机电工程学院：《数控机床故障诊断与维修》课程电子教案（PPT教学课件，讲稿，共六章）

数控机床故障诊断与维修 机电工程学院 数控技术系

数控机床故障诊断与维修 机电工程学院 数控技术系

第一章绪论 数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置 检测反馈装置和机床本体四大部分组成, 再加上程序的输入输出设备、可编程控制 器、电源等辅助部分。 数控装置(数控系统的核心)由硬件 和软件部分组成,接受输入代码经缓存 译码、运算插补)等转变成控制指令,实 现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制

第一章 绪论 一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、 检测反馈装置和机床本体四大部分组成， 再加上程序的输入/输出设备、可编程控制 器、电源等辅助部分。 1. 数控装置(数控系统的核心)由硬件 和软件部分组成，接受输入代码经缓存、 译码、运算插补）等转变成控制指令，实 现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制

数控机床的组成 2.伺服驱动装置是数控装置和机床主机之 间的联接环节,接受数控装置的生成的进给信号, 经放大驱动主机的执行机构,实现机床运动 3.检测反馈装置是通过检测元件将执行元 件(电机、刀架)或工作台的速度和位移检测出 来,反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4.机床本体是数控机床的机械结构件(床身 箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等

一、数控机床的组成 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之 间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号， 经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。 3. 检测反馈装置是通过检测元件将执行元 件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出 来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 机床本体是数控机床的机械结构件（床身 箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等

数控机床故障诊断 1故障的基本概念 故障数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断一在数控机床运行中,根据设备的 故障现象,在掌握数控系统各部分工作原理的前 提下,对现行的状态进行分析,并辅以必要检测 手段,査明故障的部位和原因。提出有效的维修 对策

二、数控机床故障诊断 1.故障的基本概念 故障—数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断—在数控机床运行中，根据设备的 故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前 提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测 手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修 对策

数控机床故障诊断 2故障的分类 1)从故障的起因分类 关联性故障—和系统的设计、结构或性能等 缺陷有关而造成(分固有性和随机性)。 非关联性故障一和系统本身结构与制造无关 的故障。 2)从故障发生的状态分类 突然故障一发生前无故障征兆,使用不当。 渐变故障发生前有故障征兆,逐渐严重

二、数控机床故障诊断 2.故障的分类 1）从故障的起因分类 关联性故障—和系统的设计、结构或性能等 缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。 非关联性故障—和系统本身结构与制造无关 的故障。 2）从故障发生的状态分类 突然故障—发生前无故障征兆，使用不当。 渐变故障—发生前有故障征兆，逐渐严重

3)按故障发生的性质分类 软件故障程序编制错误、参数设置 不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障—电子元器件、润滑系统 限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损 坏造成。 干扰故障—由于系统工艺、线路设计 电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣 变化而产生

3）按故障发生的性质分类 软件故障—程序编制错误、参数设置 不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障—电子元器件、润滑系统、 限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损 坏造成。 干扰故障—由于系统工艺、线路设计、 电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣 变化而产生

4)按故障的严重程度分类 危险性故障一数控系统发生故障 时,机床安全保护系统在需要动作时, 因故障失去保护动作,造成人身或设 备事故。 安全性故障机床安全保护系统 在不需要动作时发生动作,引起机床 不能起动

4）按故障的严重程度分类 危险性故障—数控系统发生故障 时，机床安全保护系统在需要动作时， 因故障失去保护动作，造成人身或设 备事故。 安全性故障—机床安全保护系统 在不需要动作时发生动作，引起机床 不能起动

3.数控系统的可靠性 数控机床除了具有高精度、高效率和 高技术的要求外,还应该具有高可靠性。 衡量的指标有: MTBF平均无故障时间 MTTR排除故障的修理时间 平均有效度A: AEMTBF/ (MTBF+MTTR)

3. 数控系统的可靠性 数控机床除了具有高精度、高效率和 高技术的要求外，还应该具有高可靠性。 衡量的指标有： MTBF—平均无故障时间 MTTR—排除故障的修理时间 平均有效度A： A=MTBF/（MTBF+MTTR）

数控设备使用寿命一故障频率曲线 T2 T3 设备使用寿命 图02设备使用寿命故障频率曲线

数控设备使用寿命—故障频率曲线

4.数控机床维修的特点 1)数控机床是高投入、高精度、高效 率的自动化设备; 2)一些重要设备处于关键的岗位和工 序,因故障停机时,影响产量和质量; 3)数控机床在电气控制系统和机械结 构比普通机床复杂,故障检测和诊断有 定的难度

4. 数控机床维修的特点 1）数控机床是高投入、高精度、高效 率的自动化设备； 2）一些重要设备处于关键的岗位和工 序，因故障停机时，影响产量和质量； 3）数控机床在电气控制系统和机械结 构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一 定的难度