教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 2.1数控机床维护与保养目的和意义 2.2数控机床日常维护与保养主要内容 2.3数控机床维护与保养基本要求 2.4数控机床故障的分类与特点 2.5数控机床故障诊断与维修的一般方法 2.6数控机床维修的工具与技术资料 2.7数控机床的故障诊断技术发展下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高 生产效率的目标，这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上 也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切 相关。 数控机床维修的概念，不能单纯地理解为数控系统或者是数控机床的 机械部分和其他部分在发生故障时，依靠维修人员排除故障和及时修 复，使数控机床能够尽早地投人使用就可以了，这还应包括正确使用 和日常保养等工作。下一页返回数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控 机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴机械加工制 造业的渗透形成的机电一体化产品，其技术范围覆盖制造业很多领域 ，是现代制造业的关键设备，是企业提高效率和竞争力的关键设备。 因此，学习和掌握数控机床故障诊断及维护技术，已越来越引起相关 企业和人员的关注，数控机床故障诊断及维护已成为正确使用数控机 床的关键因素之一。本章内容是让学生了解关于数控机床维护、保养 与故障修理的基本内容，重点掌握数控机床维护保养与故障诊断方法 ，建立数控机床维修、维护与保养基础理论与常识。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 2.1数控初庆维扣与保养目的和意义数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技 术和精密机械设计和制造等先进技术的高新技术的产物，是技术密集 度及自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品。与普通机床相比 ，数控机床不仅具有零件加工精度高、生产效率高、产品质量稳定、 自动化程度极高的特点，而且它还可以完成普通机床难以完成或根本 不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地 位显得越来越重要。在机械制造业中，数控机床的档次和拥有量，是 反映一个企业制造能力的重要标志。下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础近年来，我国的数控机床发展很快，数控机床的产量越来越大。数控 机床的发展一方面要努力提高其质量和数量，另一方面要充分认识到 数控机床应用和维护的重要性，认识到正确的使用和良好的维护、维 修措施是机床长期可靠地运行的重要保障。因此必须努力提高数控机 床使用维修人员的素质。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 2.1.1数控机床维护与保养目的数控机床保养与维修的目的是保证数控机床的正常运行和增加使用的 寿命，充分发挥数控机床的加工优势，达到数控机床的技术性能，确 保数控机床能够正常工作。数控机床的正确操作和维护保养是正确使 用数控设备的关键因素之一。正确的操作使用能够防止机床非正常磨 损，避免突发故障;做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状 态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行， 保证企业的经济效益，实现企业的经营目标。因此，机床的正确使用 与精心维护是贯彻设备管理预防为主的重要环节。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 2.1.2数控机床维护与保养意义 在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高 生产效率的目标，这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上 也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切 相关。 数控机床维修的概念，不能单纯地理解为数控系统或者是数控机床的 机械部分和其他部分在发生故障时，依靠维修人员排除故障和及时修 复，使数控机床能够尽早地投人使用就可以了，这还应包括正确使用 和日常保养等工作。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础只有坚持做好对机床的日常维护保养工作，才可以延长元器件的使用 寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机 床长时间稳定工作;也才能充分发挥数控机床的加工优势，达到数控 机床的技术性能，确保数控机床能够正常工作，因此，这无论是对数 控机床的操作者，还是对数控机床的维修人员来说，数控机床的维护 与保养非常重要，我们必须高度重视。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础只有坚持做好对机床的日常维护保养工作，才可以延长元器件的使用 寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机 床长时间稳定工作;也才能充分发挥数控机床的加工优势，达到数控 机床的技术性能，确保数控机床能够正常工作，因此，这无论是对数 控机床的操作者，还是对数控机床的维修人员来说，数控机床的维护 与保养非常重要，我们必须高度重视。上一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 2. 2数控初庆日常维扣与保养王要内窖数控机床种类多，各类数控机床因其功能、结构及系统的不同，各具 不同的特性，其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据其 机床种类、型号及实际使用情况，并参照机床使用说明书要求，制定 和建立必要的定期、定级保养制度。数控机床日常维护保养主要注意 以下几方面。下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础2. 2. 1数控机床电气部件维护与保养 1.数控系统的维护与保养 数控系统是数控机床电气控制系统的核心。每台机床数控系统在运行 一定时间后，某些元器件难免出现一些损坏或者故障。为了尽可能地 延长元器件的使用寿命，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就 必须对数控系统进行日常的维护与保养。主要包括:数控系统的使用 检查和数控系统的日常维护。CNC系统的日常维护主要包括以下几方 面。 严格制定CNC系统的日常维护规章制度，并且在使用和操作中要严 格执行。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础 应尽量少开数控柜门和强电柜的门。因为在机械加工车间的空气中 往往含有油雾、尘埃，它们一旦落人数控系统的印刷线路板或者电气 元件上，则易引起元器件的绝缘电阻下降，甚至导致线路板或者电气 元件损坏。所以，在工作中应尽量少开数控柜门和强电柜的门。 定时清理数控装置的散热通风系统，以防止数控装置过热。散热 通风系统是防止数控装置过热的重要装置。为此，应每天检查数控柜 上各个冷却风扇运转是否正常，每半年或者一季度检查一次风道过滤 器是否有堵塞现象，如果有则应及时清理。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础注意CNC系统的输入/输出装置的定期维护。20世纪80年代以前生 产的数控机床，大多带有光电式纸带阅读机，如果读带部分被污染， 将导致读入信息出错。为此，必须按规定对光电阅读机进行维护。 定期更换存储用电池。一般数控系统的CMOS RAM存储器件设有 可充电电池维护电路，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容 。在一般情况下，即使尚未失效，也应每年更换一次，以确保系统正 常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行，以防更换时RAM 内信息丢失。 备用的印制电路板长期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一 段时间，以防损坏。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础经常监视y装置用的电网电压。CNC装置通常允许电网电压在额定 值的+10%一一15%的范围内波动，如果超出此范围就会造成系统不 能正常工作，甚至会引起CNC系统内的电子元器件损坏。为此，需要 经常监视CNC装置用的电网电压。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础2.机床主轴电机的维护与保养 维修电工应每年检查一次伺服电机和主轴电机。着重检查其运行噪声 、温度，若噪声过大，应查明原因，是轴承等机械问题还是与其相配 的放大器参数设置问题，采取相应措施加以解决。对于直流电机，应 对其电刷、换向器等进行检查、调整、维修或更换，使其工作状态良 好。检查电机端部的冷却风扇运转是否正常并清扫灰尘;检查电机各 连接插头是否松动。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础3.机床进给伺服电机的维护与保养 对于数控机床的伺服电动机，要在10-12个月进行一次维护保养，加 速或者减速变化频繁的机床要在2个月进行一次维护保养。维护保养 的主要内容有:用干燥的压缩空气吹除电刷的粉尘，检查电刷的磨损 情况，如需更换，需选用规格相同的电刷，更换后要空载运行一定时 间使其与换向器表面吻合;检查清扫电枢整流子以防止短路;如装有测 速电机和脉冲编码器时，也要进行检查和清扫。数控机床中的直流伺 服电机应每年至少检查一次，一般应在数控系统断电并且电动机已完 全冷却的情况下进行检查;取下橡胶刷帽，用螺钉旋具刀拧下刷盖取 出电刷;测量电刷长度上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础如FANUC直流伺服电动机的电刷由10 mm磨损到小于5mm时，必须 更换同一型号的电刷;仔细检查电刷的弧形接触面是否有深沟和裂痕 ，以及电刷弹簧上是否有打火痕迹。如有上述现象，则要考虑电动机 的工作条件是否过分恶劣或电动机本身是否有问题。用不含金属粉末 及水分的压缩空气导人装电刷的刷孔，吹净粘在刷孔壁上的电刷粉末 。如果难以吹净，可用螺钉旋具尖轻轻清理，直至孔壁全部干净为止 ，但要注意不要碰到换向器表面，得新装上电刷，拧紧刷盖。如果更 换了新电刷，应使电动机空运行跑合一段时间，以使电刷表面和换向 器表面相吻合。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础4.定期检查电气部件 A 检查各插头、插座、电缆、各继电器的触点是否接触良好，检查各 印刷电路板是否干净。检查主电源变压器、各电机的绝缘电阻应在1 M以上。电路板上太脏或受潮，可能发生短路现象，因此，必要时 对各个电路板、电气元器件采用吸尘法进行卫生清扫等。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础5.数控机床长期不用时的维护 数控机床不宜长期封存不用，购买数控机床之后要充分地利用起来， 尽量提高机床的利用率，尤其是投人使用的第一年，更要充分地使用 ，使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露出来，使故障的隐患尽可能在 保修期内得以排除。有了数控机床却舍不得用，这不是对设备的爱护 ，反而会由于受潮等原因加快电子元件的变质或损坏，如数控机床长 期不用时要定期通电，并进行机床功能试验程序的完整运行。要求每 1- 3周能通电试运行一次，尤其是在环境湿度较大的梅雨季节，应增 加通电次数，每次空运行1小时左右，以利用机床本身的发热来降低 机内湿度，使电子元件不致受潮。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础2. 2. 2数控机床机械部件的维护与保养 1.主传动链的维护与保养 定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因带打滑造成的丢转现象;检 查主轴润滑的恒温油箱，调节温度范围，及时补充油量，并清洗过滤 器;主轴中刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙，影响刀具的夹 紧，需及时调整液压缸活塞的位移量。 2.滚珠丝杠螺母副的维护与保养 定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚 度;定期检查丝杠与床身的连接是否有松动;丝杠防护装置有损坏要及 时更换，以防灰尘或切屑拼人。定期检查清洗自动润滑系统，添加 或更换油脂油液，使丝杠、导轨等各运动部位始终保持良好的润 滑状态，降低机械磨损速度。上一页 下一页返回教学单元2 数控机床故障诊断与维护基础3.刀库及换刀机械手的维护与保养 严禁把超重、超长的刀具装入刀库，以避免机械手换刀时掉刀或刀具 与工件、夹具发生碰撞;经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机 床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整;开机时，应使刀库和机 械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀 能否正常动作;检查刀具在机械手上锁紧