《《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件（257頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修,機(jī)電工程學(xué)院,數(shù)控技術(shù)系,,,數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修機(jī)電工程學(xué)院,1,第一章 緒論,一、數(shù)控機(jī)床的組成,數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、,檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成，,再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制,器、電源等輔助部分。,1. 數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件,和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、,譯碼、運(yùn)算插補(bǔ)）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實(shí),現(xiàn)直接或通過,PLC,對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。,,,,第一章 緒論一、數(shù)控機(jī)床的組成,2,一、數(shù)控機(jī)床的

2、組成,,2. 伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)之,間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進(jìn)給信號(hào)，,經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。,3. 檢測(cè)反饋裝置是通過檢測(cè)元件將執(zhí)行元,件（電機(jī)、刀架）或工作臺(tái)的速度和位移檢測(cè)出,來(lái)，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。,4. 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件（床身,箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。,,,,一、數(shù)控機(jī)床的組成 2. 伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī),3,二、數(shù)控機(jī)床故障診斷,,1.故障的基本概念,故障—數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。,故障診斷—在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備的,故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的

3、前,提下，對(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè),手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修,對(duì)策。,,,二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 1.故障的基本概念,4,二、數(shù)控機(jī)床故障診斷,,2.故障的分類,1）從故障的起因分類,關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等,缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機(jī)性）。,非關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無(wú)關(guān),的故障。,2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類,突然故障—發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。,漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。,,,,二、數(shù)控機(jī)床故障診斷 2.故障的分類,5,,3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類,軟件故障—程序編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置,不正確、機(jī)床操作失

4、誤等引起。,硬件故障—電子元器件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、,限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損,壞造成。,干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、,電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣,變化而產(chǎn)生。,,,,3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類,6,,,4）按故障的嚴(yán)重程度分類,危險(xiǎn)性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障,時(shí)，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，,因故障失去保護(hù)動(dòng)作，造成人身或設(shè),備事故。,安全性故障—機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng),在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)發(fā)生動(dòng)作，引起機(jī)床,不能起動(dòng)。,,,,4）按故障的嚴(yán)重程度分類,7,,3. 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性,數(shù)控機(jī)床除了具有高精度、高效率和,高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。,衡量的指標(biāo)有：,,MTBF—,平

5、均無(wú)故障時(shí)間,,MTTR—,排除故障的修理時(shí)間,平均有效度,A：,A=MTBF/（MTBF+MTTR）,,,3. 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性,8,數(shù)控設(shè)備使用壽命—故障頻率曲線,,,,,數(shù)控設(shè)備使用壽命—故障頻率曲線,9,,4. 數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn),1）數(shù)控機(jī)床是高投入、高精度、高效,率的自動(dòng)化設(shè)備；,2）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工,序，因故障停機(jī)時(shí)，影響產(chǎn)量和質(zhì)量；,3）數(shù)控機(jī)床在電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié),構(gòu)比普通機(jī)床復(fù)雜，故障檢測(cè)和診斷有一,定的難度。,,,4. 數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn),10,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展,1.通訊診斷(遠(yuǎn)程、海外診斷）,用戶機(jī)床的通訊口通過電話線和維修,中心的專用通訊診斷計(jì)算

6、機(jī)相連。,計(jì)算機(jī)發(fā)診斷程序 用戶測(cè)試數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法 用戶,特點(diǎn)：實(shí)用簡(jiǎn)便；,有一定的局限性,,,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 1.通訊診斷(遠(yuǎn)程、海,11,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展,2. 自修復(fù)系統(tǒng),當(dāng)診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中某,一模塊有故障時(shí)，系統(tǒng)在,CRT,上顯示的同,時(shí)，自動(dòng)尋找備用模塊并接上。,特點(diǎn)：實(shí)用但成本比較高，而且只適,合總線結(jié)構(gòu)的,CNC,系統(tǒng)。,,,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 2. 自修復(fù)系統(tǒng),12,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展,3. 人工智能專家故障診斷系統(tǒng),,,,,四、數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 3. 人工

7、智能專家故障,13,,4. 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(,ANN),診斷,,ANN,具有聯(lián)想、容錯(cuò)、記憶、自適應(yīng)、,自學(xué)習(xí)和處理復(fù)雜多模式故障等特點(diǎn)。這,種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)的,輸入，將按一定數(shù)學(xué)模型所求得的故障原,因作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)過,學(xué)習(xí)所得到的知識(shí)以分布的方式隱存在網(wǎng),絡(luò)上，每個(gè)輸出神經(jīng)元對(duì)應(yīng)著一個(gè)故障原,因。,,,,4. 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)診斷,14,五、課程的基本要求與特點(diǎn),熟悉數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作原理與結(jié)構(gòu),確立數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本思路與實(shí)施診斷的步驟及注意事項(xiàng),掌握常用測(cè)試儀器的使用方法,通過理論和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，能實(shí)施對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障分析和診斷。,

8、課程涉及內(nèi)容廣，故障檢測(cè)、分析難度高,,,五、課程的基本要求與特點(diǎn)熟悉數(shù)控機(jī)床各組成部分的工作原理與結(jié),15,第二章 數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè),第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維護(hù),第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的故障處理,第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法,第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾,,,第二章 數(shù)控機(jī)床維護(hù)及故障診斷第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢,16,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收與精度檢測(cè),一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,1.機(jī)床性能,主軸性能,手動(dòng)操作—高、中、低三擋轉(zhuǎn)速連續(xù)進(jìn),行五次正、反轉(zhuǎn)的起動(dòng)、停止，檢驗(yàn)其,動(dòng)作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉(zhuǎn),速、主軸的準(zhǔn)停及機(jī)床的振動(dòng)情況。,,,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的

9、驗(yàn)收與精度檢測(cè)一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,17,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,一）、機(jī)床性能,進(jìn)給性能,通過回原點(diǎn)、手動(dòng)操作和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式操作，檢驗(yàn)正、反向的低、中、高,速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)等動(dòng)作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點(diǎn)的準(zhǔn)確性和可靠性，軟、硬限位是否確實(shí),可靠。,,,,,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能,18,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,一）、機(jī)床性能,自動(dòng)換刀性能,通過手動(dòng)和,M06,指令自動(dòng)運(yùn)行，檢驗(yàn)換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測(cè)定換刀時(shí)間是否符合要求。,機(jī)床噪聲,主軸箱、冷卻風(fēng)扇、液壓油泵等噪聲小于85分貝。,,,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一）、機(jī)床性能,19,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,二）、數(shù)控功能,

10、指令功能—指令的功能實(shí)現(xiàn)及準(zhǔn)確性,操作功能—檢驗(yàn)回原點(diǎn)、執(zhí)行程序、進(jìn)給倍率、急停等功能的準(zhǔn)確性,CRT,顯示功能—檢驗(yàn)位置、程序、各種菜單顯示功能,三）、連續(xù)空載運(yùn)行,進(jìn)行8—16小時(shí)的空載自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行,,,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收二）、數(shù)控功能,20,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目,數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）,控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）,輸入電源電壓、相序的確認(rèn),檢查直流輸出電壓（24,V 、5V）,確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床側(cè)的接口,確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設(shè)定（最佳性能）,,,一、數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收四）、驗(yàn)收檢查項(xiàng)目,21,二、精度檢驗(yàn),1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精

11、度檢驗(yàn)）,是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜,合幾何形狀誤差。有各坐標(biāo)軸的相互垂直,度、臺(tái)面的平行度、主軸的軸向和徑向跳,動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。,2.定位精度檢驗(yàn),是測(cè)量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所,能達(dá)到的位置精度。,,,,,二、精度檢驗(yàn)1.幾何精度檢驗(yàn)（靜態(tài)精度檢驗(yàn)）,22,有直線運(yùn)動(dòng)定位精度、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位,精度、直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度、直線運(yùn),動(dòng)失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度、回轉(zhuǎn),工作臺(tái)的重復(fù)分度精度、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),的失動(dòng)量、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原點(diǎn)復(fù)歸精度等。,3.切削精度檢驗(yàn)（對(duì)數(shù)控車床）,外圓車削（直徑、圓度）,端面車削（平面度）,螺紋車削（螺距積累誤差）,等,,,,,有直線運(yùn)動(dòng)定位精度

12、、直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位,23,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維護(hù),一、點(diǎn)檢,點(diǎn)檢,—按有關(guān)維護(hù)文件的規(guī)定，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)的檢查和維護(hù),點(diǎn)檢要求和內(nèi)容,專職點(diǎn)檢—重點(diǎn)設(shè)備、部位（設(shè)備部門）,日常點(diǎn)檢—一般設(shè)備的檢查及維護(hù)（車間）,生產(chǎn)點(diǎn)檢—開機(jī)前檢查、潤(rùn)滑、日常清潔、,緊固等工作（操作者）,,,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、點(diǎn)檢,24,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,25,二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù),機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng),門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對(duì)控制柜的內(nèi)外,進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）,紙帶閱讀機(jī)的定期維護(hù),對(duì)光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理,支持電池的定期更換,在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)

13、在,COMS,器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù),,,,二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng),26,二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù),檢測(cè)反饋元件的維護(hù),光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、,光柵等元件的檢查和維護(hù),備用電路板的定期通電,備用電路板應(yīng)定期裝到,CNC,系統(tǒng)上通電運(yùn),行，長(zhǎng)期停用的數(shù)控機(jī)床也要經(jīng)常通電，,利用電器元件本身的發(fā)熱來(lái)驅(qū)散電氣柜內(nèi),的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。,,,二、數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)檢測(cè)反饋元件的維護(hù),27,三、診斷常用的儀器儀表及工具,,1.儀器儀表,萬(wàn)用表—可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流,指針式：有測(cè)量過程,數(shù)字式：直接讀數(shù),相序表—可檢查直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的,相序,雙蹤示

14、波器—檢查信號(hào)波形,鉗形電流表—不斷線檢測(cè)電流,,,三、診斷常用的儀器儀表及工具 1.儀器儀表,28,三、診斷常用的儀器儀表及工具,脈沖發(fā)生筆與邏輯測(cè)試筆,對(duì)芯片或功能電路板的輸入注入邏輯電平脈沖，用邏輯測(cè)試筆檢測(cè)輸出電平，以判別其功能正常與否。,機(jī)械故障診斷儀,對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行檢測(cè)、分析與診斷。,2. 工具,“+”、“,一,”螺絲刀、鉗子、鑷子、烙鐵等,,,,三、診斷常用的儀器儀表及工具脈沖發(fā)生筆與邏輯測(cè)試筆,29,四、診斷用技術(shù)資料,數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、,使用與維修有關(guān)的技術(shù)資料，主要有：,數(shù)控機(jī)床電氣使用說(shuō)明書,數(shù)控機(jī)床電氣原理圖,數(shù)控機(jī)床電氣連接圖,數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,數(shù)

15、控機(jī)床參數(shù)表,數(shù)控機(jī)床,PLC,控制程序,,,四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家必須向用戶提供安裝、,30,四、診斷用技術(shù)資料,數(shù)控系統(tǒng)操作手冊(cè),數(shù)控系統(tǒng)編程手冊(cè),數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè),伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說(shuō)明書,數(shù)控機(jī)車的技術(shù)資料對(duì)故障分析與診斷,非常重要，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀，并對(duì)照機(jī)床實(shí)物，做到心中有數(shù)。一旦機(jī)床,發(fā)生故障，再進(jìn)行分析的同時(shí)查閱資料。,,,,四、診斷用技術(shù)資料數(shù)控系統(tǒng)操作手冊(cè),31,第三節(jié) 故障處理,一、,故障,軟故障—由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起（在使用初期發(fā)生較多，不熟悉）,硬故障—由數(shù)控機(jī)床（控制、檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)、液氣、機(jī)械裝置）的硬件失效引起,二、故障處理對(duì)策,除非出

16、現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機(jī)床的電源。應(yīng)保持故障現(xiàn)場(chǎng)。,,,第三節(jié) 故障處理 一、故障,32,,從機(jī)床外觀、,CRT,顯示的內(nèi)容、主板,或驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)警燈等方面進(jìn)行檢查?？砂?系統(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報(bào)警是否,消失。如消失，說(shuō)明是隨機(jī)性故障或是由,操作錯(cuò)誤引起的。,如不能消失，把可能引起該故障的原,因羅列出來(lái)，進(jìn)行綜合分析、判斷，必要,時(shí)進(jìn)行一些檢測(cè)或試驗(yàn)，達(dá)到確診故障的,目的。,,,,,從機(jī)床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板,33,復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面,進(jìn)行調(diào)查：,1.檢查機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài),機(jī)床故障時(shí)的運(yùn)行方式,CRT,顯示的內(nèi)容（報(bào)警信號(hào)和報(bào)警號(hào)）,驅(qū)

17、動(dòng)裝置、變頻器等顯示的報(bào)警指示,故障時(shí)軸的定位誤差,刀具軌跡是否正常,輔助機(jī)能的運(yùn)行狀態(tài),,,復(fù)位后，故障不能消失，可從以下幾方面,34,2.檢查加工程序及操作情況,是否為新編制的加工程序,刀具補(bǔ)償指令及補(bǔ)償量是否正確,故障是否與換刀有關(guān),故障是否與進(jìn)給速度有關(guān),操作者的情況（新手）,3.檢查系統(tǒng)的輸入電壓,輸入電壓的波動(dòng)，電壓值是否在正常范圍,附近有否使用大電流的裝置,,,2.檢查加工程序及操作情況,35,4.檢查環(huán)境狀態(tài),CNC,周圍的溫度狀況,控制柜熱交換器、軸流風(fēng)扇工作情況,系統(tǒng)周圍的振動(dòng)情況,附近有否高頻干擾源,5.檢查機(jī)床狀況,熔絲是否已熔斷,故障前是否修理過機(jī)床或設(shè)置過參數(shù),機(jī)床

18、是否已調(diào)整好,,,4.檢查環(huán)境狀態(tài),36,在運(yùn)行過程中是否改變過工作方式,機(jī)床是否正處于急停、鎖住狀態(tài),速度倍率開關(guān)是否設(shè)為零,進(jìn)給保持按鈕是否被按下,間隙補(bǔ)償量是否合適,機(jī)床各信號(hào)電纜有否破損,信號(hào)線和電源線是否分開走線,屏蔽線接地是否正確,,,,,在運(yùn)行過程中是否改變過工作方式,37,第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法,一、診斷步驟和要求,,,故障檢測(cè)（確定有否故障）,1.故障診斷 故障判斷（確定故障性質(zhì)）,故障定位（確定故障部位）,2.故障診斷要求：,故障檢測(cè)方法簡(jiǎn)便有效,使用的診斷儀器少而實(shí)用,故障診斷的所需的時(shí)間盡可能短,,,,,第三節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法一、診斷步驟和要求,3

19、8,二、常用故障診斷方法,1.直觀法（望聞問切）,問—機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等,看—,CRT,報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、熔絲斷否、元器件煙熏燒焦、電容器膨脹變形、開裂、保護(hù)器脫扣、觸點(diǎn)火花等,聽—異常聲響（鐵芯、欠壓、振動(dòng)等）,聞—電氣元件焦糊味及其它異味,摸—發(fā)熱、振動(dòng)、接觸不良等,,,,二、常用故障診斷方法1.直觀法（望聞問切）,39,二、常用故障診斷方法,2.,CNC,系統(tǒng)的自診斷功能,開機(jī)自診斷—系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序通電后動(dòng)執(zhí)行對(duì),CPU、,存儲(chǔ)器、總線和,I/O,等模塊及功能板、,CRT、,軟盤等外圍設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試，確定主要硬件能正常工作。,例,運(yùn)行中的故障信息提示—發(fā)生故障在,CRT

20、,上報(bào)警信息，查閱維修手冊(cè)確定故障原因及排除方法。（不唯一，信息豐富則準(zhǔn)確）,,,,,二、常用故障診斷方法2.CNC系統(tǒng)的自診斷功能,40,FANUC 10TE,系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī),后,CRT,顯示：,FS107E 1399B,ROM TEST：END,RAM TEST,未通過測(cè)試,故障可能：參數(shù)丟失、支持電池失效,或接觸不良等,,,,FANUC 10TE系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，開機(jī),41,二、常用故障診斷方法,3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查,CNC,系統(tǒng)的自診斷不但能在,CRT,上顯示故,障報(bào)警信息，而且還能以多頁(yè)“診斷地址”,和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài),信息,接口檢查,參數(shù)檢查

21、,,,,二、常用故障診斷方法3.數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查,42,接口檢查—系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與,PLC、,機(jī)床與,PLC,的輸入/輸出信號(hào)，接口診斷功能可將所有開關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在,,CRT,上，“1”表示通，“0”表示斷。,利用狀態(tài)顯示可以檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng)，從而確定故障是在機(jī)床測(cè)還是在系統(tǒng)側(cè)。,例：,NCP400L,數(shù)控車床接口狀態(tài),,,接口檢查—系統(tǒng)與機(jī)床、系統(tǒng)與PLC、機(jī)床與PLC的輸入/輸出,43,接口檢查,,,接口檢查,44,38,C0H 0 0 1 1 0 0 1 0,,,38C0H 0 0

22、 1 1 0,45,二、常用故障診斷方法,參數(shù)檢查,數(shù)控機(jī)床的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)一系列的試驗(yàn)和,調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行,的保證。包括有增益、加速度、輪廓監(jiān)控,及各種補(bǔ)償值等。當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置不用或,受到外部干擾會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生數(shù)據(jù)混,亂，機(jī)床將不能正常工作。,可調(diào)出機(jī)床參數(shù)進(jìn)行檢查、修改或傳送。,,,,二、常用故障診斷方法參數(shù)檢查,46,二、常用故障診斷方法,4.報(bào)警指示燈顯示故障,除,CRT,軟報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指,示燈，分布在電源、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng),I/O,裝置上，由此可判斷故障的原因。,5.備板置換法（替代法）,用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模,板。（故

23、障被排除或范圍縮小）,注意：斷電狀態(tài)下/選擇開關(guān)/跨線一致,,,二、常用故障診斷方法4.報(bào)警指示燈顯示故障,47,二、常用故障診斷方法,六、將功能相同的模板或單元相互交換，,觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，就能快速判斷故障,的部位。,,系統(tǒng),X,驅(qū)動(dòng),Y,驅(qū)動(dòng),X,電機(jī),Y,電機(jī),,,二、常用故障診斷方法六、將功能相同的模板或單元相互交換，系統(tǒng),48,二、常用故障診斷方法,七、敲擊法,數(shù)控系統(tǒng)是由各種電路板組成，電路板上、,接插件等處有虛焊或接口槽接觸不良都會(huì),引起故障?？捎媒^緣物輕輕敲打疑點(diǎn)處，,若出現(xiàn)，則敲擊處很可能就是故障部位。,八、升溫法,設(shè)備運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間或環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī),床就會(huì)出現(xiàn)故障，可用

24、電吹風(fēng)、紅外燈照,射可疑的元件或組件。確定故障點(diǎn)。,,,,二、常用故障診斷方法七、敲擊法,49,二、常用故障診斷方法,九.功能程序測(cè)試法,當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工造成廢品而無(wú)法確定是編,程、操作不當(dāng)還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)，或是,閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床重新投入使用時(shí)。,將,G、M、S、T、F,功能的全部指令編寫一個(gè),試驗(yàn)程序并運(yùn)行在這臺(tái)機(jī)床，可快速判斷,哪個(gè)功能不良或喪失。,,,,二、常用故障診斷方法九.功能程序測(cè)試法,50,二、常用故障診斷方法,十、隔離法,隔離法是將某些控制回路斷開，從而達(dá)到,縮小查找故障區(qū)域的目的。,例：某加工中心，在,JOG,方式下，進(jìn)給平,穩(wěn)，但自動(dòng)則不正常。首先要確定是,NC,故,

25、障還是伺服系統(tǒng)故障，先斷開伺服速度給,定信號(hào)，用電池電壓作信號(hào)，故障依舊。,說(shuō)明,NC,系統(tǒng)沒有問題。進(jìn)一步檢查是,Y,軸,夾緊裝置出故障。,,,,二、常用故障診斷方法十、隔離法,51,二、常用故障診斷方法,十一、測(cè)量比較法,為了檢測(cè)方便，在模板或單元上設(shè)有檢測(cè),端子，用萬(wàn)用表、示波器等儀器對(duì)這些端,子的電平或波形進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試值與正,常值進(jìn)行比較，可以分析和判斷故障的原,因和及故障的部位。,各種故障診斷方法各有特點(diǎn)，要根據(jù)故障,現(xiàn)象的特點(diǎn)靈活的組合應(yīng)用。,,,二、常用故障診斷方法十一、測(cè)量比較法,52,第四節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng),1.電源的組成：,三相輸入線路、熔斷器、電源開關(guān)、電源,變壓

26、器、控制變壓器、斷路器、各種繼電,器、接觸器等。,2.通過電源配置提供給數(shù)控機(jī)床所需要的,各種電源，以滿足不同負(fù)載的要求。,一般有：380,V、220V、200V、24V,以及,5,V,等。,,,,第四節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng)1.電源的組成：,53,第四節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng),2.維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容,三相電源的電壓值是否正常，有否偏相,所有電氣連接是否良好,各類開關(guān)是否有效,各繼電器、接觸器是否正常工作,檢驗(yàn)熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效,檢查電氣柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇是否正常,,,第四節(jié) 電源的維護(hù)與保養(yǎng)2.維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容,54,第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾,一、電磁波干擾,電火花、中、高頻電加

27、熱設(shè)備的電源都會(huì)產(chǎn),生強(qiáng)烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數(shù),控系統(tǒng)所接受，如果能量足夠就會(huì)干擾數(shù)控,機(jī)床的正常工作。（遠(yuǎn)離這些設(shè)備）,二、供電線路干擾,輸入電壓過壓或欠壓引起電源報(bào)警而停機(jī),電源波形畸變*引起錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致,CPU,停止運(yùn)行,,,,第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾一、電磁波干擾,55,第五節(jié) 數(shù)控機(jī)床的抗干擾,三、信號(hào)傳輸干擾,數(shù)控信號(hào)在傳遞過程中受到外界的干擾,串模干擾—干擾電壓疊加在有用信號(hào)上，,由絕緣不良、漏電阻及供電線路等引入。,共模干擾—干擾電壓對(duì)二根或以上信號(hào)線的干擾大小相等、相位相同。裝置的,共模抑制比較高，影響不大。當(dāng)不平衡,時(shí)，一部分轉(zhuǎn)為串模。,,,第五節(jié) 數(shù)控

28、機(jī)床的抗干擾三、信號(hào)傳輸干擾,56,四、抗干擾措施,1.減少供電線路的干擾,數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)離具有中、高頻電源的設(shè)備,數(shù)控機(jī)床不要和大功率且頻繁起、停的設(shè)備在同一供電干線上,在電源電壓波動(dòng)較大的地區(qū)，加穩(wěn)壓電源,動(dòng)力線和信號(hào)線分開走線,信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線,控制線和電源線相交時(shí)，要采用直角相交,,,,,,四、抗干擾措施1.減少供電線路的干擾,57,四、抗干擾措施,2.減少機(jī)床控制中的干擾,壓敏電阻保護(hù)（浪涌吸收器）—可對(duì)線路中的瞬變、尖蜂等噪聲進(jìn)行保護(hù),阻容保護(hù)—交流接觸器和電機(jī)頻繁起停時(shí)，因電磁感應(yīng)會(huì)在機(jī)床電路中產(chǎn)生浪涌或尖蜂，可抑制、吸收干擾噪聲,續(xù)流二極管保護(hù)—直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈

29、著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路的干擾,,,四、抗干擾措施2.減少機(jī)床控制中的干擾,58,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,59,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,60,四、抗干擾措施,3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）,信號(hào)線采用屏蔽線（銅質(zhì)網(wǎng)狀）、穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中,關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽,4.保證“接地”良好,“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干,擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都市通過“接,地”對(duì)機(jī)床起作用的。,,,,四、抗干擾措施3.屏蔽技術(shù)（電磁、靜電屏蔽）,61,信號(hào)地—用來(lái)提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0,V）,框架地—是以安全性及防止外來(lái)噪

30、聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)。它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線,系統(tǒng)地—是將框架地和大地相連接,接地要可靠（接地電阻應(yīng)小于10歐姆）,接地線要粗（應(yīng)大于電源線的截面積）,,數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng),,,信號(hào)地—用來(lái)提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電壓（0V）,62,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,63,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,64,第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法,第二節(jié) 主軸部件,第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副,第四節(jié) 導(dǎo)軌副,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),,,第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷第

31、一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障,65,第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷,,一、故障與故障診斷,數(shù)控機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)上和普通機(jī)床不,同點(diǎn)在于傳動(dòng)鏈縮短，傳動(dòng)部件的精度高，,機(jī)械維護(hù)的面更廣。主軸、進(jìn)給軸、導(dǎo)軌,和絲杠、刀庫(kù)和換刀裝置、液壓和氣動(dòng)等。,熟悉機(jī)械故障的特征，掌握數(shù)控機(jī)床,機(jī)械故障的診斷的方法和手段。還要注意,數(shù)控機(jī)床機(jī)電之間的內(nèi)在聯(lián)系。,,,第三章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷 一、故障與故障診斷,66,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法,1. 機(jī)械故障的原因,機(jī)床在運(yùn)行過程中，機(jī)械零部件受到力、,熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用，使其領(lǐng)部件偏離或喪失原有的功能。,2. 機(jī)械故障診斷,機(jī)床運(yùn)

32、行狀態(tài)的識(shí)別、運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)獲取、特征參數(shù)的分析，故障性質(zhì)的判斷和故障部位的確定。,,,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1. 機(jī)械故障的原因,67,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法,二、 機(jī)械故障診斷的方法,實(shí)用診斷技術(shù)（問、聽、看、聞、摸、查）,振動(dòng)、噪聲測(cè)試(幅值大小、頻率結(jié)構(gòu)）,油液分析（磨粒成分、型貌、數(shù)量）,溫度測(cè)試（表面溫度及變化規(guī)律）,超聲、,X,射線探傷（機(jī)件內(nèi)部缺陷）,專家診斷系統(tǒng)（專家的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)）,,,,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法二、 機(jī)械故障診斷的方法,68,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法,1.實(shí)用診斷技術(shù),問—操作者（漸/突發(fā)、故障現(xiàn)象、加工件的情況、

33、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、潤(rùn)滑、保養(yǎng)和檢修情況）,看—機(jī)床的轉(zhuǎn)速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀,聽—機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲（強(qiáng)弱、頻率高低等）,聞—潤(rùn)滑油脂氧化蒸發(fā)油煙氣焦糊氣,,,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù),69,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法,1.實(shí)用診斷技術(shù),觸—用手感來(lái)判別機(jī)床的故障（溫升、 振動(dòng)、傷痕和波紋、爬行、松緊）,實(shí)用診斷技術(shù)在機(jī)械故障的診斷中具有實(shí)用簡(jiǎn)便、快速有效的特點(diǎn)，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，而且有一定的局限性，對(duì)一些疑難故障難以奏效。,,,第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法1.實(shí)用診斷技術(shù),70,二、機(jī)械故障診

34、斷的方法,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,以機(jī)床振動(dòng)作為信息源，在機(jī)床運(yùn)行過程中獲取信號(hào)，對(duì)信號(hào)作各種處理和分析，通過某些特征量的變化來(lái)判別有無(wú)故障、根據(jù)由以往診斷經(jīng)驗(yàn)形成的一些判據(jù)來(lái)確定故障的性質(zhì)并綜合一些其他依據(jù)來(lái)進(jìn)一步確定故障的部位。,具有實(shí)用可靠、判斷準(zhǔn)確的特點(diǎn),,,,二、機(jī)械故障診斷的方法 2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,71,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,診斷過程,1）閱被診斷設(shè)備的技術(shù)資料，分析傳動(dòng)關(guān)系、計(jì)算傳動(dòng)件的特征值；,2）獲取信號(hào)、信號(hào)調(diào)理與處理；,3）信號(hào)分析、故障判斷（部位、性質(zhì)）。,故障振動(dòng)信號(hào)分類,1）平穩(wěn)性故障信號(hào),2）沖擊性故障信號(hào),,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法診斷

35、過程,72,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,,1）平穩(wěn)性故障信號(hào),—機(jī)械結(jié)構(gòu)在正弦,周期性力信號(hào)、復(fù)雜周期性力信號(hào)和準(zhǔn)周,期性力信號(hào)（軸彎曲、偏心、滾子失圓等,漸變性故障）作用下產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)。,特點(diǎn)：響應(yīng)信號(hào)的頻率成分與激勵(lì)信號(hào),的頻率成分相同。頻譜為有限根譜線，而,且能量集中在故障的特征頻率及其倍頻上。,,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法 1）平穩(wěn)性故障信號(hào)—機(jī)械結(jié)構(gòu)在正,73,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,74,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,2）沖擊性故障信號(hào),機(jī)械結(jié)構(gòu)在周期性沖擊力作用下的脈沖響,應(yīng)，他與沖擊信號(hào)本身有很大的不同。,特點(diǎn)：信號(hào)能量短時(shí)間釋放，其頻譜為無(wú),窮根譜線，間隔

36、等于脈沖發(fā)生的頻率。能,量集中于基頻。,,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法2）沖擊性故障信號(hào),75,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,信號(hào)分析方法,1)時(shí)域分析法（直觀）,了解信號(hào)的幅值和時(shí)間的關(guān)系，確定振動(dòng)的程度，設(shè)備是否有故障及嚴(yán)重程度。不能確定故障部位（特征量的統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析等、均值、有效值、均方根值、方差等）。,,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法信號(hào)分析方法,76,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,信號(hào)分析方法,2)頻域分析法(了解,信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，尋找故障源),幅值譜分析--應(yīng)用傅里葉變換、傅里葉傅里葉積分將時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)。,功率譜分析--在頻域中對(duì)信號(hào)能量或功率分布情況的描述。,濾波譜---分析

37、平穩(wěn)性故障信號(hào),解調(diào)譜---分析沖擊性故障信號(hào),,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法信號(hào)分析方法,77,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,測(cè)試儀器系統(tǒng),,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法測(cè)試儀器系統(tǒng),78,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法,診斷實(shí)例,1）了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)：設(shè)備在運(yùn)行中有什么異常情況，不同速度檔位有什么區(qū)別。,2）得到設(shè)備的有關(guān)資料：設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)圖、軸承分布圖等技術(shù)資料，并對(duì)其進(jìn)行分析。,3）計(jì)算傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)件的特征頻率：計(jì)算傳動(dòng)鏈，計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率系數(shù),。,,,,2. 機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)診斷法診斷實(shí)例,79,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,80,對(duì),設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試,1）放置測(cè)振、測(cè)速傳

38、感器（位置、信號(hào)要,求）（一般選振動(dòng)或噪聲較大的部位）；,2）連接儀器系統(tǒng)；,3）開動(dòng)被測(cè)設(shè)備；,4）調(diào)節(jié)測(cè)速電平、顯示主軸轉(zhuǎn)速并記錄；,5）從較高頻段開始測(cè)試，逐漸到較低頻段，,并調(diào)節(jié)放大器的增益，使信號(hào)處于最佳狀,態(tài)；,6）記錄、打印測(cè)試結(jié)果。,,,對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試,81,傳動(dòng)鏈,Ⅰ 30/60 Ⅱ 27/30 Ⅲ 27/57 Ⅳ,特征系數(shù),4.69 140. 2.35 63.33 2.1 57． 1.0,特征頻率,3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.763,,,故障診斷分析,1

39、）由主軸轉(zhuǎn)頻計(jì)算各傳動(dòng)件的特征頻率；,2）對(duì)照計(jì)算值和測(cè)試結(jié)果，由前述機(jī)械故,障診斷知識(shí)進(jìn)行分析，判斷故障的部位和,故障性質(zhì)。得出診斷結(jié)果。,,,,傳動(dòng)鏈 Ⅰ 30/60 Ⅱ 27,82,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,83,第二節(jié) 主軸部件,主軸部件的性能要求,高回轉(zhuǎn)精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和自動(dòng)換刀等要求。,主軸部件的結(jié)構(gòu),成組高精度軸承（滾動(dòng)/靜壓/磁力/陶瓷）及其配置、軸承間隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封以及滿足工件的自動(dòng)裝夾要求,,,,第二節(jié) 主軸部件主軸部件的性能要求,84,第二節(jié) 主軸部件,主軸的維護(hù)特點(diǎn),1.主軸

40、潤(rùn)滑,減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）,-,循環(huán)潤(rùn)滑方式：液壓泵供油強(qiáng)力潤(rùn)滑和,油脂潤(rùn)滑,-油氣潤(rùn)滑方式：定時(shí)定量把油霧送進(jìn)軸,承空隙中,-噴注潤(rùn)滑方式：較大流量的恒溫油噴注,到主軸軸承（大容量恒溫油箱）,,,,第二節(jié) 主軸部件主軸的維護(hù)特點(diǎn),85,第二節(jié) 主軸部件,2.防泄露,,,,第二節(jié) 主軸部件2.防泄露,86,,主軸故障診斷,故障現(xiàn)象　　故障原因,1.主軸發(fā)熱　　軸承損傷或不清潔、軸承油,脂耗盡或油脂過多、軸承間,隙過小,2.主軸強(qiáng)力　　電機(jī)與主軸傳動(dòng)的皮帶過松、,切削停轉(zhuǎn)　　皮帶表面有油、離合器松,3.潤(rùn)滑油泄漏　潤(rùn)滑油過量、密封件損傷或,失效、管件損壞,,,主軸故障診斷,

41、87,,主軸故障診斷,故障現(xiàn)象　　故障原因,4.,主軸噪聲　　缺少潤(rùn)滑、皮帶輪動(dòng)平衡,（振動(dòng)） 不佳、帶輪過緊、齒輪磨,損或嚙合間隙過大、軸承,損壞,5.主軸沒有或 油泵轉(zhuǎn)向不正確、油管或,潤(rùn)滑不足 濾油器堵塞、油壓不足,,,,主軸故障診斷,88,第二節(jié) 主軸部件,主軸故障診斷,故障現(xiàn)象　　故障原因,6.,刀具不能 蝶形彈簧位移量太小、刀,夾緊 具松夾彈簧上螺母松動(dòng),7.,刀具夾緊后 刀具松夾彈簧壓合過緊、,不能松開 液壓缸壓力和行程不夠,,,,第二節(jié) 主軸部件主軸故障診斷,89,,,《數(shù)控機(jī)床故障診

42、斷與維修》授課教案課件,90,第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副,滾珠絲杠螺母副的維護(hù),1.軸向間隙的調(diào)整,保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度（墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式）,2.支承軸承的定期檢查,定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動(dòng)以及軸承是否損壞,,,第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù),91,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,92,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,93,第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副,滾珠絲杠螺母副的維護(hù),3.滾珠絲杠副的潤(rùn)滑,潤(rùn)滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動(dòng)效,率（工作前/半年）,4.滾珠絲杠的防護(hù),防止硬質(zhì)灰塵或切屑污物的進(jìn)入，可采用防護(hù)罩或防護(hù)套管

43、等,,,,第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副的維護(hù),94,滾珠絲杠螺母副的故障診斷,,故障現(xiàn)象　故障原因,1.噪聲大 絲杠,支承軸承損壞或壓蓋壓合,不好、聯(lián)軸器松動(dòng)、潤(rùn)滑不良,或絲杠副滾珠有破損,2. 絲杠運(yùn)動(dòng) 軸向預(yù)緊太大、絲杠或螺母軸不靈活 線與導(dǎo)軌不平行、絲杠彎曲,,,滾珠絲杠螺母副的故障診斷,95,第四節(jié) 導(dǎo)軌副,導(dǎo)軌副的維護(hù),1.間隙調(diào)整—保證導(dǎo)軌面之間合理的間隙，,小摩擦力大、磨損，大運(yùn)動(dòng)失去準(zhǔn)確性和平,穩(wěn)性、失去導(dǎo)向精度）,2.滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊—提高剛度、消除間隙,3.導(dǎo)軌的潤(rùn)滑—降低摩擦系數(shù)、減少磨損、,防止導(dǎo)軌面銹蝕。,潤(rùn)滑方式：人工加油油杯供油、壓

44、力油潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油：粘度變化小、潤(rùn)滑性好、油膜剛度,,,,第四節(jié) 導(dǎo)軌副導(dǎo)軌副的維護(hù),96,第四節(jié) 導(dǎo)軌副,4.導(dǎo)軌的防護(hù),防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導(dǎo)軌上而,引起磨損、擦傷、和銹蝕，導(dǎo)軌面上應(yīng)有,可靠的防護(hù)裝置。常用的有刮板式、卷簾,式和疊層式防護(hù)罩。需要經(jīng)常進(jìn)行清理和,保養(yǎng)。,導(dǎo)軌故障診斷,,,第四節(jié) 導(dǎo)軌副4.導(dǎo)軌的防護(hù),97,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,98,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,99,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,100,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,101,3.導(dǎo)軌故障診斷,,故障現(xiàn)象　故障原因,1.導(dǎo)軌研傷

45、 地基與床身水平有變化使局部,載荷過大、長(zhǎng)期短工件加工局,部磨損嚴(yán)重、導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良、,導(dǎo)軌材質(zhì)不佳、刮研不符和要,求、導(dǎo)軌維護(hù)不良落入贓物,,,,,3.導(dǎo)軌故障診斷 故障現(xiàn)象　故障原因,102,3.導(dǎo)軌故障診斷,故障現(xiàn)象　故障原因,2.,移動(dòng)部件 導(dǎo)軌面研傷、導(dǎo)軌壓板研傷、,鑲條與導(dǎo)軌間隙太小,3.,加工面在 導(dǎo)軌直線度超差、工作臺(tái)塞,接刀處不平 鐵松動(dòng)或塞鐵彎度過大、機(jī),床水平度差使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲,,,3.導(dǎo)軌故障診斷 故障現(xiàn)象　故障原因,103,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置,刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn),1.,嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，防止,機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或發(fā)生碰

46、撞,2.,不管什么方式選刀時(shí)，刀具號(hào)要和刀庫(kù)上,所需刀具一致,3.,手動(dòng)方式放往刀庫(kù)上裝刀時(shí)，要確保裝到,位、裝牢靠。刀座上的鎖緊也要可靠,,,,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn),104,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置,刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn),4.,經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，主軸,回?fù)Q刀點(diǎn)位置到位，及時(shí)調(diào)整,5.要保持刀具刀柄和刀套的清潔,6.開機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢,查各部分工作是否正常（行程開關(guān)、電磁,閥、液壓系統(tǒng)的壓力等）,,,,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的維護(hù)要點(diǎn),105,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置,刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷,,故障主要表

47、現(xiàn)在：刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)誤差過大等,故障現(xiàn)象　 故障原因,1.,刀庫(kù)刀套不 刀套上的調(diào)整螺母位置不對(duì),,能卡緊刀具,2.刀庫(kù)不能旋轉(zhuǎn) 電機(jī)和蝸桿軸聯(lián)軸器松動(dòng),,,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷,106,第五節(jié) 刀庫(kù)及換刀裝置,刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷,故障現(xiàn)象　 故障原因,3.,刀具從機(jī)械 刀具超重、機(jī)械手卡緊銷損,手中脫落 壞或沒有彈出來(lái),4.,刀具交換時(shí) 換刀時(shí)主軸沒有回到換刀點(diǎn),掉刀,5.,換刀速度過 氣壓太高或太低和節(jié)流閥開,快或過慢 口太大或太小,,,第五節(jié) 刀庫(kù)及

48、換刀裝置刀庫(kù)與換刀機(jī)械手的故障診斷,107,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng),1.驅(qū)動(dòng)對(duì)象,液壓卡盤,靜壓導(dǎo)軌,液壓撥叉變速液壓液壓缸,主軸箱的液壓平衡,液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和主軸上松刀液壓缸等,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng),108,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),一、液壓傳動(dòng)系統(tǒng),2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn),控制油液污染，保持油液清潔（80%故障）,控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升（效率、壓力、,速度、動(dòng)作可靠、泄漏、氧化）,控制液壓系統(tǒng)的泄漏（提高液壓元件零部件的加工精度、元件和管道的安裝質(zhì)量以及提高密封件的質(zhì)量和定期更換。,,,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 一

49、、液壓傳動(dòng)系統(tǒng),109,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,110,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),,2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn),防止液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲（螺釘松動(dòng)、管接頭松脫而引起泄漏）,嚴(yán)格執(zhí)行日常點(diǎn)檢制度（液壓故障有隱蔽性、可變性和難于判斷性的特點(diǎn)）,嚴(yán)格執(zhí)行定期緊固、清洗、過濾和更換制度（防止松動(dòng)、污染、堵塞、磨損等情況的發(fā)生）,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 2.液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn),111,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢,元件和管接頭是否有泄漏,液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有否異常噪聲,液壓缸移動(dòng)時(shí)是否正常平穩(wěn),液壓系統(tǒng)的各點(diǎn)壓力是否正常和穩(wěn)定,油液的溫度是否在允

50、許范圍內(nèi),電氣控制及換向閥工作是否靈敏可靠,油箱內(nèi)油量是否在標(biāo)線范圍內(nèi),,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢,112,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢,定期對(duì)油箱內(nèi)的油液進(jìn)行檢驗(yàn)、過濾、更換。,定期檢查和緊固重要部位的螺釘和接頭,定期檢查、更換密封件,定期檢查、清洗或更換濾芯和液壓元件,定期檢查清洗油箱和管道,,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 3.液壓系統(tǒng)的點(diǎn)檢,113,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),,二、氣動(dòng)系統(tǒng),1.驅(qū)動(dòng)對(duì)象,數(shù)控機(jī)床主軸錐孔的吹氣和開關(guān)防護(hù)門,主軸的松刀,實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的動(dòng),例：某加工中心氣動(dòng)原理圖,,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

51、二、氣動(dòng)系統(tǒng),114,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,115,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),二、氣動(dòng)系統(tǒng),2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn),保證供給潔凈的壓縮空氣（水分、油分、,粉塵）,保證空氣中含有適量的潤(rùn)滑油（使氣動(dòng)控制和執(zhí)行元件適度的潤(rùn)滑）,采用壓縮空氣調(diào)理裝置,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 二、氣動(dòng)系統(tǒng),116,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,117,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn),保持氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性—漏氣將增加能量的消耗、導(dǎo)致供氣壓力下降甚至氣動(dòng)元件工作失常，使用儀表或肥皂水撿漏,保證氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)零件的靈敏度—使用油霧分離器分離油霧,保證

52、氣動(dòng)裝置具有合適的工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 2.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn),118,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),,3.氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢,管路系統(tǒng)點(diǎn)檢—主要內(nèi)容是對(duì)冷凝水和潤(rùn)滑油的管理，還要檢查供氣壓力是否正常、有無(wú)漏氣等,氣動(dòng)元件的定檢—主要內(nèi)容是徹底處理系統(tǒng)的漏氣現(xiàn)象（更換密封元件、處理管接頭或聯(lián)接螺釘松動(dòng)，定期檢查測(cè)量?jī)x表、安全閥和壓力繼電器等）,,,,第六節(jié) 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 3.氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢,119,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),,主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、故障形式、故障診斷,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),,進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

53、形式、故障診斷,第三節(jié) 位置檢測(cè)裝置,,檢測(cè)裝置的維護(hù)、,位置檢測(cè)的故障診斷,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),120,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距離完全按,CNC,的指令行動(dòng)，準(zhǔn)確無(wú)誤,摩擦力（切削力、潤(rùn)滑、溫度和設(shè)備）,控制辦法：三環(huán)結(jié)構(gòu),位置環(huán)（外環(huán)）：輸入信號(hào)為,CNC,的指令和位置檢測(cè)器反饋的位置信號(hào),速度環(huán)（中環(huán)）：輸入信號(hào)為位置環(huán)的輸出和測(cè)速發(fā)電機(jī)經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)處理信號(hào),,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷伺服：工作臺(tái)（電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)速度和距,121,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）：輸入信號(hào)為速度環(huán)的輸出信號(hào)和經(jīng)電流互感器

54、得到的電流信號(hào),在三環(huán)系統(tǒng)中，位置環(huán)的輸出是速度環(huán)的輸入；速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入；電流環(huán)的輸出直接控制功率變換單元，這三個(gè)環(huán)的反饋信號(hào)都是負(fù)反饋,,,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）：輸入信號(hào)為速度環(huán)的,122,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),一般主軸要求：速度大范圍連續(xù)可調(diào)、恒功率范圍寬,伺服主軸要求：有進(jìn)給控制和位置控制,主軸變速形式：電動(dòng)機(jī)帶齒輪換檔（降速、增大傳動(dòng)比、增大主軸轉(zhuǎn)矩）；電動(dòng)機(jī)通過同步齒帶或皮帶驅(qū)動(dòng)主軸（恒功率、機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單）,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷第一節(jié) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),123,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介

55、紹,FANUC,公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),主要采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有,S、 H 、P,三個(gè)系列（1.5~37 1.5~22 3.7~37,kW）,,主要特點(diǎn)：,1）采用微處理控制技術(shù),2）主回路采用晶體管,PWM,逆變器,3）具有主軸定向控制、數(shù)字和模擬輸入,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹,124,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹,SIEMENS,公司主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),直流主軸電動(dòng)機(jī)：有1,GG5、1GF5、1GL5,和1,GH5,四個(gè)系列及配套的6,RA24、6RA27,系列驅(qū)動(dòng)裝置（晶閘管）,交流主軸電動(dòng)機(jī)：有1,PH5,和1,PH6,兩個(gè)系列（3~1

56、00,kW）,及配套的6,SC650、6SC611A,系列的主軸驅(qū)動(dòng)模塊,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷一、常用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹,125,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法,主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，有三種表現(xiàn),形式：,在,CRT,或操作面板上顯示報(bào)警內(nèi)容或報(bào)警信息,在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用報(bào)警燈或數(shù)碼管顯示故障,無(wú)任何故障報(bào)警信息,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷二、主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方,126,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,外界干擾：屏蔽和接地措施不良時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速或反饋信號(hào)受電磁干擾，使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無(wú)規(guī)律的波動(dòng)。判別方法，使主軸

57、轉(zhuǎn)速指令為零再看主軸狀態(tài),過載：切削用量過大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過載報(bào)警。具體表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)過熱、主軸驅(qū)動(dòng)裝置顯示過電流報(bào)警等,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷 主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,127,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,主軸定位抖動(dòng),主軸準(zhǔn)停用于刀具交換、精鏜退刀及齒輪換檔等場(chǎng)合，有三種實(shí)現(xiàn)形式：,1）機(jī)械準(zhǔn)?？刂疲?V,形槽和定位液壓缸）,2）磁性傳感器的電氣準(zhǔn)?？刂?（圖）,3）編碼器型的準(zhǔn)停控制（準(zhǔn)停角度可任意）,上述準(zhǔn)停均要經(jīng)減速，減速或增益等參數(shù)設(shè)置不當(dāng)；限位開關(guān)失靈；磁性傳感器間隙變化或失靈都會(huì)引起定位抖動(dòng),,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,128,磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置,1.磁

58、性傳感器,2.發(fā)磁體,3.主軸,4.支架,5.主軸箱,,,磁性傳感器主軸準(zhǔn)停裝置1.磁性傳感器,129,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配:當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給、主軸仍然運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。主軸有一個(gè)每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般為主軸編碼器有問題。可查,CRT,報(bào)警、,I/O,編碼器狀態(tài)或用每分鐘進(jìn)給指令代替,轉(zhuǎn)速偏離指令值：主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速超過所規(guī)定的范圍時(shí)要考慮，電機(jī)過載、,CNC,輸出沒有達(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對(duì)應(yīng)值、測(cè)速裝置有故障、主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障,,,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,130,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,主軸異常噪聲及振動(dòng)：電氣驅(qū)動(dòng)（在減速過程中發(fā)

59、生、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)）；主軸機(jī)械（恒轉(zhuǎn)速自由停車、振動(dòng)周期與轉(zhuǎn)速有關(guān)）,主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)：,CNC,是否有速度信號(hào)輸出；使能信號(hào)是否接通、,CTR,觀察,I/O,狀態(tài)、分析,PLC,梯形圖以確定主軸的啟動(dòng)條件（潤(rùn)滑、冷卻）；主軸驅(qū)動(dòng)故障；主軸電機(jī)故障,,,主軸伺服系統(tǒng)常見故障有：,131,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,1.控制電路,控制回路采用電流反饋和速度反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)，外環(huán)是速度環(huán)。,調(diào)速特點(diǎn)是速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入，可以根據(jù)速度指令電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓的差值及時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。在速度差值大時(shí)，轉(zhuǎn)矩大，速度變化快，轉(zhuǎn)速盡快達(dá)到給定值，當(dāng)轉(zhuǎn)速

60、接近給定值時(shí)，轉(zhuǎn)矩自動(dòng)減小，避免超調(diào),,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,132,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件,133,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,2.主電路,數(shù)控機(jī)床直流主軸電動(dòng)機(jī)由于功率較大，切要求正、反轉(zhuǎn)及停止迅速，驅(qū)動(dòng)裝置采用三相橋式反并聯(lián)邏輯無(wú)環(huán)流可逆變調(diào)速系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)，除了縮短制動(dòng)時(shí)間，還能將主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送回電網(wǎng)。還利用邏輯電路，使一組晶閘管工作時(shí)，另一組的觸發(fā)脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷三、主軸直流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,134,,,《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》授課教案課件

61、,135,,例：某加工中心采用直流主軸電動(dòng)機(jī)、邏輯無(wú),環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)用,M03,指令起動(dòng)時(shí)有“咔、咔”,的沖擊聲，電動(dòng)機(jī)換向片上有輕微的火花，起動(dòng),后無(wú)明顯的異?，F(xiàn)象；用,M05,指令使主軸停止時(shí)，,換向片上出現(xiàn)強(qiáng)烈的火花，同時(shí)伴有“叭、叭”的,放電聲，隨即交流回路的保險(xiǎn)絲熔斷。火花的強(qiáng),烈程度和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。但若用急停方式,停止主軸，換向片上沒有任何火花。,分析診斷：急停（電阻能耗制動(dòng)）；正常停機(jī),（回饋制動(dòng)）。在任何時(shí)候不允許正、反兩組同,時(shí)工作，有火花說(shuō)明逆變電路有故障。,,,例：某加工中心采用直流主軸電動(dòng)機(jī)、邏輯無(wú),136,,例：某加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)，主軸箱噪聲,增大，

62、影響加工質(zhì)量。經(jīng)檢查主軸箱和直流主軸電,動(dòng)機(jī)正常，把檢查轉(zhuǎn)到主軸電機(jī)的控制系統(tǒng)。,測(cè)得的速度指令信號(hào)正常，而速度反饋信號(hào)出現(xiàn),不應(yīng)有的脈沖信號(hào)，問題出在速度檢測(cè)元件上，經(jīng),檢查，測(cè)速發(fā)電機(jī)碳刷完好，但換向器因碳粉堵塞，,而造成一繞組斷路，使測(cè)得的反饋信號(hào)出現(xiàn)規(guī)律性,的脈沖，導(dǎo)致速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不平穩(wěn)，使驅(qū)動(dòng)系,統(tǒng)輸出的電流忽大忽小，從而造成電動(dòng)機(jī)軸的抖動(dòng)。,用酒精清洗換向器，徹底消除碳粉，即可排除故障,,,例：某加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)，主軸箱噪聲,137,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,四、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,（一）6,SC650,系列主軸交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（原理圖）,,,第四

63、章 伺服系統(tǒng)故障診斷四、主軸交流驅(qū)動(dòng)的故障診斷,138,,1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）,,,1.驅(qū)動(dòng)裝置的組成（主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）,139,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷,2.故障診斷,故障代碼 當(dāng)交流主軸驅(qū)動(dòng)變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，,變頻器面板,上的數(shù)碼管會(huì)以代碼的形式提示故障的類型。,輔助診斷 除故障代碼外，在控制和,I/O,模塊,還有測(cè)試插座，作為輔助診斷的手段通過測(cè)試，可進(jìn)一步判斷變頻器是否缺相以及過電流等故障,,,第四章 伺服系統(tǒng)故障診斷2.故障診斷,140,變頻器的操作和顯示面板,,,變頻器的操作和顯示面板,141,I/O,模塊上的測(cè)試插座,,1 —接線端子,2 —,I/

64、O,模塊,3 —電流測(cè)試插孔,測(cè)電機(jī)相電流,測(cè)直流回路電流,測(cè)電機(jī)總電流,,,I/O 模塊上的測(cè)試插座,142,6,SC650,系列變頻器部分代碼表,故障代碼 故障名稱 故障原因,,F11,轉(zhuǎn)速控制開環(huán) 1 編碼器電纜未接好；,無(wú)實(shí)際轉(zhuǎn)速值,……,;,4 電機(jī)缺相工作；等,,F12,過電流 1 變頻器有短路故障,,……,;,5 轉(zhuǎn)矩設(shè)定值過高；等,,F14,電動(dòng)機(jī)過熱 1 電動(dòng)機(jī)過載,2 電動(dòng)機(jī)電流過大；等,,,6SC650 系列變頻器部分代碼表故障代碼 故障名稱,143,,（二）主軸,通用變頻器,,,（二）主軸,144,

65、第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),任務(wù) 完成,CNC,對(duì)各坐標(biāo)軸的位置控制,組成 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)、位置檢測(cè)及機(jī)械傳動(dòng)裝置,工作過程 程序指令經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算得位置指令,同時(shí)將檢測(cè)到的實(shí)際位置信號(hào)反饋數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成半或閉環(huán)控制系統(tǒng)，是外環(huán)為位置環(huán)內(nèi)環(huán)為速度環(huán)的控制系統(tǒng),位置檢測(cè) 光柵、光電編碼器、感應(yīng)同步器、,旋轉(zhuǎn)變壓器和磁柵等,速度監(jiān)測(cè) 測(cè)速發(fā)電機(jī)和光電編碼器等,,,,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)任務(wù) 完成CNC對(duì)各坐標(biāo)軸的位置控制,145,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),FANUC,公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),小慣量,L、,中慣量,M,系列直流伺服電動(dòng)機(jī),采用,PWM,速度控制單

66、元,大慣量,H,系列直流伺服電動(dòng)機(jī)，采用晶閘,管速度控制單元,均有過速、過流、過載等多種保護(hù)功能,,,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),146,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),1.直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),SIEMENS,公司直流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),1,HU,系列多種規(guī)格的永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，與電機(jī)配套的速度控制單元有6,RA20（,晶體管,PWM,控制）和6,RA26（,晶閘管控制）兩個(gè)系列。也均有過速、過流、過載等多種保護(hù)功能,,,,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),147,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),2.交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),FANUC,公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管,PWM,控制的,?系列交流驅(qū)動(dòng)單元,電動(dòng)機(jī)：,S、L、SP,和,T,系列永磁式三相交流同步電動(dòng)機(jī),,,,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)一、常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),148,第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng),SIEMENS,公司交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)裝置：晶體管,PWM,控制的6,SC610,和6,SC611A,系列交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)模塊，還有用于數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)的611,D,系列,電動(dòng)機(jī)：1,FT5,和1,