超声、X射线探伤（机件内部缺陷） ❖ 专家诊断系统（专家的经验、数据）
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第一节 数控机床机械故障诊断方法
1. 机械故障的原因 机床在运行过程中，机械零部件受到力、 热、摩擦以及磨损等诸多因素的作用， 使其领部件偏离或丧失原有的功能。
2. 机械故障诊断 机床运行状态的识别、运行状态的信号 获取、特征参数的分析，故障性质的判 断和故障部位的确定。
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2. 机械振动检测诊断法
2）冲击性故障信号 机械结构在周期性冲击力作用下的脉冲响 应，他与冲击信号本身有很大的不同。 特点：信号能量短时间释放，其频谱为无 穷根谱线，间隔等于脉冲发生的频率。能 量集中于基频。
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 信号分析方法 1)时域分析法（直观） 了解信号的幅值和时间的关系，确定振动 的程度，设备是否有故障及严重程度。不 能确定故障部位（特征量的统计分析、相 关分析等、均值、有效值、均方根值、方 差等）。
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❖ 信号分2.析机方械法振动检测诊断法
2)频域分析法(了解信号的频率结构，寻 找故障源) 幅值谱分析--应用傅里叶变换、傅里叶 傅里叶积分将时域信号变为频域信号。 功率谱分析--在频域中对信号能量或功 率分布情况的描述。 滤波谱---分析平稳性故障信号 解调谱---分析冲击性故障信号
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 测试仪器系统
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 诊断实例 1）了解设备的运行状态：设备在运行中有
什么异常情况，不同速度档位有什么区别。 2）得到设备的有关资料：设备的传动系统
图、轴承分布图等技术资料，并对其进行分 析。
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第一节 数控机床机械故障诊断方法
1.实用诊断技术 ❖ 问—操作者（渐/突发、故障现象、加工
件的情况、传动系统的运动和动力、润 滑、保养和检修情况） ❖ 看—机床的转速变化、工件的表面粗糙 度和振纹、颜色伤痕等明显症状 ❖ 听—机床运转声（强弱、频率高低等） ❖ 闻—润滑油脂氧化蒸发油烟气焦糊气
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第三章 数控机床机械结构故障诊断
一、故障与故障诊断 数控机床在机械结构上和普通机床不
同点在于传动链缩短，传动部件的精度高， 机械维护的面更广。主轴、进给轴、导轨 和丝杠、刀库和换刀装置、液压和气动等。
熟悉机械故障的特征，掌握数控机床 机械故障的诊断的方法和手段。还要注意 数控机床机电之间的内在联系。