毕业设计论文数控机床故障的诊断研究.doc

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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书摘 要摘要：当前，制造业极速发展，高度发展的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济和科技水平的重要标志之一。数控机床是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电子、光等技术。如今，中国已成为制造业大国。我们要从制造业大国走向制造业强国，必须大力发展以数控技术为主的先进技术，提高计算机辅助设计与制造的技术水平。故障诊断技术已经有30多年的发展历史,但作为一门综合性新学科故障诊断学,还是近些年发展起来的。从不同的角度出发,设备故障诊断的理论和方法很多,其中故障诊断专家系统方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之一,其内

2、容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理及诊断知识的获取等。关键词：数控机床 故障 ABS目 录摘 要 1目 录 2一、引言3一、数控机床故障的诊断研究意义所在4二、现代故障诊断技术概述5 2.1故障诊断主要内容 5 2.2控机床故障诊断常用的方法5 2.3数控机床故障诊断技术发展趋势5三、数控机床故障的诊断展望6四、数控系统的常见故障分析及排除方法7 4.1常见故障分析7 4.2故障排除方法7五、ABS故障诊断仪器、工具、步骤10六、数控机床故障排除的一般方法与实例12六、结束语 15参考文献 16致 谢17引言在连续生产系统中,如果某台关键设备因故障而不能继续运行,往往会涉及全厂生

3、产系统设备的运行,而造成巨大的经济损失.因此,对于连续生产系统,例如电力系统的汽轮发电机组,冶金过程及化工过程的关键设备等,故障诊断具有极为重要的意义.对于某些关键机床设备,因故障存在而导致加工质量降低,使整个机器品质不能保证,这是故障诊断技术也不容忽视.故障诊断的基础是建立在能量耗散原理上的,.所有设备的作用都是能量转换与传递,设备状态愈好,转换与传递过程中的附加能量损耗愈小.例如机械设备,其传递的能量是以力,速度俩个主要物理参数来表现,随着设备劣化程度加大,附加能量损耗也增大.因此,监测附加能量损耗的变化,可以了解设备劣化程度.一、数控机床故障的诊断研究意义所在故障诊断始于机械设备故障诊断

4、,主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。故障的诊断能充实发挥出生产效率高、加工精度好和质量不变的优越性,有效地提高电控元器件的使用生存的年限,延伸机械零器件的磨损周期,避免产生或者及时消除变乱隐患,使机床连结杰出的运行状况。 我国在故障诊断技术方面起步较晚,1979年才初步接触设备诊断技术,近年来得到迅速发展。目前国内对装备的故障诊断技术,尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。经

5、过二十多年的研究与发展,我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域,如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。可用于机械状态监测与故障诊断的信号有振动诊断、油样分析、温度监测和无损检测探伤为主，其他技术或方法为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最为充分。目前，在振动信号的分析处理方面，除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外，近来又发展了频率细化技术、倒频谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅里叶变换、Winger分布和小波变换等。而当代人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新

6、的活力，故障诊断的专家系统不仅在理论上得到了相当的发展，且己有成功的应用实例，作为人工智能的一个重要分支，人工神经网络的研究己成为机械故障诊断领域的一个最新研究热点。二、现代故障诊断技术概述1.故障诊断主要内容 故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下,通过来自外界或系统本身的信息输入,经过处理,判断出故障种类,定为故障部位(元部件),进而估计出故障可能时间、严重程度、故障原因等,甚至还可以提供评价、决策以及进行维修的建议。 现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术,故障分析(诊断)技术和故障修复方法三个部分。从信息获取到故障定位,再到故障的排除,作为单独的技术领域发展的同时,又作为故障诊断

7、的技术共同协调发展。 2.数控机床故障诊断常用的方法. (1)直观法。就是利用人的感官注意发生故障时（或故障发生后）的各种外部现象并判断故障的可能部分。这是处理数控系列故障首要的切入点，往往也是最直接的，最行之有效的方法，对于一般情况下的“简单”故障通过这种直接的观察，就能解决问题。在故障现场，通过观察故障时（或故障发生后）是否有异响，火花亮光是否变化。来自何方，何处有焦糊味，何处异常发热，何处异常震动。就能判断故障的主要部分，然后进一步观察可能发生故障的元件表面状况，例如是否烧焦，烟熏，断裂，进一步缩小范围。这是一种最基本，最简单，最常用的方法。该方法既适用于有故障报警显示的较为先进的系统，

8、也适用于无故障报警显示的早期系统。该法虽然简单，但要求维修人员要有一定经验。在检修过程中，养成细致严谨工作态度。善于发现问题，解决问题。往往是一丝异常，便是症结所在。(2)CNC系统的自诊断功能。数控系统的自诊断功能，成为衡量数控统性能的重要指标,数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息,或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块,这是CNC机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。 (3)功能程序测试法。功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法,编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然后让数控系统运行这个测试

9、程序,借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生可能的部位和故障原因。(4)互换法。在数控系统中常有型号完全相同的电路板、模块、集成电路和其他零部件。互换法在数控机床维修中是常用的方法，我们可以将相同部件互相交换，观察故障转移情况，以快速确定故障部位。 (5)原理分析法。根据CNC组成原理,从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断,从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数,从而确定故障部位的方法。这种方法对维修人员要求很高,必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理,才能对故障部位进行定位。 （6）隔离法。在维修过程中，有些故障是关系到一个很长的链，如果一个个部件排除，既费

10、时，又繁琐。如果以某一部件为界，隔离一部分后再进行排除，有时起到事半功倍的效果。(7)PLC程序法。根据PLC报警信息,查阅有关PLC程序,对照报警点相应的模块程序,比较相关I/O元件的逻辑状态,判断故障。 数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、隔离法和开环检测法等,这些方法各有特点,维修时常同时采用几种方法综合运用,分析并逐步缩小故障范围,以达到排除故障的目的。3.数控机床故障诊断技术发展趋势 (1)针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用,更强调信息融合策略和处理技术,知识的表示方法;(2)针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化程度的提高以及可持续工作

11、能力和可靠性要求的提高,更强调多智能技术的融合,系统级诊断技术,混合智能诊断技术的研究;(3)针对专家系统知识获取的瓶颈问题,更强调自适应能力和自学习能力的研究,在线诊断技术、多传感器技术的研究。(4) 随着计算机技术、嵌入式技术以及新兴的虚拟仪器技术的发展，故障诊断装置和仪器己经由最初的模拟式监测仪表发展到现在的基于计算机的实时在线监测一与故障诊断系统和基于微机的便携式监测分析系统。这类系统一般具有强大的信号分析与数据管理功能，能全面记录反映机器运行状态变化的各种信息，实现故障的精确诊断。随着网络技术的发展，远程分布式监测诊断系统成为目前的一个研究开发热点三、数控机床故障的诊断展望数控机床的

12、故障诊断一直是困扰操作、维修人员的难题。由于数控机床的安全性和工作可靠性对于生产单位的效益直接产生很大的影响,专家系统在故障诊断领域中的应用,实现了基于人类专家经验知识的设备与系统故障诊断技术。 CNC机床作为一个复杂多变的非线性系统,充分考虑自然情况的变化以及人为误操作,如何结合模糊技术以及人工智能方面的优点,总结出更加智能的故障诊断方法,将是以后需要努力的方向。 随着设备自动化的进一步提高,其故障诊断也变得更加的复杂,特别是对于工程机械来说,要解决作业过程中的所有故障是十分困难的。鉴于此情况,在技术实力雄厚的科研院所建立远程故障诊断系统,通过Internet与工程机械操作现场连接,建立一个

13、实时故障检测系统,及时地发现作业过程的故障,迅速地进行诊断。在本地的故障诊断系统无法解决时,利用Internet访问远程故障诊断中心,通过技术实力雄厚的科研院所来解决这些故障,及时地恢复生产,也有效地实现了技术资源共享,因此基于Internet的远程故障诊断系统将是一个重要的发展方向。四、数控系统的常见故障分析及排除方法1、常见故障分析 根据数控系统的构成、故障部位及故障现象、工作原理和特点，结合我们在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下： (1) 位置环 这是数控系统发出控制指令，并于位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节，具有很高的工作频度，并与外设相联接，所

14、以容易发生故障。常见的故障有： •位控环报警，可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏。 •不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。 •测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅测量元件内灯泡坏了，光栅或读头脏了或是光栅损坏。 (2) 伺服驱动系统关联 伺服驱动系统与电源电网、机械系统等相关联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障较多的部分。 主要故障有： •系统损坏一般由于网络电压波动太大，或电压冲击造成。我国大部分地区电网质量不好，会给机床

15、带来电压超限，尤其是瞬间超限，如无专门的电压监控仪，则很难测到，在查找故障原因时，要加以注意，还有一些是由于特殊原因造成的损坏，如华北某厂由于雷击中工厂变电站并窜入电网而造成多台机床伺服系统损坏。 •无控制指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。如在东北某厂，引进的西德WOTAN公司转子铣床在调试中，机床X轴在无指令的情况下高速运转，经分析我们认为是正反馈造成的。因为系统零点漂移，在正反馈情况下，就会迅速累加使电机在高速下运转，而我们按标签检查线路后完全正确，机床厂技术人员认为不可能接错，在充分分析与检测后我们将反馈线反接，结果机床运转正常。机床厂技术人员不得不承

16、认德方工作失误。 •还有一例子，我们在天津某厂培训讲学时，应厂方要求对他们厂一台自进厂后一直无法正常工作的精密磨床进行维修，其故障是：一启动机床其电机就运转，而且越来越快，直到最高转速，根据工作人员的讲述，我们分析认为是由于速度环开路，系统漂移无法抑制造成，经检查是速度反馈线接到了地线上造成的。 •加工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或电机低速爬行或振动，这类故障一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起，解决办法是进行最佳化调节。 •保险烧断或电机过热，以至烧坏，这类故障可能的原因一般是机械负载过大或卡死。 (3

17、) 电源部分 电源部分是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美发达国家，电力充足，电源质量比较好，这类问题比较少，因而在设计上这方面的因素考虑的不是很多。在中国由于电力紧张，造成电源波动较大，而且质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，还有一些人为的因素，如突然拉闸断电等。 另外，数控系统部分运行数据、设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。 (4) 可编程序控制器逻辑接口 数控系统的逻辑控制如刀库管理、液压启动

18、等，主要由PLC来实现。要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息，如断电器、伺服阀、指示灯等。因而，它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可能性就比较多，而且故障类型亦千变万化。 (5) 其他 由于环境条件，如干扰、温度、湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当，亦可能造成停机或故障。有一工厂的数控设备，开机后不久便失去数控准备好信号，系统无法工作，经检查发现机体温度很高，原因是通气过滤网已堵死，引起温度传感器动作。更换滤网后，系统正常工作。 不按操作规程拔插线路板，或无静电防护措施等，都可能造成停机故障甚至毁坏系统。 一般在数控系统的设计、使用和维修中，必须

19、考虑对经常出现故障的部位给予报警。报警电路工作后，一方面在屏幕或操作面板上给出报警信息，另一方面发出保护性中断指令，使系统停止工作，以便查清故障和进行维修。 2、故障排除方法 前面我们介绍了故障诊断方法，下面从几个方面介绍故障排除方法。 (1) 初始化复位法 一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，其系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意做好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。 (2) 参数更改程序更正法 系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无

20、效。例如，在哈尔滨某厂转子铣床上采用了测量循环系统，这一功能要求有一个背景存贮器，调试时发现这一功能无法实现，检查发现确定背景存贮器存在的数据没有设定，经设定后该功能正常。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。 (3) 最佳化调整法 调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如在某军工厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常，在山东某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是由于其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。 最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳

21、匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系，通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到既有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，可采用一种经验的办法，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。 (4) 备件替换法 用好的备件替换诊断出坏的线路板并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板进行修理或返修，这是目前最常用的排故办法。 (5) 改善电源质量法 目前我国的电源质量较差，解决这一问题的办法一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频

22、干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。 (6) 维修信息跟踪法 一些大的制造公司根据在实际工作中由于设计缺陷而造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。这些信息可以做为故障排除的依据，以正确彻底排除故障。 3、维修中应注意的事项 (1) 从整机上取出某块线路板时，应注意记录其相应的位置、连接的电缆号。对于固定安装的线路板，还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作下记录，拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内，以免丢失。装配后，盒内的东西应全部用上，否则装配会不完整。 (2) 电烙铁应放在顺手的前方，远离维修线路板。烙铁头应作适当的

23、修整，以适应集成电路的焊接，并避免焊接时碰伤别的元器件。 (3) 测量线路间的阻值时，应断电源。测阻值时应红黑表笔互换测量两次，以阻值大的为参考值。 (4) 线路板上大多刷有阻焊膜，因此测量时应找到相应的焊点作为测试点，不要铲除阻焊膜，有的板子全部刷有绝缘层，则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。 (5) 不应随意切断印刷线路，有的维修人员具有一定的家电维修经验，习惯断线检查，但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板，印刷线路细而密，一旦切断不易焊接，且切线时易切断相邻的线，再则有的点，在切断某一根线时，并不能使其和线路脱离，需要同时切断几根线才行。 (6) 不应随意拆换元器件，有的维修人

24、员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉哪一个元件坏了，就立即拆换，这样误判率高，拆下的元件人为损坏率也较高。 (7) 拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳，切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸，以免损坏焊盘。 (8) 更换新的器件，其引脚应作适当的处理，焊接中不应使用酸性焊油。 (9) 记录线路上的开关、跳线位置，不能够随意改变。两极以上的对照检查或互换元器件，应注意标记各板上的元件，以免错乱，致使好板亦不能工作。 (10) 查清线路板的电源配置及种类，根据检查的需要，可分别供电或全部供电。应注意高压，有的线路板直接接入高压，或板内有高压发生器，需适当绝缘，操作时应特别注意。4、数控机床故障的

25、实用诊断方法（1）诊断常用的仪器、仪表及工具万用表可测电阻、交、直流电压、电流。 相序表可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表可不断线检测电流。测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。 （2）诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。

26、数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。 （3）故障处理。故障软故障由调整、参数设置或操作不当引起硬故障由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。 故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。五、A

27、BS故障诊断仪器和工具 在多数防抱死控制系统中，可以通过跨接诊断插座中相应的端子，根据防抱死警示灯(或电子控制装置的发光二极管)的闪烁情况读取故障代码。所以，在故障代码读取时，往往需要合适的跨接线，跨接线是两端带有插接端子的一段导线，也有的跨接线在中间设有保险管。故障代码只是代表故障情况的系列数码，要确切地了解故障情况，还须根据维修手册查对故障代码所代表的故障情况。另外，要正确地对系统进行故障诊断的排除，也需要利用维修手册作参考，因此，维修手册是故障诊断和维修过程中最为重要的工具。对防抱死控制系统进行检查时，万用表是基本的测试工具，由于指针式万用表能够反应电参数的动态变化，所以更适合于防抱死控

28、制系统的电路检查。另外，也可以使用一些更为专用的电参数测试仪器(如多踪示波器等)，可更为方便，更为深入地对系统进行检查。在大部分汽车上，防抱死控制系统电子控制装置的线束插头都不好接近，不少插头中端子又没有标号，使确定所要测试的端子变得较为困难。特别是当向一些特定的端子加入电压时，如果电压加人有误，可能会损坏系统中的一些电气元件。另外，如果直接从线束插头的端子上对系统进行测试，不仅影响测试结果的准确性，可能还会使端子发生变形或损坏，为此，可以使用接线端子盒。由于各种防抱死控制系统线束插头中的端子数、端号排列、插头形式不尽相同，因此，所用的接线端子盒也就不同。对防抱死控制系统进行电路测试时，先将系

29、统的线束插头从电子控制装置上卸下，再将接线端子盒的线束插头与系统线束插头插接，这样，接线端子盒上的端子标号就与系统线束端子编号相对应。通过对接线端子盒上端子的测试，就相当于对系统线束插头中相应端子进行测试。在对防抱死控制系统的液压装置进行检查时，有时需要使用压力表。 对防抱死控制系统进行故障诊断时，也可以借助各种诊断测试仪器，有些系统甚至只有使用专用诊断测试仪器才能进行故障诊断。专用诊断测试仪器可以分为两大类，其中一类可以替代系统的电子控制装置，对系统工作情况进行检查和模拟。这类仪器有波许ABS诊断测试器和丰田ABS诊断测试器。另一类诊断测试器则需要借助系统的电子控制装置。通过与系统的电子控制

30、装置进行双向通讯，既能读取系统电子控制装置所存储记忆的故障代码，并将故障代码转换为故障情况后显示，部分地替代了维修手册的作用，又可向系统电子控制装置传输控制指令，对系统进行工作模拟。二、故障诊断与排除的一般步骤当防抱死控制系统警示灯持续点亮时，或感觉防抱死控制系统工作不正常时，应及时对系统进行故障诊断的排除。在故障诊断的排除时应该按照一定的步骤进行，才能取得良好的效果。故障诊断与排除的一般步骤如下：(1)确认故障情况和故障症状；(2)对系统进行直观检查，检查是否有制动液泄漏、导线破损、插头松脱、制动液液面过低等现象；(3)读解故障代码，既可以用解码器直接读解，也可以通过警示灯读取。读取故障代码

31、后，再根据维修手册查找故障代码所代表的故障情况；(4)根据读解的故障情况，利用必要的工具和仪器对故障部位进行深入检查，确诊故障部位和故障原因；(5)排除故障；(6)清除故障代码；(7)检查警示灯是否仍然持续点亮，如果警示灯仍然持续点亮，可能是系统中仍有故障存在，也有可能是故障已经排除，而故障代码未被清除；(8)警示灯不再持续点亮后，进行路试，确认系统是否恢复正常工作。防抱死控制系统的故障大多是由于系统内的接线插头松脱或接触不良、导线断路或短路、电磁阀线圈断路或短路、电动泵电路断路或短路、车轮转速传感器电磁线圈断路或短路、继电器内部断路或短路，以及制动开关、液位开关和压力开关等不能正常工作引起的

32、，另外，蓄电池电压过低、车轮转速传感器与齿圈之间的间隙过大或受到泥污沾染、储液室液位过低等也会影响系统的正常工作。 六、数控机床故障排除的一般方法与实例数控机床是一种高效的自动化机床，他综合了计算机技术，自动化技术，伺服驱动，精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。由于其经济性能好，生产效益高，在生产上处于越来越重要的地位。为了提高机床的使用率，提高系统的有效度，结合工作实际浅谈一下数控系统故障处置和维修的一般方法。以提高数控机床的维修技术。 一、直观法 维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，认真察看系统的各个部分，将故障范围缩小到一个模块或一块

33、印刷线板。例 1 :数控机床加工过程中，突然出现停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电保险管烧坏，经仔细观察，检查与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤，损伤处碰到机床外壳上，造成短烧断保险，更换Y轴电机动力线后，故障消除，机床恢复正常。 二、自诊断功能法 数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。 例 2 :

34、AX15Z数控车床，配置FANUC1 0TE?F系统，故障显示 : FS10TE 1399B ROM TEST：END RAM TEST： CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。 三、功能程序测试法 功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。

35、例 3 :采用FANUC 6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行 1次到未停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式 )指令代替之后，爬行现象就消除了 四、交换法 所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线板、模板、集成电芯片或元件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线板或芯片一级。 例 4:TH63 50加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信

36、号出现。对这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，为进一步证实故障部位，考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。于是采用交换法进行检查，交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。 五、原理分析法 根据CNC组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法的运用，要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解，才可能对故障部位进行定位。 例 5:PNE71 0数控车床出现

37、Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。 根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。六、参数检查法 数控系统发现故障时应及时核对系统参数，系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作，出现故障，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电池电压

38、不足，会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象，通过核对，修正参数，就能排除故障。 例 6:G1 8CP4数控磨床，数控系统是FANUC1 1M系统，故障现象使机床不能工作，CRT显示器无任何报警信息。 检查机床各部分，发现CNC装置及CNC与各接口的连接单元都是好的，最后分析是由于外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的，因此，对磁泡存储器存储内容进行了全部清除，重新按手册送入数控系统各种参数后，数控机床即恢复正常。除了上面介绍的几种检查方法外，还有测量比较法、敲击法、局部升温法，电压拉编法及开环检测法等，这些方法各有特点，维修时应根据故障现象，常常同时采用几种方法，灵活运用，对故障进行综合分析逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。 参考文献1 张建钢等主编，数控技术，武汉华中科技大学出版社，2000年版2 刘跃南主编,机床计算机数控及其应用，北京机械工业出版社，1997年版3 李诚人等编著，现代机电控制系统，西安西北工业大学出版社，1999年版4 张新义主编，经济型数控机床系统设计，北京机械工业出版社，1994年版5 李善术主编，数控机床及其应用，北京机械工业出版社，2000年版致 谢 - 17 -