2023年数控机床故障诊断与维修复习笔记.doc

数控机床故障诊断与维修(复习笔记) 第一章 1、数控机床故障诊断与维修对维修人员有什么样的要求？ 答：⑴具有较广的知识面 ⑵善于思考，重视总结积累⑶能熟练的操作机床和使用维修机器，具有较强的动手能力⑷具备专业的外语根底⑸良好的系统培训⑹持续的学习精神⑺敢于实践，通过实践不断的总结经验 ⑻善于分析总结。 2、数控机床的故章诊断与维修应遵循那些原那么？ 答：先静后动 先软件后硬件 先外部后内部 先机械后电气 先公用后专用 先一般后特殊 先简单后复杂 3、数控机床的故章诊断与维修的过程中一般采用哪几种方法？ 答：追踪法 自诊断功能 参数检查 替换法 测量法 4、数控机床的故障特点是什么？ 答：复杂性 特殊性 5、数控机床的故障类别有哪些？ 答：按故障内容分类 按故障现象分类 按故障的性质分类 按故障有无检测分类 6、数控机床的组成：CNC装置、I/O装置、伺服驱动系统、机床电气逻辑控制器、机床等组成。 7、CNC装置将数控加工程序按两类控制量分别输出：连续控制量、离散的开关控制量。〔PLC处理的是开关控制量〕。 8、确定机床故障产生的原因：：书本P6 9、确定故障产生原因的方法：⑴、直观法⑵、利用CNC系统自诊断功能⑶、利用状态显示功能⑷、利用印制电路板上的检测端子，⑸、备件更换法。 10、利用CNC自诊断功能可以迅速、准确的查明原因并确定故障位置。自诊断功能一般分为：启动自诊断，在线自诊断、离线自诊断。 第二章 1、数控机床的7种工作模式：编辑(EDIT)、自动加工运行(MEM)、手动数据输入(MDI)、手轮(HND)、手动连续进给(JOG)、返参(RET) 2、I/O模块接口电路图及相关接口说明\ 主要部件：⑴FAUNC OJ MATE C ①、CP1 DC24V 电源输入接口 ②MDI 键盘的输入接口〔CA55〕 ③I/O LINK(JD1A) 输入输出接口 ④FSSB 光纤以太接口 ⑵I/O模块 ⑶MDI UNIT 手动数据输入单元 ⑷手摇脉冲发送器 ⑸AMP 伺服放大器 ⑹AXS 伺服电机 ⑺AXIS(1、2、3) 三个伺服轴 ⑻、INVERTER 变频器 实现无极调速 ⑼MOTER SP 主轴电机 〔10〕、ENC 主轴编码器 主要接口：⑴CZ7—1:AC220V ⑵CXA19B:DC24V⑶JF1：编码器反响 ⑷COP10A:光纤输入接口⑸COP10B：光纤输出接口⑹CZ7—3：制动电阻输出 ⑺CXA30：急停 ⑻A—SP(JA40)：模拟主轴输出接口 ⑼SPDL(JA7A):主轴编码器反响接口 ⑽CZ7—4：三相四线电缆 3、报警代码分类表；见书本P20〔了解〕 4、相关的操作步骤：参数写保护翻开、相关参数设置、梯形图编写输入、 参数备份〔计算机备份，存储卡备份〕、梯形图运行等。 5、CNC参数分类 分类 形式 位型 00000000～11111111由0和1组成的二进制数 位轴型 字节型 -127～+127的十进制数 字节轴型 双字型 -99999999～+99999999的十进制数 双字轴型 字型 -32677～+32677的十进制数 字轴型 第三章 1、数控机床的弱电：CNC PLC MDI/CRT以及伺服驱动单元、输入/输出单元〔I/O〕等 强电：接触器、开关、熔断器、电源变压器、或者是主回路 、高压、大功率回路中的继电器等。 2、相关电气元件的认识：SB：控制按钮 RC:灭弧器 SQ:行程开关 SA/SM:接近开关 QS:隔离开关 QF:空气开关 FU:熔断器 KT：时间继电器 VC;整流桥 TC:变压器 3、PLC PLC在数控机床中主要实现M、S、T等辅助功能 PLC的扫描原那么：从上到下，从左到右 PLC 对用户程序进行循环扫描分三个阶段：进行输入点状态采集〔输入采样阶段〕、用户程序的逻辑用算〔程序执行阶段〕、相应输出状态的更新和I/O的执行〔输出刷新阶段〕 FAUNC PMC的信息交换 F 来自CNC的输入信号〔CNC→PMC〕 Y 由PMC输入到机床侧的信号〔PMC→MT〕 X 来自机床侧的输入信号〔MT→PMC〕 G 由PMC输出到CNC得信号〔PMC→CNC〕 PMC 的根本指令 RD(取指令)：读取逻辑行第一个常开触点 符号： RD NOT(取反指令)：读取逻辑行第一个常闭触点 符号： AND(与指令)：串联第一个常开触点 符号： AND NOT(与非指令)：串联第一个常闭触点 符号： WRT(输出指令):将逻辑运算的结果输出到指定的地方符号： WRT NOT(取反输出指令)：将逻辑运算的结果取反输出到指定的地方 符号： OR〔或指令〕： OR(或非指令)： 与PLC相关的故障表现形式：⑴有明确的报警信息，可直接找到故障原因 ⑵ 有报警信息，但是不能真正的反映故障原因。⑶没有报警信息和故障提示。 4、数控机床相关故障案例分析：书本案例分析 第四章 1、最根本的伺服系统包括：伺服执行元件、反响元件、伺服驱动器。 2、按伺服方式分类：开环伺服系统、半闭环伺服系统、全闭环伺服系统。 3、按伺服作用分为：主轴伺服〔SP〕、进给伺服〔X、Y、Z〕 4、全闭环伺服系统 执行顺序：外环→中环→内环。 中环〔速度环〕→电机速度 内环〔电流环〕→电机角位移 外环〔位置环〕→电机转矩 5、开环伺服系统特点：机构简单，制造本钱低价格廉价、无检测反响，无法误差检测和校正，位移精度一般不高，易实现，用于一般的经济型数控机床。加工精度主要依靠电机的精度〔步距角的大小和每个步距角所需的脉冲数〕。 半闭环伺服系统特点：稳定的控制特性，而且调试比拟方便。价格较全闭环比拟廉价,位置控制的精度相对不高，不能消除伺服电动机与丝杠的连接误差及传动间隙对加工的影响。 全闭环伺服系统特点：机构复杂，制造本钱高，不易实现,维修维护难， 有检测反响装置,位置控制精度相对高，此时精度由位置检测装置精度决定, 相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比拟困难. 6、主轴伺服系统常见的故障：⑴外界干扰 ⑵过载 ⑶主轴定位抖动⑷ 主轴转速与进给不匹配⑸转速偏离指定值⑹主轴异常噪声级振动⑺主轴电机不转 进给伺服系统常见的故障：⑴超程⑵过载⑶ 窜动⑷ 爬行 ⑸振动 ⑹伺服电机不转⑺漂移 ⑻回参考点故障⑼位置误差 7、主轴变频调速系统 额定转速：1440r/min f=50HZ P=2 〔三相异步电机转速计算公式〕 ①、主轴分为：数字主轴和模拟主轴， 数字主轴=主轴伺服装置+主轴伺服电机。 模拟主轴=变频器〔通用〕+三相异步电机 三相异步电机的转向：由电压的正负极性控制。 ②、主轴变频系统的输入指令是由控制器发出的模拟电压信号，根据指令电压的大小调整电源频率，从而实现主轴电机的无极调速。其中，整流器控制着电压的大小，逆变器控制着电压频率的大小。 注意：变频器在断电后，必须过一段时间才能拆卸，维修，以免触电。因为变频器内部是一个电容，断点以后，电容需要对外放电，电容越大，放电的时间越长。 第五章 1、按数控机床机械结构故障按性质分类可分为系统性故障和随机性故障。 2、目前数控机床的主传动系统可分为以下几类：⑴电动机与主轴直联的主传动。⑵经过一级变速的主传动。⑶带有变速齿轮的主传动⑷电主轴。 3、主轴准停机构分为机械式和电气式两种方式，作用：换刀 4、齿轮副间隙消除： ⑴进给系统传动齿轮与齿条间隙消除。用于行程较长的大型机床，可得到较大的传动比，高速直线运动、良好的刚度、高效率。但是传动不够平稳，传动精度不高，不能自锁。 ⑵进给系统传动齿轮间隙的消除：①刚性调整法：偏心轴套式消除间隙机构、锥度齿轮消除间隙机构、斜齿轮消除间隙机构。②柔性调整法：双齿轮错齿式消除间隙结构、蝶形弹簧消除斜齿轮齿侧间隙机构。 5、数控机床导轨：作用：导向、支撑 导轨按摩擦性质不同分为滑动导轨和滚动导轨。 滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨、贴塑导轨。 滚动导轨有滚珠导轨结构、滚针导轨结构、滚柱导轨结构等。 - 8 -