数控机床误差过大故障的分析与处理(精)
数控机床跟踪误差大故障分析与排除
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图 ２ 指 令 与 实际 速度 曲 线对 比 图 ４ 跟踪误差大故 障成 因分析 数控机床 中跟踪误差大是一个较为复杂的问题 ， 其故障原因多种多 样， 看似毫无规律可循。 但从 跟踪误差大报警机理出发， 可以知道跟踪误 差 大报警 条件可 以简单描 述为 ：控制 指令值 一实 际反馈值 ｌ Ｉ ＞允许 误 差， 确定排除此类 故障的三条主线 ： 指令值过 大 、 实际反馈值过小或允许 误差过小。 １是 否为允许误差过／ ） ｂ？
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２ １ 年第 １ 期 ０１ ２
民 科技 营
数控机床跟踪误差 大故障分析 与排除
张 勇 吕家 将 ｚ
（、 １ 九江职业技术 学院继续教 育部 ， 江西 九江 ３２ ０ ２ 九江职业技 术学院机械工程学院， ３００ 、 江西 九江 ３ ２０ ） ３ ０ ７
摘 要： 现从跟踪误差概念入手 ， 深入 浅出地 阐述 了跟踪误差产生机理 ， 并据此进行跟踪误差 大故 障成 因分析 ， 最后 用“ 排故五 步法” 示范跟 踪 误 差大故障排除过程 。 关键词 ： 跟踪误 差； 位置环 ； 故障诊 断； 步法 五 数控机床加工 时 ， 经常会出现跟踪误差过 大的报警 ， 探究其故 障机 所 以， 我们需要人 为的确定一个极 限值作 为最大跟踪误差 ， 超过此 极限 理 ，找到快速有效 的排除此故障的方法与思路就 是本 文所要讨论 的内 值 ， 机床就报警 ， 避免产 品的成批报废 ， 最大跟踪 误差 的设定 与加工 零件 容。 的位置与形状 的精度有密切关系。
１ 什 么是 跟 踪 误 差 ？
为了保பைடு நூலகம்加工精度 ， 目前的数控机床一般采取 了三环结构的伺服系 统， 系统实际位移值被反馈 到数控 装置或伺服驱动 中， 直接 与输 入的指 令位移值进行 比较 ， 用误差进行 控制 ， 最终实现移动部件 的精 确运动和 定位。所谓跟随误差 ， 是指伺服系统发 出的指令位置与系统输出的实际 位置之 间的动态误差 ， 其大小反映 的是当前采样周期 ， Ｃ指令位置值与 Ｎ 坐标轴实 际运行值之间的差值 。 到底 ， 说 跟踪误差与位置有关 ， 了 究 为 研 跟踪误差 ， 就少不得理解位置环 的工作原理。 位置环 的结构简图如图 １ 所示 ， 其核心为位置偏差计数器。Ｐ 来 自 ｚ 于Ｎ 。 Ｃ 这是 Ｎ Ｃ根据输入数据经过插补计算及刀补计算 ， 速度的均化等 处理 ， 向各轴发出的脉 冲， 个数代表距 离 ， 频率代表速度 ， 于位 置偏差 对 计算器而言， 是加计数。 ｆ 自于脉 冲编码器的反馈脉冲， Ｐ来 个数代表工作 台运行 的实际距离 ， 频率代表电机旋转速度。 它通过同步， 四分频等控制 和转换 后送到偏差计算器中去 ， 是减计数。 在每个采样周期 内， 置偏差 计数器得到一个数 ， 位 这个数就 是跟踪 误差 ， 表示 Ｎ Ｃ要求这个轴运行的距 离还有 多少 没有走 出去 。数 大表 明 实际运行距离与 Ｎ Ｃ要求 运行 距离差得远 ， 望坐标轴 走快 点 ， 以这 希 所 个数经过 ＤＡ转换 ， ／ 转换为模拟量去控制 电机速度。数小 表明 目前距离 目 标近 ， 就要慢慢接近 目 ， 标 最后准确停车。
定位误差过大报警
关搜索: SINUMERIK, 误差, 故障, 系统, 维修一、故障现象一台数控镗铣床，在一次使用中，机床无论走多远的距离，其坐标显示的距离和实际检测的距离总有一定的误差，有时达到几毫米，甚至十几毫米。
这种定位误差较大的现象，使数控机床无法正常加工。
二、故障分析及处理1、故障分析镗铣床W200HD所配的数控系统是德国西门子公司的SINUMERIK系统，它是一种中档数控系统，具有三个坐标轴联动功能，分辨率是1µm。
对于这种系统，出现上述误差不正常。
该系统本身具有自诊断功能，然而上述故障在显示器上没有显示出来，需要人为判断并加以排除。
定位误差作为位置控制中的重要指标，可较全面地判断位置控制是否正常。
由故障现象可以判定出机床数控系统的位置控制部分出现了问题，使整个闭环系统的定位误差过大，影响机床的正常加工。
安装在机床工作台上的位置传感器(这里是光栅)将机械位移转换成数字脉冲，该脉冲送至数控系统的位置测量接口，由计数器计数，计算机以固定的时间周期对该反馈值采样，采样值与插补程序输出的结果(即当前指令位置)进行比较，得到位置误差，该误差经软件增益放大(Kc)，输出给数模转换器(D/A)，为伺服单元提供控制电压，驱动工作台向减小误差的方向移动。
如果插补程序不断有进给量产生，工作台就不断地跟随该进给量运动，只有在位置误差为零时，工作台才停止在要求的位置上。
由此可见，位置控制功能是由软件和硬件两部分共同实现的，软件负责位置误差和速度环给定值的计算，硬件则接受给定值数字量，进行D/A转换，为速度环提供控制电压，驱动坐标轴运动，并将机床工作台的位置反馈给数控系统。
根据故障现象分析问题的出处。
该机床是全闭环控制系统，位置传感器安装在工作台上，理论上定位误差不受丝杠间隙和螺距误差的影响。
机床能够正常移动，说明机床伺服单元工作正常。
在机床反馈回路中，如果反馈线断路，系统实际上变成开环，没有位置反馈，增量从命令增量中减去，跟随误差会累积得越来越大，直至溢出，使驱动装置失控，这时数控系统的自诊断功能会发挥作用，发出反馈回路断开的报警信息。
数控机床伺服系统常见故障的诊断及其处理
数控机床伺服系统常见故障的诊断及其处理数控机床伺服系统是机床的重要组成部分，其故障会严重影响机床的生产效率和质量。
本文将对数控机床伺服系统常见故障进行分析，提供相应的诊断和处理方法，帮助机床维修工程师进行有效的故障排查。
一、伺服电机输出不稳定或不工作的故障1. 伺服电机电气连接故障。
在伺服电机输出不稳定或不工作的情况下，首先要检查电气连接是否良好，包括伺服电机与伺服主轴电机之间的电气连接是否正常、伺服驱动器电气与伺服电机之间的连接是否正确、接地是否合格等，排除电气连接问题。
2. 伺服电机本身故障。
伺服电机的故障如轴承磨损、线圈断路、电机转子故障等都会导致输出不稳定或不工作的情况，需要进行检测和维修。
常见的检测方法如用万用表测量电机的电阻，检查电机转动是否灵活、轴承是否正常等。
3. 伺服驱动器故障。
伺服驱动器的故障如防护电路故障、电源故障、接口板连接不良等都会导致伺服电机输出不稳定或不工作，需要检查相应的部件进行排查。
常见的检测方法如检查驱动器是否有报警信号、电源是否正常、接口板是否正确插接等。
二、伺服系统位置偏移或误差过大的故障1. 导轨故障。
导轨质量差、磨损严重或进刀太大等都会导致伺服系统位置偏移或误差过大，需要检查导轨表面是否有磨损痕迹以及导向面是否平整。
2. 动态中的机械振动、系统震动或机床本身质量不好。
这些因素在机床运行中都会产生影响，导致伺服系统位置偏移或误差过大，需要进行检查和调整。
调整方法可采用优化机床支撑结构、调整伺服参数等。
3. 伺服系统参数设置错误。
如伺服系统的比例系数、积分系数和微分系数未能正确设置，将导致位置偏移或误差过大。
此时需要检查和调整伺服系统的参数设置。
三、伺服系统温度过高或过低的故障伺服系统的温度过高或过低都会导致数控机床性能下降，进而影响机床的精度和稳定性。
常见的故障原因包括：1. 冷却系统故障。
如冷却水温度过高或过低、冷却系统中水泵或水管路堵塞、扇叶损坏等都会导致伺服系统温度异常。
浅谈数控机床的故障分析及清除措施 毕业论文
浅谈数控机床的故障分析及清除措施目录摘要正文一、数控机床简介………………………………………………二、数控机床的维护……………………………………………三、数控机床故障诊断及处理的基本原则……………………四、一般故障的分析方法………………………………………五、主要机械部件故障诊断……………………………………六、液压传动系统故障诊断……………………………………七、数控系统故障诊断…………………………………………八、数控机床机械结构故障分析与清除措施…………………九、数控机床电气系统故障与分析……………………………十、直流伺服系统的故障诊断(分析)与清除措施……………十一、可编程控制器模块的故障诊断与清除措施……………十二、故障分析图与清除措施…………………………………十三、HN-100T数控车床系统参考图……………………………致谢………………………………………………数机床典型故障分析与清除措施摘要数控机床是一种技术含量很高的自动化机床，它集机、电、仪于一体，综合的了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新技术成果。
随着数控车床、数控机床、加工中心等数控加工产品用量的剧增，培养一大批能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维修的应用型人才的日益迫切。
不同的数控机床其数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但在故障诊断分析上却有一定的共性，正是在此基础上对数控机床典型故障进行维修。
本设计共计五部分内容，包括数控机床简单介绍，数控机床出现机械结构故障、电气系统故障、伺服系统故障、可编程控制器模块故障时的现象描述，故障可能产生原因的理论分析。
故障诊断与维修是本设计的重点。
故障分析故障清除本设计是为了能够让维修人员更加快速准确的查出机械故障原因并排除机械故障而进行论文写作的。
当前,高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和技术水平的重要标志之一,成为一个国家在激烈的国际市场上获胜的关键因素.如今,中国已成为制造业大国,但还不是制造业强国我们要从制造业大国走向制造业强国,必须大力发展以数控技术为主的先进制造技术,提高计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的技术水一、数控机床简介数控机床是一种典型的机电一体化产品，能实现机械加工的高速度，高精度和高自动化，代表了机床的发展方向。
数控机床各种常见故障及分析排除方法(可编辑)
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各种故障由于现代数控系统的可靠性越来越高数控系统本身的故障越来越低而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的系统外部的故障主要指由于检测开关液压元件气动元件电气执行元件机械装置等出现问题而引起的数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障软故障是指由于操作调整处理不当引起的这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期对于数控系统来说另一个易出故障的地方为伺服单元由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的用旋转编码器作速度反馈用光栅尺作位置反馈一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统例如德国西门子系统840C例1一数控车床刚投入使用的时候在系统断电后重新启动时必须要返回到参考点即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后再使各轴返回参考点否则可能发生撞车事故所以每天加工完后最好把机床的轴移到安全位置此时再操作或断电后就不会出现问题外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障一般都是由于检测开关液压系统气动系统电气执行元件机械装置出现问题引起的这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围而有些故障虽有报警信息显示但并不能反映故障的真实原因这时需根据报警信息和故障现象来分析解决例2我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统机床在工作时突然停机显示主轴温度报警经过对比检查故障出现在温度仪表上调整外围线路后报警消失随即更换新仪表后恢复正常例3同样是这台车削中心工作时CRT显示9160报警9160NOPART WITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5这是指未抓起工件报警但实际上抓工件的机械手已将工件抓起却显示机械手未抓起工件报警查阅PLC 图此故障是测量感应开关发出的经查机械手部位机械手工作行程不到位未完全压下感应开关引起的随后调整机械手的夹紧力此故障排除例4一台立式加工中心采用FANUC-OM 控制系统机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414＃和410＃报警此报警是速度控制OFF 和X 轴伺服驱动异常由于此故障出现后能通过重新启动消除但每执行到X 轴快速移动时就报警经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路经修整后此故障排除例5操作者操作不当也是引起故障的重要原因如我厂另一台采用 840C 系统的数控车床第一天工作时完全正常而第二天上班时却无论如何也开不了机工作方式一转到自动方式下就报警EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR加工完工件后主轴不停机械手就去抓取工件后来仔细检查各部位都无毛病而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了所以当有些故障原因不明的报警出现的话一定要检查各工作方式下的开关位置还有些故障不产生故障报警信息只是动作不能完成这时就要根据维修经验机床的工作原理和PLC 运行状况来分析判断了对于数控机床的修理重要的是发现问题特别是数控机床的外部故障有时诊断过程比较复杂但一旦发现问题所在解决起来比较简单对外部故障诊断应遵从以下两条原则首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序其次要会利用PLC 梯形图NC系统的状态显示维修的基本步骤一故障记录数控机床发生故障时操作人员应首先停止机床保护现场然后对故障进行尽可能详细的记录并及时通知维修人员故障的记录可为维修人员排除故障提供第一手材料应尽可能详细记录内容最好包括下述几个方白⑴故障发生时的情况记录1发生故障的机床型号采用的控制系统型号系统的软件版本号2故障的现象发生故障的部位以及发生故障时机床与控制系统的现象如是否有异常声音烟味等3发生故障时系统所处的操作方式如AUTO自动方式MDI手动数据输入方式EDIT编辑HANDLE手轮方式JOG手动方式等4若故障在自动方式下发生则应记录发生故障时的加工程序号出现故障的程序段号加工时采用的刀其号等5若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障应记录被加工工件号并保留不合格工件工件6在发生故障时若系统有报警显示则记录系统的报警显示情况与报警号通过诊断画面记录机床故障时所处的工作状态如系统是否在执行MST 等功能系统是否进入暂停状态或是急停状态系统坐标轴是否处于互锁状态进给倍率是否为0等等7记录发生故障时各坐标轴的位置跟随误差的值8记录发生故障时．各坐标轴的移动速度移动方向主轴转速转向．等等⑵故障发生的频繁程度记录1故障发生的时例与周期如机床是否一直存在故障若为随机故障．则一天发生几次是否频繁发生2故障发生时的环境情况如是否总是在用电高峰期发生故障发生时数控机未旁边的其他机械设备下作是否正常3若为加工零件时发生的故障则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况4检查故障是否与进给速度换刀方式或是螺纹切削等特殊动作有关⑶故障的规律性记录1在不危及人身安全和设备安全的情况下是否可以重演故障现象2检查故障是否与机床的外界因素有关3如果故障是在执行某固定程序段时出现可利用 MDI 方式单独执行该程序段检查是否还存在同样故障4若机床故障与机床动作有关在可能的情况下应检查在手动情况下执行该动作．是否也有同样的故障5机床是否发生过同样的故障周围的数控机床是否也发生同一故障等等⑷故障时的外界条件记录1发生故障时的周围环境温度是否超过允许温度是否有局部的高温存在2故障发生时周围是否有强烈的振动源存在3故障发生时系统是否受到阳光的直射4检查故障发生时电气柜内是否有切削液润滑油水的进入5故障发生时输入电压是否超过了系统允许的波动范围6故障发生时车间内或线路上是否有使用大电流的装置正在进行起制动7故障发生时机床附近是否存在吊车高频机械焊接机或电加工机床等强电磁干扰源8故障发生时附近是否正在安装成修理调试机床是否正在修理调试电气和数控装置二维修前的检查维修人员故障维修前应根据故障现象与故障记录认真对照系统机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因这些检查包括⑴机沫的工作状况检查1机床的调整状况如柯机沐工作条件是否符合要求2加工时所使用的刀具是否符合要求切削参数选择是否合理正确3自动换刀时坐标轴是否到达了换刀位置程序中是否设置了刀具偏移量4系统的刀具补偿量等参数设定是否正确5系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确6系统的设定参数包括坐标旋转比例缩放因子镜像轴编程尺寸单位选择等是否正确7的工件坐标系位置零点偏置值的设置是否正确8安装是否合理侧量手段方法是否正确合理9零件是否存在因温度加工而产生变形的现象等等⑵机床运转清况检查1在机床自动运转过程中是否改变或调整过操作方式是否插入了手动操作2机床侧是否处于正常加工状态工作台夹具等装置是否处于正常工作位置3机床操作面板上的按扭开关位置是否正确机床是否处于钱住状态倍率开关是否设定为O4机床各操作面板上数控系统上的急停按扭是否处十急停状态5电气柜内的熔断器是否有熔断自动开关断路器是否有跳闸6机床操作面板上的方式选择开关位置是否正确进给保持按钮是否被按下⑵机床和系统之间连接清况的检查1检查电缆是否有破损电缆拐弯处是否有破裂损伤现象2电源线与信号线布置是否合理电缆连接是否正确可靠3机床电源进线是否可靠接地接地线的规格是否符合要求4信号屏蔽线的接地是否正确端子板上接线是否牢固可靠系统接地线是否连接可靠5继电器电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器等等⑷CNC 装置的外观检查1是否在电气柜门打开的状态下运行数控系统有无切削液或切削粉末进入柜内空气过沈器清洁状况是否良好2电气柜内部的风扇热交换器等部件的工作是否正常3电气柜内部系统驱动器的模块印制电路板是否有灰尘金属粉末等污染4在使用纸带阅读机的场合检查纸带阅读机是否有污物阅读机上的制动电磁铁动作是否正常5电源单元的熔断器是否熔断6电缆连接器插头是否完全插入拧紧7系统模块线路板的数量是否齐全模块线路板安装是否牢固可靠8机床操作画板 MDlCRT 单元上的按钮有无破损位置是否正确9系统的总线设置模块的设定端的位置是否正确⑸有关穿孔纸带的检查旱期的系统加工程序一般是用纸带读入的如果发现是由于穿孔纸带读入的信息不对而引起故障时需要检查并记录下述内容1纸带阅读机开关是否止常2有关纸带操作的设定是否正确操作是否有误3纸带是否有折皱现象4纸带上的孔是否有破损5纸带上的接头处连接是否平整6纸带以前是否用过7使用的是黑色纸带还是其他颜色的纸带总之．维修时应记录检查的原始数据状态较多记录越详细维修就越方便用户最好根据本厂的实际清况编制一份故障维修记录表在系统出现故障时操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料供维修时参考三故障诊断的基本方法数控机床发生故障时为了进行故障诊断找出产生故障的根本原因维修人员应遵循以下两条原则1充分调查故障现场这是维修人员取得维修第一千材料的一个重要手段调查故障现场首先要查看故障记录单同时应向操作者调查询问出现故障的全过程充分了解发生的故障现象以及采取过的措施等此外维修人员还应对现场作细致的检查观察系统的外观内部各部分是否有异常之处在确认数控系统通电无危险的清况卜方可通电通电后再观察系统有何异常 CRT 显示的报警内容是什么等2认真分析故障的原因数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序但不可能诊断出发生故障的确切部位而且同一故障同一报警可以有多种起因在分析故障的起因时一定要开阔思路尽可能考虑各种因素．分析故漳时维修人员也不应局限于 CNC 部分而是要对机床强电机械液压气动等方面都作详细的检查并进行综合判断达到确珍和最终排除故障的日的对于数控机床发生的大多数故障总体上说可采用卜述几种方法来进行故障诊断⑴直观法这是一种最基本最简单的方法维修人员通过对故障发生时产生的各种光声味等异常现象的观察检查可将故障缩小到某个模块甚至一块印制电路板但是．它要求维修人员具有丰富的实践经验．以及综合判断能力⑵系统自诊断法充分利用数控系统的自诊断功能根据 CRT 上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示可判断出故瘴的大致起因进一步利用系统的自诊断功能．还能显示系统与各部分之间的接口信号状态找出故障的大致部位．它是故障诊断过程巾最常用有效的方法之一⑶参数检查法数控系统的机床参数是保证机沐正常运行的前提条件它们直接影响着数控机未的性能参数通常存放在系统存储器中一旦电池不足或受到外界的干扰可能导致部分参数的丢夫或变化使机床无法正常工作通过核对调整参数有时可以迅速排除故障特别是对于机床长期不用的清况参数丢失的现象经常发生因此检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一另外数控机床经过长期运行之后由于机械运动部件磨损电气元括件性能变化等原因也需对有关参数进宁 J 重新调橄⑷功能测试法所谓功能钡 l 试法是通过功能测试程序检查机床的实际动作判别故障的一种方法功能测试可以将系统的功能如直线定位圆弧插补螺纹切靓固定循环用户宏程序等用手工编程方法编制一个功能铡试程序并通过运行测试程序来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性进而判断出故障发生的原因对于长期不用的数控机床或是机床第一次开机不论动作是否正常都应使用木方法进行一次检查以判断机床的上作状况⑸部件交换法所谓部件交换法就是在故障范围大致确认并在确认外部条件完全正确的情况下．利用同样的印制电路板模块集成电路芯片或兀器件替换有疑点的部分的方法部件交换法是一种简单易行可靠的方法也是维修过程中最常用的故障判别方法之一交换的部件可以是系统的备件也可以用机床上现有的同类型部件替换通过部件交换就可以逐一排除故障可能的原因把故障范围缩小到相应的部件上必须注意的是在备州交换之前厚仔细检查确认部件的外部工作刹长在线路中存在短路过电压等情况时切不可以轻易更换备件此外．备件或交换板应完好且与原板的各种设定状态一致在交换CNC 装置的存储器板或CPU 板时通常还要对系统进行某些特定的操作如存储器的初始化操作等并重新设定各种参数否则系统不能正常工作这些操作步骤应严格按照系统的操作说明书维修说明书进行⑹测量比较法数控系统的印制电路板制造时为了调整＿维修的便利通常都设置有检测用的测量端子维修人员利用这些检测端子可以侧量比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异进而分析判断故障原因及故障所在位置通过测量比较法有时还可以纠正他人在印制电路板上的调整设定不当而造成的故障测量比较法使用的前提是维修人员应了解或实际测量正确的印制电路板关键部位易出故障部位的正常电压值正确的波形才能进行比较分析而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累⑺原理分析法这是根据数控系统的组成及工作原理从原理上分析各点的电平和参数并利用万用表示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行侧量分析和比较进而对故障进行系统检查的一种方法运用这种方法要求维修人员有较高的水平对整个系统或各部分电路有清楚深入的了解才能进行对于其体的故障也可以通过测绘部分控制线路的方法．通过绘制原理图进行维修在本书中提供了部分测绘的原理图可以供维修参考除了以上介绍的故障检测方法外．还有插拔法电压拉偏法敲击法局部升温法等等这些检查方法各有特点维修人员可以根据不同的故障现象加以灵活应用以便对故障进行综合分析逐步缩小故障范围排除故障四干扰及其预防干扰是造成数控系统软故障．且容易被忽视的一个重要的方面消除系统的干扰可以从下述几个方面着手⑴正确连接机床系统的地线数控机床必须采用点接地法参见图 13 所示切不可为了省事在机床的各部位就近接地造成多点接地环流接地线的规格定要按系统的规定导线线径必须足够大在需要屏蔽的场合必须采用屏蔽线屏蔽地必须按系统要求连接以避免千扰数控机床对接她的要求通常较高车间厂房的进线必须有符合数控机床安装要求的完整接地网络它是保证数控机床安全可靠运行的前提条件必须引起足够的重视⑵防止强电干扰数控机床强电柜内的接触器继电器等电磁部件都是干扰源交流接触器的频繁通断交流电动机的频繁起动停止主问路与控制回路的布线不合理．都可能使CNC的控制电路产生尖峰脉冲浪涌电压等干扰影响系统的正常工作因此对电磁干扰必须采取以下捕施予以消除1在交流接触器线圈的两端交流电动机的三相输出端上并联RC 吸收器2在直流接触器或直流电磁阀的线圈两端加入续流二极管3CNC 的输入电源线间加入浪涌吸收器与滤波器．4伺服电动机的三相电枢线采用屏蔽线SIEMENS 驱动常用．通过以上办法一般可有效抑制干扰但要注意的是杭千扰器件应尽可能靠近干扰源其连接线的长度原则上不应大于20cm⑶抑制或减小供电线路L的干扰在某些电力不足或频率不稳的场合电压的冲击欠压频率和相位漂移．波形的失真 1 共模噪声及常模噪声等．将影响系统的正常工作．应尽可能减小线路上的此类干扰防止供电线路干扰的具体措施一般有以下几点1对于电网电压波动较大的地区应在输入电源上加装电子稳压器．2线路的容量必须满足机床对电源容量的要求3避免数控机床和电火花设备频繁起动停止的大功率设备共用同一干线4安装数控机床时应尽可能远离中频炉高频感应炉等变频设备故障分析的方法一常见故障及其分类1按故障发生的部位分类⑴主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械润滑冷却排屑液压气动与防护等部分主机常见的故障主要有1 因机械部件安装调试操作使用不当等原因引起的机械传动故障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 因机械零件的损坏联结不良等原因引起的故障等等．主机故障主要表现为传动噪声大加工精度差运行阻力大机械部件动作不进行机械部件损坏等等润滑不良液压气动系统的管路堵塞和密封不良是主机发生故障的常见原因数控机床的定期维护保养．控制和根除三漏现象发生是减少主机部分故障的重要措施．⑵电气控制系统故障从所使用的元器件类型上．根据通常习惯电气控制系统故障通常分为弱电故障和强电故障两大类弱电部分是指控制系统中以电子元器件集成电路为主的控制部分数控机床的弱电部分包括CNCPLCMDIC RT以及伺服驱动单元输为输出单元等弱电故障又有硬件故障与软件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片分立电子元件接插件以及外部连接组件等发生的故障软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗数据丢失等故障常见的有．加工程序出错系统程序和参数的改变或丢失计算机运算出错等强电部分是指控制系统中的主回路或高压大功率回路中的继电器接触器开关熔断器电源变压器电动机电磁铁行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路这部分的故障虽然维修诊断较为方便但由于它处于高压大电流工作状态发生故障的几率要高于弱电部分．必须引起维修人员的足够的重视2．按故障的性质分类⑴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这一类故障现象在数控机床上最为常见但由于它具有一定的规律因此也给维修带来了方便确定性故障具有不可恢复性故障一旦发生如不对其进行维修处理机床不会自动恢复正常．但只要找出发生故障的根本原因维修完成后机床立即可以恢复正常正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施⑵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此类故障的发生原因较隐蔽很难找出其规律性故常称之为软故障随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难一般而言故障的发生往往与部件的安装质量参数的设定元器件的品质软件设计不完善工作环境的影响等诸多因素有关．随机性故障有可恢复性故障发生后通过重新开机等措施机床通常可恢复正常但在运行过程中又可能发生同样的故障加强数控系统的维护检查确保电气箱的密封可靠的安装连接正确的接地和屏蔽是减少避免此类故障发生的重要措施3．按故障的指示形式分类⑴有报带显示的故障数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况1指示灯显示报警指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯一般由 LED发光管或小型指示灯组成显示的报警．根据数控系统的状态指示灯即使在显示器故障时仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质因此．在维修排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态2显示器显示报警．显示器显示报警是指可以通过 CNC 显示器显示出报警号和报警信息。
数控机床加工误差原因分析及改进措施
数控机床加工误差原因分析及改进措施摘要：随着现代科学技术的快速发展，大量的自动化机械设备开始逐步出现，并日益影响到人们的生产生活。
机械设备生产要求的精确性也越来越高，因此，数控机床在实际的机械加工过程中得到广泛的应用。
基于此，以下对数控机床加工误差原因分析及改进措施进行了探讨，以供参考。
关键词：数控机床；加工误差；原因分析；改进措施引言当今数控机床的应用越来越广泛，其加工精度是切削加工的核心问题，减小加工误差是提高加工水平的重点。
其中，几何误差是机床最为主要的误差源。
随着数控技术的不断发展和对现代机械加工精度要求的提高，切削力导致的误差问题变得重要起来。
数控机床加工过程中几何误差和切削力误差同时存在，工件的加工精度受几何误差和切削力误差的综合影响。
1提高数控机床控制精度的发展情况分析（1）提高数控机床系统控制精度：采用高速插补技术，使用微小程序进行精确控制，在连续进给中使单位精细化，在位置检测装置上采用更高的分辨率设备，进而可以提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲／转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01μm／脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。
（2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。
研究表明，误差补偿技术在提高数控机床精度方面有明显的作用，开发潜力很大。
（3）采用网格解码器：检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量，提高总体的加工技术水平。
2数控机床加工误差原因分析2.1机床本身加工精度不同数控机床也是由各种机械零件组装而成，在设备生产和组装过程中，会出现各种人为或无意识的误差，这必然会影响的加工过程中的精度。
同时，不同的机床设备本身对精度要求也不一样，例如生产钢珠的设备精度必然高于生产钢笔的，如果用精度低的车床生产出的零配件应用于精度需求高的设备上，必然会导致机械出现不匹配或效率故障。
数控机床的加工精度误差分析与校正方法
数控机床的加工精度误差分析与校正方法数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，其加工精度对于产品质量和工艺精度的保证至关重要。
然而，由于制造和工艺的复杂性，数控机床在加工过程中不可避免地会产生一定的误差。
因此，对加工精度误差进行分析与校正是非常必要的。
首先，我们需要了解数控机床加工精度误差的来源。
加工精度误差主要包括几个方面：机床本身的几何误差、机床的运动误差、工具磨损和刀具固定误差以及切削力导致的变形误差等。
这些误差会对加工质量产生直接或间接的影响。
针对机床本身的几何误差，我们可以通过测量和分析来得到准确的数据，并进行适当的校正。
常见的机床几何误差包括直线度误差、平行度误差、垂直度误差、回转误差等。
通过使用高精度的测量工具和仪器，我们可以测量出机床各轴的误差，并使用补偿算法对其进行校正。
机床运动误差也是导致加工精度误差的重要因素。
这些误差主要包括位置误差、速度误差和加速度误差。
为了准确分析和校正这些误差，我们可以使用激光干涉仪、拉曼散射仪等高精度测量设备对机床运动进行实时监测和记录。
在得到准确的运动误差数据后，我们可以通过运动补偿算法对其进行校正。
工具磨损和刀具固定误差是导致加工精度误差的另一主要原因。
工具的磨损会导致切削力的不稳定和工件加工尺寸的变化。
刀具固定误差则会造成刀具的姿态变化，进而影响加工质量。
为了准确分析和校正这些误差，我们可以通过实时监测刀具磨损和固定状态，并使用自适应控制算法对其进行调整和补偿。
最后，切削力导致的变形误差也是数控机床加工精度误差中不可忽视的因素。
切削力会导致机床结构的变形，从而影响工件的加工精度。
为了准确评估和校正这种误差，我们可以通过应变测量、力传感器等方式实时监测和测量机床的结构变形情况，并使用补偿算法对其进行调整。
总结来说，数控机床的加工精度误差分析与校正是确保产品质量和工艺精度的关键步骤。
在这个过程中，我们需要准确地识别和分析加工精度误差的来源，并采取相应的校正措施。
数控机床的故障分析及处理
数控机床的故障分析及处理关键词：伺服系统的故障；外部故障；维修中图分类号：g718文献标识码：b文章编号：1672-1578（2013）09-0197-01目前，数控机床的应用越来越广泛，其加工柔性好，精度高，生产效率高，具有很多的优点。
但由于技术越来越先进、复杂，对维修人员的素质要求很高，要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验，在数控机床出现故障才能及时排除。
我们学校有十几台数控设备，数控系统有多种类型，几年来这些设备出现一些故障，通过对这些故障的分析和处理，我们取得了一定的经验。
下面结合一些典型的实例，对数控机床的故障进行系统分析，以供参考。
1.简述数控机床常见的故障所谓数控机床故障，就是数控机床全部或者部分丧失了规定的功能，导致数控机床无法正常运行。
下文主要介绍三种数控机床常见的故障，即数控机床的结构性故障、数控机床的动作性故障和数控机床的功能性故障。
1.1数控机床的结构性故障。
数控机床的结构性故障主要是指主轴电动机运行噪声大、发热量大、切削时产生振动、速度不稳定等，针对此类故障，应根据其与主轴的安装、档位、润滑、轴承和动平衡的关系，在找出具体故障点的同时做出相应的排除故障的处理。
数控机床的结构性故障的表现是，其主轴转动的速度随着一个加工中心的主轴启动而转动，当转动的速度达到指令速度时，停车也随之停下来。
1.2数控机床的动作性故障。
数控机床的动作性障碍是指机床的各执行部件出现的动作障碍，出现此类障碍时，常伴有报警提示，常见的数控机床动作性障碍有刀库或刀盘不能定位或者不能被松开，刀具松不开或夹不紧，旋转工作台不转等等，因此，在处理数控机床的动作性故障时，利用动作性故障发生时的报警提示，按照数控机床维修的一般规律对数控机床进行故障处理，是排除数控机床动作性故障的有效途径。
1.3数控机床的功能性故障。
数控机床的功能性故障主要表现为运动方向误差大、加工精度差、机床没有任何报警显示等，因此，面对数控机床的功能性故障，在处理数控机床功能性故障时，从运动误差的特点出发，结合运动误差产生大小的程度和不合格零件的特征，有针对性地进行检查，便于快速找出导致故障的原因，此类故障常见的现象是，在对某一工件进行检查时，发现轴方向的实际尺寸跟程序编辑的实际尺寸存在偏差。
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措施 延长加/减速时间设定 减小位置环增益或提高机 床的刚性 若正确，见第2项，否则 第3项 调整机床机械传动系统
提高位置环、速度环增益
若正确，见第2项，否则 第3项 调整机床机械传动系统
更换不良板 更换不良位置检测期间 （编码器、光栅） 维修、更换不良板 若轴向变形，则见第2项， 若45°方向上成椭圆，则 见第3项 调整机床，进行定位精度、 反向间隙的补偿 调整位置环增益以消除各 轴间的增益差
排除措施 依照参数说明书， 正确设置个参数
数控机床误差过大故障分析与处理
一加工误差过大故障的分析与处理
项目 超调 1
2
单脉 1 冲精 度差 2
3
定位 1 精 不良 2
3 4
5 圆弧 1 插补 加工 的圆 2 度差
3
4 5
6
故障原因 加/减速时间设定过小 与机床的连接部分刚性差或连接不牢固
需要根据不同情况进行故障分析
检测位置检测器件（编码器、光 栅）
测量不圆度，检查周向上是否变 形，45°方向上是否成椭圆
机床反向间隙大、定位精度差
测量各轴的定位精度与反向间隙
位置环增益设定不当
各插补轴的检测增益设定不良 感应同步器或旋转变压器的接口板调整不 良 丝杠间隙或传动系统间隙
调整控制单元，使同样的进给速 度下各插补轴的位置跟随误差的 差值在±1%以内 在项目3调整后，在45°上成椭圆 检查接口板的调整
一 数控机床振荡故障分析与处理 案例分析
分析及处理过程：进一步观察、测量机床Y 轴移动情况， 发现该机床 Y 轴伺服在移动到某一固定角度时，都有一冲 击过程：在无冲击的区域，测量实际移动距离与指令值相符， 根据以上现象，初步判定，故障原因与位置检测系统有关。
因该机床采用的是半闭环系统，维修时拆下了伺服内装 式编码器检查，经仔细观察发现，在冲击的区域，编码器动 光栅上有一明显的黑斑。
调整检测增益 重新调整接口板
调整间隙或改变间隙补偿 值
一 数控机床振荡故障分析与处理 案例分析
故障现象：一台配套 DYNAPATH 20M 系统的二手数 控铣床，加工零件时的Y向加工尺寸与编程尺寸存在较大 的误差，而且误差值与Y轴的移动距离成正比，距离越长， 误差越大。
分析及处理过程：为了进一步确认故障原因，维修时 对机床 Y轴的定位精度进行了仔细测量。测量后发现， 机床Y轴每移动一个螺距，实际移动距离均要相差0.1mm 左右，而且具有固定的规律。 根据故障现象，机床存在 以上问题的原因似乎与系统的参数设定有关，即：系统 的指令倍率、检测倍率、反馈脉冲数等参数设定错误， 是产生以上故障的常见原因。但在本机床上，由于机床 参数被存储于EPROM上，因此参数出错的可能性较小。
机械传动系统存在爬行或松动
伺服系统的增益不足
需根据不同情况进行故障分析
机械传动系统存在爬行或松动
位置控制单元不良 位置检测器件（编码器、光栅）不良
速度控制单元控制板不良 需根据不同情况进行故障分析
检查步骤 检测起、制动电流是否已经饱和
检查故障是否可以通过减小位置 环增益改善 检查定位时位置跟随误差是否正 确 检查机械部件的安装精度与定位 精度 调整速度控制单元扮傻姑娘的相 应旋钮，提高速度环增益 检查定位是位置跟随误差是否正 确 检查机械部件的安装精度与定位 精度 更换位置控制单元板（主板）
考虑到更换编码器的成本与时间问题，维修时对编码器 进行了仔细的清洗，洗去了由于轴承润滑脂融化产生的黑斑。 重新安装编码器后，机床可以正常工作，Y 轴冲击现象消失， 精度恢复。
热爱学习，勤于思考，善于发现，敢于实践
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数控机床常见故障诊断与排除 数控机床误差过大故障的分析与处理
一 数控机床误差过大故障分析与处理
定位超调故障的分析与处理
可能原因 加减速时间 设定不当
位置环比例 增益设置不 当
速度环比例 增益设置不 当
速度环积分 时间设置不 当
检查步骤 依次检查数控装置 或伺服驱动器上的 这几个参数的设置 是否与说明书要求 相同