2023年数控机床故障诊断与维修复习笔记

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1、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规定？答：具有较广的知识面 善于思考，重视总结积累能纯熟的操作机床和使用维修机器，具有较强的动手能力具有专业的外语基础良好的系统培训连续的学习精神敢于实践，通过实践不断的总结经验 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则？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 先简朴后复杂3、数控机床的故章诊断与维修的过程中一般采用哪几种办法？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

2、？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解决的是开关控制量）。8、拟定机床故障产生的因素：书本P69、拟定故障产生因素的方法：、直观法、运用CNC系统自诊断功能、运用状态显示功能、运用印制电路板上的检测端子，、备件更换法。10、运用CNC自诊断功能可以迅速、准确的查明因素并拟定故障位置。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(ED

3、IT)、自动加工运营(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重要部件：FAUNC OJ MATE C 、CP1 DC24V 电源输入接口 MDI 键盘的输入接口（CA55）I/O LINK(JD1A) 输入输出接口 FSSB 光纤以太接口I/O模块 MDI UNIT 手动数据输入单元 手摇脉冲发送器AMP 伺服放大器 AXS 伺服电机 AXIS(1、2、3) 三个伺服轴、INVERTER 变频器 实现无极调速 MOTER SP 主轴电机（10）、ENC 主轴编码器重要接口：CZ71:AC220V CXA19

4、B:DC24VJF1：编码器反馈COP10A:光纤输入接口COP10B：光纤输出接口CZ73：制动电阻输出CXA30：急停 ASP(JA40)：模拟主轴输出接口 SPDL(JA7A):主轴编码器反馈接口 CZ74：三相四线电缆3、报警代码分类表；见书本P20（了解）4、相关的操作环节：参数写保护打开、相关参数设立、梯形图编写输入、参数备份（计算机备份，存储卡备份）、梯形图运营等。5、CNC参数分类分类形式位型0000000011111111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

5、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、相关电气元件的结识：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、PLCPLC在数控机床中重要实现M、S、T等辅助功能PLC的扫描原则：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

6、的更新和I/O的执行（输出刷新阶段）FAUNC PMC的信息互换F来自CNC的输入信号（CNCPMC）Y由PMC输入到机床侧的信号（PMCMT）X来自机床侧的输入信号（MTPMC）G由PMC输出到CNC得信号（PMCCNC）PMC 的基本指令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

7、(或非指令)：与PLC相关的故障表现形式：有明确的报警信息，可直接找到故障因素 有报警信息，但是不能真正的反映故障因素。没有报警信息和故障提醒。4、数控机床相关故障案例分析：书本案例分析第四章1、最基本的伺服系统涉及：伺服执行元件、反馈元件、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：机构简朴，制导致本低价格便宜、无检测反馈，无法误差检测和校正，位移精度一般不高，易实现

8、，用于一般的经济型数控机床。加工精度重要依靠电机的精度（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，并且调试比较方便。价格较全闭环比较便宜,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，制导致本高，不易实现,维修维护难， 有检测反馈装置,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，伺服调整比较困难.6、主轴伺服系统常见的故障：外界干扰 过载 主轴定位抖动 主轴转速与进给不匹配转速偏离指定值主轴异常噪声级振动主轴电机不转进给伺服系统常见的故障：超程过载

9、窜动 爬行 振动 伺服电机不转漂移 回参考点故障位置误差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）、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。、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，必须过一段时间才干拆卸，维修，以免触电。由于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

10、，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：电动机与主轴直联的主传动。通过一级变速的主传动。带有变速齿轮的主传动电主轴。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：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。进给系统传动齿轮间隙的消除：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。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。