1、常见故障和排除常见故障和排除数控机床是一种技术复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因一般都比较复杂，这给故障诊断和排除带来不少困难。为了便于故障分析和处理，本章按故障部件、故障性质及故障原因等对常见故障作如下分类。 按数控机床发生故障的部件分类 按数控机床发生的故障性质分类 按故障发生后有无报警显示分类 按故障发生的原因分类 按数控机床发生故障的部件分类 主机故障。数控机床的主机部分，主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压。气动与防护等装置。常见的主机故障有：因机械安装、调试及操作使用不当等原因引起的机械传动故障与导轨运动摩擦过大故障。故障表现为传动噪声大，加工精度差， 运行阻力大. 例如：轴向
2、传动链的挠性联轴器松动，齿轮、丝杠与轴承缺油，导轨塞铁调整不当，导轨润滑不良以及系统参数设置不当等原因均可造成以上故障。尤其应引起重视的是，机床各部位标明的注油点（注油孔）须定时、定量加注润滑油（剂），这是机床各传动链正常运行的保证。另外，液压、润滑与气动系统的故障现象主要是管路阻塞和密封不良，因此，数控机床更应加强治理和根除三漏现象发生。电气故障。 电气故障分弱电故障与强电故障。弱电部分主要指CNC装置、 PLC控制器、 CRT显示器以及伺服单元、输入、输出装置等等电子电路，这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要是指上述各装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接
3、组件等等发生的故障。常见的软件故障有：加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的电路。这部分的故障十分常见，必须引起足够的重视。 返回 按数控机床发生的故障性质分类 系统性故障。系统性故障，通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象极为常见。例如：液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时，必然会发生液压报警使系统断电停机；又如：润滑、冷却或液压等系统由于管路泄漏引起油标下降到使用限值必然会发生液位报警
4、使机床停机；再如：机床加工中因切削量过大达到某一限值时必然会发生过载或超温报警，致使系统迅速停机。因此，正确的使用与精心维护是杜绝或避免这类系统性故障发生的切实保障。随机性故障。 随机性故障，通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。有的文献上称此为“软故障”。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次。因此，随机性故障的原因分析与故障诊断较其它故障困难得多。一般而言，这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等诸因素有关。例如：接插件与连接组件因疏忽未加锁定，印刷电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱，继电器触
5、点、各类开关触头因污染锈蚀以及直流电机碳刷不良等所造成的接触不可靠等。另外，工作环境温度过高或过低、湿度过大、电源波动与机械振动、有害粉尘与气体污染等原因均可引发此类偶然性故障。因此，加强数控系统的维护检查，确保电气箱门的密封，严防工业粉尘及有害气体的侵袭等，均尽可能避免此类故障隐患的发生。 返回 按故障发生后有无报警显示分类 有报警显示的故障这类故障又可分为硬件报警显示与软件报警显示两种。（1）硬件报警显示的故障硬件报警显示通常是指各单元装置上的警示灯（一般由LED发光管或小型指示灯组成）的指示。在数控系统中有许多用以指示故障部位的警示灯，如控制操作面板、位置控制印刷线路板、伺服控制单元、主
6、轴单元、电源单元等部位以及光电阅读机、穿孔机等外设装置上常设有这类警示灯。一旦数控系统的这些警示灯指示故障状态后，借助相应部位上的警示灯均可大致分析判断出故障发生的部位与性质，无疑给故障分析诊断带来极大方便。因此，维修人员日常维护和排除故障时应认真检查这些警示灯的状态是否正常.（2）软件报警显示故障软件报警显示通常是指CRT显示器上显示出来的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，即按故障的级别进行处理，同时在CRT上以报警号形式显示该故障信息。这类报警显示常见的有：存储器警示、过热警示、伺服系统警示、轴超程警示、程序出错警示、主轴警示、过载警示以及断线警示等等，通常，少
7、则几十种，多则上千种，这无疑为故障判断和排除提供极大的帮助。上述软件报警有来自NC的报警和来自PLC的报警，前者为数控部分的故障报警，可通过所显示的报警号，对照维修手册中有关NC故障报警及原因方面内容，来确定可能产生该故障的原因。后者PLC报警显示由PLC的报警信息文本所提供，大多数属于机床侧的故障报警，可通过所显示的报警号，对照维修手册中有关PLC故障报警信息、PLC接口说明以及PLC程序等内容、检查PLC有关接口和内部继电器状态，来确定该故障所产生的原因。通常，PLC报警发生的可能性要比NC报警高得多。 无报警显示的故障这类故障发生时无任何硬件或软件的报警显示，因此分析诊断难度较大。例如：
8、机床通电后，在手动方式或自动方式运行X轴时出现爬行现象，无任何报警显示。又如机床在自动方式运行时突然停止，而CRT显示器上无任何报警显示。还有在运行机床某轴时发生异常声响，一般也无故障报警显示等等。一些早期的数控系统由于自诊断功能不强；尚未采用PLC控制器，无PLC报答信息文本，出现无报警显示的故障情况会更多一些。对于无报警显示故障，通常要具体情况具体分析，要根据故障发生的前后变化状态进行分析判断。例如：上述X轴在运行时出现爬行现象，可首先判断是数控部分故障还是伺服部分故障。具体做法是：在手摇脉冲进给方式中，可均匀地旋转手摇脉冲发生器，同时分别观察比较CRT显示器上Y轴、z轴与X轴进给数字的变
9、化速率。通常，如数控部分正常，一个轴的上述变化速率应基本相同，从而可确定爬行故障是X轴的伺服部分或是机械传动所造成。有关伺服系统进一步检查可参阅本篇第4章的“交换法”和“隔离法”。返回 按故障发生的原因分类 数控机床自身故障 这类故障的发生是由于数控机床自身的原因引起的，与外部使用环境条件无关。数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障，但应区别有些故障并非本身而是外部原因所造成。 数控机床外部故障 这类故障是由于外部原因造成的。例如：数控机床的供电电压过低，波动过大，相序不对或三相电压不平衡；周围的环境温度过高，有害气体、潮气、粉尘侵入；外来振动和干扰，如电焊机所产生的电火花干扰等等均有可能使
10、数控机床发生故障。还有人为因素所造成的故障，如操作不当，手动进给过快造成超程报警，自动切削进给过快造成过载报警，又如操作人员不按时按量给机床机械传动系统加注润滑油，易造成传动噪声或导轨摩擦系数过大，而使工作台进给电机超载。据有关资料统计，首次采用数控机床或由不熟练工人来操作，在使用第一年内，由于操作不当所造成的外部故障要占三分之一以上。除上述常见故障分类外，还可按故障发生时有无破坏性来分，可分为破坏性故障和非破坏性故障；按故障发生的部位分，可分为数控装置故障，进给伺服系统故障、主轴系统故障、刀架、刀库、工作台故障等等。 故障自诊断技术是当今数控系统一项十分重要的技术，它的强弱是评价系统性能的一
11、项重要指标。随着徽处理机技术的快速发展，数控系统的自诊断能力越来越强，从原来简单的诊断朝着多功能和智能化方向发展。其报警种类，由10种到20种，现在已有达到几千种的。当数控系统一旦发生故障，借助系统的自诊断功能，往往可以迅速、准确地查明原因并确定故障部位。因此，对维修人员来说，熟悉和运用系统的自诊断功能是十分重要的。 目前国内使用的各种数控系统的自诊断方法虽各有特色。但都是利用数控装置中的计算机、运行诊断软件来进行各种测试。常用的自诊断方法归纳起来一般可分三种。下面我们将结合维修实例分别介绍三种自诊断方法在维修中的应用。 第一章 开机自诊断 每当数控系统通电开始，系统内部自诊断软件对系统中最关
12、键的硬件和控制软件，如装置中CPU、 RAM、 ROM等芯片，MDI、CRT、IO等模块及监控软件、系统软件等逐一进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。一旦检测通不过，即在CRT上显示报警信息或报警号，指出哪个部分发生了故障。只有当全部开机诊断项目都正常通过后，系统才能进入正常运行准备状态。开机诊断通常在一分钟内结束，有些采用硬盘驱动器的数控系统，如SINUMER1K 840C系统因要调用硬盘中的文件，时间要略长一些。上述开机诊断有些可将故障原因定位到电路板或模块上，有些甚至可定位到芯片上，如指出哪块EPROM出了故障，在不少情况下仅将故障原因定位在某一范围内，维修人员需要通过维修手册中所
13、指出的有关数种可能造成的原因及相应排除方法中找到真正的故障原因并加以排除。 例如：日本东芝机械公司的TOSNUC一600系统，开机通电后，逐一进行以下自诊断检查，并且一一在CRT上显示出来，如图1.3-1所示。当显示始终停止在某行上，不能继续向下显示时，表示该项自诊断通不过。诊断内容如下：看通不过，此项目诊断结果后显示下: 显示主CPU软件版本；CRT及键盘检查，诊断ZDC2电路板是否正常；磁泡存储器检查，诊断ZBM1电路板是否正常；参数装载，将系统参数、设定参数从磁泡存储器中读入RAM,并进行检查。如通不过，此项自诊断结束后显示下列报警号： 8-003系统参数异常 1-008设定参数异常 1
14、一012磁泡存储器异常系统ROM检查，诊断ZPUI电路板上EPROM中的系统程序，每片EPROM内容的检查总和是否改变；伺服CPU检查，诊断ZSU2电路板是否正常；PLC检查，诊断ZPC2、 ZMS2电路板是否正常。 以上是一个典型的开机自诊断实例。从上例中可以看出，开机自诊断对数控系统的最重要部分计算机主柜上的电路板进行检查，以确定哪块电路板出了故障。这类故障如果采用人工检查方法往往是很难找到，除非有一套备用电路板逐一调换试验。 在对数控系统进行维修时，维修人员应了解该系统的自诊断能力，所能检查的内容及范围，做到心中有数。在遇到级别较高的故障报警时，可以关机，重新开机，让系统再进行开机自诊断
15、，检查数控系统这些关键部分是否正常。下面举两个维修实例介绍开机自诊断功能在排除系统故障中的应用。 例1日本田中公司制造的KT610B-01型数控火焰切割机，采用FANUC-6M系统。 故障现象：每次系统通电进行开机诊断时，CRT上出现SYSTEM ERRER 901”，主板上4位发光管状态为：0（正常状态为），数控系统不能进入正常工作状态。 分析诊断：维修手册中，900908号报警为磁泡驱动器故障，其中901号报警为开启电源后，系统没有立即检测磁泡初始点。磁泡驱动器类故障可先对磁泡存储器重新进行初始化，不用先急于调换BMU磁泡存储器电路板。 故障排除按维修手册中规定的磁泡存储器初始化步骤进行重
16、新初始化操作。 初始化完成后，系统断电再开，开机诊断时不再出现901报警号。磁泡存储器重新初始化之后，原来所存内容丧失，因此，将设定参数，系统参数、宏指令程序及零件程序等重新设置或输入。这时，系统恢复了正常。 例2由意大利F90钻床改制的大型数控导轨钻床，采用FANUC-6M系统。 故障现象：每次系统通电，进行开机诊断时，CRT上出现“SYSTEM ERRER 908”，系统不能进入正常工作状态。 分析诊断：908号报警为磁泡驱动器软件奇偶校验错故障。如上一例那样，先对磁泡存储器重新进行初始化。然而，故障仍存在。将备用BMU磁泡存储器板调上，调前先将备板的坏环信息记下。以便对其进行初始化时输入
17、新的坏环信息。调上备板并进行初始化后，故障仍然存在。可见，故障原因不在BMU板上。后从故障记录上发现，该机在频繁出现908号时，曾在CRT上偶尔出现过一次081号ROM故障报警，因此，可调ROM或ROM板的方法来排除故障疑点。 故障排除：将备用ROM电路板与原ROM板调换。调换之后故障消除。 以上维修实例表明，开机自诊断可保证所检测重要部件的可靠性，一旦发生故障，马上禁止运行。同时，为维修人员迅速排除一些疑难故障提供帮助。然而，目前一些数控系统的自诊断尚存在局限性，不可能将全部故障原因100准确定位到一个具体的模块上。因此，维修人员要思路开阔，不放过任一故障疑点，逐一排除，最终找出故障真正原因
18、。本人有一套加工中心复习题请各位给出答案1、一对啮合的标准直齿圆柱齿轮，其( )一定相切。A、齿顶圆 B、分度圆 C、齿根圆 D、齿顶高2、为了保证同一规格零件的互换性，对其有关尺寸规定的允许变动的范围叫做尺寸的( )。A、上偏差 B、下偏差 C、公差 D、基本偏差3、孔和轴各有( )个基本偏差。 A、20 B、28 C、18 D、26 4、l50mm：游标卡尺，游标(副尺)上50小格与尺身(主尺)上( )mm对齐。A、49 B、39 C、19 D、595、用百分表测量平面时，触头应与平面( )。 A、倾斜 B、垂直 C、水平 D、平行6、淬火的目的是将( )体的钢件淬成马氏体。A、珠光 B、
19、奥氏 C、铁素 D、渗碳7、中温回火的温度是( )。A、50100 B、100200 C、250500 D、5006008、在钻孔中，夹紧力作用的方向，应与钻头轴成( )。A、垂直 B、平行 C、倾斜 D、以上都错9、下面的量具属于专用量具的是( )。A、千分尺 B、万能量角器 C、量块 D、卡规10、千分尺的制造精度分为O级和I级两种， O级精度( )。A、最高 B、最底 C、中等 D、以上都错1l、 15 0mm游标卡尺表示该量具的总误差值为( )mm。A、002 B、002 C、005 D00512、完整的计算机系统由( )两大部分组成。A、应用软件和系统软件 B、随机存储器和只读存储器
20、C、硬件系统和软件系统 D、中央处理器和外部设备13、计算机中的CPU是( )的简称。A、控制器 B、中央处理器C、运算器 D、软盘驱动器14、要实现棘轮的转向大小可以任意改变，应选用( )。A、双向或对称爪棘轮机构 B、双动式棘轮机构C、摩擦式棘轮机构 D、防止逆转棘轮机构15、液压传动的特点有( )。A、单位重量传递的功率较小B、易于实现远距离操作和自动控制C、传动准确效率高D、不可作无级调速，变速变向困难16、液压系统中静止油液中的压力特征有( )。A、任何一点所受的各个方向的压力都相等B、油液压力作用的方向不总是垂直指向受压表面C、密闭容器中液油，其压力值处处不相等D、压力的建立比较缓
21、慢1了、材料在高温下能够保持其硬度的性能是( )。A、硬度 B、耐磨性 C、耐热性 D、工艺性18、在切削用量中，影响切削温度的主要因素是( )。A、切削深度 B、进给量 C、切削速度 D、切削力19、在切削加工过程中，用于冷却的切削液是( )。A、水溶液 B、切削油 C、煤油 D、乳化液20、数字控制是用( )信号进行控制的一种方法。A、模拟化 B、数字化C、一般化 D、特殊化2l、逐点比较法插补最大误差不超过( )个脉冲当量。A、05 B、1 C、2 D、322、开环控制系统是指不带( )的控制系统。A、数控 B、伺服 C、测量D、反馈23、照物体生成的方法不同，实体建模的方法可分为体素法
22、和( )两种。A、扫描法 B、几何法 C、轮廓线法 D、以上皆错24、计算机绘图系统按其工作方式可分为静态自动绘图系统和( )系统。A、数据绘图系统 B投影绘图系统C、动态交互式绘图系统。 D、以上皆错25、主机、外存贮器、输入输出设备属于计算机系统的( )。A、部件 B、软件 C、硬件 D、以上皆错 26、数控机床的环境温度应低于( )。A、40 C B、30C C、500 C D、60 C27、数控机床的环境相对湿度不超过( )。A、80 B、50 C、70 D、6028、数控机床自动化加工是以( )指令信息实现的。A、处理 B、计算 C、执行 D、控制29、加工中心与数控铣床和数控镗的主
23、要区别是：( )。A、是否有自动排屑装置 B、是否有刀库和换刀机构C、是否有自动冷却装置 D、是否具有三轴联动功能30、对数控铣床坐标轴最基本的要求是( )轴控制。A、 2 B、 3 C、4 D、 53l、刀具补偿包括长度补偿和( )补偿。A、径向 B、直径 C、轴向 D、以上均错32、机械加工的基本时间是指( )。A、作业时间 B、劳动时间C、机动时间 D、以上皆错33、更换刀具所消耗的时间，属于( )时间。A、辅助 B、布置工作地C、准备与终结 D、以上皆错34、成批生产中，批量越小，分摊蓟每个零件上的准备与终结时间就越(A、多 B、少 C无关 D、以上皆错35、YG3牌号的硬质合金刀具适
24、合加工( )材料。A、精加工钢件 B、粗加工有色金属C、巳精加工铸件 D、 以上皆错36、夹具中的( )装置，用于保证工件在夹具中的既定位置在加工过程中不变。A、定位 B、夹紧 C、辅助 D、以上皆错37、切削温度是指( )表面的平均温度。A、切削区域 B、工件 C、切屑 D、刀具38、千分尺用于测量工件的( )。A、外径尺寸 B、阶台轴的同轴度C、外径的直线度 D、以上皆错39、MASTERCAM软件是属于( )。A、支撑软件 B、应用软件C、系统软件 D、以上皆错40、线框建模的特点是( )。A、 所需信息小、运算简单、对硬件要求高：B、 所需信息小、运算简单、所占存贮空间较小：C、所需信
25、息小、运算简单、对软件要求不高。D、以上皆错4l、能模仿人类专家进行思维与决策的系统是( )系统。A、自动型 B、交互型 C、智能型 0以上皆错42、采用半径编程方法填写圆弧插补程序段时，当其圆弧所对应的圆心角( ) 180度时，该半径R取负值。A、大于 B、小于C、大于或等于 D、小于或等于43、在编程中，为使程序简洁，减少出错几率，提高编程工作的效率，总是希望以( )的程序段数实现对零件的加工。A、最少 B、较少 C、较多 D、最多44、程序复制的符号(键)为( )。A、DEL B、COPY C、MON D、AuTo45、( )符号的意义为“复位”。A、DEL B、COPY C、RESET
26、 D、AuTo46、 在XY平面上，某圆弧圆心为(0，0)，半径为80，如果需要刀具从(80、0)沿该圆弧到达(0，80)点程序指令为：( )。A、G02 XOY80180.0 F300 B、G03 XOY80I-800 F300C、G02 X8O.Y0.J800 F300 D、G03 X80Y0J-800 F30047、 在XY平面上，某圆弧圆心为(0，0)，半径为80，如果需要刀具从(80， 0)沿该圆弧到达(0，-80)点程序指令为：( )。A、G90G03X800 Y0. R800 F300； B、G90G02XOY-800 R800 F300；C、G90G03X800Y0 . F30
27、0； D、G90G02XOY-800 F300；48、在XY平面上，某圆弧圆心为(0，0)，半径为80，如果需要刀具从(80，0)，沿该圆弧到达(0，-80)点程序指令为：( )。A、G02 X0Y01800 F300； B、G03 X80Y0I800 F300；C、G02 X80Y0了800 F300； D、G02 X0Y80I800 F300；49、开式滑动轴承特点有( )。A、结构简单，制造成本比整体式低 B、应用不广泛C、摩损后可调整间隙D、装拆不便 50、液压系统的控制元件是( )。A、油箱和油器 B、液压 C、液压缸 D、液压阀51、油液流经五分支管道时，横截面大通过的流量和横截面
28、小通过的流量是 ( )。 A、前者比后者大 B、前者比后者小C、有时大有是小 D、相等的52、ISO标准规定增量尺寸方式的指令为( )。A、G90 B、G91 C、G92 D、G9353、进给功能宇F后的数字表示( )。A、每分钟进给量(mmmin) B、每秒钟进给量(mms)C、每转进给量(mmr) D、螺纹螺距54、 数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用( )的原则编写程序。A、刀具固定不动，工件移动B、工件固定不动，刀具移动C、分析机床运动关系后再根据实际情况D、不能确定时，不能编程55、辅助功能M03代码表示( )。A、程序停止 B、切
29、削液开 C、主轴停止 D、主轴顺时转动56、在加工中心中，通常机器应该单独连接到独立的( )。A、电源开关 B、电动机 C、接地棒 D、变压器57、不要用( )的手去触摸开关，否则会受到电击。A、干燥 B、潮湿 C、干净 D、戴手套58、操作人员确认符合开机的条件后可启动机床，并且使机床空运转( )左右。A、5分钟 B、60分钟 C、2小时 D、3小时59、切削速度的计算公式为V=( )。A、 dn1000 B、 amaw2 C、 dn10060、在万能加工中心上，零件经过一次装夹后能完成对( )面的加工。A、3 B、4 C、5 D、661、下列( )指令是不能指令偏置轴的。A、G18 B、0
30、20 C、017 D、G1962、下列( )指令不能取消刀具补偿。A、G49 B、G40 C、H00 D、G42 63、在CNC的偏置寄存器中，刀具补偿的偏置最多可以设定( )个。A、30 B、29 C、31 D、3264、偏置量可设定值的范围为( )。A、0+/-99999mm B、0+/-999999mmC、0999999mm D、0-999999mm65、偏置XY平面由( )指令执行，A、G17 B、Gi8 C、G19 D、G2066、取消刀具半径补偿的指令为( )。A、049 B、G44 C、G40 D、G4367、平面的切换必须在( )方式中进行。A、偏置 B、偏置或取消偏置C、取消
31、偏置 D、两者均不是68、在下列的( )操作中，不能建立机械坐标系。A、复位 B、原点复归C、手动返回参考点 D、G28指令69、下列哪一个指令不能设立工件坐标系( )。A、G54 B、G92 C、G55 D、G9170、执行G53时，下列( )是错误的。A、取消刀具半径补偿 B、刀具长度补偿C、取消刀具位置偏置 D、不取消任何补偿71、通过刀具的当前位置来设定工件坐标系时用( )指令实现。A、G54 B、G55 C、G92 D、G5272、取消工件坐标系的零点偏置，下列( )指令不能达到目的。A、M30 B、M02 C、G52 X0 Y0 Z0 D、M0073、数控系统由数控装置、伺服系统、( )组成。A、反馈系统 B、驱动装置 C、执行装置 D、检测装置74、以下选项中，( )不能提高数
