数控机床故障诊断与维修技术

长春汽车工业高等专科学校数控机床故障诊断与维修技术绪论一、数控机床分类按加工工艺及机床用途的类型分类：金属切削类:数控车床、数控铣床、数控磨床、加工中心等金属成型类：数控压力机、数控弯管机、数控旋压机等特种加工类：电火花线切割机、数控激光加工机等测量、绘图类：三坐标测量仪、数控绘图仪等长春汽车工业高等专科学校普通型数控车床半封闭数控车床全封闭数控车床长春汽车工业高等专科学校普及型数控车床多功能数控车床普及型和多功能数控车床长春汽车工业高等专科学校立式数控铣床数控铣床龙门数控铣床卧式数控镗铣床长春汽车工业高等专科学校数控平面磨床数控万能外圆磨床数控磨床长春汽车工业高等专科学校斗笠式自动换刀立式加工中心长春汽车工业高等专科学校凸轮机械手式自动换刀立式加工中心长春汽车工业高等专科学校大型龙门式（动台）数控加工中心长春汽车工业高等专科学校带机械手链式刀库的卧式加工中心长春汽车工业高等专科学校金属成型类数控机床数控弯管机数控压力机长春汽车工业高等专科学校线切割机床电火花数控机床特种加工类数控机床长春汽车工业高等专科学校三坐标测量仪长春汽车工业高等专科学校二、数控机床的组成及功能数控系统（CNC装置）主轴驱动单元进给驱动单元数控机床辅助装置数控机床显示装置及操作面板数控机床通信装置长春汽车工业高等专科学校1.数控系统(CNC装置)进口数控系统日本的FANUC系统、三菱和安川系统等德国的SIEMENS、HEIDENHIN系统西班牙FAGOR数控系统法国NUM系统及美国ACRAMATIC系统国产数控系统广州数控系统华中数控系统航天数控系统南京数控系统长春汽车工业高等专科学校广州数控系统长春汽车工业高等专科学校FANUC数控系统西门子系统长春汽车工业高等专科学校华中数控系统长春汽车工业高等专科学校动态存储器DRAM模块FROM/SRAM模块系统ROM主轴控制模块½轴控制模块PMC控制模块系统主CPU显示控制模块¾轴控制模块1系统主CPU（安装在系统主板上）为32位/64位微处理器，新系统为奔腾CPU。2动态存储器DRAM模块系统运行时用来装载系统文件和用户文件。3FROM/SRAM模块闪存FROM用来存储系统文件和用户文件（系统梯形图和宏控制程序）。静态存储器SRAM用来存储用户文件。4系统ROM用来装载系统引导文件。5PMC控制模块6显示控制模块实现显示装置的视频信号和文字信息显示控制。7主轴控制模块实现模拟量主轴和串行数字主轴控制。8½轴、3/4轴控制模块长春汽车工业高等专科学校2、主轴驱动单元主轴放大器主轴电动机主轴传动机构主轴位置和速度检测装置主轴润滑和冷却装置长春汽车工业高等专科学校模拟量主轴放大器（变频器）主轴放大器串行主轴放大器长春汽车工业高等专科学校主轴电动机普通型和变频专用电动机串行数字主轴电动机长春汽车工业高等专科学校带传动（经过一级降速）经过一级齿轮的带传动主轴传动机构长春汽车工业高等专科学校几级降速齿轮传动主轴传动机构内装式电机主轴单元（电主轴）长春汽车工业高等专科学校电动机内装位置和速度传感器主轴位置与速度编码器主轴位置和速度检测装置长春汽车工业高等专科学校3.进给驱动单元进给伺服放大器进给伺服电动机进给传动机构进给单元的位置和速度检测装置长春汽车工业高等专科学校8.4”彩色LCD/MDI9”单色CRT/MDI分离型10.4”彩色LCD(新)分离型全键盘MDI(新)系统显示装置与MDI键盘7.2寸黑白LCD长春汽车工业高等专科学校FANUC系统标准机床操作面板数控机床厂家机床操作面板数控机床操作面板长春汽车工业高等专科学校自动换刀装置自动排削装置自动润滑装置液压站回转台和交换台数控机床辅助装置长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校RS-232异步串行数据传输系统存储卡数据的传输数据服务器的数据传输系统内置以太网数据传输长春汽车工业高等专科学校进给伺服放大器α系列伺服放大器αi系列伺服放大器长春汽车工业高等专科学校进给伺服电动机β/βi系列α/αi系列直线电动机长春汽车工业高等专科学校进给伺服电动机联轴器滚珠丝杠进给伺服电动机及传动机构长春汽车工业高等专科学校伺服电动机内装编码器独立型旋转编码器光栅尺伺服进给系统的速度/位置检测装置长春汽车工业高等专科学校三、数控机床故障诊断原则和方法（一）数控机床故障诊断原则1.先外部后内部2.先机械后电气3.先静后动4.先简单后复杂(二)数控机床的故障诊断方法1.系统报警号及系统诊断号故障诊断方法2.动态梯形图诊断法长春汽车工业高等专科学校(二)数控机床的故障诊断方法3.初始化复位法4.备件置换法5.同类对调法6.功能参数的封锁法7.使能信号的短接法8.系统故障诊断引导法9.远程诊断法长春汽车工业高等专科学校四、数控机床控制功能常用术语1.控制轴数(ControlledAxes)2.联动控制轴数(SimultaneouslyControlledAxes)3.PMC控制轴(AxiscontrolbyPMC）4.Cf轴控制(CfAxisControl）5.Cs轮廓控制(CsContouringControl）6.回转轴控制(RotaryAxisControl）7.主轴串行输出/主轴模拟输出(SpindleSerialOutput/SpindleAnalogOutput）8.主轴定向控制(OrientationControl)9.刚性攻丝(RigidTapping）长春汽车工业高等专科学校10.双位置反馈控制功能(DualPositionFeedbackControl）11.前馈控制功能(FeedForwardControl）12.反向间隙加速功能(BacklashAccelerationControl）13.静摩擦补偿功能(StaticFrictionCompensation）14.插补后加减速/插补前加减速控制功能(CuttingFeedAcceleration/DecelerationBeforeInterpolation/AfterInterpolation）15.DNC运行(DNCOperation)16.高精度轮廓控制HPCC(High-precisioncontourcontrol）