數控總結

1、數控機床一般由以下5部分組成：

1、數控裝置2、伺服系統3、機床強電控制系統4、檢測反饋裝置5、機床主體2、平均無故障工作：時間設備在一個較長的使用過程中兩次故障間隔的平均時間。MTBF總工作時間總故障次數

平均修復時間（MTTR）：從開始排除故障直到數控設備能正常使用所需要的時間。平均有效度A：AMTBF平均無故障工作時間平均無故障工作時間平均修復時間MTBFMTTR

平均有效度是指可維修的設備在某一段時間內維持其性能的概率，這是一個小于1的正數。數控機床故障的平均修復時間越短，則A就越接近1，那么數控機床的使用性能就越好。3、按故障的指示形式分類：

1、有報警顯示的故障（*指示燈顯示報警*顯示器顯示報警）2、無報警顯示的故障4、數控機床故障診斷與維修的基本要求：

1）工作環(huán)境：

1、有穩(wěn)定的機床基礎。（保證機床的精度）2、精密數控機床有恒溫要求。（環(huán)境溫度過高會引起故障率增加）3、工作車間保持空氣流通和干凈。（保證元器件之間的絕緣特性）4、避免環(huán)境潮濕。（可能造成元件銹蝕，接觸不良）5、電網供電滿足總容量的要求，電壓波動不超過。（可能損壞電子元器件）6、數控機床要求接地線。（為了安全和減少干擾）

2）日常保養(yǎng)和維護3)操作員和維修人員

5、故障診斷原則：

1.先外部后內部2.先機械后電3.先靜后動4.先簡單后復雜

6、數控機床維修基本方法：

1、直觀法（望、聞、問、切）2、系統自診斷法3、動態(tài)梯形圖診斷法4、參數檢查法5、功能測試法6、部件交換法7、測量比較法8、原理分析法9、功能參數封鎖法10、遠程診斷法7、數控機床故障診斷的步驟：

1、故障記錄2、維修前的檢查3、故障分析與排除4、維修排故后的總結提高8、伺服系統組成：包括驅動控制單元、驅動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件、檢測反饋環(huán)節(jié)9、伺服系統

按控制方式劃分：開環(huán)系統閉環(huán)系統半閉環(huán)系統

開環(huán)系統特點：無反饋，控制簡單，價格低，信號是單向的。精度、速度均較底結構簡單，

調試、維修、使用方便

半閉環(huán)系統特點：有反饋（角位移量）。部分機械傳動裝置處于反饋環(huán)之外，精度，速度低于閉環(huán)系統，不易振蕩。調試維修方便閉環(huán)系統特點：有反饋（直線位移量）。精度、速度高但易振蕩10、對伺服系統的要求：1、高精度2、快速度3、穩(wěn)定性好11、主軸伺服系統的組成：

主軸伺服系統=交流主軸電動機+變頻器+位置檢測元件12、數控機床對主軸的要求：

1、輸出功率大，抗過載能力強。

2、調速范圍、恒功率范圍寬。

3、具有四象限驅動能力，加減速時間短。

4、機床有螺紋加工、準停、恒線速度加工等功能時，主軸要具有進給和位置控制功能。5、可靠性高、噪聲低、體積小、質量輕、溫升低。13、主軸無報警信息故障：軸伺服系統故障的表現形式：

1、表現：主軸轉速與指示值不符

原因：CNC裝置輸出的0~10V轉速模擬量偏離轉速指令對應數值。

2、表現：主軸噪聲震動原因：主軸機械問題排除：檢查主軸相關機械部分有報警信息故障：

1、表現：主軸電動機過熱。CNC和主軸驅動裝置提示報警信息。

原因：過載，加工過程中，切削量過大，主軸正反轉頻繁，電機冷卻系統不良、內部風扇損壞，電機與驅動裝之間的連線斷開或接觸不良。

2、表現：主軸異常噪聲和振動。

原因及排除：如果故障發(fā)生在主軸減速過程中，可能是由于主軸驅動裝置內的再生回路的晶體管模塊損壞。

如果異常噪聲和振動周期與主軸轉速無關，可能是由于主軸驅動裝置的控制電路不良、測速裝置有故障。

14、對進給伺服驅動系統的要求：1、進給伺服驅動系統應具有快速性2、應具有較寬的調速范圍3、應具有較強的過載能力4、應具有一定的精度（1μm或0.1μm）5、應具有高可靠性

15、進給伺服系統常見故（1）、無報警信息：

1、飛車電動機和脈沖編碼器連接錯誤、控制單元有故障。

2、振動1、速度環(huán)或位置環(huán)增益過高、速度反饋或位置反饋元件或反饋信號線有故障、加減速時間過小等原因。

振動2、電動機故障、位置檢測元件故障、檢測增益太高或內插補精度不高。3、超調加減速時間短、電機于絲杠連接松動。

4、加工圓時輪廓超差進給軸的機械調整不佳、機械間隙大、進給軸的位置增益不一致。5、超程干擾、軟限位設置不當、加工程序編制不妥。

（超程、過載、竄動、爬行、振動、伺服電機不轉、位置誤差、漂移、回基準點故障）（2）有報警信息

1、過載負載過大、正反向運動頻繁、進給傳動鏈潤滑不良、參數設置不當、伺服驅動系統故障、脈沖編碼器反饋信號故障、電機電源線連接錯誤、電機線圈短路、交流輸入電源電壓過高。

2、伺服驅動單元過流功率模塊故障、電機電源線連接錯誤。

3、伺服系統過壓輸入電源電壓過高、伺服電機線圈故障、負載慣量過大。

4、竄動干擾、控制信號不穩(wěn)定、測速元件故障、伺服系統增益過大、進給軸反向間隙過大。

5、位置誤差于進給軸有關的機械松動、電器干擾、系統設定允差范圍小、伺服系統增益設定不當、進給軸間隙補償設定不當、輸入電源電壓過低、位置檢測信號不良、數控系統的位置控制和速度控制部分故障。

6、爬行伺服系統增益過低、負載大、進給傳動鏈潤滑不良。

7、漂移（位置指令為零時，坐標軸仍在運動）系統和伺服驅動單元的元件參數值變化、CNC裝置的位置控制部分故障、電機電源連線有問題、電機和位置檢測元件連接不良。8、回參考點故障1、找不到參考點：回參考點減速開關信號或零位脈沖信號失效，可檢查檢測裝置的零標志位是否有故障。2、找不準參考點：參考點開關當塊位置設置不當。16、位置檢測系統的故障分析與維修：常用位置檢測元件

1.光柵：分為透射光柵與反射光柵光柵輸出信號：二個相位和一個零標志維護注意點：防污（冷卻液輕微結晶、水霧、通入低壓壓縮空氣、無水酒精輕檫）防振（不能敲擊避免光學元件損壞）

2.光電脈沖編碼器輸出信號：二個相位和一個零標志維護注意點：防振和防污（內部松動和信號丟失）

聯結松動（影響位置精度、進給運動的不穩(wěn)定、伺服電機的換向而引起振動）3.感應同步器：組成：定尺和滑尺上面具有矩形繞組

維護注意點：在安裝時必須保持定尺和滑尺的相對平行、不要損壞尺上耐切削液涂層和帶絕緣層的鋁箔、滑尺接線要分清SIN和COS繞組

4.旋轉變壓器：輸出電壓與轉子的角位移有固定的函數關系

維護注意點：定子和轉子阻值不同不要接錯、碳刷磨損要及時更換

17、數控機床主傳動配置的形式：

1、采用齒輪變速方式輸出扭矩大，噪聲大，用于大、中型機床。

2、采用帶傳動的形式可避免齒輪傳動引起的振動、噪聲，用于低扭矩，小型機床。

3、調速電機直接驅動機構簡單，主軸剛度高，但輸出扭矩小。

18、數控機床主軸具有機械換擋的目的：1、提高主軸低速時的輸出轉矩，滿足主軸低速大轉矩的要求；2、為滿足用戶的切削要求，充分發(fā)揮主軸電動機的切削功率。

19、主軸自動換擋的常見故障：1、換擋后機床的指令速度與實際主軸速度不符；2、自動換擋過程中主軸一直在擺動，直到超時報警；3、主軸不能實現自動換擋控制；4、主軸自動換擋過程及換擋執(zhí)行后主軸噪音過大。

20、主軸準停功能的主要用途：1、在自動換刀的數控鏜銑類機床，為保證自動換刀時主軸必須停在某一固定位置上（刀柄上的鍵槽必須與主軸的凸鍵對準相配）；2、在精鏜時為不使刀尖劃傷已加工的表面，退刀時要讓刀尖在固定位置退出加工表面一個微小量；3、在多功能數控車床實現圓柱面或端面進行鍵槽加工控制。

21、主軸準停的控制形式：1、通過主軸編碼器實現主軸準�？刂�；2、通過主軸電機內裝編碼器實現主軸準停控制；3、通過主軸外裝主軸一轉信號（接近開關）和電動機內裝傳感器實現主軸準�？刂啤�

22、主軸定向準�？刂瞥Ｒ姽收希�1、主軸執(zhí)行準停時出現主軸報警；2、主軸準停動作執(zhí)行過程中出現超程報警；3、主軸準停角度出現偏差（固定偏差和隨機偏差）固定偏差：重新調整主軸準停角度；隨機偏差：主軸機械出現故障，主軸檢測裝置與機械連接不良，檢測裝置一轉信號不良和主軸模塊故障。

23、PLC輸入/輸出元件

輸入元件：1.控制開關（按鈕、可鎖開關、急停開關、和轉換開關等）

2.行程開關（直動、滾動、微動式）

3.接近開關（電感、電容、磁感應、光電、霍爾式等）4.壓力開關（液壓油在波紋管或橡皮膜的壓力）

5.溫控開關（利用熱敏元件）

輸出元件1.接觸器控制各種電動機常見故障：線圈過熱、噪聲大、不能吸或斷

維護要求：定期檢查，可動部位靈活，固定件無松動；保持觸點清潔

2.繼電器工作原理相同，觸頭多，在電路中起信號傳遞和轉換作用，可實現多路控制；3.電磁閥用于液壓和氣動系統中的電磁控制，加接續(xù)流二極管，減少對系統的干擾；4.PLC的開關量輸出；5.各種指示燈；

24、PLC故障的表現形式：

1、CNC報警直接找到故障的原因；2、有CNC故障顯示，但不反映故障的真正原因；3、故障沒有任何提示

對后兩種情況，可利用系統的自診斷功能，根據PLC的梯形圖和I/O狀態(tài)信息來分析和判斷故障的原因

25、數控機床PLC故障診斷的方法：1.根據報警號診斷故障；2.根據動作順序診斷故障；

3.根據控制對象的工作原理診斷故障；4.根據PLC的I/O狀態(tài)診斷故障；5.根據PLC梯形圖診斷故障；6.動態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障；

26、PLC系統信息與機床信號和CNC信號交換

27、電源的組成：三相輸入線路、熔斷器、電源開關、電源變壓器、控制變壓器、斷路器、

各種繼電器、接觸器等。28、電源維護保養(yǎng)內容：1、三相電源的電壓值是否正常，有否偏相；2、所有電氣連接是否良好；3、各類開關是否有效；4、各繼電器、接觸器是否正常工作；5、檢驗熱繼電器、電弧抑制器等保護器件是否有效；6、檢查電氣柜防塵濾網、冷卻風扇是否正常。

29、數控機床干擾的形式：1、電磁波干擾；2、供電線路干擾；3、信號傳輸干擾。

30、抗干擾措施：1.減少供電線路的干擾；2.減少機床控制中的干擾；3.屏蔽技術（電磁、靜電屏蔽）；4.保證“接地”良好。31、數控機床在機械結構上和普通機床不同點在于傳動鏈縮短，傳動部件的精度高，機械維護的面更廣。主軸、進給軸、導軌和絲杠、刀庫和換刀裝置、液壓和氣動等32、數控機床的功能和性能對機械結構的影響：

1、數控機床的機械結構要適應自動化控制的需要。2、要有較好的剛度和抗振性。

3、要盡量減少熱變形和運動部件的摩擦產生溫差引起的熱負載。

4、要充分滿足工藝復合化和功能集成化的要求。

33、數控機床機械結構的主要特點和要求：

1、高的靜動剛度；2、良好的抗振興；3、高靈敏度；4、熱變形��；5、高精度保持性和高可靠性；

34、機械故障的原因：機床在運行過程中，機械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損等諸多因素的作用，使其領部件偏離或喪失原有的功能35、機械故障診斷的方法

1、實用診斷技術：（問、聽、看、聞、摸、查）2、常用診斷技術：（查閱技術檔案資料）

3、現代診斷技術：（1、油液光譜分析；2、振動檢測；3、噪聲譜分析；4、專家診斷系統；

5、溫度檢測；6、裂紋檢測；7、非破壞性檢測）36、主傳動系統常見的機械故障及排除方法：

故障1：噪聲過大：對于齒輪變速的形式，一般是因為齒輪嚙合間隙不均勻（加工與裝配精

度不高）或齒輪已損壞造成的，設計齒輪時限制齒輪的直徑可降低噪聲，也可采用斜

齒或人字齒輪，提高箱體的剛性，盡量減小各種配合間隙，改善潤滑條件。故障1：噪聲過大：對于帶傳動形式，一般是因為主軸與電動機連接的皮帶過緊，大小帶輪

傳動平衡情況不佳，有時也可由系統中傳動軸承壞或傳動軸彎曲造成。故障2：變速時掛不上擋：滑動齒輪嚴重撞擊而使倒角處打毛翻邊造成。

故障3：主軸在強力切削時停轉：一般出現在帶傳動形式中，主要原因是皮帶過松、皮帶表

面有油、皮帶失效。故障4：主軸轉速不正常：1、裝在主軸電動機尾部的測速發(fā)電機出現故障；2、速度指令給

定錯誤；3、數模轉換器出現故障。

37、主軸部件的性能要求：高回轉精度、足夠的功率輸出、剛度、抗振性、溫升以及

自動變速、準停和自動換刀等要求。

38、主軸的維護特點：1、主軸潤滑：減少摩擦、帶走熱量，（磨損和熱變形）；2.防泄漏39、主軸故障診斷：

故障現象故障原因

1.主軸發(fā)熱軸承損傷或不清潔、軸承油脂耗盡或油脂過多、軸承間隙過小2.潤滑油泄漏潤滑油過量、密封件損傷或失效、管件損壞

3.主軸沒有或潤滑不足油泵轉向不正確、油管或濾油器堵塞、油壓不足

4.刀具不能夾緊蝶形彈簧位移量太小、刀具松夾彈簧上螺母松動5.刀具夾緊后不能松開刀具松夾彈簧壓合過緊、液壓缸壓力和行程不夠40、齒輪傳動副：

作用：1、慣量匹配。2、輸出低速大扭矩。3、歸算脈沖當量。4、布局需要。

弊端：1、產生噪聲。2、加大傳動間隙。3、使伺服系統不穩(wěn)定。4、造成反應滯后。41、消隙方法：1、直齒齒輪偏心套調整法、雙片齒輪錯齒法。

2、斜齒齒輪軸向墊片調整法、軸向彈簧調整法。

42、滾珠絲杠螺母副的維護：

1.軸向間隙的調整保證反向傳動精度和軸向剛度（墊片調隙式、螺紋調隙式、齒差調隙式）2.支承軸承的定期檢查定期檢查絲杠支承與床身的連接是否有松動以及軸承是否損壞3.滾珠絲杠副的潤滑潤滑劑（油/脂）可提高耐磨性和傳動效率（工作前/半年）4.滾珠絲杠的防護防止硬質灰塵或切屑污物的進入，可采用防護罩或防護套管等43、滾珠絲杠螺母副：故障現象：1.噪聲大

故障原因：絲杠支承軸承損壞或壓蓋壓不好、聯軸器松動、潤滑不良或絲杠副滾珠有破損。故障現象：2.絲杠運動軸不靈活

故障原因：軸向預緊太大、絲杠或螺母軸線與導軌不平行、絲杠彎曲。44、數控機床導軌的種類：1、塑料滑動導軌；2、滾動導軌；3、靜壓導軌

45、導軌副的維護：1.間隙調整；2.滾動導軌的預緊；3.導軌的潤滑；

46、導軌的防護：防止切屑、磨�；蚶鋮s液散落在導軌上而引起磨損、擦傷、和銹蝕，導軌

面上應有可靠的防護裝置。常用的有刮板式、卷簾式和疊層式防護罩。需要經常進行清理和保養(yǎng)。

47、安裝的環(huán)境要求：1、需要穩(wěn)定的機床基礎；2、精密機床有環(huán)境溫度及濕度要求；3、遠離振動源和電磁干擾源；4、供電電網質量不高時，安裝穩(wěn)壓器；5、為了安全和抗干擾，必須接地線；48、安裝的原則：1、良好的工作環(huán)境；2、確定各部分的安裝位置；

3、校正機床水平；4、固牢機床有利于安全使用；

擴展閱讀：數控學習總結

1、首先畫出CAD零件圖，然后根據加工數量及材料要求

進行加工排版布局，注意布局時要考慮加工工作臺允許的最大尺寸，并且要留夠余量，以免發(fā)生碰刀等危險；例1：要加工如下圖零件，長170mm，寬102mm，用2mm厚的鋁板加工，采用四角夾持，長方向要留約40mm，寬方向約20mm，則下料尺寸為：210×120×2mm

2、在一塊材料上同時加工的各個零件之間要留夠加工余

量，一般是減去兩個銑刀直徑后約4mm；

例2：如下圖三個U形件一起加工，用直徑為3mm的銑刀加工4+3+3=10mm

外輪廓，則間距為

3、注意：零件圖中不能有重復的線，這會使加工軌跡出錯；

同一條線不要用幾個線段，而是用一根線代替；4、最后將中心移到原點（0,0），這是很重要的，關系到與

機床坐標對應的正確性，因為對刀時用所下料的中心點對刀，如下圖所示：

5、將編輯好的CAD圖形保存成201*.dxf格式；6、啟動Mill9軟件，將圖調入，具體軟件操作見截圖；7、加工操作時應注意的問題：

A、開機前檢查機床的紅色急停按鈕是否按下，若沒有應按下急停按鈕，以減少開機時對機床的沖擊；開機后應順時針旋開急停按鈕；

B、關機前應先按下急停按鈕，然后關機；

C、手動操作機床時要注意機床在X、Y、Z方向的極限位置，不要超程，以免損壞機床；

D、工件夾持時要注意靠工作臺的中間夾持，用于夾持的螺栓不能伸出太長，以免加工時與刀架相碰；

E、工件夾持時要放正，長寬方向與機床X、Y方向盡量平齊，平面越平越好，不平時可用鋸條、紙片等進行調整；加工時為了減小鋁板中心的凸起量，一般將鋁板四個角用鋸條墊起；

F、首次開機加工時，要先回參考點一次，以后若不關機或停電就不用再回參考點，因為機床有自動記憶功能；G、對刀時，使刀尖對準工件中心點，特別是Z軸方向，要保證刀尖剛與工件表面接觸；

H、若加工過程中需要更換刀具，則Z軸必須重新對刀；XY方向保持不變；

I、加工時，要將右手大拇指放在“進給保持”的紅色按鍵上，發(fā)現情況不對時，立即按下；如果不能確定是否發(fā)生碰刀，要將“進給率”和“快速修調”調到最小值10%，慢慢進刀，以免發(fā)生碰撞危險；

J、加工時，要向刀尖噴切削液，給刀尖降溫；

K、操作者可根據加工時的實際情況，調整轉速S、進給率F的值，一般轉速在1000r/min左右，不超過1500r/min，F的值主要是通過觀察切屑來調整，如果切屑呈碎末狀，F增大；如果工件表面毛刺增多、切屑減少或呈長條狀，應減小F值；切屑呈片狀約1mm~2mm，則F值正好；一般走直線時F值大，走圓弧時F值應減��；操作時可根據需要隨時調整；

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