数控机床故障诊断与维修完整版教案
教案14(数控机床故障诊断及维护)
常州轻工职业技术学院数控机床故障诊断及维护课程授课教案NO: 141.3 解决方法1)在机床通电的状态下，一手按住电源模块上的复位按钮(RESET)，另一手按数控系统起动按钮，系统即恢复正常，页面可翻转。
另一种方法是，在按下系统起动按钮的同时，按住系统面板上的“眼睛键”，直到CRT上出现页面，该方法同样适用于810系统。
2)通过INITIAL CLEAR(初始化)及SET UP END PW(设定结束)软键操作，进行系统的初始化，系统即进入正常运行状态。
如果上述解决方法无效，则说明系统已损坏，必须更换相应的模块甚至系统。
1.4 故障总结1)安装、调试和维修人员必须熟悉相关数控系统及技术资料。
2)安装、调试和维修人员必须严格按规范操作。
3)记录故障发生的经过，以便能从时查找故障原因。
2 进给传动链故障诊断2.1 故障现象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，该机床布局如图8—2所示。
2.2 故障分析从数控机床控制角度来判断，Y轴尺寸偏差是由Y轴位置环偏差造成的。
该机床数控系统为SINUMERIK 810M，伺服系统为SIMUMERIK 611A驱动装置，Y轴进给电动机为1FT5交流伺服电动机带内装式的ROD302。
1)检查y铀有关位置参数，如反向间隙、夹紧允差等均在要求范围内，故可排除由于参数设置不当引起故障的因素。
2)检查Y轴进给传动链。
图8—3所示为该机床Y轴进结传动链简图。
从图8—3中可以看出，传动链中任何连接部分存在间隙或松动，均可引起位置偏差，从而造成加工零件尺寸超差。
2.3 故障诊断1)如图8—4a所示，将一个千分表座吸在横梁上，表头找正主铀y运动的负方向．并使表头压缩到50um左右，然后把表头复位到零。
2)将机床操作面板上的工作方式，开关置于增量方式(INC)的x10档，轴选择开关置于Y轴档，按负方向进给键，观察干分表读数的变化。
数控机床机械系统及其故障诊断与维修教案
—返向器2—螺3—丝杠4—滚珠（a）单圆弧（b）双圆弧
—4—1滚珠丝杠副图3—4—2螺纹滚道型面
按滚珠返回的方式不同可以分为内循环式和外循环式两种。
1）内循环式
内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。
如图3—4—在螺母的侧面孔内，装有接通相邻滚道的反向器，利用反向器引导滚珠越过丝
图3—4—3 内循环示意图1—凸键2、3—反向键
）外循环式
外循环方式的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外做循环运动。
如图3—4—4，（a）为螺旋槽式外循环（b）为插管式外循环。
图3—4—4 外循环示意图
（a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠
（b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道
2、滚珠丝杠副的结构参数5＇
滚珠丝杠副的主要参数有：公称直径D、导程L和接触角β。
）公称直径D：是指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径。
它与承载能力直接有关，常用范围为30—80mm，一般大于丝杠长度的
3—4—7双螺母螺纹调隙式结构1、2—锁紧螺母优缺点：这种调隙方式结构简单，调整方便，滚道磨损时可随时进行调整，但预紧量不很准确。
—4—8，为齿差调隙式，通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙。
图3—4—8双螺母齿差调隙式结构
优缺点：这种调隙方式能精确微调预紧量，工作可靠，滚道磨损时调整方便。
但结构复杂，用于需获得准确预紧力的精密定位系统。
、支撑轴承的定期检查2＇。
数控机床故障诊断与维修课件完整版
案例三：加工中心刀库故障诊断与维修
总结词
刀库无法换刀或定位不准
详细描述
加工中心刀库在换刀过程中出现卡滞、无法转动或定位不 准的现象，可能是由于刀库电机故障、传动系统故障或刀 库控制单元故障等原因引起。
诊断步骤
检查刀库电机的运行情况，检查传动系统的紧固情况，检 查刀库控制单元的信号输入和输出是否正常。
故障诊断的方法与流程
01
故障诊断的方法
主要包括振动监测法、油液分析法、温度监测法 、声音监测法等。
02
故障诊断的流程
主要包括设备运行状态的监测、数据采集、数据 分析与处理、故障诊断与预测等步骤。
常见故障类型与原因分析
01
主轴轴承损坏
主轴轴承是数控机床的重要部件，长期使用或维护不当可能导致轴承损
坏，影响机床的正常运行。
路板等。
维修工具与设备的使用
01 万用表
用于测量电压、电流、电 阻等参数，判断电路是否 正常。
03 示波器
用于检测信号波形，分析
电路的工作状态。
02 电动工具
如螺丝刀、电钻、电锉等
，用于拆卸和安装部件。
04 检测软件
用于检测数控机床的通讯
、参数设置和故障诊断。
04
数控机床维护与保养
维护保养的重要性
05
案例分析与实践操作
案例一：数控车床主轴故障诊断与维修
总结词
主轴无法转动
详细描述
数控车床主轴在运行过程中无法转动，可 能是由于主轴电机故障、传动带断裂或主 轴控制单元故障等原因引起。
诊断步骤
维修方法
检查主轴电机是否正常工作，检查传动带 是否断裂，检查主轴控制单元的信号输入 和输出是否正常。
数控机床故障诊断与维修-教学教案
17)数控试验台电气原理图
18)数控机床回参考点的故障分析与排除（资料）
自主学习
任务驱动
获取资讯、
探究式学习
1课时
决策
1）FANUCOiMateD数控系统试验台
2）万用表一只
3）“一”字、“十”字起子一套
5分钟
计划
小组协商角色安排分工协作任务报告
小组讨论
协同工作
3）掌握常用参数的设定参数设置对机床运行的影响
知识目标
1）数控系统参数类型、参数设置方法
2）重要系统参数的含义与设置
3）数控系统面板的操作
教
学
实
施
过 程
内 容
方法手段
学生活动
时间分配
咨询
1)ANUC数控系统机床参数概述（PPT）
2)FANUCˉOiD/OiMateD参数的类型（参数说明书）
3)FANUCˉOiD/OiMateD参数的应用（连接说明书）
探究式学习
15分钟
决策
1）FANUCOiMateD数控系统试验台
2）万用表一只
3）“一”字、“十”字起子一套
5分钟
计划
小组协商角色安排分工协作任务报告
小组讨论
协同工作
头脑风暴
10分钟
实施
30)故障模拟排除练习
31)数控系统的模拟电气连接练习
32)数控系统基本检查与测试
仿真教学
故障诊断与排除
45分钟
检查
教学情境（单元）设计
教学情境
（单元）
FANUCˉOiD/OiMateD系统的连接
课时
2学时
授课班级
上课地点
教案05(数控机床故障诊断及维护)
常州轻工职业技术学院数控机床故障诊断及维护课程授课教案NO: 05两坐标系统增益设置成完全一样，但由于机械部分结构、装配质量和负载情况等不同，也会造成实际系统增益的差异；出现圆周上锯齿形条纹，如图2—lc所示，其原因与铣斜四方时出现条纹的原因类似。
7．过载重切削在切削负荷大于主轴功率120％一150％的情况下，机床应不变形，主轴运转正常。
要保证切削精度，就必须要求机床的定位精度和几何精度的实际误差要比允差小。
例如一台中小型加工中心的直线运动定位允差为±0.01/300mm、重复定位允差±0.007mm、失动量允差0.015mm，但镗孔的孔距精度要求为0.02/200mm。
不考虑加工误差，在该坐标定位时，若在满足定位允差的条件下，只算失动量允差加重复定位允差(0.015mm+0.014mm=0.029mm，即已大于孔距允差0.02mm。
所以，机床的几何精度和定位精度合格，切削精度不一定合格。
只有定位精度和重复定位精度的实际误差小于允差，才能保证切削精度的合格。
（二）数控卧式车床的车削精度对于数控卧式车床，单项加工精度有：外因车削、端面车削和螺纹切削。
1．外圆车削外圆车削试件如图2—2所示。
试件材料为45钢，切削速度100—150mm／min，背吃刀量0.1—0.15mm，进给量小于或等于0.1mm/r，刀片材料Yw3涂层刀具。
试件长度取床身上最大车削直径的1/2，或最大车削长度的1/3，最长为500mm，直径大于或等于长度的1／4。
精车后圆度小于0.007mm，直径的一致性在200mm测量长度上小于0．03mm(机床加工直径小于或等于800mm时)。
2．端面车削精车端面的试件如图2—3所示。
图2—3 端面车削试件试件材料为灰铸铁，切削速度100m／min，背吃刀量0.1一0.15mm，进给量小于或等于0.1mm/r，刀片材料为Yw3涂层刀具，试件外圆直径最小为最大加工直径的1/2。
数控机床故障诊断与维修教学设计
数控机床故障诊断与维修教学设计简介数控机床是数控技术的一个重要应用领域，也是现代制造业不可或缺的重要设备，很多制造企业都需要依靠数控机床来完成高效、精准的加工任务。
然而，由于其技术含量较高，使用中难免会遇到各种故障，需要进行诊断与维修。
因此，对于数控机床的故障诊断与维修技能的培养，是很有必要的。
本文主要探讨如何进行数控机床故障诊断与维修的教学设计，通过构建合理的教学体系和教学方法，提高学生的故障诊断和维修实践能力。
教学目标1.学生了解数控机床的基本原理和结构。
2.学生能够掌握数控机床的故障检测和维修方法。
3.学生具备使用常见维修工具和设备的能力。
4.学生能够熟练操作数控机床进行加工。
教学内容数控机床基础知识1.数控机床的定义和分类。
2.数控技术的基本原理和编程方法。
3.数控机床的主要结构和零部件。
数控机床故障检测1.常见故障的分类和检测方法。
2.使用测试设备和工具进行故障检测。
3.了解故障诊断的常见技巧和方法。
数控机床维修方法1.处理常见的故障。
2.维修数控机床的常用工具和设备。
3.学习数控机床的常见维修技巧和思路。
数控机床加工实践1.学习数控机床的操作方法和技巧。
2.对常见加工工艺进行掌握。
3.了解应用数控机床的各种材料和工件。
教学方法1.讲授理论知识并辅以实例分析。
2.采用多媒体技术讲解实际操作过程和维修案例。
3.组织学生进行实验操作，完成各种维修工作。
4.布置综合性实践任务。
教材选取1.数控机床故障诊断与维修。
2.数控机床加工技术。
评价方法1.学生的考试成绩。
2.学生实验指导和实际操作情况评估。
3.综合实践任务的完成情况和成果。
结论在数控机床故障诊断与维修的教学过程中，需要结合教材和实践，通过多样化的教学方法，提高学生的实际操作经验和维修能力，同时设定合理的考核方式，来准确评价学生的学习成果，进一步培养学生成为熟练的技术工人和专业人才。