數(shù)控機床維修技術(shù)淺析

1、<p>　　2016 屆 機械工程 系</p><p>　　專 業(yè) 機電設(shè)備維修與管理 </p><p>　　學(xué) 號 021223130121 </p><p>　　學(xué)生姓名 陸文達(dá) </p><p>　　指導(dǎo)教師 孫志平 </p>

2、<p>　　完成日期 2016 年 5 月 13 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 數(shù)控機床維修技術(shù)淺析 </p><p>　　專業(yè)： 機電設(shè)備維修與管理 姓名：

3、 陸文達(dá) </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）工作起止時間： 2015年12月1日至2016年5月13日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容要求：1.了解數(shù)控機床維修的重要性。2.能夠準(zhǔn)確的判斷出機床的故障原因。3.知道維修機床前所需的準(zhǔn)備工作。4.掌握機床故障的

4、的種類以及解決的方法。</p><p>　　5.數(shù)控機床的維護(hù)和要遵循的原則6.得出結(jié)論 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 孫志平 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在

5、規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)失去了規(guī)定的功能。數(shù)控機床是復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機、電、液等很多技術(shù)，發(fā)生故障是難免的。機械銹蝕、機械磨損、機械失效，電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、灰塵，操作失誤等都可導(dǎo)致數(shù)控機床出故障。為了便于維修，現(xiàn)將各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡介和維修如下。</p><p>　　關(guān)鍵詞 : 數(shù)控

6、機床故障診斷 ，分析故障，排除故障</p><p>　　第一章 數(shù)控機床維修概述</p><p>　　1.1數(shù)控機床維修的基本要求 </p><p>　　數(shù)控機床是一種綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密側(cè)量技術(shù)和機床設(shè)計等先進(jìn)技術(shù)的典型機電一體化產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)復(fù)雜、價格昂貴，因此它對維修人員素質(zhì)、維修資料的準(zhǔn)備、維修儀器的使用等方面提出了比普通機床更高的要

7、求這些要求主要包括人員素質(zhì)的要求。</p><p>　　維修人員的素質(zhì)直接決定了維修效率和效果為了迅速、準(zhǔn)確判斷故障原因，并進(jìn)行及時、有效的處理，恢復(fù)機床的動作、功能和精度作為數(shù)控機床的維修人員應(yīng)具備以下方面的基本條件。</p><p>　?、?具有較廣的知識面 由于數(shù)控機床通常是集機械、電氣、液壓、氣動等干一體的加工設(shè)備，組成機床的各部分之間具有密切的聯(lián)系，其中任何一部分發(fā)生故障均會影響

8、其他部分的正常工作。數(shù)控機床維修的第一步是要根據(jù)故障現(xiàn)象，盡快判別故障的真正原因與故障部位，這一點即是維修人員必須具備的素質(zhì)，但同時又對維修人員提出了很高的要求，它要求數(shù)控機床維修人員不僅僅要掌握機械、電氣兩個專業(yè)的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論，而且還應(yīng)該熟悉機床的結(jié)構(gòu)與設(shè)計思想，熟悉數(shù)控機床的性能，只有這樣，才能迅速找出故障原因，判斷故障所在，此外，維修對為了對某些電路與零件進(jìn)行現(xiàn)場測繪，作為維修人員還應(yīng)當(dāng)具備一定的工程制圖能力。</p&

9、gt;<p>　?、?善于思考 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分之間的聯(lián)系緊密。故障涉及面廣。而且在有些場合．故障所反映出的現(xiàn)象不一定是產(chǎn)生故障的根本原因。作為維修人員必須從機床的故障現(xiàn)象通過分析故障產(chǎn)生的過程，針對各種可能產(chǎn)生的原因由表及里，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，迅速找出發(fā)生故障的根本原因井予以排除。</p><p>　　通俗地講，數(shù)控機床的維修人員從某種意義上說應(yīng)“多動腦，慎動手’ , 切忌草率下結(jié)論，自月

10、更換元器件．特別是數(shù)控系統(tǒng)的模塊以及印刷電路板</p><p>　?、?重視急結(jié)積累 數(shù)控機床的維修速度在很大程度上要依靠平時經(jīng)驗的積累，維修人員遇到過的問題、解決過的戰(zhàn)障越多，其維修經(jīng)驗也就越豐富。數(shù)控機床雖然種類繁多，系統(tǒng)各異，但其基本的工作過程與原理卻是和同的。因此，維修人員在解決了某故障以后，應(yīng)對維修過程及處理方法進(jìn)行及時總結(jié)、歸納．形成書面記錄，以供今后同類故障維修參考。特別是對十自己時難以解決，最終由

11、同行技術(shù)人員或?qū)＜揖S修解決的問題，尤其應(yīng)該細(xì)心觀察，認(rèn)真記錄，以便十提高。如此日積月累，以達(dá)到提高自身水平與素質(zhì)的目的。</p><p>　　⑷ 善于學(xué)習(xí) 作為數(shù)控機床維修人員不僅要注重分析與積累，還應(yīng)當(dāng)勤于學(xué)習(xí)，善于學(xué)習(xí)。數(shù)控機床，尤其是數(shù)控系統(tǒng)，其說明書內(nèi)容通常都較多，有操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維修手冊、功能說明、PLC編程等。這些手冊、盜料少則數(shù)十萬字．多到上千萬字，要全面掌握系紋的全部內(nèi)容絕非一日之功

12、而民在實際維修時，通常也不可能有太多的時間對說明書進(jìn)行全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。</p><p>　　因此，作為維修人員要像了解機床、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)那樣全面了解系統(tǒng)說明書的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、范圍井根據(jù)實際需要，精讀某些與維修有關(guān)的重點章節(jié)，理清思路、把握重點、詳略得當(dāng)切忌大海撈針、無從下手。</p><p>　?、?具備外語基礎(chǔ)與專業(yè)外語基礎(chǔ) 雖然目前國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控機床的廠家已經(jīng)日益增多，但數(shù)控機床的關(guān)鍵部分

13、 ― 數(shù)控系統(tǒng)還主要依靠進(jìn)口，其配套的說明書、資料往往使用原文資料數(shù)控系統(tǒng)的報警文本顯示亦以外文居多。為了能迅速根據(jù)系統(tǒng)的提示與機床說明書中所提供信息，確認(rèn)故障原因，加快維修進(jìn)程，作為一個維修人員，最好能具備專業(yè)外語的閱讀能力，提高外語水平，以便分析、處理問題。</p><p>　?、?能熟練操作機床和使用維修儀器數(shù)控機床的維修離不開實際操作，特別是在維修過程中．維修人員通常要進(jìn)入一般操作者無法進(jìn)行的特殊操作方式

14、．如：進(jìn)行機床參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整通過計算機以及軟件聯(lián)機調(diào)試?yán)?PLC 編程器監(jiān)控等。此外，為了分析判斷故障原因維修過程中往往還需要編制相應(yīng)的加工程序，對機床進(jìn)行必要的運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的維修人員，其操作機床的水平應(yīng)比操作人員更高，運用編程指令的能力應(yīng)比編程人員更強。</p><p>　　1.2 故障的分析方法

15、 </p><p>　　1.按故障發(fā)生的部位分類</p><p>　?、?主機故障 數(shù)控機床的主機通常指組成數(shù)控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護(hù)等部分。主機常見的故障主要有：</p><p>　　1） 因機械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C械傳動故障</p><p>　　2） 因?qū)к墶⒅鬏S等運動部件的

16、干涉、摩擦過大等原因引起的故障</p><p>　　3） 因機械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障，等等．</p><p>　　主機故障主要表現(xiàn)為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進(jìn)行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良，是主機發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機床的定期維護(hù)、保養(yǎng)．控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機部分故障的重要措施．</p&

17、gt;<p>　?、?電氣控制系統(tǒng)故障 從所使用的元器件類型上．根據(jù)通常習(xí)慣，電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類，</p><p>　　“弱電”部分是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驅(qū)動單元、輸為輸出單元等。</p><p>　　“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分．硬件故

18、障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動作出鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障，常見的有．加工程序出錯，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失，計算機運算出錯等。</p><p>　　“強電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診

19、斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài)，發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分．必須引起維修人員的足夠的重視。</p><p>　　2．按故障的性質(zhì)分類</p><p>　?、?確定性故障 確定性故障是指控制系統(tǒng)主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機床上最為常見，但由于它具有一定的規(guī)律，因此也給維修帶來了方便確定性故障具有不可恢復(fù)性，故障一

20、旦發(fā)生，如不對其進(jìn)行維修處理，機床不會自動恢復(fù)正常．但只要找出發(fā)生故障的根本原因，維修完成后機床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護(hù)是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。</p><p>　　⑵ 隨機性故障 隨機性故障是指數(shù)控機床在工作過程中偶然發(fā)生的故障此類故障的發(fā)生原因較隱蔽，很難找出其規(guī)律性，故常稱之為“軟故障”，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量、參數(shù)的設(shè)定、元器

21、件的品質(zhì)、軟件設(shè)計不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關(guān)．</p><p>　　隨機性故障有可恢復(fù)性，故障發(fā)生后，通過重新開機等措施，機床通?？苫謴?fù)正常，但在運行過程中，又可能發(fā)生同樣的故障。</p><p>　　加強數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發(fā)生的重要措施。</p><p>　　3．按故障的指示形式分

22、類</p><p>　?、?有報帶顯示的故障 數(shù)控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況：</p><p>　　1）指示燈顯示報警 指示燈顯示報警是指通過控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈（一般由 LED發(fā)光管或小型指示燈組成）顯示的報警．根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)，因此．在維修、排除故障過程中應(yīng)認(rèn)真檢杳這些狀態(tài)指示燈的狀態(tài)。

23、</p><p>　　2）顯示器顯示報警．顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強的自診斷功能，如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數(shù)控系統(tǒng)能進(jìn)行顯示的報警少則幾十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。</p><p>　　1.3 維修的基本步驟</p>

24、<p>　　數(shù)控機床發(fā)生故障時，操作人員應(yīng)首先停止機床，保護(hù)現(xiàn)場，然后對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時通知維修人員。故障的記錄可為維修人員排除故障提供第一手材料，應(yīng)盡可能詳細(xì)。記錄內(nèi)容最好包括下述幾個方白：</p><p>　　⑴ 故障發(fā)生時的情況記錄</p><p>　　1）發(fā)生故障的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號</p><p>

25、　　2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時機床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象，如：是否有異常聲音、煙、味等。</p><p>　　3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式，如：AUTO（自動方式）、MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）、 EDIT（編輯）、HANDLE（手輪方式）、JOG（手動方式）等</p><p>　　4）若故障在自動方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的

26、刀其號等。</p><p>　　5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號，并保留不合格工件工件</p><p>　　6）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。通過診斷畫面，記錄機床故障時所處的工作狀態(tài)。如：系統(tǒng)是否在執(zhí)行M、S、T等。功能？系統(tǒng)是否進(jìn)入暫停狀態(tài)或是急停狀態(tài)？系統(tǒng)坐標(biāo)軸是否處于“互鎖”狀態(tài)？進(jìn)給倍率是否為0%？等等</p

27、><p>　　7）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值</p><p>　　8）記錄發(fā)生故障時．各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向．等等</p><p>　?、?故障發(fā)生的頻繁程度記錄</p><p>　　1）故障發(fā)生的時例與周期，如：機床是否一直存在故障？若為隨機故障．則一天發(fā)生幾次？是否頻繁發(fā)生？</p><

28、;p>　　2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況，如：是否總是在用電高峰期發(fā)生？故障發(fā)生時數(shù)控機未旁邊的其他機械設(shè)備下作是否正常？</p><p>　　3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。</p><p>　　4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)</p><p>　　⑶ 故障的規(guī)律性記錄</p&

29、gt;<p>　　1）在不危及人身安全和設(shè)備安全的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？</p><p>　　2）檢查故障是否與機床的外界因素有關(guān)？</p><p>　　3）如果故障是在執(zhí)行某固定程序段時出現(xiàn)，可利用 MDI 方式單獨執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？</p><p>　　4）若機床故障與機床動作有關(guān)，在可能的情況下，應(yīng)檢查在手動情況下執(zhí)行

30、該動作．是否也有同樣的故障？</p><p>　　5）機床是否發(fā)生過同樣的故障？周圍的數(shù)控機床是否也發(fā)生同一故障？等等</p><p>　?、?故障時的外界條件記錄</p><p>　　1）發(fā)生故障時的周圍環(huán)境溫度是否超過允許溫度？是否有局部的高溫存在？</p><p>　　2）故障發(fā)生時，周圍是否有強烈的振動源存在？</p>

31、<p>　　3）故障發(fā)生時，系統(tǒng)是否受到陽光的直射？</p><p>　　4）檢查故障發(fā)生時電氣柜內(nèi)是否有切削液、潤滑油、水的進(jìn)入？</p><p>　　5）故障發(fā)生時，輸入電壓是否超過了系統(tǒng)允許的波動范圍？</p><p>　　6）故障發(fā)生時，車間內(nèi)或線路上是否有使用大電流的裝置正在進(jìn)行起、制動？</p><p>　　7）故障發(fā)生

32、時，機床附近是否存在吊車、高頻機械、焊接機或電加工機床等強電磁干擾源？</p><p>　　8）故障發(fā)生時，附近是否正在安裝成修理、調(diào)試機床？是否正在修理、調(diào)試電氣和數(shù)控裝置？</p><p>　　1.4.2 維修前的檢查</p><p>　　維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)、機床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。這些檢查包括：&l

33、t;/p><p>　?、?機沫的工作狀況檢查</p><p>　　1）機床的調(diào)整狀況如柯？機沐工作條件是否符合要求？</p><p>　　2）加工時所使用的刀具是否符合要求？切削參數(shù)選擇是否合理、正確？</p><p>　　3）自動換刀時，坐標(biāo)軸是否到達(dá)了換刀位置？程序中是否設(shè)置了刀具偏移量</p><p>　　4）系統(tǒng)的

34、刀具補償量等參數(shù)設(shè)定是否正確？</p><p>　　5）系統(tǒng)的坐標(biāo)軸的間隙補償量是否正確？</p><p>　　6）系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)（包括坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、比例縮放因子、鏡像軸、編程尺寸單位選擇等）是否正確？</p><p>　　7）的工件坐標(biāo)系位置，“零點偏置值”的設(shè)置是否正確？</p><p>　　8）安裝是否合理？側(cè)量手段、方法是否正確、合理？&

35、lt;/p><p>　　9）零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？等等</p><p>　?、?機床運轉(zhuǎn)清況檢查</p><p>　　1）在機床自動運轉(zhuǎn)過程中是否改變或調(diào)整過操作方式？是否插入了手動操作？</p><p>　　2）機床側(cè)是否處于正常加工狀態(tài)？工作臺、夾具等裝置是否處于正常工作位置？</p><p>　　

36、3）機床操作面板上的按扭、開關(guān)位置是否正確？機床是否處于錢住狀態(tài)？倍率開關(guān)是否設(shè)定為“O”?</p><p>　　4）機床各操作面板上、數(shù)控系統(tǒng)上的“急?！卑磁な欠裉幨蓖顟B(tài)？</p><p>　　5）電氣柜內(nèi)的熔斷器是否有熔斷？自動開關(guān)、斷路器是否有跳閘？</p><p>　　6）機床操作面板上的方式選擇開關(guān)位置是否正確？進(jìn)給保持按鈕是否被按下？</p&g

37、t;<p>　?、?機床和系統(tǒng)之間連接清況的檢查</p><p>　　1）檢查電纜是否有破損，電纜拐彎處是否有破裂、損傷現(xiàn)象？</p><p>　　2）電源線與信號線布置是否合理？電纜連接是否正確、可靠？</p><p>　　3）機床電源進(jìn)線是否可靠接地？接地線的規(guī)格是否符合要求？</p><p>　　4）信號屏蔽線的接地是否正

38、確？端子板上接線是否牢固、可靠？系統(tǒng)接地線是否連接可靠？</p><p>　　5）繼電器、電磁鐵以及電動機等電磁部件是否裝有噪聲抑制器？等等</p><p>　　⑷ CNC裝置的外觀檢查</p><p>　　1）是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運行數(shù)控系統(tǒng)？有無切削液或切削粉末進(jìn)入柜內(nèi)？空氣過沈器清潔狀況是否良好？</p><p>　　2）電氣柜內(nèi)

39、部的風(fēng)扇、熱交換器等部件的工作是否正常？</p><p>　　3）電氣柜內(nèi)部系統(tǒng)、驅(qū)動器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染？</p><p>　　4）在使用紙帶閱讀機的場合，檢查紙帶閱讀機是否有污物？閱讀機上的制動電磁鐵動作是否正常？</p><p>　　5）電源單元的熔斷器是否熔斷</p><p>　　6）電纜連接器插頭是否完全插

40、入、擰緊？</p><p>　　7）系統(tǒng)模塊、線路板的數(shù)量是否齊全？模塊、線路板安裝是否牢固、可靠？</p><p>　　8）機床操作畫板 MDl/CRT 單元上的按鈕有無破損，位置是否正確？</p><p>　　9）系統(tǒng)的總線設(shè)置，模塊的設(shè)定端的位置是否正確？</p><p>　　⑸ 有關(guān)穿孔紙帶的檢查 旱期的系統(tǒng)，加工程序一般是用紙帶讀入

41、的。如果發(fā)現(xiàn)是由于穿孔紙帶讀入的信息不對而引起故障時，需要檢查并記錄下述內(nèi)容</p><p>　　1）紙帶閱讀機開關(guān)是否止常？</p><p>　　2）有關(guān)紙帶操作的設(shè)定是否正確，操作是否有誤？</p><p>　　3）紙帶是否有折、皺現(xiàn)象？</p><p>　　4）紙帶上的孔是否有破損？</p><p>　　5）紙帶

42、上的接頭處連接是否平整？</p><p>　　6）紙帶以前是否用過？</p><p>　　7）使用的是黑色紙帶還是其他顏色的紙帶？</p><p>　　總之．維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。</p&g

43、t;<p>　　第二章 FANUC系統(tǒng)的故障診斷與維修</p><p>　　2.1FANUC系統(tǒng)的故障診斷</p><p>　　FANUC公司早期生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)如（FS6、FS11、FS0等）系統(tǒng)的電源御斷控制一般都配套有FANUC 公司生產(chǎn)的獨立型“輸入單元”模塊，（模塊號：A14C-0061-B101-B104），通過相應(yīng)的外部控制信號，通過相應(yīng)的外部控制信號，進(jìn)行數(shù)控系

44、統(tǒng)、伺服驅(qū)動的電源通、斷控制。而在FANUC0系統(tǒng)中，則比較多地采用輸入單元與電源集成一體的電源控制模塊 FANUC AI電源單元。</p><p>　　對于采用獨立型“輸入單元”模塊的FANUC系統(tǒng)．電源不能接通的故障診斷，可以根據(jù)輸入單兀上的綠色狀態(tài)指示燈PIL，電源報警紅色指示燈ALM的狀態(tài)，進(jìn)行如F檢查．判</p><p><b>　　斷故障原因。</b>&l

45、t;/p><p>　?、?電源指示燈PIL不亮</p><p>　　l）CNC 電源未加入，端子TPI上無電源。應(yīng)根據(jù)機床生產(chǎn)廠家的電氣原理圖，檢查機床中與CNC 電源輸入有關(guān)的電路</p><p>　　2）端子TPI上有電源。應(yīng)檢查電源輸入熔絲Fl、F2是否熔斷輔助電源控制回路是否存在故障。</p><p>　?、?電源指示燈PIL亮，報警指示

46、燈ALM不亮這是電源模塊的正常工作狀態(tài)，如果在這狀態(tài)下仍然無法接通系統(tǒng)電源，可能的原因有．</p><p>　　l）接通電源的條件未滿足。應(yīng)檢查輸入單元的電源接通條件，具體如下：</p><p>　?、匐姎夤耖T“互鎖”（DOOR1/DOOK2）觸點閉合。</p><p>　?、谕獠侩娫辞袛郋-OFF （TP2的EOF與COM間）觸點閉合。</p>&l

47、t;p>　?、跰DI/CRT單元上的電源切斷OFF按鈕觸點閉合。</p><p>　　④MDI/CRT單元上的電源接通ON按鈕觸點短時閉合。</p><p>　　2）輸入單元元器件損壞</p><p>　?、?電源指示燈 PIL 、報警指示燈 ALM 同時亮報替指示燈亮，表明系統(tǒng)的控制電源回路或外部存在報警，可能的原因有：</p><p&g

48、t;　　1） 電源模塊的＋24V/士15V/+5V電源故障</p><p>　　2） CP1-5/6 的連接錯誤。</p><p>　　對干采用電源單元AI的FANUC系統(tǒng)．電源不能接通的故障診斷同樣可以根據(jù)電源單元A1上的綠色狀態(tài)指示燈PIL、電源報警紅色指示燈ALM的狀態(tài)．進(jìn)行如下檢查，判斷故障原因。</p><p>　　⑴ 電源指示燈PIL不亮</p

49、><p>　　1）CNC電源未加入．即：端子CPI上無輸入電源。應(yīng)根據(jù)機床生產(chǎn)廠家的電氣原理圖，檢查機床中與CNC電源輸入有關(guān)的電路。</p><p>　　2）端子CPI上有電源，但PIL指示燈不亮。應(yīng)檢查電源單元輸入熔絲F11、F12是否熔斷。</p><p>　　3）若熔絲和電源電壓均正常，但PIL指示燈不亮．應(yīng)檢查電源單元的輔助電源控制回路是否存在故障。</

50、p><p>　?、?電源指示燈PIL亮，報警指示燈ALM不亮這是電源模塊的正常工作狀態(tài)，如果在這狀態(tài)下仍然無法接通系統(tǒng)電源，可能的原因有：</p><p>　　1）接通電源的條件未滿足。應(yīng)檢查電源單元的電源接通條件，具體如下：</p><p>　　①MDI/CRT單元上的電源切斷OFF按鈕觸點閉合</p><p>　?、贛DI/CRT單元上的電源

51、接通洲按鈕觸點短時閉合．</p><p>　?、蹮o外部報警信號輸入，即：CP3/2-CP3/4為斷開狀態(tài)</p><p>　?、軣o來自電源模塊的士15v/+5V 電源報警。</p><p>　　3） 輸入單元元件損壞。</p><p>　?、?電源指示燈PIL、報警指示燈ALM同時亮報警指示燈亮．表明系統(tǒng)的控制電源回路或外部存在報警，可能的

52、原因有：</p><p>　　l）來自電源模塊的士15V/+5V電源報警輸入</p><p>　　2）外部報警信號已被輸入，CP3/2一CP3/4觸點被斷開。</p><p>　　3）CPI、CP3的連接錯誤。</p><p>　　2.2FANUC系統(tǒng)的基本檢查與測試</p><p>　?。?）部件的外觀檢查 數(shù)控裝

53、置與伺服驅(qū)動的外觀檢查應(yīng)包括以下幾個方面：</p><p>　　1）檢查MDI/CRT單元、機床操作面板等單元的元器件外觀有無破損。</p><p>　　2）檢查控制單元、伺服驅(qū)動器、電源單元、I/O單元、PLC、電動機及編碼器等單元的元器件有無不良；外形是否有破損、污染。</p><p>　　3）各連接電纜是否有破損、絕緣損壞或插接不良等。</p>

54、<p><b>　?。?）安裝檢查</b></p><p>　　1）檢查控制單元、伺服驅(qū)動器、電源單元、I/O單元、PLC等單元是否安裝牢固，模塊是否有松動、脫落現(xiàn)象。</p><p>　　2）檢查面板上、機床上的操作元器件是否安裝牢固。</p><p>　　3）檢查連接電纜線是否按照要求布置、固定，電纜插頭是否已經(jīng)可靠固定。<

55、/p><p>　　4）檢查各I/O連接端子的接線是否有松動，安裝是否牢固等。</p><p><b>　　（3）連接檢查</b></p><p>　　1）檢查系統(tǒng)、驅(qū)動的電源連接是否正確。</p><p>　　2）檢查CNC、SV驅(qū)動器、PLC、I/O單元的接地線連接是否正確，線徑是否足夠大，連接位置是否合理，保護(hù)地是否為單

56、點接地。</p><p>　　3）檢查信號電纜是否已經(jīng)可靠、合理接地。</p><p>　　4）如果電纜線已經(jīng)更換，則應(yīng)檢查更換的電纜線是否符合系統(tǒng)要求；屏蔽層是否已經(jīng)可靠連接等。 </p><p><b>　　電源電壓的確認(rèn) </b></p><p>　　作為系統(tǒng)的輸入電壓，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所使用電壓的不同，滿足系統(tǒng)安裝、使

57、用說明書規(guī)定的要求。一般來說，系統(tǒng)對于輸入電壓的基本要求如下：</p><p>　　(1)交流輸入電壓 系統(tǒng)交流主回路與控制回路的電壓：</p><p>　　AC380V輸入：電壓值：380( )1V：頻率：(50±1)Hz；</p><p>　　AC220V輸入：電壓值：220(1 )V；頻率：(50±1)Hz：</p><

58、;p>　　AC200V輸入：電壓值：200(1 )V：頻率：(50±1)Hz：</p><p>　　(2)FANUC系統(tǒng)各單元規(guī)定的交流輸入電壓 控制單元的電源輸入：AC200(1 )V；頻率：(50±1)Hz；或AC220(1 )V；(60±1)Hz：但不宜是AC200V/(60±1)Hz：</p><p>　　伺服單元的電源輸入：AC20

59、0(1 )V；頻率：(50±1)Hz；或AC220(1 )V；(60±1)Hz：但不宜是AC200V/(60±1)Hz：</p><p>　　當(dāng)使用FANUC標(biāo)準(zhǔn)電源變壓器時，可以使用的輸入電壓為：</p><p>　　AC200V、220V、230V、240V、380V、415V、440V、450V、480V、550V（誤差不超過+10％，－15％)，系統(tǒng)輸

60、入電壓應(yīng)按照上述要求進(jìn)行連接。</p><p>　　(3)直流輸入電壓 DC24V輸入：電壓值：24(1±10％)V；并經(jīng)過符合要求的濾波處理。</p><p>　　在部分系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)部采用了開關(guān)穩(wěn)壓電源，因此允許輸入電源有較大的允差。在這種前提下，對DC24V輸入的要求為：</p><p>　　電壓值：24(1± )V；并經(jīng)過符合要求的

61、濾波處理。</p><p>　　(4)系統(tǒng)電源模塊的輸出電壓 系統(tǒng)電源模塊的輸出電壓，主要是指供給系統(tǒng)內(nèi)部各單元使用的各類電壓，電壓值必須保證正確。維修時應(yīng)對其進(jìn)行測量、檢查，并通過系統(tǒng)電源內(nèi)部的相應(yīng)調(diào)整元器件的調(diào)整，保證各電壓值在允許范圍內(nèi)。在FANUC系統(tǒng)中，常用的電壓種類與要求如下：</p><p>　　1)系統(tǒng)邏輯電路用5V電壓：+5(±5％)V。</p>

62、<p>　　2)系統(tǒng)輸入、輸出信號，顯示器用24V電壓：+24(1±lO％)V。</p><p>　　3)系統(tǒng)外部輸入、輸出信號用24V電壓：+24(1±10％)V。</p><p>　　4)系統(tǒng)位置控制電路用+15V電壓：+15(1±5%)V。</p><p>　　5)系統(tǒng)位置控制電路用－15V電壓：-15(1±

63、5％)V。</p><p>　　6)系統(tǒng)電源模塊基準(zhǔn)10V電壓：+10(1±0.5%)V。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先需要判別故障發(fā)生的部位，即：初步確定故障發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部還是系統(tǒng)外部。當(dāng)故障發(fā)生在系統(tǒng)外部時，還需要判別故障是由PLC程序邏輯條件不滿足或是機床側(cè)的元器件故障引起的。在某些情況下，機床也可能因為系統(tǒng)處在等待外部信號輸入的狀態(tài)，而暫時無動作。為此，在維

64、修時，應(yīng)熟練掌握系統(tǒng)的自診斷技術(shù)，隨時檢查系統(tǒng)、PLC、機床的接口信號狀態(tài)與系統(tǒng)的內(nèi)部工作狀態(tài)，以便判斷故障原因。</p><p>　　在維修中，系統(tǒng)狀態(tài)的檢查包括接口信號診斷與系統(tǒng)狀態(tài)診斷兩個方面。在不同的數(shù)控系統(tǒng)中，狀態(tài)診斷的內(nèi)容與方法不盡相同，維修人員應(yīng)根據(jù)機床的實際使用系統(tǒng)情況，對照有關(guān)說明書進(jìn)行。</p><p>　　以FS0系統(tǒng)為例，表2-1列出了FS0系統(tǒng)主要接口信號與對應(yīng)的

65、診斷參數(shù)范圍。對于數(shù)字I/O信號，診斷參數(shù)的每一字節(jié)的相應(yīng)位與對應(yīng)的輸入/輸出狀態(tài)一一對應(yīng)，“1”代表信號接通，“0”代表信號斷開。由此可見，通過檢查診斷參數(shù)可以獲得大量維修時所需要的信息。</p><p>　　第三章SIEMENS系統(tǒng)的故障診斷與維修</p><p>　　3.1 SIEMENS系統(tǒng)的故障診斷于維修</p><p>　　FANUC公司早期生產(chǎn)的數(shù)控系

66、統(tǒng)如（FS6、FS11、FS0等）系統(tǒng)的電源御斷控制一般都配套有FANUC 公司生產(chǎn)的獨立型“輸入單元”模塊，（模塊號：A14C-0061-B101-B104），通過相應(yīng)的外部控制信號，通過相應(yīng)的外部控制信號，進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動的電源通、斷控制。而在FANUC0系統(tǒng)中，則比較多地采用輸入單元與電源集成一體的電源控制模塊 FANUC AI電源單元。</p><p>　　對于采用獨立型“輸入單元”模塊的FANUC

67、系統(tǒng)．電源不能接通的故障診斷，可以根據(jù)輸入單兀上的綠色狀態(tài)指示燈PIL，電源報警紅色指示燈ALM的狀態(tài)，進(jìn)行如F檢查．判斷故障原因。</p><p>　?、?電源指示燈PIL不亮</p><p>　　l）CNC 電源未加入，端子TPI上無電源。應(yīng)根據(jù)機床生產(chǎn)廠家的電氣原理圖，檢查機床中與CNC 電源輸入有關(guān)的電路</p><p>　　2）端子TPI上有電源。應(yīng)檢查電

68、源輸入熔絲Fl、F2是否熔斷輔助電源控制回路是否存在故障。</p><p>　?、?電源指示燈PIL亮，報警指示燈ALM不亮這是電源模塊的正常工作狀態(tài)，如果在這狀態(tài)下仍然無法接通系統(tǒng)電源，可能的原因有．</p><p>　　l）接通電源的條件未滿足。應(yīng)檢查輸入單元的電源接通條件，具體如下：</p><p>　　①電氣柜門“互鎖”（DOOR1/DOOK2）觸點閉合。&

69、lt;/p><p>　?、谕獠侩娫辞袛郋-OFF （TP2的EOF與COM間）觸點閉合。</p><p>　?、跰DI/CRT單元上的電源切斷OFF按鈕觸點閉合。</p><p>　?、躆DI/CRT單元上的電源接通ON按鈕觸點短時閉合。</p><p>　　2）輸入單元元器件損壞</p><p>　?、?電源指示燈 PI

70、L 、報警指示燈 ALM 同時亮報替指示燈亮，表明系統(tǒng)的控制電源回路或外部存在報警，可能的原因有：</p><p>　　1） 電源模塊的＋24V/士15V/+5V電源故障</p><p>　　2） CP1-5/6 的連接錯誤</p><p>　　輸入單元的內(nèi)部工作原理及故障的排除方法與維修實例詳見第4章第4.1.1節(jié)。</p><p>　

71、　對干采用電源單元AI的FANUC系統(tǒng)．電源不能接通的故障診斷同樣可以根據(jù)電源單元A1上的綠色狀態(tài)指示燈PIL、電源報警紅色指示燈ALM的狀態(tài)．進(jìn)行如下檢查，判斷故障原因。</p><p>　　⑴ 電源指示燈PIL不亮</p><p>　　1）CNC電源未加入．即：端子CPI上無輸入電源。應(yīng)根據(jù)機床生產(chǎn)廠家的電氣原理圖，檢查機床中與CNC電源輸入有關(guān)的電路。</p><

72、p>　　2）端子CPI上有電源，但PIL指示燈不亮。應(yīng)檢查電源單元輸入熔絲F11、F12是否熔斷。</p><p>　　3）若熔絲和電源電壓均正常，但PIL指示燈不亮．應(yīng)檢查電源單元的輔助電源控制回路是否存在故障。</p><p>　?、?電源指示燈PIL亮，報警指示燈ALM不亮這是電源模塊的正常工作狀態(tài)，如果在這狀態(tài)下仍然無法接通系統(tǒng)電源，可能的原因有：</p>&l

73、t;p>　　1）接通電源的條件未滿足。應(yīng)檢查電源單元的電源接通條件，具體如下：</p><p>　?、費DI/CRT單元上的電源切斷OFF按鈕觸點閉合</p><p>　?、贛DI/CRT單元上的電源接通洲按鈕觸點短時閉合．</p><p>　　③無外部報警信號輸入，即：CP3/2-CP3/4為斷開狀態(tài)</p><p>　　④無來自電源

74、模塊的士15v/+5V 電源報警。</p><p>　　3） 輸入單元元件損壞。</p><p>　　⑶ 電源指示燈PIL、報警指示燈ALM同時亮報警指示燈亮．表明系統(tǒng)的控制電源回路或外部存在報警，可能的原因有：</p><p>　　l）來自電源模塊的士15V/+5V電源報警輸入</p><p>　　2）外部報警信號已被輸入，CP3/2一C

75、P3/4觸點被斷開。</p><p>　　3）CPI、CP3的連接錯誤。</p><p>　　3.2 應(yīng)用情況與不足 </p><p>　　近二十年，我國的機床設(shè)計造型取得了較大的發(fā)展，如果靜態(tài)的看機床外形，與國外同類產(chǎn)品看不出多大差異，但是，要適應(yīng)大批量的汽車零部件生產(chǎn)，需要機床有高的可靠性。影響機床可靠性主要有兩個方面，一個是機床的設(shè)計質(zhì)量；另一個是機

76、床部件及總成的加工及裝配的過程質(zhì)量；從某種意義上講，過程質(zhì)量對機床的可靠性影響更大。而國內(nèi)機床制造商都比較重視產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，一般采取合資或者采取模仿國外產(chǎn)品。但對于機床可靠性影響更大的制造過程質(zhì)量則忽視掉了。結(jié)果是我們有些廠家的樣機完成了多年，銷售出的機床小問題不斷，故障率高，或精度達(dá)不到合同要求，服務(wù)又差，用戶滿意度非常低。所以，開發(fā)的產(chǎn)品形成經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到規(guī)模銷量的不多。我想強調(diào)的是；重視過程質(zhì)量的控制，規(guī)范制造工藝，質(zhì)量監(jiān)控，對產(chǎn)

77、品質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)，是獲得高可靠性機床的前提。另外，還要建立與國際先進(jìn)機床廠家同步的機床設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)，80年代初，我國引進(jìn)了許勒惠勒公司的專機制造部分標(biāo)準(zhǔn)，通過消化吸收，產(chǎn)生了如東風(fēng)設(shè)備制造廠，大連機床廠等國內(nèi)比較優(yōu)秀的組合專機及自動線生產(chǎn)企業(yè)。但是，在引進(jìn)技術(shù)的同時，我們沒有即時推動技術(shù)創(chuàng)新，沒有通過引進(jìn)建立完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并保持同步發(fā)展。結(jié)</p><p>　　第四章如何讓設(shè)備維護(hù)智能化邁向工業(yè)4.0</p

78、><p>　　4.1推動設(shè)備維護(hù)智能化</p><p>　　無論哪個行業(yè)，設(shè)備都是高價值資產(chǎn)，并對整體生產(chǎn)運營有至關(guān)重要的作用。意外停機不但會影響交貨期，還會降低維修效率，增加設(shè)備連鎖損壞風(fēng)險，并會進(jìn)一步影響上下游設(shè)備的生產(chǎn)，對企業(yè)而言損失重大。因此，設(shè)備維護(hù)享有高優(yōu)先級的待遇，而明確的早期識別和干預(yù)計劃對工業(yè)設(shè)備的維護(hù)是非常有價值的?！　∫虼耍D(zhuǎn)變思路，尋找和使用合適的IT解決方案管理工業(yè)

79、設(shè)備，確保其高效運轉(zhuǎn)，成為企業(yè)尋求新增長的關(guān)鍵因素?！　♂槍χ圃煸O(shè)備維護(hù)的創(chuàng)新IT解決方案能夠幫助企業(yè)了解設(shè)備的生命周期，預(yù)防維修的重要性以及如何鑒定設(shè)備在故障前的表現(xiàn)。軟件系統(tǒng)可以對設(shè)備進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，使其保持在正常誤差范圍內(nèi)，幫助技術(shù)人員及時解決問題。讓自動升級提示、圖形儀表和事件觸發(fā)等數(shù)據(jù)顯示其應(yīng)有的價值?！　∑髽I(yè)在快速發(fā)展時，設(shè)備維護(hù)很容易被忽略，因此需要利用IT系統(tǒng)構(gòu)建日常維護(hù)、校準(zhǔn)、檢查的操作日歷，將預(yù)防維護(hù)工作鎖定在“必

80、備工作欄”里，從而防止維護(hù)工作被工作人員遺忘或者被其他新進(jìn)的項目所影響?！　⊥ㄟ^預(yù)防性的分析和預(yù)警，IT系統(tǒng)可以幫助維修技術(shù)人員提前安排一些重要的預(yù)防維修措施，以防止宕機的情況出現(xiàn)。而通過對預(yù)防維護(hù)的智能調(diào)度，企業(yè)可以有充</p><p>　　4.2讓庫存量一目了然</p><p>　　無論是應(yīng)對預(yù)防性維護(hù)、緊急修復(fù)還是計劃內(nèi)的徹底整修，保有一定的零件庫存量也是一個成功的維護(hù)解決方案的重

81、要部分，系統(tǒng)內(nèi)零件的庫存量一目了然，采購經(jīng)理以此可以判斷進(jìn)貨量和進(jìn)貨時間，從而使整個庫存量保持在均衡的水平內(nèi)。同時，系統(tǒng)還可以追蹤零件使用情況，依此更新服務(wù)歷史?！　≡敿?xì)的服務(wù)歷史記錄對零部件維修有重要的影響。它可以追蹤服務(wù)配置在使用中的情況，確保任何更改、換新或者升級的服務(wù)配置有一個精確的實時的可見度。這種對零件和組件定期更新的做法，能夠確保這些零部件都在保修期內(nèi)并且都是合規(guī)的。如果一個主要部件被更換了，新部件可能需要不同的預(yù)防維護(hù)

82、和校準(zhǔn)措施。不是每一個ERP解決方案都能這樣追蹤零件的服務(wù)歷史的?！　∶鎸Α爸袊圃?015”的宏偉藍(lán)圖，每個中國的制造企業(yè)都面臨著巨大的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，因此選擇適合的IT服務(wù)提供商、采用創(chuàng)新而專業(yè)化的IT解決方案對制造設(shè)備進(jìn)行智能化的管理非常關(guān)鍵。高效的設(shè)備管理與維護(hù)是制造出高質(zhì)量產(chǎn)品的前提。融合了各種考慮因素的智能化制造設(shè)備維護(hù)方案，保護(hù)了企業(yè)工業(yè)設(shè)備的高價值投入，并能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，在問題更為嚴(yán)重之前就采取行動。要成功融入全球工

83、業(yè)智能化的熱流之中</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在三年的學(xué)習(xí)和生活中，我有幸認(rèn)識了許多很好的老師和同學(xué)，他們給予了我很大的幫助和關(guān)心，在此僅向他們表示誠摯的感謝。我要特別感謝老師對我的幫助和指導(dǎo),讓我的論文能夠順利完成，雖然經(jīng)過了半年的實習(xí)，還有之前的頂崗實習(xí)，但感覺學(xué)生經(jīng)驗依然不足，在各方面都有欠缺和不足的地方，希望老師能

84、夠及時指出，予以糾正，本人將不勝感激。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］ 中國機床工具工業(yè)協(xié)會 行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.［2］ 梁訓(xùn)王宣 ,周延佑.機床技術(shù)發(fā)展的新動向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.［3］ 中國機床工具工業(yè)協(xié)會

85、數(shù)控系統(tǒng)分會.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(5)：13-17.［4］ 楊學(xué)桐，李冬茹，何文立，等距世紀(jì)數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究［M］.北京：國家機械工業(yè)局，2000.</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師意見書</p><p>　　系別：機械工程系 專業(yè)：機電設(shè)備維修與管理 填表日期：2016年 6 月 24日</p>&l

86、t;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p>　　第一章 數(shù)控機床維修概述4</p><p>　　1.1數(shù)控機床維修的基本要求4</p><p>　　1.2 故障的分析方法6</p><p>　　1.3

87、維修的基本步驟7</p><p>　　第二章 FANUC系統(tǒng)的故障診斷與維修11</p><p>　　2.1FANUC系統(tǒng)的故障診斷11</p><p>　　2.2FANUC系統(tǒng)的基本檢查與測試13</p><p>　　第三章SIEMENS系統(tǒng)的故障診斷與維修15</p><p>　　3.1 SIEMENS系

88、統(tǒng)的故障診斷于維修15</p><p>　　3.2 應(yīng)用情況與不足17</p><p>　　第四章如何讓設(shè)備維護(hù)智能化邁向工業(yè)4.018</p><p>　　4.1推動設(shè)備維護(hù)智能化18</p><p>　　4.2讓庫存量一目了然19</p><p>　　致 謝21</p>