第一章机电设备维修与故障诊断分析课件.ppt

1、第一章第一章 数控机床维修与调试概述数控机床维修与调试概述本章主要介绍数控机床维修与调试的意义，数控机床维修的本章主要介绍数控机床维修与调试的意义，数控机床维修的基本原则、要求、一般步骤和方法，数控机床常见故障的类基本原则、要求、一般步骤和方法，数控机床常见故障的类型与特点，数控机床维修工技术等级标准等内容，以期读者型与特点，数控机床维修工技术等级标准等内容，以期读者对数控机床维修与调试技术有一个全面的基本认识。对数控机床维修与调试技术有一个全面的基本认识。【能力目标能力目标】1.了解数控机床维修与调试的基本概念、基本要求。了解数控机床维修与调试的基本概念、基本要求。2.理解数控机床维修与调试

2、的意义、特点及基本原则。理解数控机床维修与调试的意义、特点及基本原则。3.掌握数控机床维修的常规方法和步骤，熟悉数控机床维修掌握数控机床维修的常规方法和步骤，熟悉数控机床维修的先进方法的先进方法4.掌握数控机床常见故障的类型，熟悉数控机床维修工技术掌握数控机床常见故障的类型，熟悉数控机床维修工技术等级标准。等级标准。下一页第一章第一章 数控机床维修与调试概述数控机床维修与调试概述1.1 数控机床维修与调试的意义数控机床维修与调试的意义1.2 数控机床维修的基本原则与基本要求数控机床维修的基本原则与基本要求1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤1.4 数控机床常见故障的类型与特

3、点数控机床常见故障的类型与特点1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准1.1 数控机床维修与调试的意义数控机床维修与调试的意义1.1.1 数控机床维修与调试的必要性数控机床维修与调试的必要性数控机床是集光、机、电、气、液、信息处理等为一体的复数控机床是集光、机、电、气、液、信息处理等为一体的复杂而庞大的系统，包括杂而庞大的系统，包括数控系统、伺服系统、可编程控制器、数控系统、伺服系统、可编程控制器、精密机械、模拟、数字、电力电子、电机拖动、液压与气动、精密机械、模拟、数字、电力电子、电机拖动、液压与气动、传感器与检测、网络通信等技术。传感器与检测、网络通信等技术。数控机床具

4、有高精度、高数控机床具有高精度、高效率、高适应性的特点，适用于多品种、中小批量精密复杂效率、高适应性的特点，适用于多品种、中小批量精密复杂零件的加工。零件的加工。自动化程度高，运行速度快，各部分联系非常紧密，往往有自动化程度高，运行速度快，各部分联系非常紧密，往往有成千上万个机械零件和电器部件，无论哪一部分出现问题都成千上万个机械零件和电器部件，无论哪一部分出现问题都是难以避免的，比如是难以避免的，比如机械锈蚀、机械磨损、机械失效、电子机械锈蚀、机械磨损、机械失效、电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、干元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，参数丢失或本

5、身有隐患、灰尘、操作失误等扰、噪声，参数丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等，都，都有可能导致数控机床出现故障甚至使整个机床停机，从而造有可能导致数控机床出现故障甚至使整个机床停机，从而造成整个生产停顿。成整个生产停顿。返回下一页上一页1.1 数控机床维修与调试的意义数控机床维修与调试的意义1.故障的概念：故障的概念：数控机床（系统）丧失了部分或全部规定功能。数控机床（系统）丧失了部分或全部规定功能。故障诊断技术：在机床运行中或基本不拆卸的情况下，掌握机床（系统）故障诊断技术：在机床运行中或基本不拆卸的情况下，掌握机床（系统）现行现行状态的信息状态的信息，查明产生故障的部位查明产生故障的部位和原

6、因，预知系统的异常和故障，采取和原因，预知系统的异常和故障，采取措施措施和对策和对策。2.与故障诊断与维修相关的理论知识与故障诊断与维修相关的理论知识数控设备的可靠性：产品在数控设备的可靠性：产品在规定的条件规定的条件下和下和规定的时间规定的时间内，完成内，完成规定功规定功能能的能力。的能力。可靠度：可靠度：R(t)可靠性用概率表示就是可靠度。定义为可靠性用概率表示就是可靠度。定义为“产品在产品在规定的条件规定的条件下和下和规定的时间规定的时间内，完成内，完成规定功能规定功能的概率。的概率。不可靠度：不可靠度：F(t)定义为定义为“产品在产品在规定规定的条件的条件下和下和规定的规定的 时间时间

7、内，内，发生故发生故 障障的概率。的概率。故障密度故障密度f(t):不可靠度对时间的微分，称为不可靠度对时间的微分，称为故障密度故障密度。f*(t)为经验为经验故障密度。故障密度。故障率故障率（t）：（1）瞬时故障率瞬时故障率：产品在某一瞬间发生故障的概率：产品在某一瞬间发生故障的概率（2）平均故障率平均故障率：产品在某一段时间发生故障的概率：产品在某一段时间发生故障的概率故障密度与故障规律故障密度故障密度f(t)和不可靠度和不可靠度F(t)的关系的关系故障规律故障规律1.1 数控机床维修与调试的意义数控机床维修与调试的意义1.1.2 数控机床维修与调试的目的数控机床维修与调试的目的 数控机床

8、维修与调试的基本目的就是要提高数控设备的可靠数控机床维修与调试的基本目的就是要提高数控设备的可靠性。性。数控设备的可靠性是指在规定的时间内、规定的工作条数控设备的可靠性是指在规定的时间内、规定的工作条件下维持无故障工作的能力。件下维持无故障工作的能力。衡量数控设备可靠性的重要指衡量数控设备可靠性的重要指标是平均无故障时间标是平均无故障时间MTBF(Mean Time Between Failures、平均修复时间平均修复时间MTTR(Mean Time to Repair)和平均有效度和平均有效度A。平均无故障时间平均无故障时间(MTBF)是指数控机床在使用中两次故障间隔是指数控机床在使用中两

9、次故障间隔的平均时间，即的平均时间，即 返回下一页上一页数控机床常用它作为可靠性的定量指标，显然平均无故数控机床常用它作为可靠性的定量指标，显然平均无故障时间越长越好。障时间越长越好。1.1 数控机床维修与调试的意义数控机床维修与调试的意义平均修复时间平均修复时间(MTTR)是指数控机床从开始出现故障直至排是指数控机床从开始出现故障直至排除故障、恢复正常使用的平均修复时间，即除故障、恢复正常使用的平均修复时间，即 该指标反映数控设备的可维修性，显然平均修复时间越短越该指标反映数控设备的可维修性，显然平均修复时间越短越好。好。平均有效度是对数控设备正常工作概率进行综合评价的指标，平均有效度是对数

10、控设备正常工作概率进行综合评价的指标，它是指一台可维修数控机床在某段时间内维持其性能的概率，它是指一台可维修数控机床在某段时间内维持其性能的概率，即即返回下一页上一页1.2 数控机床维修的基本原则与基数控机床维修的基本原则与基本要求本要求1.2.1 数控机床维修的基本原则数控机床维修的基本原则数控机床维修的基本原则主要有以下数控机床维修的基本原则主要有以下6个方面。个方面。1.先外部后内部先外部后内部2.先机械后电气先机械后电气3.先静后动先静后动4.先简单后复杂先简单后复杂5.先公用后专用先公用后专用6.先一般后特殊先一般后特殊返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的

11、基本原则与基本要求要求1.2.2 数控机床维修的基本要求数控机床维修的基本要求1.人员素质的要求人员素质的要求(1)专业知识面广专业知识面广(2)勤于思考勤于思考(3)重视经验积累重视经验积累(4)善于学习善于学习(5)具备专业英语阅读能力具备专业英语阅读能力(6)能熟练操作机床和使用维修仪器能熟练操作机床和使用维修仪器(7)有较强的动手能力和实验技能有较强的动手能力和实验技能返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求2.技术资料和技术准备技术资料和技术准备1)技术资料技术资料(1)数控装置部分数控装置部分(2)PLC装置部分装置部分(3)伺服单元部

12、分伺服单元部分(4)机床部分机床部分(5)机床主要配套功能部件的说明书与资料机床主要配套功能部件的说明书与资料返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求2)技术准备技术准备(1)数据备份数据备份(2)现场测绘现场测绘(3)故障维修故障维修返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求3.工具及备件的要求工具及备件的要求合格的维修工具是进行数控机床维修的必备条件，数控机床合格的维修工具是进行数控机床维修的必备条件，数控机床是精密设备，它对各方面的要求较普通机床高，对于不同的是精密设备，它对各方面的要求较普通机床高

13、，对于不同的故障，所需要的维修工具亦不尽相同。常用的工具主要有以故障，所需要的维修工具亦不尽相同。常用的工具主要有以下几类。下几类。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求(1)常用仪表类常用仪表类数字万用表。数字万用表。数字转速表。数字转速表。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求示波器。示波器。相序表。相序表。PLC编程器。编程器。返回下一页上一页1.2 数控机床维修的基本原则与基数控机床维修的基本原则与基本要求本要求逻辑测试笔。逻辑测试笔。逻辑分析仪逻辑分析仪集成电路测试仪。分为离线集成电路测试

14、仪。分为离线IC测试仪和在线测试仪和在线IC测试仪两种。测试仪两种。离线离线IC测试仪可用来测试数控机床上的通用数字集成电路和测试仪可用来测试数控机床上的通用数字集成电路和模拟集成电路等。模拟集成电路等。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求在线在线IC测试仪测试仪 特征代码分析仪特征代码分析仪短路故障追踪仪短路故障追踪仪返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求除了上面介绍的数控诊断仪器之外，还有很多其他的诊断仪除了上面介绍的数控诊断仪器之外，还有很多其他的诊断仪器，比如存储器测试仪，激光干涉仪，球杆

15、仪，电动机故障器，比如存储器测试仪，激光干涉仪，球杆仪，电动机故障检测仪，机械故障听诊器，各种信号、油液、噪声分析仪等。检测仪，机械故障听诊器，各种信号、油液、噪声分析仪等。(2)常用工具类常用工具类维修数控设备除了要配备必要的测量仪表、仪器之外，一些维修数控设备除了要配备必要的测量仪表、仪器之外，一些维修工具也是不可缺少的，主要有以下几种。维修工具也是不可缺少的，主要有以下几种。电烙铁。电烙铁。吸锡器。吸锡器。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求手动吸锡器价格便宜，但在一些场合吸锡效果不好，如拆多手动吸锡器价格便宜，但在一些场合吸锡效果不好，

16、如拆多层电路板上芯片的接地和电源引脚时，因散热快，难以吸净层电路板上芯片的接地和电源引脚时，因散热快，难以吸净焊锡。电动吸锡器带电热丝和吸气泵，使用时对准焊点，待焊锡。电动吸锡器带电热丝和吸气泵，使用时对准焊点，待锡熔化后按动锡熔化后按动(手动或脚踩手动或脚踩)吸气泵将锡抽净。吸锡器如图吸气泵将锡抽净。吸锡器如图1-12。旋具。旋具。钳类工具。钳类工具。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求扳手。扳手。常用的长度测量工具。常用的长度测量工具。其他。其他工具包括剪刀、镊子、刷子、吹尘器、清洗盘、其他。其他工具包括剪刀、镊子、刷子、吹尘器、清洗盘、带

17、鳄鱼钳的连接线、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。带鳄鱼钳的连接线、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。返回下一页上一页1.2数控机床维修的基本原则与基本数控机床维修的基本原则与基本要求要求(3)常用的备件常用的备件数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件不可能全部准备充分、齐全。不可能全部准备充分、齐全。备件管理备件管理备件备件ABC分析法分析法返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤1.3.1数控机床维修的方法数控机床维修的方法1.数控机床维修的常规方法数控机床维修的常规方法数控机床发生的大多数故

18、障，总体上说可采用下述数控机床发生的大多数故障，总体上说可采用下述10种方法种方法来进行故障诊断。来进行故障诊断。(1)直观法直观法 (7)测量比较法测量比较法 (2)系统自诊断法系统自诊断法 (8)原理分析法原理分析法(3)动态梯形图诊断法动态梯形图诊断法 (9)敲击法敲击法(4)参数检查法参数检查法 (10)局部升温局部升温(5)功能程序测试法功能程序测试法(6)交换法交换法返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤例例1 1：直观检查：直观检查一台德国一台德国MAHOMAHO公司五轴联动加工中心。在一次传输程序中，公司五轴联动加工中心。在一次传输程序中，CP

19、UCPU板传输接口烧坏。检查发现在板传输接口烧坏。检查发现在RS232RS232接口处有明显焦糊痕接口处有明显焦糊痕迹。将断线处跳接，更换一块迹。将断线处跳接，更换一块82558255芯片，重新安装在机床上芯片，重新安装在机床上，将机床参数输入，机床恢复正常。，将机床参数输入，机床恢复正常。1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤例例2 2：自诊断功能分析：自诊断功能分析武汉重型机床厂生产的武汉重型机床厂生产的16m16m立车，在一次加工过程中出现立车，在一次加工过程中出现4343号号报警（报警（PLCPLC未准备好工作）。读出未准备好工作）。读出ISTACKISTACK中故障

20、代码为中故障代码为3434，查，查询西门子询西门子840C840C诊断手册，内容为接口诊断手册，内容为接口DMPDMP模块启动错误。检查模块启动错误。检查发现连接地面操作台的发现连接地面操作台的DMPDMP模块地板未上电。查阅电气图纸发模块地板未上电。查阅电气图纸发现为其供电的一空气开关跳闸。现为其供电的一空气开关跳闸。1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤例例3 3：动态：动态T T型图诊断型图诊断武汉重型机床厂生产的武汉重型机床厂生产的16M16M立车，在使用过程中发现立车，在使用过程中发现X X轴回油轴回油槽大量往外漏油。检查回油线路没有发现堵的现象，查阅电槽大量往外漏

21、油。检查回油线路没有发现堵的现象，查阅电气原理图有定程和定时润滑。用气原理图有定程和定时润滑。用PG720PG720编程器，在线监控：编程器，在线监控：PLCPLC逻辑状态正常，逻辑状态正常，PLCPLC输出控制输出控制9K509K50继电器。后检查发现，继电器。后检查发现，9K509K50常开触点粘连，更换新的继电器，故障排除。常开触点粘连，更换新的继电器，故障排除。参考程序参考程序(定时润滑）定时润滑）1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤例例4 4：替换法：替换法在机床的运行过程中，在机床的运行过程中，X X轴运行正常，轴运行正常，Z Z轴出现故障轴出现故障，并且报跟踪

22、误差，并且报跟踪误差过大，图过大，图a a是正常时的接线图，为了判断具体故障原因，进行如图是正常时的接线图，为了判断具体故障原因，进行如图b b对对调现在运行系统，调现在运行系统，（1 1）如果此时如果此时X X轴不能正常运行，轴不能正常运行，Z Z轴能正常运行轴能正常运行可以得出什么结论？可以得出什么结论？（2 2）如果对调后，）如果对调后，Z Z轴依然有故障，说明什么？轴依然有故障，说明什么？（3 3）如果判断故障不是出现在数控系统上，进行如图如果判断故障不是出现在数控系统上，进行如图c c对调现在运行对调现在运行系统，此时如果系统，此时如果X X轴不能正常运行，轴不能正常运行，Z Z轴能

23、正常运行，可以得出什么结轴能正常运行，可以得出什么结论？论？1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤2.数控机床维修的先进方法数控机床维修的先进方法(1)远程诊断远程诊断远程诊断是数控系统的生产厂家维修部门提供的一种先进的远程诊断是数控系统的生产厂家维修部门提供的一种先进的诊断方法，这种方法采用网络通信手段。诊断方法，这种方法采用网络通信手段。返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤(2)自修复系统自修复系统自修复系统就是在系统内设置有备用模块，在自修复系统就是在系统内设置有备用模块，在CNC系统的软系统的软件中装有自修复程序，当该软件在运行时一

24、旦发现某个模块件中装有自修复程序，当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障，系统一方面将故障信息显示在有故障，系统一方面将故障信息显示在CRT上，另一方面自上，另一方面自动寻找是否有备用模块，如有备用模块，则系统能自动使故动寻找是否有备用模块，如有备用模块，则系统能自动使故障模块脱机，而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作障模块脱机，而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作的场合。状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作的场合。返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤(3)专家诊断系统专家诊断系统专家诊断系统又称智能诊断系

25、统。它将专业技术人员、专家专家诊断系统又称智能诊断系统。它将专业技术人员、专家的知识和维修技术人员的经验整理出来，运用推理的方法编的知识和维修技术人员的经验整理出来，运用推理的方法编制成计算机故障诊断程序库。专家诊断系统主要包括制成计算机故障诊断程序库。专家诊断系统主要包括知识库知识库和和推理机推理机两部分。两部分。返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤(4)神经网络诊断神经网络诊断 神经网络理论是在现代神经科神经网络理论是在现代神经科学研究成果的基础上发展起来的，学研究成果的基础上发展起来的，神经网络由许多并行的功能单元神经网络由许多并行的功能单元组成，这些

26、单元类似于生物神经组成，这些单元类似于生物神经系统的单元，系统的单元，神经网络反映了人神经网络反映了人脑功能的若干特性脑功能的若干特性，是一种抽象，是一种抽象的数学模型，神经网络的特点是的数学模型，神经网络的特点是信息的分布式存储和并行协同处信息的分布式存储和并行协同处理，它有很强的容错性和适应性，理，它有很强的容错性和适应性，善于联想、综合和推广。善于联想、综合和推广。返回下一页上一页 将神经网络用于数控机床故障将神经网络用于数控机床故障诊断，将其作为某些难以用传统诊断，将其作为某些难以用传统方法处理的故障诊断的手段和方方法处理的故障诊断的手段和方法，这是法，这是数控机床故障诊断与维数控机床

27、故障诊断与维修技术的发展方向。修技术的发展方向。1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤1.3.2数控机床维修的步骤数控机床维修的步骤数控设备的故障诊断与维修的过程基本上可分为故障记录、数控设备的故障诊断与维修的过程基本上可分为故障记录、维修前的检查、故障分析与排除、维修排故后的总结。维修前的检查、故障分析与排除、维修排故后的总结。1.故障记录故障记录(1)故障发生时的情况记录故障发生时的情况记录(2)故障发生的频繁程度记录故障发生的频繁程度记录(3)故障的规律性记录故障的规律性记录(4)故障时的外界条件记录故障时的外界条件记录返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数

28、控机床维修的方法与步骤2.维修前的检查维修前的检查(1)机床的工作状况检查机床的工作状况检查(2)机床运转情况检查机床运转情况检查(3)机床和系统之间连接情况的检查机床和系统之间连接情况的检查(4)CNC装置的外观检查装置的外观检查返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤3.故障分析与排除故障分析与排除根据对现场各种情况的分析，对各种可能的原因进行排查，根据对现场各种情况的分析，对各种可能的原因进行排查，从中找出故障的真正原因。对于维修人员来说这是对机床熟从中找出故障的真正原因。对于维修人员来说这是对机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。悉程

29、度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。在分析故障起因时，思路一定要开阔，无论是在分析故障起因时，思路一定要开阔，无论是CNC系统、机系统、机床强电，还是机械液压、气路床强电，还是机械液压、气路等，只要是有可能引起该故障等，只要是有可能引起该故障的原因，都要尽可能全面地列出来，进行综合判断和筛选，的原因，都要尽可能全面地列出来，进行综合判断和筛选，然后通过必要的测试，达到确诊和最终排除故障的目的。然后通过必要的测试，达到确诊和最终排除故障的目的。返回下一页上一页1.3 数控机床维修的方法与步骤数控机床维修的方法与步骤4.维修排故后的总结提高维修排故后的总结提高故障分析和维修排除后总结与

30、提高工作是非常重要的阶段，故障分析和维修排除后总结与提高工作是非常重要的阶段，应引起足够的重视。应引起足够的重视。总结提高的主要内容包括总结提高的主要内容包括:详细记录从故障的发生、分析判断详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，采取的各种措施，涉及的到排除全过程中出现的各种问题，采取的各种措施，涉及的相关电路图、相关参数和相关软件相关电路图、相关参数和相关软件;期间错误分析和排故方法期间错误分析和排故方法也应记录，并记录无效的原因，除填入维修档案外，内容较也应记录，并记录无效的原因，除填入维修档案外，内容较多时还要另文详细书写多时还要另文详细书写;总结排故过程中所需图样、

31、资料、备总结排故过程中所需图样、资料、备件、工具、仪表等的不足，以备条件允许时备齐。件、工具、仪表等的不足，以备条件允许时备齐。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点1.4.1数控机床的故障数控机床的故障1.数控机床故障的概念数控机床故障的概念数控机床的故障是指数控机床丧失了规定的功能，它包括机数控机床的故障是指数控机床丧失了规定的功能，它包括机械系统、数控系统和伺服系统等方面的故障。械系统、数控系统和伺服系统等方面的故障。数控机床维修的概念数控机床维修的概念 数控机床故障诊断是在数控机床运行中，根据设备故障的现数控机床故障诊断是在数控机床运行中，根据

32、设备故障的现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行状态象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行状态进行分析，并辅助必要的检测手段，查明故障部位和原因，进行分析，并辅助必要的检测手段，查明故障部位和原因，提出有效的维修对策，提出有效的维修对策，以便维修人员或操作人员尽快进行故以便维修人员或操作人员尽快进行故障的修复。障的修复。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点2.故障的机理分析故障的机理分析故障机理是指诱发零件、部件、系统发生故障的物理、化学、故障机理是指诱发零件、部件、系统发生故障的物理、化学、电学与机械学过程，也可以说是形成故障

33、的原因。故障机理电学与机械学过程，也可以说是形成故障的原因。故障机理还可以表述为数控机床的某种故障在达到表面化之前，其内还可以表述为数控机床的某种故障在达到表面化之前，其内部的演变过程及其因果关系。在研究故障机理时，需要考察部的演变过程及其因果关系。在研究故障机理时，需要考察的基本因素至少有的基本因素至少有3个。个。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点对象对象，指故障件本身的内部状态与结构对故障的诱发作用，指故障件本身的内部状态与结构对故障的诱发作用，即内因的作用，如机床的功能、特性、强度、内部应力、内即内因的作用，如机床的功能、特性、强度、内部应力

34、、内部缺陷、设计方法、安全系数、安装条件等。部缺陷、设计方法、安全系数、安装条件等。原因原因，指能引起设备与系统发生故障的破坏因素，如动作，指能引起设备与系统发生故障的破坏因素，如动作应力应力(质量、电流、电压、辐射能等质量、电流、电压、辐射能等)，环境应力，环境应力(温度、湿度、温度、湿度、放射线、日照等放射线、日照等)，人为的失误，人为的失误(误操作、装配错误、调整错误操作、装配错误、调整错误等误等)以及时间的因素以及时间的因素(环境随时间的变化、负荷周期、时间环境随时间的变化、负荷周期、时间的推移的推移)等故障诱因。等故障诱因。结果结果，即产生的异常状态，或者说基本因素作用基本因，即产生

35、的异常状态，或者说基本因素作用基本因素的结果。基本因素的状态超过某种界限，就发生故障素的结果。基本因素的状态超过某种界限，就发生故障而作为故障模式，即基本因素。而作为故障模式，即基本因素。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点1.4.2数控机床常见故障的类型数控机床常见故障的类型数控设备的故障是多种多样的，可以从不同的角度对其进行数控设备的故障是多种多样的，可以从不同的角度对其进行分类。分类。1.按故障发生的部位分类按故障发生的部位分类(1)主体故障主体故障(2)电气故障电气故障返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型

36、与特点2.按故障的性质分类按故障的性质分类(1)确定性故障确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏，或只要满足一确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏，或只要满足一定的条件数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数定的条件数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见，但由于它具有一定的规律，因此也给维控机床上最为常见，但由于它具有一定的规律，因此也给维修带来了方便。修带来了方便。(2)随机性故障随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障。此随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障。此类故障的发生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常也称之类故障的发

37、生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常也称之为软故障。随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一为软故障。随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。素有关。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点3.按故障的指示形式分类按故障的指示形式分类(1)有报警显示的故障有报警显示的故障数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种。数控机床的故障显

38、示可分为指示灯显示与显示器显示两种。(2)无报警显示的故障无报警显示的故障这类故障发生时，机床与系统均无报警显示，其分析诊断的这类故障发生时，机床与系统均无报警显示，其分析诊断的难度通常较大，需要仔细、认真地分析判断才能予以确认。难度通常较大，需要仔细、认真地分析判断才能予以确认。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点4.按故障的发生状态分类按故障的发生状态分类(1)突然故障突然故障突然故障是指数控系统在正常使用过程中，事先并无任何故突然故障是指数控系统在正常使用过程中，事先并无任何故障征兆出现，而突然出现的故障。障征兆出现，而突然出现的故障。(2)渐

39、变故障渐变故障渐变故障是指数控系统在发生故障前的某一时期内，已经出渐变故障是指数控系统在发生故障前的某一时期内，已经出现故障的征兆，但此时现故障的征兆，但此时(或在消除系统报警后或在消除系统报警后)，数控机床还，数控机床还能够正常使用，并不影响加工出的产品的质量。能够正常使用，并不影响加工出的产品的质量。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点5.按数控机床发生故障的原因分类按数控机床发生故障的原因分类(1)自身故障自身故障数控机床自身故障是由数控机床自身的原因引起的，与外部数控机床自身故障是由数控机床自身的原因引起的，与外部使用环境及条件无关。数控机床

40、所发生的绝大多数故障均属使用环境及条件无关。数控机床所发生的绝大多数故障均属此类故障，但应注意有些故障并非由机床本身而是由外部原此类故障，但应注意有些故障并非由机床本身而是由外部原因所造成的。因所造成的。(2)外部故障外部故障数控机床外部故障是由外部原因造成的。数控机床外部故障是由外部原因造成的。返回下一页上一页1.4 数控机床常见故障的类型与特点数控机床常见故障的类型与特点6.按故障的影响程度分类按故障的影响程度分类从故障的影响程度来看，数控系统故障分为从故障的影响程度来看，数控系统故障分为完全失效故障和完全失效故障和部分失效故障。部分失效故障。完全失效故障是指数控机床出现故障后，不能再正常

41、加工工完全失效故障是指数控机床出现故障后，不能再正常加工工件，只有等到故障排除后，才能让数控机床恢复正常工作的件，只有等到故障排除后，才能让数控机床恢复正常工作的情况。情况。部分失效故障是指数控机床丧失了某种或部分系统功能，而部分失效故障是指数控机床丧失了某种或部分系统功能，而数控机床在不使用该部分功能的情况下，仍然能够正常加工数控机床在不使用该部分功能的情况下，仍然能够正常加工工件。工件。7.数控机床除上述常见故障分类外，还可根据故障发生时有无数控机床除上述常见故障分类外，还可根据故障发生时有无破坏性分为破坏性故障和非破坏性故障破坏性分为破坏性故障和非破坏性故障;或根据故障出现的严重或根据故

42、障出现的严重程度分为危险性故障和安全性故障等。程度分为危险性故障和安全性故障等。返回下一页上一页1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准1.5.1 数控机床的修理数控机床的修理1.数控机床修理的概念数控机床修理的概念数控机床修理是指为保证数控机床正常、安全地运行，以相数控机床修理是指为保证数控机床正常、安全地运行，以相同的新的零部件取代旧的零部件或对旧的零部件进行加工、同的新的零部件取代旧的零部件或对旧的零部件进行加工、修配的操作，这些操作不应改变数控机床的特性。修配的操作，这些操作不应改变数控机床的特性。数控机床修理与数控机床改装存在着本质上的区别，修理仅数控机床修理与数

43、控机床改装存在着本质上的区别，修理仅仅是将磨损或损坏了的零部件通过规范的操作恢复到原设计仅是将磨损或损坏了的零部件通过规范的操作恢复到原设计状态。而改造就不一样了，它需要通过再设计去改变数控机状态。而改造就不一样了，它需要通过再设计去改变数控机床的整机或部件的性能。床的整机或部件的性能。返回下一页上一页1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准2.数控机床修理的种类数控机床修理的种类数控机床中的各种零件到达磨损极限的经历各不相同，无论数控机床中的各种零件到达磨损极限的经历各不相同，无论从技术角度还是从经济角度考虑，都不能只规定一种修理即从技术角度还是从经济角度考虑，都不能只规

44、定一种修理即更换全部磨损零件，但也不能规定过多，而影响数控机床的更换全部磨损零件，但也不能规定过多，而影响数控机床的有效使用时间。通常将修理划分为有效使用时间。通常将修理划分为3种，即大修、中修和小修。种，即大修、中修和小修。(1)大修大修(2)中修中修(3)小修小修返回下一页上一页1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准3.数控机床修理的组织方法和制度数控机床修理的组织方法和制度(1)修理的组织方法修理的组织方法换件修理法换件修理法:分部修理法分部修理法:同步修理法同步修理法:返回下一页上一页1.5数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准(2)修理制度修理制度

45、根据数控机床磨损的规律，根据数控机床磨损的规律，“预防为主，养修结合预防为主，养修结合”是数控是数控机床检修工作的正确方针。机床检修工作的正确方针。随坏随修，即坏了再修，也叫事后修，事实上是等出了事随坏随修，即坏了再修，也叫事后修，事实上是等出了事故后再安排修理。故后再安排修理。计划预修。这是一种有计划的预防性修理制度，其特点是计划预修。这是一种有计划的预防性修理制度，其特点是根据磨损规律，对数控机床进行有计划的维护、检查与修理，根据磨损规律，对数控机床进行有计划的维护、检查与修理，预防急剧磨损的出现，是一种正确的修理制度。预防急剧磨损的出现，是一种正确的修理制度。分类维修。分类维修的特点是将

46、数控机床分为分类维修。分类维修的特点是将数控机床分为A、B、C三三类。类。A类为重点数控机床，类为重点数控机床，B类为非重点数控机床，类为非重点数控机床，C类为一类为一般数控机床。般数控机床。返回下一页上一页1.5数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准4.数控机床修理的技术资料数控机床修理的技术资料技术资料是分析故障的依据，是解决问题的前提条件。因此，技术资料是分析故障的依据，是解决问题的前提条件。因此，一定要重视数控机床技术资料的收集及日常管理的工作。一定要重视数控机床技术资料的收集及日常管理的工作。(1)设备的安装和调试资料设备的安装和调试资料(2)设备的使用操作资料设备的使

47、用操作资料(3)维修保养资料维修保养资料返回下一页上一页1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准1.5.2 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准1.中级数控机床维修工中级数控机床维修工(试行试行)2.高级数控机床维修工高级数控机床维修工(试行试行)(1)知识要求知识要求数控机床的工作原理和基本结构。数控机床的工作原理和基本结构。数控机床的精度检查和误差分析。数控机床的精度检查和误差分析。数控机床坐标轴定位精度测量方法。数控机床坐标轴定位精度测量方法。数控机床加工精度的评定方法。数控机床加工精度的评定方法。数控机床的典型机构。数控机床的典型机构。数控机床故障诊

48、断技术。数控机床故障诊断技术。数控机床电气控制系统及数控机床电气控制系统及PLC控制。控制。返回下一页上一页1.5 数控机床维修工技术等级标准数控机床维修工技术等级标准数控机床的操作和程序编写。数控机床的操作和程序编写。设备管理基本知识。设备管理基本知识。(2)技能要求技能要求看懂数控机床的装配图。看懂数控机床的装配图。看懂数控机床的电气图及看懂数控机床的电气图及PLC控制。控制。数控机床的精度和功能测试。数控机床的精度和功能测试。数控机床的安装、调试。数控机床的安装、调试。数控机床典型部件的检修方法。数控机床典型部件的检修方法。返回下一页上一页思考练习题思考练习题1.1数控机床维修与调试的意义是什么数控机床维修与调试的意义是什么?1.2什么是平均无故障时间什么是平均无故障时间(MTBF)和平均修复时间和平均修复时间(MTTR)?1.3简述数控机床维修的基本原则。简述数控机床维修的基本原则。1.4数控机床维修的方法有哪些数控机床维修的方法有哪些?1.5数控机床维修的一般步骤是什么数控机床维修的一般步骤是什么?1.6数控机床故障的类型有哪些数控机床故障的类型有哪些?返回下一页上一页