数控机床故障诊断与维修完整版课件全套ppt
二、数控机床故障的诊断及维护
2）按数控机床发生故障的性质分类 系统故障：通常是指只要满足一定的条件或超过某一 设定的限度，工作中的数控机床必然会发生故障。 随机性故障：通常是指数控机床在同样条件下工作时 只偶然发生一次或两次的故障，在有的文献中称为“软故 障”
二、数控机床故障的诊断及维护
3）按报警发生后有无报警显示分类 有报警显示的故障：这类故障可分为硬件报警显示和 软件报警显示两种。 （1）硬件报警显示的故障，通常是指各单元装置的警 示灯（一般由LED发光管或小型指示灯组成）的指示。 （2）软件报警显示的故障，通常是指在CRT上显示出 来的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能， 一旦检测到故障，即按故障的级别进行相应处理，同时在 CRT上以报警号形式显示该故障信息。 无报警显示的故障：这类故障发生时无任何软件和硬 件的报警显示，因此分析诊断难度较大。
一、数控机床工作原理及组成
一、数控机床工作原理及组成
输入/输出装置：借助输入装置可将数控加工程序和其 他各种控制信息输入数控装置；通过输出装置可显示输入 的内容和数控系统的工作状态后将数控系统的信息传输到 外部设备等。键盘和操作面板、CRT（或LCD）显示器、计 算机等都属于输入/输出装置。
数控装置（也称CNC系统）是数控系统的核心。它由硬 件和软件共同完成数控任务，与其他部分通过接口相连。
一、数控机床工作原理及组成
二、数控机床故障的诊断及维护
1数控机床故障来源及分类 根据故障部件、故障性质以及故障原因等对常见故障 作如下分类： 1）按数控机床发生故障的部件分类 主机故障：数控机床的主机部分主要包括机械、润滑、 冷却、排屑、液压、气动与防护等装置。 电气故障：分弱电故障和强电故障。
二、数控机床故障的诊断及维护
2．数控机床故障的特点 数控机床的使用寿命一般会分为三个阶段，即初始使用 故障期、相对稳定运行期、寿命终了期，在数控机床的使用 中，发生故障有以下特点： 1）初始使用故障期从数控车床安装调试后，运行半年 到一年内，故障频率较高，也就是所谓的磨合期 2）相对稳定运行期设备经历了初期阶段后，将会进入 相对的正常稳定运行期，此时，各类故障都比较少见。 3）寿命终了期在此期间内，数控车床各类元器件开始 加速磨损和老化，故障频繁发生，性质属于渐发性和器质性 的，也具有一定的规律性，但此时数控机床的性能及加工精 度将可能受到影响。
二、数控机床故障的诊断及维护
3数控机床的维护保养 通用的日常维护保养要点。
1）严格遵守操作规程和日常维护制度 数控设备操作人员要严格遵守操作规程和日常维护制度。 当机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员 如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的 原因，及时排除。 2）防止灰尘污物进入数控装置内部 在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属 粉末，一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上，容 易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及电路板损 坏。应该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半 年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。若过滤网 上灰尘积聚过多，不及时清理，会引起数控柜内温度过高。
4）机械保养
定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因带打滑造成的丢转 现象；检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围，及时补充油量， 并清洗过滤器；主轴中刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙， 影响刀具的夹紧，需及时调整液压缸活塞的位移量；定期检查、 调整丝杠螺纹副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；定 期检查丝杠与床身的连接是否有松动；丝杠防护装置有损坏要及 时更换，以防灰尘或切屑进入。
二、数控机床故障的诊断及维护
4）按故障发生的原因分类 数控机床自身故障：这类故障的发生是由于数控机床自 身原因引起的，与外部使用环境条件无关。数控机床所发生 的大多数故障均属此类故障。 数控机床外部故障：这类故障是由外部原因造成的。例 如：数控机床的供电电压过低、波动过大、相序不对或三相 电压不平衡；外来振动和干扰，如电焊机所产生的电火花干 扰等均有可能使数控机床发生故障。还有人为因素所造成的 故障，如操作不当及误操作会造成超程报警，超过机床的设 计使用要求会造成过载报警。
二、数控机床故障的诊断及维护
3）电池的更换技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及备份
数控系统的参数、程序存储在RAM中，一般需要在系统断电后 由后备电池供电，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。 一般情况下，出现电池电压低时，会出现相应的报警提示，需要 按照说明尽快更换电池。电池的更换应在数控系统供电状态下进 行，以防更换时RAM内信息丢失。
三、数控机床故障诊断与维修的
一般步骤
先静后动。维修人员本身要做到先静后动，不可盲目动手， 应先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，阅读机床说明 书、图纸资料，进行分析后，才可动手查找和处理故障。
“十二五”职业教育国家规划教材 经全国职业教育教材审定委员会审定
数控机床故障诊断与 维修 (第三版)
主编 杨中力、 温丹丽
绪论
一、数控机床工作原理及组成
计算机数控（Computerized numerical control，简 称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系 统。
数控机床—CNC machine tools，即计算机数控机床， 是机电一体化的高技术产品，其中集合了机械制造、计算机 技术、伺服驱动及检测技术、可编程控制技术、气动液压等 技术。
三、数控机床故障诊断与维修的一般步骤
1、数控机床故障诊断与维修的原则 在故障检测过程中，应充分利用数控系统的自诊断功能， 如系统的开机诊断、运行诊断及PLC的监控功能。同时在检 测故障过程中还应掌握以下原则： 先外部后内部。数控机床的检修要求维修人员掌握先外 部后内部的原则，即当数控机床发生故障后，维修人员应先 用望、听、闻等方法，由外向内逐一进行检查 先机械后电气。由于数控机床是一种自动化程度高，技 术复杂的先进机械加工设备，一般来讲，机械故障较易察觉， 而数控故障诊断则难度较大些。先机械后电气就是在数控机 床的维修中，首先检查机械部分是否正常、行程开关是否灵 活、气动液压部分是否正常等。
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数控机床故障诊断与维修
数控维修教研室
常州机电职业技术学院
项目4 PLC在数控机床中的应用
一、教学目标
终极目标：能够利用数控机床中PLC的参数和用户程序 来排除故障。 （以SIEMENS SINUMERIK 802Se/Ce为例） 促成目标： 1．明白PLC 的构成及I/O接口的结构及特点。 2．掌握PLC 的编程规则及相关指令。 3．掌握PLC参数的含义及传递方向。 4．会使用Programming Tool PLC 802软件。 5．明白数控机床辅助装置的控制过程。 6．读懂数控机床中PLC用户程序的控制逻辑。
常州机电职业技术学院
（二）存储器地址划分及数据存取 1．PLC 802存储器地址分配 PLC 802的存储器分为只读存储器和随机存储器。只读存储器(ROM)，用 于存放PLC的系统程序。随机存储器（RAM），分为用户程序存储区、系 统数据存储区和用户数据存储区，分别用于存放用户程序、系统数据和用 户程序执行时所用到的各种数据。随机存储器在掉电后由超级电容或电池 来保存其内部数据，还可以通过PLC 802的CPU内部配备的EEPROM（可电 擦除只读存储器）来永久保存RAM中的部分数据。这里着重讨论随机存储 器（RAM）中的用户数据存储区的地址划分。它包括V存储器、M存储器及 定时器和计数器当前值等。
常州机电职业技术学院
⑹ 计数器：C
在PLC 802的CPU中，计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次 数。CPU提供了三种类型的计数器：一种只能加计数；一种只能减计数： 另外—种既可以加计数，又可以减计数。计数器的数据有两种形式： ① 当前值：16位有符号整数，存储累计值。 ② 计数器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位该计数器位。 预置值是计数器指令的一部分。可以用计数器地址(C+计数器号)来存取这两 种形式的计数器数据。究竟使用哪种形式取决于所使用的指令，如果使 用位操作指令则是存取计数器位；如果使用字操作指令则是存取计数器 当前值。如图所示，常开触点指令是存取计数器位：而字赋值指令则是 存取计数器的当前值。
数控维修教研室
常州机电职业技术学院
项目4 PLC在数控机床中的应用
一、教学目标
终极目标：能够利用数控机床中PLC的参数和用户程序 来排除故障。 （以SIEMENS SINUMERIK 802Se/Ce为例） 促成目标： 1．明白PLC 的构成及I/O接口的结构及特点。 2．掌握PLC 的编程规则及相关指令。 3．掌握PLC参数的含义及传递方向。 4．会使用Programming Tool PLC 802软件。 5．明白数控机床辅助装置的控制过程。 6．读懂数控机床中PLC用户程序的控制逻辑。
常州机电职业技术学院
（二）存储器地址划分及数据存取 1．PLC 802存储器地址分配 PLC 802的存储器分为只读存储器和随机存储器。只读存储器(ROM)，用 于存放PLC的系统程序。随机存储器（RAM），分为用户程序存储区、系 统数据存储区和用户数据存储区，分别用于存放用户程序、系统数据和用 户程序执行时所用到的各种数据。随机存储器在掉电后由超级电容或电池 来保存其内部数据，还可以通过PLC 802的CPU内部配备的EEPROM（可电 擦除只读存储器）来永久保存RAM中的部分数据。这里着重讨论随机存储 器（RAM）中的用户数据存储区的地址划分。它包括V存储器、M存储器及 定时器和计数器当前值等。
常州机电职业技术学院
⑹ 计数器：C
在PLC 802的CPU中，计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次 数。CPU提供了三种类型的计数器：一种只能加计数；一种只能减计数： 另外—种既可以加计数，又可以减计数。计数器的数据有两种形式： ① 当前值：16位有符号整数，存储累计值。 ② 计数器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位该计数器位。 预置值是计数器指令的一部分。可以用计数器地址(C+计数器号)来存取这两 种形式的计数器数据。究竟使用哪种形式取决于所使用的指令，如果使 用位操作指令则是存取计数器位；如果使用字操作指令则是存取计数器 当前值。如图所示，常开触点指令是存取计数器位：而字赋值指令则是 存取计数器的当前值。
数控机床故障诊断与维修第4章数控机床机械结构故障诊断与维修3PPT课件
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项目一 数控机床的机械知识概述
(2)全机能数控车床。图4-2所示为45°倾斜床身的数控车床( 去掉外壳等零部件)，具有回轮式刀塔，使用滚动导轨支承刀 塔溜板，通常称之为全机能数控车床。
(3)车削加工中心。车削加工中心是性能最好的数控车床， 常用作精加工使用，其床身均为倾斜结构。
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项目一 数控机床的机械知识概述
2.数控镗铣床 (1)数控铣床。数控铣床为三轴控制加工机床，与数控车床
不同，其主运动由定尺寸刀具完成，加工过程所需的运动轨 迹由X、Y、Z三轴共同运动实现，如图4-3所示。 (2)镗铣加工中心。图4-4所示为FH4000卧式镗铣加工中心， 为扩展机床的工艺范围，其上配备有多种动力铣头(角度铣头、 直角铣头和加长铣头等)，根据加工过程需要，可以自动更换。
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项目一 数控机床的机械知识概述
(3)机床基础件(又称机床大件)，通常指床身、底座、立柱、 滑座、工作台等，它们是整台机床的基础和框架，其功用是 支承机床本体的其他零部件，并保证这些零部件在工作时或 者固定在基础件上，或者在它的导轨上运动。
(4)实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、 气动、润滑、冷却以及防护、排屑等装置。
滚珠丝杠螺母副
19
数控机床的进给系统
（2）滚珠循环方式。目前国内外生产的滚珠丝杠螺母副， 可分为外循环和内循环两类。如图4-7所示为外循环螺旋槽式滚 珠丝杠副如图4-8所示为内循环滚珠丝杠螺母副。
图4-7 外循环螺旋槽式滚珠丝杠副图
20
数控机床的进给系统
图4-8 内循环滚珠丝杠螺母副 21
数控机床的进给系统
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
项目一 数控机床的机械知识概述
(2)全机能数控车床。图4-2所示为45°倾斜床身的数控车床( 去掉外壳等零部件)，具有回轮式刀塔，使用滚动导轨支承刀 塔溜板，通常称之为全机能数控车床。
(3)车削加工中心。车削加工中心是性能最好的数控车床， 常用作精加工使用，其床身均为倾斜结构。
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项目一 数控机床的机械知识概述
2.数控镗铣床 (1)数控铣床。数控铣床为三轴控制加工机床，与数控车床
不同，其主运动由定尺寸刀具完成，加工过程所需的运动轨 迹由X、Y、Z三轴共同运动实现，如图4-3所示。 (2)镗铣加工中心。图4-4所示为FH4000卧式镗铣加工中心， 为扩展机床的工艺范围，其上配备有多种动力铣头(角度铣头、 直角铣头和加长铣头等)，根据加工过程需要，可以自动更换。
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项目一 数控机床的机械知识概述
(3)机床基础件(又称机床大件)，通常指床身、底座、立柱、 滑座、工作台等，它们是整台机床的基础和框架，其功用是 支承机床本体的其他零部件，并保证这些零部件在工作时或 者固定在基础件上，或者在它的导轨上运动。
(4)实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、 气动、润滑、冷却以及防护、排屑等装置。
滚珠丝杠螺母副
19
数控机床的进给系统
（2）滚珠循环方式。目前国内外生产的滚珠丝杠螺母副， 可分为外循环和内循环两类。如图4-7所示为外循环螺旋槽式滚 珠丝杠副如图4-8所示为内循环滚珠丝杠螺母副。
图4-7 外循环螺旋槽式滚珠丝杠副图
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数控机床的进给系统
图4-8 内循环滚珠丝杠螺母副 21
数控机床的进给系统
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
数控机床故障诊断与维修培训课件
1/20/2021
数控机床故障诊断与维修
15
课题二 数控机床的验收
定位精度: 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）
8.数控功能检测
指令功能—指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
连续空载运行
进行16--32小时的空载自动连续运行
1/20/2021
数控机床故障诊断与维修
13
课题二 数控机床的验收
四.机床精度验收
验收内容：
1/20/2021
数控机床故障诊断与维修
3
课题二 数控机床的验收
二.开箱检验
开箱检验主要内容: 1.装箱单 (依照清单清点设备) 2.附件.备件.工具是否齐全(每一项的品种.数量.规格) 3.技术资料是否齐全(操作.维修说明书 图样 合格证等) 4.机床外观检查(机械电气各处有否碰撞.变形.受潮.锈蚀等)
数控机床故障诊断与维修
11
课题二 数控机床的验收
6.安全装置检测
检查对操作者安全性和机床保护功能的可靠性。如各种安 全防护罩，机床各运动坐标行程极限保护自动停止功能，各 种电流、电压、过载保护和主轴电动机过热、过负荷时紧急 停止功能等。
7.辅助装置检测
1/20/2021
数控机床故障诊断与维修
12
课题二 数控机床的验收
课题二 数控机床的验收
验收工作目前在国内还必须由国家指定的几个机床检测中心 进行，才能得出权威性 的结论意见。因此，这一类验收工作只 适用于各种机床的样机和行业产品评比检验。
数控机床机械结构故障诊断与维修PPT78页
数控机床机械结构故障诊断与维修
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根