数控机床故障诊断与维修考试提纲.doc

第一章1、 数字控制机床是采川数字控制技术对机床的加工进行自动控制的一类机床，它是数控技 术的典型应用数控机床是实现数字控制的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数控 系统2、 数控机床主要有数控装置、伺服驱动/进给装置、测量反馈装置、机床本体、程序的输入 输出设备和可编程控制器（PLC或PMC）等儿部分组成3、 平均无故障吋间（MTBF）：是指一台设备在一个比较长吋间的使用过程中两次故障间隔 的平均吋间，即在机床有效工作寿命范围内的总工作吋I'可和总故障次数之比MTBP=总工作时间/总故障次数4、 点检就是按有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时的检査和维护5、 数控机床的点检是开展状态监测和故障诊断工作的基础，主要包括儿个内容：定点；定标；定期；定项：定人；定法；检杏；记录；处理；分析6、 数控系统维护保养：（1）严格遵守操作规程和口常维护制度；（2）应尽量少开数控柜和电气柜的门；（3） 定时清扫数控柜的散热通风系统；（4）数控系统的输入/输出装置的定期维护；（5）定期检 查和更换直流电动机电刷；（6）经常监视数控系统的电网电压；（7）定期更换存储器用电池;（8）数控系统长期不用时的维护；（9）备用电路板的维护；（10）做好维修前的准备工作。

7、 数控精度是保证机床性能的基础，加强机床精度的保养，定期迓行楮度检查是机床使用、 维护工作中一项重要内容8、 数控系统的使用寿命期大致分为三个阶段：初始使用期、相对稳定期、寿命终了期9、 按数控机床发生故障的性质分类：系统性故障、随机性故障10、 各种CNC系统的诊断方法：启动诊断、诊断、离线诊断11、 检测排除故障吋的原则：（1）先外部后内部；（2）先机械后电气；（3）先静后动；（4）先公用后专用；（5）先简 单后复杂；（6）先一般后特殊第二章1、 对于数控机床的选型的原则：实用性原则、经济性原则、可操作性原则、稳定可靠性原 则2、 数控机床基木的粘度要求：儿何粘度、定位粘度、随动粘度、工艺装备粘度、机床的切 削精度第三章1、 CNC系统的功能：控制功能；G功能；插补；进给功能；主轴功能；M功能；刀具功能；补偿功能; 字符、图形显示功能；口诊断功能；通信功能；人机交互图形编程功能2、 CNC系统的一般工作过程：输入、译码、刀具补偿、进给速度处理、插补、位置控制、I/O处理、显示3、 可靠性是指在规定的工作条件下，产品执行其功能的长时间稳定工作而不产生故障的能 力4、 现代数控系统都有自诊断功能，一旦数控发生故障，系统就会发出相应的报警信息，根 据这些报警信息，就可以人致判断故障的部位。

5、 系统常见的故障分类：（1）系统性故障和随机故障；（2）有显示故障利无显示故障；（3）破坏性故障和非 破坏性故障；（4）硬件故障和软件故障6、 当电池电压低于允许值吋，数控系统就会报警，这时就要采取相应措施，更换电池在 更换电池吋，一般应该在通电状态下，以保持参数不丢失第四章1、 机床对进给伺服系统的要求：位移精度高、稳定性好、调速范围宽、响应快速并无超调、低速大转矩、口J逆运行2、 进给伺服系统按调节理论分类：开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统3、 闭环伺服系统：闭环伺服系统将直线位移检测装置安装在机床的工作台上，将检测装置 测出的实际位移量或者实际所处的位置反馈给CNC装置，并与指令值进行比较，求的差值, 实现位置控制4、 检测装置是数控机床的重要组成部分检测装置的作川是检测位移和速度，发送反馈信 号，构成闭环或半闭环控制5、 数控机床上使用的检测应满足的要求：（1）准确性好，满足精度要求，工作可靠，能长期保持精度；（2）满足速度、精 度和机床工作行程的要求；（3）可靠性好，抗干扰性强，适应机床工作环境的要求；（4）使 用、维护和安装方便，成木低6、 光栅是用于数控机床的精密检测元件，是闭环系统中一种用得较多的测量装置，用作位 移或转角的测量，测量粘度可达儿微米。

7、 数控机床伺服系统授终是以位置控制为目的，对于闭环控制的私服系统，位置检测元件 的精度将直接影响到机床的位置精度目前，闭环控制的位置检测元件多用光栅尺；半闭环 控制的位置检测元件多川光电编码器8、 进给伺服系统常见的故障：超程；过载；窜动；爬行；机床振动；伺服电动机不转；位置跟随误差超差报警；漂移；冋参考点故障；伺服电动机开机后即自动旋转9、 交流伺服电动机常见的故障：（1）接线故障（如插座脱焊或端子接线松开）；（2）位置检测装置故障；（3）电动 机得电不松开、失电不吸合制动:（4）电动机失控、振动第五章1、 主轴骡动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统（CNC）的速度指 令及辅助功能指令，驱动主轴运动，进行切削加工2、 现代数控机床对主轴驱动系统的要求：（1）要求机床主轴功率不断提高；（2）恒功率范围宽；（3）耍求主轴具有四象限 驱动能力；（4）要求主轴转速范围人、调速范围宽并实现无极调速；（5）要求主轴驱动系统 有较高的传递秸度和刚度，要求传动平稳、噪声低；（6）要求主轴驱动能仃较高的过载能力;（7）加工中心上口动换刀时要求有主轴准停功能以及某些机床要具有主轴角度分度控制功 能（8）良好的抗振性和热稳定性。

3、 主轴伺服驱动系统不仅要求具有较强的位置控制能力，以实现主轴的定向准停和联动控 制功能，而且还要具有很高的速度控制能力，以实现具有高转速上限的宽范围恒功率调速4、 主轴无报警的常见故障：主轴转速不正常；主轴转速偏差太大；主轴突然停止；主轴不能停止；主轴不转5、 变频器主要分为两部分，即主电路和控制电路控制电路乂包括控制系统、键盘与显示、 内部接口及信号检测与传递、供电电源和外接端子控制等6、 过载故障包括变频过载和电机过载其可能是加速吋间太短、直流制动量过大、三相电 压不平衡、电网电压太低、负载过匝以及变频器内部的电流检测部分发牛故障而引起的误动 作等原因引起的7、 交流上轴驱动系统也有模拟式和数字式两种型式交流丄轴驱动系统由交流主轴伺服电 动机和交流主轴速度控制单元纽成第八章1、 现代数控机床的主要组成部分：（1）主传动系统，实现主运动功能；（2）进给传动系统，实现进给运动功能；（3） 机床基础部件，由床身、底座、立柱和工作台等组成，是构成机床的基础和框架，机床其他 零部件都女装或固定在基础件上，或者在它的导轨上运动；（4）实现某些辅助动作和辅助功 能的系统和装置，如口动换刀装置、液压、气动、润滑、冷却系统以及排屑、防护装置；（5） 工件实现冋转、定位的装置及附件，如数控冋转工作台；（6）特殊功能装置，如监控装置、 精度检测和加工过程图形显示等o2、 为了保证高精度、高效率加工，数控机床的机械结构特点：高刚度和高抗振性；高灵敏度；热变形小；高精度保持性；高可靠性；工艺复合 性和功能集成性。

3、 数控机床的机械故障：所谓机械故障，就是指机械系统（零件、纟II件、部件、整台设备和设备组合）I大I 偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象4、 数控机床故障的分类：数控机床的机械故障主要包括机械结构、润滑、冷却、排泄、液压、气动和防护等 装置的故障5、 高效率广范围的加工特性要求数控机床主传动系统应具有较人的变速范围，该功能主要 是靠机床主轴的传动结构（传动链）來实现6、 常见的传动方式：齿轮传动方式；带传动方式；调速电动机直接驱动主轴传动方式7、 进给系统的传动精度、灵敏度和稳定性都将直接彫响被加工件的最后轮廓精度和加工精 度8、 数控机床进给系统的机械部分主要由联轴器、减速机构（齿轮副和带轮）、滚珠丝杠螺母 副（或齿轮齿条副）、丝杠轴承和运动部件（工作台、导轨、滑座、横梁和立柱）等组成9、 在传动时，滚珠与丝杠、螺母之间基木是滚动摩擦，具有下述特点：（1）摩擦损失小，传动效率高；（2）传动灵敏，运动平稳，低速时无爬行；（3） 使用寿命长；（4）轴向刚度高；（5）具有传动的町逆性；（6）不能实现自锁；（7）制造工艺 复杂，成本高10、 导轨的类型：机床用导轨按运动部件的运动轨迹，可以分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按 导轨结合面的摩擦性，可分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。

滑动导轨乂可分为普通滑动 导轨和塑料滑动导轨11、 根据组成结构，自动换刀装置可分为冋转刀架式、转塔刀架式和带刀库式12、 刀库是用來储存加工刀具及辅助工具按结构口J分为圆盘式刀库、链式刀库、箱型刀库 和线型刀库13、故障现象原因处理方法系统压力不稳或 不能提高系统进油、冋油不畅或管路阻塞清洁阻塞部位,或调整进油回 油状态汕液使用不当或黏度过人更换合格汕液调用阀、溢流阀失灵检修或更换新阀油泵故障检修或更换油泵第七章1、 PLC、CNC和机床三者之间的信息交换包括以下四个部分：机床至PLC； PLC至机床；CNC至PLC； PLC至CNC2、 数控机床PLC的故障诊断方法：（1）根据PLC自身报警诊断故障；（2）根据报警号诊断故障；（3）根据动作顺序诊断故障；（4）根据控制对象的工作原理诊断故障；（5）根据PLC的I/O状态诊断故障;（6）通过PLC梯形图诊断故障；（7）动态跟踪梯形图诊断故障第八章1、 干扰故障：（1）电磁波T扰 各种大功率高频、中频发生装置和电火花高频电源等使用的过 程中都会产牛强烈的电磁波，这种高频辐射能量通过空间向外传播，被附近的干扰对象所吸 收2）供电线路十扰 数控系统对输入电压的变化范围都有一定的耍求，过电压 或欠电压都会引起电源电压监控报警，从而导致停机。

如果线路受到干扰，就会产牛谐波失 真，频率与相位漂移3）信号传输干扰 数控机床电气控制的信号在传递过程中若受到外界干扰,常会产生常模干扰（又称差模干扰、串模干扰）和共模干扰2、 屏蔽技术：利用导电或导磁材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，割断或削弱 干扰场的空间耦合通道，可以防止电场或磁场的耦合干扰，此方法称为屏蔽3、 机电一体化系统常用接地方式：单点接地；多点接地；复合接地；浮地4、 电磁兼容的主要内容是围绕造成干扰的三要素进行的，即电磁骚扰源、传输途径和敏感 设备。