數(shù)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第二節(jié)數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)第三節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷?第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、數(shù)控機(jī)床維修管理的特點(diǎn)：選擇合理的維修方式維修方式有：事后維修、預(yù)防維修、改善維修、預(yù)知維修或狀態(tài)監(jiān)測維修、維修預(yù)防從修理費(fèi)用、停產(chǎn)損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量建立專業(yè)維修組織和維修協(xié)作網(wǎng)點(diǎn)檢管理:按有關(guān)文件的規(guī)定,對設(shè)備進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)的檢查和維護(hù)點(diǎn)檢的內(nèi)容:定點(diǎn)、定標(biāo)、定期、定項(xiàng)、定人、定法、檢查、記錄、處理、分析分類:日常點(diǎn)檢:對機(jī)床一般部件的點(diǎn)檢,處理和檢查機(jī)床在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障,由機(jī)床操作人員進(jìn)行專職點(diǎn)檢:對機(jī)床關(guān)鍵部位和重要部件按周期進(jìn)行重點(diǎn)點(diǎn)檢和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷,制定點(diǎn)檢計(jì)劃,做好診斷記錄,分析維修結(jié)果,提出改善設(shè)備維護(hù)管理的建議,由專職維修人員進(jìn)行?二、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的問題使用環(huán)境:避免陽光的直射和其他輻射避免太潮濕或粉塵過多的場所避免有腐蝕氣體的場所要遠(yuǎn)離振動大的設(shè)備電源要求:允許波動±10%有操作規(guī)程不宜長期封存不用每周通電1-2次，每次空運(yùn)行1小時(shí)左右數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護(hù)定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)定期檢查和更換直流電動機(jī)電刷經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓定期更換存儲器用電池每年更換一次電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電的狀態(tài)下進(jìn)行，以免參數(shù)丟失數(shù)控系統(tǒng)長期不用時(shí)的維護(hù)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電對于直流電動機(jī)應(yīng)將電刷取出,以免腐蝕換向器備用電路板的維護(hù)做好維修前的準(zhǔn)備工作:技術(shù)準(zhǔn)備\工具準(zhǔn)備\備件準(zhǔn)備?三、數(shù)控機(jī)床的可靠性指標(biāo)1、平均無故障時(shí)間（MeanTimeBetweenFailure）:指數(shù)控機(jī)床在兩次故障之間能正常工作的時(shí)間的平均值。（該時(shí)間越長越好）MTBF=總工作時(shí)間/總故障次數(shù)2、平均修復(fù)時(shí)間（MeanTimeToRestore）指數(shù)控機(jī)床在壽命范圍內(nèi)，每次從出現(xiàn)故障開始維修，直至能正常工作所用的平均時(shí)間。（該時(shí)間越短越好）MTTR=總故障時(shí)間/總故障次數(shù)有效度（Availability）是考核數(shù)控機(jī)床可靠性和可維修性的指標(biāo)。(A是一個(gè)小于1的數(shù)，越接近1越好。)A=MTBF/(MTBF+MTTR)?第二節(jié)數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)一、數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場維修要求現(xiàn)場維修的基本條件必要的維修工具必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的備件現(xiàn)場維修的階段劃分與工作步驟維修中的元器件替代二、必要的維修用器具測量儀器、儀表萬用表邏輯測試筆和脈沖信號筆使用TTL和CMOS邏輯電平通用型示波器頻帶寬度為10~100MHZ范圍內(nèi)的雙通道示波器測電平、脈沖上下沿、脈寬、周期、頻率、兩信號的相位和電平幅度的比較?PLC編程器IC測試儀離線快速測試集成電路的好壞IC在線測試儀在線對電路板上的芯片直接進(jìn)行功能、狀態(tài)和外特性測試，確認(rèn)其邏輯功能是否失效短路追蹤儀邏輯分析儀專門用于測量多路數(shù)字信號的測試儀器，可同時(shí)顯示8、16、64個(gè)通道的邏輯方波信號維修工具電烙鐵吸錫器螺絲刀鉗類工具扳手其他化學(xué)用品松香、純酒精、清潔觸點(diǎn)用噴劑、潤滑油?三、必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備數(shù)控裝置部分PLC裝置部分PLC裝置及其編程器的連接、編程、操作方面的技術(shù)說明書PLC用戶程序清單或梯形，I/O地址及意義清單、報(bào)警文本及PLC的外部連接圖伺服單元進(jìn)給和主軸伺服單元原理、連接、調(diào)整和維修方面的技術(shù)說明書包括：伺服單元的電氣原理圖、接線圖、故障的報(bào)警顯示、重要的調(diào)整點(diǎn)和測試點(diǎn)，伺服單元參數(shù)的意義和設(shè)置機(jī)床部分機(jī)床安裝、使用、操作和維修的技術(shù)說明機(jī)床的操作面板布置及其操作說明機(jī)床電氣原理圖、布置圖、接線圖液壓回路圖和氣動回路圖其他元器件技術(shù)資料——元器件清單、備件清單、通用元器件手冊數(shù)據(jù)程序備份故障維修記錄?四、維修中注意事項(xiàng)從數(shù)控系統(tǒng)中取下某電路板時(shí)，應(yīng)記錄相對應(yīng)的位置和連接的電纜號電路板上刷有阻焊膜，不要任意鏟除；測線路間阻值時(shí)，先切斷電源。每測一處均應(yīng)紅黑筆對調(diào)一次，以阻值大的為參考值不應(yīng)隨意切斷印刷電路在無把握確定某一元件為故障元件時(shí)，不要隨意拆卸，更換故障元件時(shí)避免同一焊點(diǎn)的長時(shí)間加熱和對故障元件的硬取查清電路板的電源配置及種類，按檢測需要，采取局部供電或全部供電?第三節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷一、故障分類有報(bào)警顯示的故障硬件報(bào)警顯示的故障:各單元裝置上的報(bào)警燈軟件報(bào)警顯示故障:CRT顯示器上顯示出來的報(bào)警號報(bào)警信息來自NC的報(bào)警和來自PLC的報(bào)警存儲器報(bào)警過熱報(bào)警伺服系統(tǒng)報(bào)警軸超程報(bào)警程序出錯(cuò)報(bào)警主軸報(bào)警過載報(bào)警斷線報(bào)警無報(bào)警顯示的故障無任何硬件或軟件的報(bào)警顯示,分析難度較大?二、故障診斷原則先外部后內(nèi)部外部的行程開關(guān)、按鈕開關(guān)、液壓氣動元件、印刷電路板間的連接部位，接觸不良，是產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床故障的重要因素盡量避免隨意地啟封、拆卸，以避免擴(kuò)大故障，降低機(jī)床性能先機(jī)械后電氣機(jī)械故障容易察覺大部分故障是機(jī)械部件失靈造成的先靜后動不盲目動手了解故障發(fā)生的過程及狀態(tài)查閱說明書、系統(tǒng)資料先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，觀察、分析確認(rèn)無惡性故障或破壞性故障，方可給機(jī)床通電，進(jìn)行動態(tài)觀察檢驗(yàn)和測試惡性故障或破壞性故障先排除故障才通電診斷先公用后專用如CNC、PLC、電源、液壓等公用部分先簡單后復(fù)雜先一般后特殊?三、故障自診斷技術(shù)CNC系統(tǒng)的自診斷：向被診斷的部件或裝置寫入一串成為測試碼的數(shù)據(jù)，然后觀察系統(tǒng)相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)（校驗(yàn)碼），根據(jù)事先已知的測試碼、校驗(yàn)碼與故障的對應(yīng)關(guān)系，通過對觀察結(jié)果的分析以確定故障。開機(jī)運(yùn)行，自動診斷整個(gè)硬件系統(tǒng)，為正常工作做好準(zhǔn)備發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，自動進(jìn)入自診斷狀態(tài)，經(jīng)故障檢測定位報(bào)警啟動診斷：從通電開始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止診斷的內(nèi)容：系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件系統(tǒng)的配置如：外設(shè)接口、RAM、ROM啟動診斷過程不結(jié)束，系統(tǒng)不能投入運(yùn)行?在線診斷通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對CNC系統(tǒng)本身及與CNC裝置相連的各個(gè)進(jìn)給伺服單元、伺服電動機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動機(jī)、外圍設(shè)備等進(jìn)行自動診斷、檢查只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止

離線診斷：用離線診斷軟件，一般與CNC系統(tǒng)控制軟件裝在CNC系統(tǒng)中，可調(diào)用，在CRT上觀察診斷結(jié)果。?四、故障診斷方法觀察檢查法直觀檢查法預(yù)檢查電源檢查熔絲熔斷熔絲不斷，輸出無電壓電源輸出電壓不準(zhǔn)開關(guān)電源發(fā)出重復(fù)的“滴嗒”響聲接地檢查與插頭、連接電纜檢查機(jī)床數(shù)據(jù)檢查功能程序測試法PLC程序法修改狀態(tài)識別法接口信號法試探交換法?故障：不能聯(lián)機(jī)?故障：急停、超程故障?故障：聯(lián)機(jī)正常，但三個(gè)進(jìn)給軸不能執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動?故障：只出現(xiàn)一個(gè)軸或二個(gè)軸不執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動?故障：主軸正、反轉(zhuǎn)都不執(zhí)行?故障：主軸某方向不轉(zhuǎn)?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；每一個(gè)程序指令有程序段號和若干個(gè)指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復(fù)使用；最后一個(gè)程序段由指令代碼M02作為程序結(jié)束標(biāo)志。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運(yùn)行加工程序之前，必須通過參數(shù)設(shè)置對機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進(jìn)行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數(shù)主要有以下內(nèi)容：①基本設(shè)置設(shè)置可修改的基本參數(shù)。②刀具設(shè)置設(shè)置刀具編號、類型和刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)。③軸參設(shè)置設(shè)置和查看坐標(biāo)軸參數(shù)。④工件坐標(biāo)設(shè)置設(shè)置G54—G59等工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)。⑤PLC設(shè)置用于查看