数控故障诊断全解

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脉冲发生笔与逻辑测试笔 对芯片或功能电路板的输入注入逻辑电 平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平， 以判别其功能正常与否。 • 机械故障诊断仪 对机械故障进行检测、分析与诊断。 2. 工具 “+”、“一”螺丝刀、钳子、镊子、烙 铁等
一、点检 • 点检—按有关维护文件的规定，对数控 机床进行定点、定时的检查和维护 • 点检要求和内容 专职点检—重点设备、部位（设备部门） 日常点检—一般设备的检查及维护（车间） 生产点检—开机前检查、润滑、日常清洁、 紧固等工作（操作者）
数控系统的日常维护
• 机床电气柜的散热通风 门上热交换器或轴流风扇对控制柜的内外 进行空气循环。（少开柜门） • 纸带阅读机的定期维护 对光电头、纸带压板定期进行防污处理 • 支持电池的定期更换 在机床断电期间，有电池供电保持存储在 COMS器件内的机床数据
3. 人工智能专家故障诊断系统
4. 人工神经元网络(ANN)诊断 ANN具有联想、容错、记忆、自适应、 自学习和处理复杂多模式故障等特点。这 种方法将被诊断的系统的症状作为网络的 输入，将按一定数学模型所求得的故障原 因作为网络的输出，并且神经网络将经过 学习所得到的知识以分布的方式隐存在网 络上，每个输出神经元对应着一个故障原 因。
数控机床的验收与精度检测
一、数控机床的验收 1.机床性能 • 主轴性能 手动操作—高、中、低三挡转速连续进 行五次正、反转的起动、停止，检验其 动作的灵活性和可靠性。观察功率、转 速、主轴的准停及机床的振动情况。
一）、机床性能 • 进给性能 通过回原点、手动操作和手动数据输入 方式操作，检验正、反向的低、中、高 速的进给运动的起动、停止、点动等动 作的平稳性和可靠性。并检查回原点的 准确性和可靠性，软、硬限位是否确实 可靠。
3）按故障发生的性质分类 软件故障—程序编制错误、参数设置 不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障—电子元器件、润滑系统、 限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损 坏造成。 干扰故障—由于系统工艺、线路设计、 电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣 变化而产生。
4）按故障的严重程度分类 危险性故障—数控系统发生故障 时，机床安全保护系统在需要动作时， 因故障失去保护动作，造成人身或设 备事故。 安全性故障—机床安全保护系统 在不需要动作时发生动作，引起机床 不能起动。
• 检测反馈元件的维护 光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、 光栅等元件的检查和维护 • 备用电路板的定期通电 备用电路板应定期装到CNC系统上通电运 行，长期停用的数控机床也要经常通电， 利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内 的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。
诊断常用的仪器仪表及工具
1.仪器仪表 • 万用表—可测电阻、交、直流电压、电流 指针式：有测量过程 数字式：直接读数 • 相序表—可检查直流驱动装置输入电流的 相序 • 双踪示波器—检查信号波形 • 钳形电流表—不断线检测电流
有直线运动定位精度、直线运动重复定位 精度、直线运动的原点复归精度、直线运 动失动量、回转工作台的定位精度、回转 工作台的重复分度精度、数控回转工作台 的失动量、回转工作台的原点复归精度等。 3.切削精度检验（对数控车床） 外圆车削（直径、圆度） 端面车削（平面度） 螺纹车削（螺距积累误差）等
数控机床的维护
数控诊断技术的发展
1.通讯诊断(远程、海外诊断） 用户机床的通讯口通过电话线和维修 中心的专用通讯诊断计算机相连。 计算机发诊断程序 用户测试数据 计算机诊断结果和处理方法 用户 特点：实用简便； 有一定的局限性
2. 自修复系统 当诊断软件发现数控机床在运行中某 一模块有故障时，系统在CRT上显示的同 时，自动寻找备用模块并接上。 特点：实用但成本比较高，而且只适 合总线结构的CNC系统。
数控机床故障诊断
1.故障的基本概念 故障—数控机床全部或部分丧失原有的功能。
故障诊断—在数控机床运行中，根据设备的 故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前 提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测
手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修
对策。
2.故障的分类 1）从故障的起因分类 关联性故障—和系统的设计、结构或性能等 缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。 非关联性故障—和系统本身结构与制造无关 的故障。 2）从故障发生的状态分类 突然故障—发生前无故障征兆，使用不当。 渐变故障—发生前有故障征兆，逐渐严重。
一）、机床性能 • 自动换刀性能 通过手动和M06指令自动运行，检验换 刀的可靠性、灵活性和平稳性并测定换 刀时间是否符合要求。 • 机床噪声 主轴箱、冷却风扇、液压油泵等噪声小 于8令的功能实现及准确性 • 操作功能—检验回原点、执行程序、进 给倍率、急停等功能的准确性 • CRT显示功能—检验位置、程序、各种 菜单显示功能 三）、连续空载运行 进行8—16小时的空载自动连续运行
四）、验收检查项目 • 数控系统外观检查（各部分破损、碰伤） • 控制柜元器件的紧固检查（接插件、接 线端子、元器件的固定） • 输入电源电压、相序的确认 • 检查直流输出电压（24V 、5V） • 确认数控系统与机床侧的接口 • 确认数控系统各参数的设定（最佳性能）
1.几何精度检验（静态精度检验） 是综合反映机床关键零部件经组装后的综 合几何形状误差。有各坐标轴的相互垂直 度、台面的平行度、主轴的轴向和径向跳 动等检验项目。 2.定位精度检验 是测量机床各坐标轴在数控系统控制下所 能达到的位置精度。
3. 数控系统的可靠性 数控机床除了具有高精度、高效率和 高技术的要求外，还应该具有高可靠性。 衡量的指标有： MTBF—平均无故障时间 MTTR—排除故障的修理时间 平均有效度A： A=MTBF/（MTBF+MTTR）
数控设备使用寿命—故障频率曲线
4. 数控机床维修的特点 1）数控机床是高投入、高精度、高效 率的自动化设备； 2）一些重要设备处于关键的岗位和工 序，因故障停机时，影响产量和质量； 3）数控机床在电气控制系统和机械结 构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一 定的难度。