数控机床故障诊断与维修任务二 主轴电动机不转的故障诊断与排除
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
《数控机床故障诊断与维护》课程标准
《数控机床故障诊断与维护》课程标准课程代码：学时：64 学分：4一、课程的地位与任务《数控机床故障诊断与维护》是一门专业课程，先修课程有机械制造、气动液压、电控及PLC 技术应用等。
本课程是机电技术的综合应用，对学习机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。
同时也是数控的一门专业主干核心课程，具有实践性强、应用面广的特点。
通过《数控机床故障诊断与维护》的教学，使学生能够获得数控机床的基本理论和基本知识，初步掌握数控机床故障诊断与维护的基本思路、基本方法和基本原则，具有分析并排除数控机床常见故障的能力。
为今后学习后续课程和从事相关工作打下扎实的基础。
二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容第一章数控机床维修与维护基础第一节数控机床概述(1)数控机床的产生背景(2)数控机床的基本概念(3)数控机床的组成(4)数控机床的工作过程(5)数控机床的种类(6)数控机床的常用数控系统简介第二节数控机床的故障维修基础(1)数控机床的故障定义(2)数控机床常见故障的特点与规律(3)数控机床常见故障的种类(4)数控机床发生故障时的诊断方法第三节数控机床的日常维修维护与保养(1)数控机床日常维修维护工作的内容(2)数控机床机体的维护与保养(3)数控机床电气控制系统的日常维护(4)数控机床维修人员应具备的基本要求(5)数控机床的维修维护的技术资料(6)数控机床故障诊断与维护常用仪器仪表及工具第四节FANUCOi系统数控机床基本操作(1)数控机床面板介绍(2)数控机床的基本操作(3)手动进给操作第二章数控系统硬件故障诊断与维护第一节数控系统硬件概述第二节数控系统硬件的更换方法第三节数控系统硬件故障的诊断方法第四节数控机床的抗干扰措施第三章数控系统软件故障诊断与维护第一节数控系统软件的组成第二节数控系统的参数设置第三节数控系统的参数备份与恢复第四节数控系统软件故障的诊断与处理方法第四章数控机床PLC故障诊断与维护第一节数控机床PLC基础(1)数控机床中PMC的用途(2)数控机床用PLC种类(3)数控机床PLC梯形图程序(4)数控机床PLC梯形图符号第二节数控机床用PLC的操作(1)FANUCOi数控系统的PMC调试功能(2)PMC的基本操作(3)PMC编程实例第三节数控系统PMC故障诊断(1)数控系统PMC的故障类型及原因(2)通过PMC进行故障诊断的方法(3)数控机床PMC控制功能程序分析(4)典型PLC故障的分析与诊断流程第五章数控机床进给伺服系统故障诊断与维护第一节进给伺服系统的概述(1)进给伺服系统的组成(2)数控机床对进给伺服驱动系统的要求(3)进给伺服驱动系统的分类第二节步进电动机伺服系统及工作原理(1)步进进给伺服驱动系统(2)步进电动机进给伺服驱动系统的工作原理(3)步进电动机驱动系统的常见故障与维修第三节交流伺服进给驱动装置的组成及工作原理(1)交流进给伺服系统的特点(2)模拟式交流伺服控制原理(3)数字交流伺服系统控制原理(4)交流伺服系统的维护与调整第四节位置检测装置的组成及工作原理(1)位置检测装置的要求(2)位置检测方式分类(3)位置检测元件及其维护(4)位置检测故障的诊断第六章主轴驱动系统故障诊断与维护第一节数控机床主轴驱动系统基本知识(1)数控机床对主轴传动的要求(2)主轴系统分类及特点(3)主轴伺服系统故障的形式及诊断第二节交流主轴伺服系统概述(1)交流主轴伺服系统的特点(2)交流主轴调速原理(3)交流数字式主轴伺服系统（4）交流模拟式主轴伺服系统第三节交流主轴驱动系统故障诊断与维修（1）交流数字式主轴伺服系统故障的诊断与排除（2）交流模拟式主轴伺服系统故障的诊断与排除（3）主轴伺服系统故障实例及分析第七章数控机床机械结构故障诊断与维护第一节数控机床精度的检验第二节主传动机械结构的维护与维修第三节进给系统机械传动结构的维修第四节换刀装置的维护与故障诊断第五节其它辅助故障诊断与维护2.学时分配本课程在教学过程中，强调基础理论和基本概念的掌握，同时注重学生的实际动手操作，要求能把基础理论应用于实践中，让学生具备处理和排除数控机床基本故障的能力。
数控机床常见故障诊断与排除
ห้องสมุดไป่ตู้
5 机珠加工精度变差
加工猜度是主轴、移动轴 、刀具、刀 柄及加工工艺的综合效果。这里主要讨论主 轴和移动轴精度。 刀具、刀柄及加工工艺所 引起的精度改变暂不讨论。 Jul) 3 准备未绪’报苦 该报警说明机床正常开机条件未满足。 a .主轴精度 d . 主轴定向 位置变化 包括参数、伺服 、主轴，气压 。润滑，限 通过测量主轴径跳与轴帘、锥孔、刀柄 换刀前主轴需要定向到一定固定位置， 否 位开关等， 可能的情况: 装央情况来判断是否装夹松动 ，锥孔拉毛、 则自动换刀时会损坏刀座。定向皮带上下窜 a. 急停开关是否已拉开， 开机操作步骤是 轴承损坏、主轴磨损等。解决方法是调整或 动或磨损、定向参数被改都会使定向不准. 否正确 ， 仔细检查更正. 更换 。 检查定向装置、调整定向参数(0 1 数控系统: b 气路、油路是否报警 ， 有报苦先排 b 轴移动精度 4 0 3 1 , 4 07 7 号。 2 D 数控系统: 14 5 14 80 除。比如打开 气路 、加满润滑油 。 机床使用一段时间后机械部分磨损会影 fo ]) 。 c .机床是否有轴处在极限位置， 如有则设 e 自动换刀过程没有完成 响精度。如同步带磨损、联动 器松动 、间 法移开。比如按复位键， 反 向手动移动. 隙变化 、丝杆及轴承磨损等. 整个换刀过程由多步组成， 每一步都有执 上述操作应结合诊断检查、限位开关等与 ①同一位置的精度时好时不好 有时偏差 行的条件， 任何一个条件不满足就会停止和报
床常 见故障 诊断和 处理 方法 的心得进 行总结 。
. 谁备未 绪’相关 的信号 。 几十丝以上。这种情况同步带磨损或联轴器 d . 淮备信号的条件均满足， 机床依然报 松动可能较大。解决方法是进行更换或紧固. 警‘ ①检查系统参教是否被改过或已丢失， 如 ②同一方向移动时精度好， 反向移动时精 已丢失应重输入参数。②空气开关跳离。解决 度偏差基本不变。这种情况间隙变化的可能 方法是重新按下黑色按钮。③手动主轴不转。 较大。解决方法是通过调整塞铁使整个周的 故障很有可能是保险丝断或中间继电器接触 反向间隙变小且基本一致， 然后用参数来进行 不 良 、电容 损坏 ， 解决 方法 是更 换。 补偿(01数控系 :1851一1852 号. KND 数控 统 系统: 53 . 55 号. 8025 / D 数控系统:3 2450
数控机床常见故障的诊断与排除
数控机床常见故障的诊断与排除数控机床是一种使用电子计算机来控制机床运动的一种较新的机床形式。
虽然数控机床具有高度自动化、精度高、生产效率高等优点，但也会遇到各种故障。
本文将介绍数控机床常见故障的诊断与排除方法。
一、机床加工精度降低1.刀具质量问题：检查刀具是否磨损、刃口损坏等问题，并及时更换或修复。
2.刀具切削参数问题：检查切削速度、进给速度、切削深度等参数是否正确。
3.工件固定不牢问题：检查工件夹紧装置是否松动或磨损，及时进行维护和修复。
4.主轴轴承问题：检查主轴轴承是否磨损，与专业人员一同进行检修和更换。
二、机床轴运动不正常1.伺服电机故障：检查伺服电机是否发生断路、短路等故障，及时修复或更换。
2.伺服控制器故障：检查伺服控制器是否正常运行，如有异常情况，及时进行维修或更换。
3.导轨滑块问题：检查导轨滑块是否磨损、卡滞等问题，及时进行维护和调整。
4.限位开关问题：检查限位开关是否工作正常，如有故障，及时修复或更换。
三、机床进给系统故障1.进给电机故障：检查进给电机是否正常工作，如有异常情况，及时维修或更换。
2.进给传动系统故障：检查进给传动系统是否出现松动、磨损等问题，及时进行维护和修复。
3.编码器问题：检查编码器是否损坏，及时更换。
4.进给速度设置问题：检查进给速度是否正确设置，如有误差，及时进行调整。
四、操作系统故障1.控制软件故障：检查控制软件是否正常运行，如有异常情况，及时修复或更新软件。
2.操作界面显示问题：检查操作界面是否显示正确，如有问题，及时联系专业人员进行维修。
3.数据传输问题：检查数据传输是否正常，如有异常情况，及时进行排查和修复。
五、液压系统故障1.液压油温过高：检查液压油温是否过高，及时更换液压油或检查冷却系统是否正常工作。
2.系统泄漏：检查液压系统是否存在泄漏现象，及时进行维修和修复。
3.液压缸故障：检查液压缸是否损坏或磨损，及时更换。
六、冷却系统故障1.冷却液温度过高：检查冷却系统是否正常工作，及时更换冷却液或修复冷却系统故障。
数控机床故障分析及排除
主轴部件常见故障 常见故障 主轴箱噪声大 1) 主轴部件动平衡不好 2) 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 4) 传动带长度不一或过松 5) 齿轮精度差 6) 润滑不良 齿轮和轴承损坏 1) 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 3) 轴承预紧力过大或无润滑
刀架、刀库及换刀装臵故障诊断
转塔刀架没有抬起动作 控制系统是否有T指令输出信号 抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死 压力不够 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 转塔转位速度缓慢或不转位 是否有转位信号输出 转位电磁阀断线或阀杆卡死 压力不够 转位速度节流阀是否卡死 凸轮轴压盖过紧 抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损 安装附具不配套
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 强弱是评价系统性能的一项重要指标，应熟悉和运用系 统的自诊断功能 CNC系统的诊断方法： 启动诊断： 从通电开始至进入正常的运行准备状态为止 诊断的内容： 1) 系统中最关键的硬件和系统控制软件 2) 系统的配臵如：外设接口、RAM、ROM 启动诊断过程不结束，系统不能投入运行 在线诊断 通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状 态时，对CNC系统本身及与CNC装臵相连的各个进给 伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主轴电动 机、外围设备等进行自动诊断、检查 只要系统不停电，在线诊断就不会停止
第八章 数控机床故障分析及排除
本章学习内容
第一节 第二节 一般故障的分析方法 数控机床一般故障的排除方法
§8-1一般故障的分析方法
一、故障分类 1、故障：是指设备或系统由于自身的原因丧 失了规定的功能，不能在进行正常工作的 现象。 2、故障种类：机械部分的故障、数控系统的 故障、伺服与主轴驱动系统的故障及辅助 装臵等故障
数控机床常见故障的诊断与排除（三篇）
数控机床常见故障的诊断与排除本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。
随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。
数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。
因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。
通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。
另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。
伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。
因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。
目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。
五面体加工中心零点漂移故障故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。
在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。
初步认为是机床的几何精度不够造成的，但经测试，排除这一可能性。
仔细分析研究，得到可能是由于温度以及环境的变化造成的。
经统计发现，工件加工的精度较差大多发生在早八点，开机一小时后机床稳定工作。
故障分析原因：早上机床温度较低，油温也低，这就导致了机床的热膨胀不能得到完全的释放，致使工件的加工精度降低。
解决方案：对操作工人进行工作培训，着重强调机床预热对于工件加工精度以及生产效率的重要性，确保机床每天使用前有足够的预热时间。
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
数控机床的故障诊断与排除
O U TIO N 文/蔡子远数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴机械加工制造业的渗透形成的机电一体化产品。
若在出现故障后不及时维修排除故障,就会造成较大的经济损失。
笔者在此主要对数控机床故障的诊断与排除进行探讨。
一、数控机床的常见故障分析1.故障故障是指数控机床全部或部分丧失原有的功能。
数控机床发生故障一般有一定的规律。
如图所示可分为3个区域:初期运行区T1,系统的故障率较高,故障的曲线呈上升趋势,发生的故障大多数是由于设计制造和装配缺陷造成的;正常运行区T2,曲线趋近水平,故障率低,发生的故障一般是由操作和维护不良造成的;衰老区T3,故障率最大,曲线上升快,主要是运行过久,机件老化和损耗过度造成的。
设备使用寿命———故障频率曲线如下图。
2.数控机床的常见故障分析根据数控机床的构成,工作原理和特点,结合实际中的经验,常见的故障部位及故障现象如下。
(1)位置环。
由于工作频率高,又与外设相联接,所以易发生故障。
常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路、系统损坏或者位控单元内部损坏;②不发指令就运动:可能是漂移过高或者测量元件损坏;③测量元件故障。
(2)伺服驱动系统。
由于伺服系统处于频繁的启动和运行状态,又与电源、机械系统相联,因此易发生故障。
伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的。
(3)电源部分。
电源是维持数控机床正常运行的能源供给部分,电源的故障可能直接造成停机、数据丢失或系统毁坏。
主要由电磁波的干扰和供电线路、电压等引起。
一台采用西门子SINUMER IK 810的数控机床,在自动加工过程中,系统突然掉电,测量其24V 直流供电电源,发现只有22V 左右。
经确认为整流变压器匝间短路,造成容量不够。
更换新的整流变压器后,故障排除。
(4)可编程序控制器逻辑接口。
数控机床的运行控制,如刀库管理等,主要由PLC 来实现,它需采集各控制点的状态信息,如断电器、伺服阀等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
任务二数控车床主轴不转的故障诊断与排除（三）收集故障信息
GSK980TD数控车床的主轴传动系统由哪些部件组成？
跟据图所示简述主轴加工时的传动原理：主轴变频器接收到0-10V的控制信号，输出电压驱动主轴电动机旋转，此时电动机轴上主动带轮通过V形带（或同步带），带动主轴上被动带轮，主轴按设定速旋转，卡盘上工件旋转进行切削。
如果在加工螺纹时，编码器与主轴转速n与进给速度F 和螺纹导程Ph，形成 F＝nPh的关系。
GSK980T数控系统模拟交流主轴的控制线路是由哪些元器件组成？
1 断路器2、变频器
3、主轴电动机
4、接地线
5、继电器
6、制动电阻
7、变频器控制电压接口8、数控系统
9、XS39接口10、主轴编码器接口
GSK980T数控机床模拟交流主轴电气控制过程是怎样？
1、QF
2、电源。
2、模拟、低、中间继电器、常开、正转、正。
3、模拟、低、线圈、反。
4、XS37、模拟、接负、主轴0~10V、变频器、。
EV2000型变频器I/O接口？
1、 R、S、T 。
2、 U、V、W，相反，两。
3、（查找说明书）
常见模拟主轴不转的故障原因和处理方法有哪些？表2—3 故障原因处理方法
【计划与实施】
方案吗？请完成图2-5。
图2—5 故障维修的诊断流程示意图
二、实施维修作
1、堵转、电机烧坏。
2、电动机轴、主轴
引入问题：如何对电动机进行检测与诊断？
1、电源线、断路或短路。
2、0.5
引入问题：如何对主轴控制线路进行检测与诊断？
1、输入、电压。
2、电阻档。
3、吸合。
4、闭合，损坏，缺相。
引入问题：如何对EV2000型变频器进行检测与诊断？
1、380
2、380
3、98
4、电源线
图2—10变频器整流桥与逆变模块电图表2-5。