目视看板课件

故障排除应遵循的原则

1. 先方案后操作

维护维修人员碰到机床故障后,应先静下心来,考虑好解决方案后再动手.维修人员本身要做到先静后动,不可盲目动手,应先循问机床操作人员故障发生的过程及状态,阅读机床说明书和图样资料后,方可动手查找和处理故障.如果盲目碰这敲那,连此断彼,往往徒劳无功,甚至破坏现场,导致误判,或者引入新的故障甚至导致更严重的后果. 2. 先检查后通电

确定方案后,对有故障的机床要秉承”先静后动”的原则,先在机床断电的静止状态下,通过观察、测试、分析，确认为非恶性循环性故障或非破坏性故障后，方可给机床通电；在运行的工况下，进行动态地观察、检验和测试，查找故障。对恶性的破坏性故障，必须先排除危险后方可通电，在运行的工况下进行动态诊断。 3．先软件后硬件

当发生故障的机床通电后，应先检查数控系统的软件工作是否正常。有些故障可能是软件的参数丢失，或者是操作人员的使用方式、操作方法不当造成的。切忌一上来就大拆大牛卸，以免造成更严重的后果。 4.先外部后内部

数控机床是机械、液压、电气等一体化的机床，故其故障必然要从机械、液压、电气这三个方面综合反映出来。在检修数控机床时，要求维修人员遵循“先外部后内部”的原则，即当数控机床发生故障后，

维修人员应先采望、闻、听、问等方法，由外向内逐一进行检查。例如，在数控机床中，外部的行程开关、按钮开关、液压气动元件的连接部位，印制电路板插头座、边缘接插件与外部或相互之间的连接部位，电控柜插座或端子板这些机电设备之间的连接部位，因其接触不良造成信号传递失真是造成数控机床故障的重要因素。此外，由于在工业环境中，温度、湿度变化较大，油污或粉尘对元件及线路板的污染和机械振动等，都会对信号传送通道的接插件部位产生严重影响。在检修中要重视这些因素，首先检查这些部位就可以迅速排除较多的故障。另外，尽量避免随意启封、折卸。不适当的大折大卸，往往会扩大故障，使数控机床丧失精度，降低性能。 5.先机械后电气

由于数控机床是一种自动化程度高且技术较复杂的先进的机械加工设备，一般来讲，机械故障较易察觉，而数控系统故障的诊断难度要大些。“先机械后电气”的原则就是指在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否正常，行程开关是否灵活，气动液压部分是否正常等。从经验来看，大部分数控机床的故障是由机械动作失灵引起的。所以，在故障检修之前应首先逐一排除机械性的故障，这样可以达到事半功倍的效果。 6.先公用后专用

公用性的问题往往会影响到全局，而专用性的问题只影响局部。例如，数控机床的几个进给轴都不能运动时，应先检查各轴公用的CNC,PLC,电源，液压等部分并排除故障，然后再设法解决某轴的局部问题。再

如，电网或主电源故障是全局性的，因此一般应首先检查电源部分，看看保险丝是否正常，直流电压输出是否正常等。总之，只有先解决影响面大的主要矛盾，局部的、次要的矛盾才有可能迎刃而解。 7.先简单后复杂

当出现多种故障相互交织掩盖且一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中，难度大的问题也可能变得容易，或者在排除简易故障时受到启发，对复杂故障的认识更为清晰，从而也就有了解决的办法。 8.先一般后特殊

在排除某一故障时，要 考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。例如，当数控车床Z轴回零不准时，常常是由降速挡块位置变动造成的。一旦出现这一故障，应先检查该挡块位置。在排除这一故障常见的可能性之后，再检查脉冲编码器及位置控制等其他环节。

总之，在数控机床出现故障后，要视故障的难易程度以及故障是否属于常见性故障，合理采用不同的分析问题和解决问题的方法。

数控机床的故障检查方法

1. 直观法

这是一种最基本的方法。维修人员通过对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，以及认真查看系统的每一处，往往可

将故障范围缩小到一个模块或一块印制电路板上。这就要求维修人员具有丰富的实践经验，要有多学科的较宽的知识面和综合判断能力。 2. 自诊功能法

现代的数控设备虽然尚未达到智能化很高的程度，但已经具备了较强的自诊功能，能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态，一旦发现异常，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示出故障的大致起因。利用自诊断功能，也能显示出系统与主机之间连接信号的状态，从而判断出故障是发生在机械部分还是在数控系统部分，并指出故障的大致部位。这个方法是当前维修时最为有效的一种方法。 3. 功能程序测试法

所谓功能程序测试法，就是将数控系统的常用功能和特殊功能（如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循坏、用户宏程序等）用编程法编制成一个功能测试程序，并存储在相应的介质上，如纸带和磁带等，需要时通过纸带阅读机等送入数控系统内，然后启动数控系统使之运行，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能起因。本方法适用于长期闲置的数控设备第一次开机时的检查。在机床加工造成废品，但又无报警的情况下，一时难以确定起因是编程错误或是操作错误，还是机床本身故障时，功能程序测试法是一种有效的故障分析、判断法。

4.交换法

这是一种简单易行且现场判断时常用的方法。所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印制电路板、模板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印制电路板或芯片一级。它实际上也是在验证分析、判断的正确性。

在用备用电路板替换之前，应仔细检查备用电路板是否完好，并检查备用电路板的设定状态与原电路板的状态是否完全一致，这包括检查电路板上的选择开关、短路棒的设定位置以及电位器的位置。在置换CNC装置的存储器板时，往往还要对系统做存储器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS-6系统用的磁泡存储器就需要进行这项操作），重新设定各种数控数据，否则系统不能正常工作。又如更换FANUC公司的7系统的存储器板后，需要重新输入参数，并对存储器区进行分配操作。如缺少了后一步，一旦零件程序输入，将产生60号报警（存储器容量不够）。有的数控系统在更换主板之后，还需进行一些特定的操作。如FANUC公司的FS-10系统，必须按一定的操作步骤，先输入9000~9031号选择参数，然后才能输入0000~8010号的系统参数和PC参数。总之，一定要严格地按照系统的有关操作、维修说明书的要求进行操作。 5.转移法

反谓转移法就是将CNC系统中具有相同功能的两块印制电路板、模块、集成电路芯片或元器件互相交换，观察故障现象是否随之

转移，借此可迅速确定系统的故障部位。该方法实际上就是效换法的另一种方式，因此，有关注意事项与上述交换法类同。 6.参数检查法

数控参数能直接影响数控设备的性能。参数通常存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的CMOSRAM中，一旦电池电量不足或外界干扰等因素就会造成个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，通过核对、修正参数，就能将故障排除。当机床长期闲置又重新启用时，在其工作一段时间后，如无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时，就应根据故障特征检查和校对有关参数。

另外，经过长期运行的数控设备，由于机械传动部件磨损、电气元器件性能变化等原因，也须对其有关参数进行调整，如坐标轴精度定点补偿、丝杠间隙补偿、有关电气时间常数设定等。有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致。当然，这些故障都属于软故障的范畴。 7．测量比较法

CNC系统生产厂在设计印制电路板时，为了调整、维修的便利，在印制电路板上设计多了个检测用端子.用户也可利用这些端子比较测量正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的差异.可以检测这些测量端子的电压或波形,分析故障的起因及故障的所在位置。甚至有时还可以对正常的印制电路板人为地制造“故障”，如断开连线或短路，拔去元件等，以判断故障的真实起因。

对此，维修人员应在平时积累印制电路板上关键部件或易出故障音位在正常的波形和电压值方面的知识，因为CNC系统生产厂往往不一定提供有关这方面的资料。 8.敲击法

当CNC系统出现的故障表现为若有若无时，往往可以用敲击法检查出故障的部位，这是由于CNC系统是由多块印制电路板组成，每块板上有许多焊点，板间或模块间又通过接插件及电缆相连。因此，任何虚焊或接触不良都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触不良的焊点时，故障肯定会重复再现。此时，再根据故障可能的部位进行进一步地检查，重新焊接，即有可能修复。 9.局部升温法

CNC系统经过长期运行后,元器件均会逐步老化,性能变坏.当它们尚未完全损坏时出现的故障会变得时有时无。这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件，加速其老化，以便彻底暴露故障部件。当然，采用此法时，一定要注意元器件的温度参数等，不要将原来是好的器件烤坏。 10.原理分析法

根据CNC系统的组成原理，可以从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数（如电压值与波形），然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较，从而对故障定位。运用这种方法，要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚

的、较深入地全面了解。

机床机械系统故障诊断方法

1. 机械故障诊断方法

数控机床在运行过程中,机械零件不断受到力、热、摩擦以及磨损等多种因素的作用，其运行状态不断变化，其中就可能包话有故障信息，这就要求在数控机床运行过程中，对机床的运行状态随时时行监测和诊断，及时发现这些故障信息并采取相应的措施。数控机床机械故障诊断包括对机床机械部件运行状态的识别、预报和监视三个方面的内容。在诊断技术上，除了可采用第1章介绍的常用故障诊断方法外，对机床机械部件的诊断还可采用传统的“实用诊断技术”，或利用先进测试手段的“现代诊断方法”。

随着电子测试技术、信号处理技术以及计算机技术的迅猛发展，对数控机床机械故障诊断的方法已从传统的凭感觉嚣官和经验来判定故障的部位和原因，拓展到采用先进测试仪器和手段乃至故障诊断专家系统等现代化的故障诊断方法来对机械故障进行诊断和预测。现分述如下：

1. 简易诊断法

简易诊断法是依靠人的感官功能(视、听、触、嗅等)，借助一些常用工、量具对机床的运行状态进行监测和判断的过程。在对机械故障进行诊断之前，通常应询问下列情况： （1） 机床开动时有何异常现象，故障是在什么情况下发

生的，操作者都做过什么操作。

（2） 对比故障前后工件的精度和表面粗糙度，以便分析

故障产生的原因。

（3） 主轴系统和进给系统是否能正常工作，有无异常现

象出现。

（4） 润滑油品牌号是否符合规定，用量是否适当。 （5） 以前曾发生过什么故障，是如何处理的，机床何时

进行过保养检修等。

2. 振动诊断法

振动是一切做回转或往复运动的机械设备最普遍的现象，数控机床也不例外。在机床运转时，总是伴随着振动，当数控机床处于完好状态时，其振动强度是在一定的允许范围内波动的，而出现故障时，其振动强度必然增强，振动性质也发生变化。因此，振动信号中携带着大量有关机床运行状态的信息。维修人员通过测量并分析机床振动信号，可以检测数控机床的工作状态和诊断其机械故障的程度、部位等。

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