1、2012年10月鄭州大學自考本科助學考試數控系統維護與調試（實踐） (課程代碼 5668 )院 系機械工程學院 專 業機電一體化 年 級2012級 學生學號 學生姓名 張 宇 總分80實驗序號實驗一實驗二實驗三評閱人劉光定實驗成績808080復查人 2012年10月30日實驗：數控車床故障分析及排除1.實驗目的 1.1知道數控機床的控制原理 1.2具備對數控機床的常見故障做出分析并排除的能力. 1.3 培養學生的學習方法能力2.實驗設備數控車床3.實驗內容1故障現象；故障現象：某加工中心采用凸輪機械手換刀，換刀過程中，動作中斷，發出2035號報警，顯示機械手伸出故障。2分析步驟；分析診斷：根據

2、報警內容，機床是因為無法執行下一步“從主軸和刀庫中拔出刀具”，而使換刀過程中斷并報警。 機械手未能伸出完成從主軸和刀庫中拔刀動作，產生故障的原因可能有： “松刀”感應開關失靈。在換刀過程中，各動作的完成信號均由感應開關發出，只有上一動作完成后才能進行下一動作。第三步為“主軸松刀”，如果感應開關未發信號，則機械手“拔刀”就不會動作。檢查兩感應開關，信號正常。 “松刀”電磁閥失靈。主軸的“松刀”，是由電磁閥接通液壓缸來完成的。如電磁閥失靈，則液壓缸未進油，刀具就“松”不了。檢查主軸的“松刀”電磁閥，動作均正常。 “松刀”液壓缸因液壓系統壓力不夠或漏油而不動作，或行程不到位。檢查刀庫松刀液壓缸，動作

3、正常。行程到位；打開主軸箱后罩，檢查主軸松刀液壓缸，發現已到達松刀位置，油壓也正常，液壓缸無漏油現象。 機械手系統有問題，建立不起“拔刀”條件。其原因可能是電動機控制電路有問題。檢查電動機控制電路系統正常。 刀具是靠碟形彈簧通過拉桿和彈簧卡頭將刀具柄尾端的拉釘拉緊的。松刀時，液壓缸的活塞桿頂壓頂桿，頂桿通過空心螺釘推動拉桿，一方面使彈簧卡頭松開刀具的拉釘，另一方面又頂動拉釘，使刀具右移而在主軸錐孔中變“松”。主軸系統不松刀的原因可能有以下幾點： 刀具尾部拉釘的長度不夠，致使液壓缸雖已運動到位，而仍未將刀具頂松 拉桿尾部空心螺釘位置起了變化，使液壓缸行程滿足不了“松刀”的要求 頂桿出了問題，已變

4、形或磨損 彈簧卡頭出故障，不能張開 主軸裝配調整時，刀具移動量調的太小，致使在使用過程中一些綜合因素導致不能滿足“松刀”條件3故障清除步驟處理方法：拆下“松刀”液壓缸，檢查發現這一故障系制造裝配時，空心螺釘的伸出量調的太小，故“松刀”液壓缸行程到位，而刀具在主軸錐孔中“壓出”不夠，刀具無法取出。調整空心螺釘的“伸長量”，保證在主軸“松刀”液壓缸行程到位后，刀柄在主軸錐孔中的壓出量為0.4-0.5mm。經以上調整后，故障可排除。4實驗結果總結總之，在數控設備的故障中，換刀過程的故障可以避免的，只要正確的使用并加強維護保養，對出現的問題進行深入分析，就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設備的

5、正常運行。實驗：數控銑床故障分析及排除1.實驗目的1.1知道數控銑床的控制原理 1.2具備對數控銑床的常見故障做出分析并排除的能力. 1.3 培養學生的學習方法能力2.實驗設備數控銑床3.實驗內容1故障現象；故障現象故障原因排除方法系統上電后系統沒有反應電源不能接通電源指示燈不亮沒有提供外部電源電源電壓過低、缺相或外部形成了短路檢查外部電源電源的保護裝置跳閘或熔斷形成了電源開路合上開關更換熔斷器PLC的地址錯誤或者互鎖裝置使電源不能正常接通更換PLC地址或接線系統上電按鈕接觸不良或脫落電源模塊不良、元器件的損壞引起的故障更換按鈕或重新安裝更換元器件或電源模塊電源指示燈亮系統無反應接通電源的條件

6、未滿足檢查電源的接通條件是否滿足系統黑屏；系統文件被破壞；沒有進入系統詳見系統顯示類故障的維修修復系統強電部分接通后馬上跳閘機床設計時選擇的空氣開關容量過小或空氣開關的電流選擇撥碼開關選擇了一個較小的電流更換空氣開關或重新選擇使用電流機床上使用了較大頻率的變頻器或伺服驅動并且在變頻器或伺服驅動的電源進線前沒有使用隔離變壓器或電感器變頻器或伺服驅動在上強電時電流有較大的波動超過了空氣開關的限定電流引起跳閘在使用時需外接一電抗系統強電電源接通條件未滿足逐步檢查電源上強電所需要的各種條件排除故障電源模塊故障整流橋損壞引起電源短路更換續流二極管損壞引起的短路更換電源模塊外部電源短路調整線路濾波電容損壞

7、引起的故障更換供電電源功率不足使電源模塊不能正常工作增大供電電源的功率系統在工作過程中突然斷電切削力太大使機床過載引起空氣開關跳閘調整切削參數機床設計時選擇的空氣開關容量過小引起空氣開關跳閘更換空氣開關機床出現漏電檢查線路2分析步驟；故障現象故障原因排除方法機床回原點后原點漂移或參考點發生整螺距偏移參考點發生單個螺距偏移減速開關與減速檔塊安裝不合理,使減速信號與零脈沖信號相隔距離過近調整減速開關或者擋塊的位置,使機床軸開始減速的位置大概處在一個柵距或一個螺距的中間位置機械安裝不到位調整機械部分參考點發生多個螺距偏移參考點減速信號不良引起的故障檢查減速信號是否有效接觸是否良好減速檔塊固定不良引起

8、找零脈沖的初始點發生了漂移零脈沖不良引起重新固定減速檔塊對碼盤進行清洗系統開機回不了參考點、回參考點不到位系統參數設置錯誤重新設置系統參數零脈沖不良引起的故障,回零時找不到零脈沖對編碼器進行清洗或者更換減速開關損壞或者短路維修或更換減速開關數控系統控制檢測放大的線路板出錯更換線路板導軌平行度、導軌與壓板面平行度、導軌與絲杠的平行度超差重新調整平行度當采用全閉環控制時的光柵尺沾了油污清洗光柵尺找不到零點或回參考點時超程回參考點位置調整不當引起的故障減速擋塊距離限位開關行程過短調整減速擋塊的位置零脈沖不良引起的故障回零時找不到零脈沖對編碼器進行清洗或者更換減速開關損壞或者短路維修或更換減速開關數控

9、系統控制檢測放大的線路板出錯更換線路板導軌平行度、導軌與壓板面平行度、導軌與絲杠的平行度超差重新行度調整平當采用全閉環控制時的光柵尺沾了油污清洗光柵尺回參考點的位置隨機性變化干擾找到并消除干擾編碼器的供電電壓過低改善供電電源電動機與絲杠的連軸節松動緊固連軸節電動機扭矩過低或由于伺服調整不良引起跟蹤誤差過大調節伺服參數,改變其運動特性零脈沖不良對編碼器進行清洗或者更換滾珠絲杠間隙增大修磨滾珠絲杠螺母調整墊片,重調間隙攻絲時或車螺紋時出現亂扣零脈沖不良引起的故障對編碼器進行清洗或者更換時鐘不同步出現的故障更換主板或更改程序主軸部分沒有調試好重新調試主軸主軸定向不能夠完成,不能夠進行鏜孔、換刀等動作

10、脈沖編碼器出現問題維修或更換編碼器機械部分出現問題調整機械部分PLC調試不良定向過程沒有處理好重新調試PLC3故障清除步驟4實驗結果總結通過這次故障維護可見為了能夠充分發揮數控機床功能多、柔性強、加工精度高、自動化程度高的優勢生產出高質量的產品以適應市場競爭的需要就必須注意加強數控機床的維護工作。具體應做到如下幾點(1)保證數控設備的使用環境良好符合產品規定的要求。(2)注意數控設備使用電源的維護。特別當增減旁邊共用交流電源的大容量設備時必須觀察是否產生瞬時干擾信號防止它破壞機內的程序或參數甚至造成死機影響機床的正常運行。(3)數控設備應有操作規程。特別防止機床操作員隨意修改內部參數。(4)應

11、有維修記錄。一般機床故障都具有規律性(如常發故障)維修記錄對今后工作具有指導意義。(5)要加強有關數控設備技術人員和操作員的培訓工作結合理論和實踐來提高他們的綜合業務素質。實驗：加工中心故障分析及排除1.實驗目的1.1知道加工中心的控制原理 1.2具備對加工中心的常見故障做出分析并排除的能力. 1.3 培養學生的學習方法能力2.實驗設備加工中心3.實驗內容1故障現象；主軸發熱，旋轉精度下降某立式加工中心鏜孔精度下降，圓柱度超差，主軸發熱，噪聲大，但用手撥動主軸轉動阻力較小。2分析步驟；故障分析。主軸部件解體檢查，發現故障原因如下：主軸軸承潤滑脂內混有粉塵和水分，這是因為該加工中心用的壓縮空氣無

12、精濾和干燥裝置，故氣動吹屑時少量粉塵和水氣竄入主軸軸承潤滑脂內，造成潤滑不良，導致發熱且有噪聲；主軸內錐孔定位表面有少許碰傷，錐孔與刀柄錐面配合不良，有微量偏心；前軸承預緊力下降，軸承游隙變大；主軸自動夾緊機構內部分碟形彈簧疲勞失效，刀具未被完全拉緊，有少許竄動。3.故障清除步驟故障處理。更換前軸承及潤滑脂，調整軸承游隙，軸向游隙0.003mm，徑向游隙士0.002mm；自制簡易研具，手工研磨主軸內錐孔定位面，用涂色法檢查，保證刀柄與主軸定心錐孔的接觸面積大于85%；更換碟形彈簧。將修好的主軸裝回主軸箱，用千分表檢查徑向跳動，近端小于0.006mm，遠端150mm處小于0.010mm。試加工，

13、主軸溫升和噪聲正常，加工精度滿足加工工藝要求，故障排除。4.實驗結果總結增加壓縮空氣精濾和干燥裝置，過濾器要定期排水，定期清洗或更換濾芯；隨時檢查主軸錐孔、刀柄的清潔和配合狀況，檢查空氣干燥器工作是否正常；合理安排加工工藝，避免材料切除率陡變；嚴禁超負荷運行，有故障應及時報修，不得帶病運行。立式加工中心常見故障及排除方法序號項目故 障 現 象故 障 原 因故 障 排 除1X軸進給系統X軸電機報警1:電機編碼器損壞2:電機損壞,3:電機線插頭松動,4:電纜老化1:更換編碼器2:更換電機3:插緊電機插頭4:更換電纜,X軸限位報警1:行程開關線老化導致導線折斷2:行程開關損壞1:更換行程開關導線2:

14、更換換行程開關X軸回零報警1:開關線老化導致導線折斷,2:開關損壞1:更換行程開關導線2:更換開關定位不準確,反向間隙過大1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動,2:聯軸器螺釘松動或有油3:聯軸器損壞4:滾珠絲杠磨損1:鎖緊鎖緊螺母2:鎖緊聯軸器螺釘或除油3:更換聯軸器4:調整滾珠絲杠螺母預緊或更換絲杠X軸有異響1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動2:絲杠失油及密封件損壞，導致軸承磨損及軸承本身損壞3:X軸導軌伸縮防護罩損壞1:調整鎖緊螺母2:絲杠軸承加潤滑脂, 更換相關磨損件3:檢修或更換X軸導軌伸縮防護罩X軸光柵尺異常1:光柵尺電纜老化2:光柵尺測頭損壞1:更換光柵尺電纜2:更換光柵尺測頭2Y軸進給系統Y軸

15、電機報警1:電機編碼器損壞2:電機損壞,3:電機線插頭松動,4:電纜老化1:更換編碼器2:更換電機3:插緊電機插頭4:更換電纜,Y軸限位報警1:行程開關線老化導致導線折斷2:行程開關損壞1:更換行程開關導線2:更換換行程開關Y軸回零報警1:開關線老化導致導線折斷,2:開關損壞1:更換行程開關導線2:更換開關定位不準確,反向間隙過大1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動,2:聯軸器螺釘松動或有油3:聯軸器損壞4:滾珠絲杠磨損1:鎖緊鎖緊螺母2:鎖緊聯軸器螺釘或除油3:更換聯軸器4:調整滾珠絲杠螺母預緊或更換絲杠Y軸有異響1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動2:絲杠失油及密封件損壞，導致軸承磨損及軸承本身損壞3:Y

16、軸導軌伸縮防護罩損壞1:調整鎖緊螺母2:絲杠軸承加潤滑脂, 更換相關磨損件3:檢修或更換Y軸導軌伸縮防護罩Y軸光柵尺異常1:光柵尺電纜老化2:光柵尺測頭損壞1:更換光柵尺電纜2:更換光柵尺測頭序號項目故 障 現 象故 障 原 因故 障 排 除3Z軸進給系統Z軸拖鏈有異響1:Z軸拖鏈折斷1:更換Z軸拖鏈Z軸電機報警1:電機編碼器損壞2:電機損壞,3:電機線插頭松動,4:電纜老化1:更換編碼器2:更換電機3:插緊電機插頭4:更換電纜, Z軸限位報警1:行程開關線老化導致導線折斷2:行程開關損壞1:更換行程開關導線2:更換換行程開關Z軸回零報警1:開關線老化導致導線折斷,2:開關損壞1:更換行程開關

17、導線2:更換開關定位不準確,反向間隙過大1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動,2:聯軸器螺釘松動或有油3:聯軸器損壞4:滾珠絲杠磨損1:鎖緊鎖緊螺母2:鎖緊聯軸器螺釘或除油3:更換聯軸器4:調整滾珠絲杠螺母預緊或更換絲杠Z軸有異響1:滾珠絲杠軸承鎖緊螺母松動2:絲杠失油及密封件損壞，導致軸承磨損及軸承本身損壞1:調整鎖緊螺母2:絲杠軸承加潤滑脂, 更換相關磨損件Z軸光柵尺異常1:光柵尺電纜老化2:光柵尺測頭損壞1:更換光柵尺電纜2:更換光柵尺測頭4主 軸 箱換刀時有撞擊聲1:開關失效引起回零點位置偏移2:主軸定位不準確1:調整檢測開關2:重新調整主軸定位角度換刀開關無信號1:開關接觸不良2:松刀氣缸行

18、程不夠1:調整檢測開關2:檢修松刀氣缸及氣壓機床報警1:換刀時刀柄鍵槽和主軸端面鍵干涉1:調整主軸定位編碼器,檢查是否有零部件損壞主軸定位報警1:主軸定位開關損壞1:更換主軸定位開關換刀時拔刀振動大,刀具夾不緊1:拉刀桿調節有偏差2:卡爪損壞1:修磨調整松刀氣缸活塞行程 2:更換卡爪有漏氣聲1:夾緊松刀氣缸2:氣管及管接頭損壞1:更換松刀氣缸的密封圈2:更換氣管及管接頭無刀具冷卻水液1:水閥沒打開2:管路泄漏 3:水泵損壞1:打開水閥2:檢修管路，更換相關損壞零件3:檢修或更換水泵序號項目故 障 現 象故 障 原 因故 障 排 除高速運轉時主軸溫度高速上升1:主軸軸承失油2:主軸軸承損壞3:無循環冷卻液或循環冷卻液堵塞1:主軸軸承加潤滑脂2:更換主軸軸承3:檢查冷卻管路5斗笠式刀庫轉刀不到位1:零件磨損2:開關失效3:緊固螺釘松動1:更換相關磨損零件2: 更換開關3:鎖緊緊固螺釘轉刀轉不動1:轉動電機損壞,2:軸承損壞1:更換電機2:更換軸承刀庫無法移動1:移動電機損壞2:直線軸承損壞3:轉臂卡死1:更換電機2:更換軸承,3:更換相關損壞零件無法正確選刀1:開關失效,2:開關導線折斷1:更換開關2:更換導線刀庫移動不到位1:開關失效,2:開關導線折斷1:更換開關2:更換導線刀庫換刀不到位