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1、数控车床维护、故障诊断与精度检测,第一节 数控车床日常维护,1、数控机床CNC系统定期维护表,2、数控机床机械系统定期维护表,数控机床的维修管理及维护,数控机床维修管理及维护中与普通机床相同的内容：必须坚持设备使用上的定人、定机、定岗制度开展岗位培训，严禁无证操作严格执行设备点检和定期、定级保养制度对维修者实行派工卡，认真做好故障现象、原因、维修的记录，建立完整的维修档案建立维修协作网，开展专家诊断系统工作数控机床维修管理应强调的内容：选择合理的维修方式维修方式有：事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态监测维修、维修预防从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量建立专业维修
2、组织和维修协作网点检管理:按有关文件的规定,对设备进行定点、定时的检查和维护点检的内容:定点、定标、定期、定项、定人、定法、检查、记录、处理、分析分类:日常点检:对机床一般部件的点检,处理和检查机床在运行过程中出现的故障,由机床操作人员进行专职点检:对机床关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断,制定点检计划,做好诊断记录,分析维修结果,提出改善设备维护管理的建议,由专职维修人员进行,数控机床的维护,数控机床使用中应注意的问题使用环境:避免阳光的直射和其他辐射避免太潮湿或粉尘过多的场所避免有腐蚀气体的场所要远离振动大的设备电源要求:允许波动10%有操作规程不宜长期封存不用每
3、周通电1-2次，每次空运行1小时左右数控系统的维护严格遵守操作规程和日常维护制度应尽量少开数控柜和强电柜的门定时清扫数控柜的散热通风系统数控系统的输入/输出装置的定期维护定期检查和更换直流电动机电刷经常监视数控系统的电网电压定期更换存储器用电池每年更换一次电池的更换应在数控系统供电的状态下进行，以免参数丢失数控系统长期不用时的维护经常给数控系统通电对于直流电动机应将电刷取出,以免腐蚀换向器备用电路板的维护做好维修前的准备工作:技术准备工具准备备件准备,机械部件的维护,主传动链的维护熟悉主传动链的结构、性能和主轴调整方法对于带传动的主传动,定期调整带的松紧,防止打滑造成的丢转检查主轴箱温度,检查
4、主轴润滑恒温箱,防杂质,每年更换一次润滑油,并清洗过滤器经常检查压缩空气气压,保持主轴与刀柄连接部位的清洁刀具拉紧装置长时间使用后会产生间隙,需调整液压缸吨活塞的位移量滚珠丝杠螺母副的维护定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙 检查丝杠支承与床身的连接是否松动采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半年清洗丝杠上的旧润滑脂，换上新的润滑脂；用润滑油润滑的滚珠丝杠，每次机床工作前加油一次丝杠防护装置一有损坏要及时更换,机械部件的维护,刀库及换刀机械手的维护手动装刀时要确保装至位，装牢严禁超重、超长刀具装入刀库采用顺序选刀方式的，注意刀库上刀具的顺序注意保持刀柄和刀套的清洁开机后，先空运行检查机械手和刀库是否
5、正常液压系统维护定期对油箱内的油进行检查、过滤、更换检查冷却器和加热器的工作性能，控制油温定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏定期检查清洗或更换液压件、滤芯、定期检查清洗油箱和管路严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常,机械部件的维护,气动系统维护选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂质和水分检查系统中油雾器的供油量，保证空气中有适量的润滑油来润滑气动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵定期检查更换密封件注意调节工作压力定期检查清洗或更换气动元件、滤芯机床精度的维护检查遇到以下情况必须进行机床精度检查操作失误或机床故障造成撞车后机床动态精度发生变化后,第
6、二节 数控机床故障诊断,第一节 机械故障诊断方法,数控机床机械故障诊断包括：机床运行状态的监视、识别和预测诊断技术：设备状态监测与故障诊断技术诊断技术具体内容包括三个基本环节和四项基本技术三个基本环节：检查异常诊断故障状态和部位分析故障类型四项基本技术：检查测量技术信号处理技术识别技术预测技术数控机床机械故障的诊断技术，分为简易诊断技术和精密诊断技术简易诊断技术：也称为机械检测技术。对机床进行问、看、听、摸、嗅等。精密诊断技术：根据简易诊断中提出的疑难故障，由专职故障精密诊断人员利用先进测试手段进行精确的定量检测与分析，找出故障位置、原因、数据，确定修理方法和时间,第一节 机械故障诊断方法,诊
7、断方法简易诊断技术：问、看、听、摸、嗅精密诊断技术：温度监测振动监测噪声监测油液分析裂纹监测,第二节 主要机械部件故障诊断,主轴部件：是影响机床加工精度的主要部件回转精度影响工件的加工精度功率与回转速度影响加工效率自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程序常见故障加工精度达不到要求机床在运输过程中受到冲击安装不牢固、安装精度低或有变化切削振动大主轴箱和床身连接螺丝钉松动轴承预紧力不够、游隙过大轴承预紧螺母松动，使主轴窜动轴承拉毛或损坏主轴与箱体超差其他因素如果是车床则可能是转塔刀架运动部件松动或压力不够而未卡紧,主轴部件常见故障,常见故障主轴箱噪声大主轴部件动平衡不好齿轮啮合间隙不均匀或严重损
8、伤轴承损坏或传动轴弯曲传动带长度不一或过松齿轮精度差润滑不良齿轮和轴承损坏变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损变档机构损坏或固定销脱落轴承预紧力过大或无润滑,主轴部件常见故障,常见故障主轴无变速电气变档信号是否输出压力是否足够变档液压缸研损或卡死变档电磁阀卡死变档液压缸拨叉脱落变档液压缸窜油或内泄变档复合开关失灵主轴不转动主轴转动指令是否输出保护开关没有压合或失灵卡盘未夹紧工件变挡复合开关损坏变档电磁阀体内泄漏,主轴部件常见故障,常见故障主轴发热主轴轴承预紧力过大轴承研伤或损坏润滑油脏或有杂质液压变速时齿轮推不到位主轴箱内拨叉磨损,滚珠丝杠副常见故障加工件粗糙度值高导轨的润滑油不足，致使溜板爬行滚
9、珠丝杠有局部拉毛或研损丝杠轴承损坏，运动不平稳伺服电动机未调整好，增益过大反向误差大，加工精度不稳定丝杠轴联轴器锥套松动丝杠轴滑板配合压板过紧或过松丝杠轴滑板配合楔铁过紧或过松滚珠丝杠预紧力过紧或过松滚珠丝杠螺母端面与结合面不垂直，结合过松滚珠丝杠支座轴承预紧力过紧或过松滚珠丝杠制造误差大或轴向窜动润滑油不足或没有其他机械干涉,滚珠丝杠副常见故障,滚珠丝杠在运转中转矩过大二滑板配合压板过紧或研损滚珠丝杠螺母反向器坏，滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大丝杠研损伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴无润滑油超程开关失灵造成机械故障伺服电动机过热报警丝杠螺母润滑不良分油器是否分油油管是否堵塞滚珠丝杠副噪声滚珠
10、丝杠轴承压盖压合不良滚珠丝杠润滑不良滚珠破损电动机与滚珠丝杠联轴器松动,刀架、刀库及换刀装置故障诊断,转塔刀架没有抬起动作控制系统是否有T指令输出信号抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死压力不够抬起液压缸研损或密封损坏与转塔抬起联接的机械部分研损转塔转位速度缓慢或不转位是否有转位信号输出转位电磁阀断线或阀杆卡死压力不够转位速度节流阀是否卡死凸轮轴压盖过紧抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损安装附具不配套,刀架、刀库及换刀装置故障诊断,转塔转位时碰牙抬起速度或抬起延时时间短转塔不正位转位盘上的撞块与选位开关松动，使转塔到位时传输信号超期或滞后上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大，落下时易碰牙顶，
11、引起不到位转位凸轮与转位盘间隙过大凸轮在轴上窜动转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉转塔转位不停两计数开关不同时计数或复置开关损坏转塔上的24V电源断线,刀架、刀库及换刀装置故障诊断,转塔刀重复定位精度差液压夹紧力不足上下牙盘受冲击，定位松动上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间转塔落下夹紧时有机械干涉（如夹铁屑）夹紧液压缸拉毛或研损转塔座落在二层滑板之上，由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大刀具不能夹紧风泵气压不足增压漏气刀具卡紧液压缸漏油刀具松卡弹簧上的螺丝母松动刀具夹紧后不能松开松锁刀的弹簧压力过紧刀套不能夹紧刀具检查刀套上的调节螺母,刀架、刀库及换刀装置故障诊断,机械手换刀速度过快气压太
12、高或节流阀开口过大换刀时找不到刀刀位编码用组合行程开关、接近开关等元件损坏、接触不好或灵敏度降低,液压传动系统故障诊断,液压泵不供油或油量不足压力调节弹簧过松流量调节螺钉调节不当，定子偏心方向相反液压泵转向相反油的粘度过高，使叶片运动不灵活液压泵转速太低，叶片不能甩出油量不足，吸油管露出油面吸入空气吸油管堵塞进油口漏气叶片在转子槽内卡死液压泵有异常噪声或压力下降油量不足，滤油器露出油面吸油管吸入空气回油管高出油面，空气进入油池进油口滤油器容量不足滤油器局部堵塞液压泵转速过高或液压泵装反液压泵与电动机联接同轴度差定子和叶片磨损，轴承和轴损坏泵与其他机械共振,液压传动系统故障诊断,液压泵发热、油温
13、过高液压泵工作压力超载吸油管和系统回油管距离太近油箱油量不足摩擦引起机械损失，泄漏引起容积损失压力过高系统及工作压力低，运动部件爬行泄漏尾座顶不紧或不运动压力不足液压缸活塞拉毛或研损密封圈损坏液压阀断线或卡死套筒研损,导轨润滑不良分油器堵塞油管破裂或渗漏没有气体动力源油路堵塞滚珠丝杠润滑不良分油管是否分油油管是否堵塞作业：P101.4.试分析滚珠丝杠副反向误差大故障产生的原因及排除方法。,第五章 数控系统故障诊断,故障分类有报警显示的故障硬件报警显示的故障:各单元装置上的报警灯软件报警显示故障:CRT显示器上显示出来的报警号报警信息 来自NC的报警和来自PLC的报警存储器报警过热报警伺服系统报
14、警轴超程报警程序出错报警主轴报警过载报警断线报警无报警显示的故障无任何硬件或软件的报警显示,分析难度较大故障诊断原则,故障诊断原则,先外部后内部外部的行程开关、按钮开关、液压气动元件、印刷电路板间的连接部位，接触不良，是产生数控机床故障的重要因素尽量避免随意地启封、拆卸，以避免扩大故障，降低机床性能先机械后电气机械故障容易察觉大部分故障是机械部件失灵造成的先静后动不盲目动手了解故障发生的过程及状态查阅说明书、系统资料先在机床断电的静止状态，观察、分析确认无恶性故障或破坏性故障，方可给机床通电，进行动态观察、检验和测试恶性故障或破坏性故障先排除故障才通电诊断先公用后专用如CNC、PLC、电源、液
15、压等公用部分先简单后复杂先一般后特殊,故障诊断步骤,详细了解故障情况分析故障原因由表及里进行故障源查找,故障诊断技术,故障自诊断技术是数控系统一项十分重要的技术，它的强弱是评价系统性能的一项重要指标，应熟悉和运用系统的自诊断功能CNC系统的诊断方法：启动诊断：从通电开始至进入正常的运行准备状态为止诊断的内容：系统中最关键的硬件和系统控制软件系统的配置如：外设接口、RAM、ROM启动诊断过程不结束，系统不能投入运行在线诊断通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时，对CNC系统本身及与CNC装置相连的各个进给伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主轴电动机、外围设备等进行自动诊断、检查只要
16、系统不停电，在线诊断就不会停止,在线诊断内容：接口显示，CNC和PLC，CNC与机床、PLC与机床、CNC内部和状态报警类型：过热报警系统报警存储器报警编程/设定报警，操作、编程错误引起的软故障伺服报警行程开关报警印刷电路板间的连接故障报警,离线诊断：用离线诊断软件，一般与CNC系统控制软件装在CNC系统中，可调用，在CRT上观察诊断结果。现代诊断技术：通信诊断自修复系统人工智能专家故障诊断系统FANUC 15知识库（Knowledge Base)推理机(Inference Engine)人机控制器(MMC-Man Machine Control),故障诊断方法,观察检查法直观检查法预检查电源
17、检查熔丝熔断熔丝不断，输出无电压电源输出电压不准开关电源发出重复的“滴嗒”响声接地检查与插头、连接电缆检查机床数据检查功能程序测试法PLC程序法修改状态识别法接口信号法试探交换法,一、机床几何精度检验1、数控车床几何精度内容,工作台面的平面度各坐标方向移动的相互垂直度；X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；主轴的轴向窜动；主轴孔的径向跳动；主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；主轴箱沿Z坐标方向移动的直线度。,第三节 机床精度验收,2、常用检测工具：精密水平仪精密方箱直角尺平行尺平行光管千分表测微仪高精度检验棒
18、注意：机床几何精度检测必须在机床精调之后一次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互联系相互影响的。,二、机床定位精度检验,定义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。定位精度决定于数控系统和机械传动误差。定位精度的主要检测内容：各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线运动轴机械原点的复归精度；各直线运动轴的反向误差；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴的反向误差；,三、机床切削精度的检验,机床的切削精度是一项综合精度切削精度检验可分为：单项加工精度检验加工一个标准的综合性试件精度检验卧式加工中心切削精度检验内容：镗孔精度-圆度、圆柱度端铣刀铣平面精度-平面度、阶梯差端端铣刀铣侧面精度-垂直度、平行度镗孔孔距精度X轴方向、Y轴方向、对角线方向、孔径偏差立铣刀铣四周面精度直线度、平行度、厚度差、垂直度6）两轴联动铣削直线精度直线度、平行度、垂直度7）立铣刀铣削圆弧精度圆度,
