在线诊断是指通过CNC装置的内装程序，在CNC装 置处于正常运行状态时对CNC装置本身及与CNC装置相连 的各个进给伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主 轴电动机以及外部设备等进行自动诊断和检查。只要系 统不停电，在线诊断就不会停止
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
3．离线诊断 离线诊断是指数控系统出现故障后，
5.2.2 导轨副的维修 导轨副是数控机床的重要执行部件，主要有滚动导轨、静
压导轨、贴塑导轨等 1．导轨副的维护
（1）间隙调整 导轨副维护的一项重要工作是保证导轨面之间具有合理的间隙
1）压板调整间隙 2）镶条调整间隙 3）压板镶条调整间隙
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
图5-4 压板调整间隙 a)修复刮研式 b)镶条式 c)垫片式
2020/10/18
撰责主电制稿任子编作教编：师 辑…：………（以姓氏为序）
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故 障的维修
5.2.1 滚珠丝杠螺母副的维修 5.2.2 导轨副的维修 作业
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
进给传动系统的故障大部分是由于运动质量下降造成 的，例如，运动质量下降会导致机械执行部件不能到达 规定的位置、定位精度下降、反向间隙过大、机械出现 爬行、轴承磨损严重、噪声过大、机械摩擦过大等问题 。因此，故障的诊断和排除，经常是通过调整各运动副 的预紧力、调整松动环节、调整补偿环节等排除故障， 以达到提高运动精度的目的。
2）将机床操作面板上的工作方式开关置于增量方式（INC）的×10 档，轴选择开关置于Y轴档，按“-”方向进给键，观察千分表读数 的变化。理论上应该每按一下，千分表读数增加10μm。在补偿掉 反向间隙的情况下，每按一下“+”方向进给键，千分表的读数应 减掉10μm。经测量，Y轴“+、-”两个方向的增量运动都存在不规 则的偏差。
数控机床的故障排除后通常分两大步进行通电试车 1．自动状态试验 2．正常加工试验
5.1.6 维修调试后的技术处理
认真填写维修记录，列出有关必备的备件清单，建立 用户档案
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
复习思考题： 1.数控机床机械故障诊断主要包括哪些内
容? 2.数控机床故障通常分为哪几种类型? 3.数控机床的常见故障排除方法?
（3）导轨的润滑
1)导轨面上进行润滑后，可降低摩擦，减少磨损，并且可防止导轨面锈蚀 2)导轨常用的润滑剂有润滑油和润滑脂
（4）导轨的防护
为了防护切削、磨粒（切屑）或冷却液散落在导轨面上而引起磨损、擦伤和 锈蚀，导轨面上应加可靠的防护装置
常用的有刮板式、卷帘式和叠层式防护罩，大多用于长导轨上
2020/10/18
床进行定期检修时。
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
5．备件替换法 例5 一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机
床，其PLC采用S5—130w/B，一次发生故障时，通过CNC 装置PC功能输入的R参数，在加工中不起作用，不能更 改程序中R参数的数值。通过对CNC装置工作原理及故障 现象的分析，认为PLC的主板有问题，与另一台数控机 床的主板对换后，进一步确定为PLC主板的问题。经专 业厂家维修，故障被排除。
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.1 数控机床故障分类 1．按故障发生的部位分类
（1）主机故障 主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度低、运行 阻力大、机械部件不动作、机械部件损坏等等
主机常见的故障主要有 1）因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的
机械传动故障。 2）因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.2、数控机床故障诊断的原则 1).先外部后内部 2).先机械后电气 3).先静态后动态 4).先简单后复杂
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.3 数控机床的故障诊断技术 1．起动诊断 起动诊断是指CNC装置每次从通电开 始，系统内部诊断程序就自动执行诊断 2．在线诊断
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修 （3）滚珠丝杠螺母副的润滑 （4）滚珠丝杠螺母副的保护 （5）滚珠丝杠螺母副的故障诊断及排除
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
垫片调整式
2020/10/18
螺纹调整式
齿差调整式
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
2．初始化复位法 例2 一台数控车床当按下自动运行键，计算机拒不执行
加工程序，也不显示故障自检提示，显示屏幕处于复位 状态（只显示菜单）。有时手动、编辑功能正常，检查 用户程序、各种参数完全正确；有时因记忆电池失效， 更换记忆电池等，系统显示某一方向尺寸超量或各方向 的尺寸都超最大尺寸（显示尺寸超过数控机床实际能加 工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸）。排除 方法：采用初始化复位法使系统清零复位（一般要用特 殊组合健或密码）。
2020/10/18
பைடு நூலகம்
5.1 数控机床机械故障诊断方法
4．功能程序测试法 功能程序测试法常应用于以下场合： （1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当
、还是数控系统故障引起。 （2）数控系统出现随机性故障，一时难以区别是外来干
扰，还是系统稳定性不好。 （3）闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
6．交叉换位法
例6 一台数控车床X轴向进给正常，Z轴向进给出现了振
动、噪音大、精度差，采用手动和手摇脉冲进给时也是 如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常，怀
疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将 Z轴电动机引线换到X轴电动机上，X轴电动机运行正常 ，说明Z轴电动机引线正常；又将X轴电动机引线换到Z 轴电动机上，故障依旧；可以断定是Z轴电动机故障或Z
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
3．自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控 系统的硬件和软件的工作状态
（1）硬件报警指示 （2）软件报警指示
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
例3 AX15Z数控车床，配置FANUC 0TE—F系统，故障显示 ： FS10TE 1399B ROM TEST：END RAM TEST：测试未能通过 CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。 RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参 数丢失或电池接触不良引起的参数丢失，经检查故障原 因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现 上述故障现象。
3）找一粒滚珠置于滚珠丝杠的端部中心，用千分表的表头顶住滚珠 ，如图5-10b所示。将机床操作面板上的工作方式开关置于手动方 式（JOG），分别按Y轴“ +、-”的进给键，主轴沿Y轴“+、-”方 向连续运动，通过观察千分表读数无明显变化，故排除滚珠丝杠 轴向窜动的可能。
轴机械故障。测量电动机引线，发现一相绕组开路。修 复步进电动机，故障排除。
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
7．参数检查法 例7 一台数控铣床上采用了测量循环系统，这一功能要
求有一个背景存储器，调试时发现这一功能无法实现。 通过检查发现，确定背景存储器存在的数据位没有设定 ，经设定后该功能正常。
要求范围内，故可排除由于参数设置不当引起故障的因素。
2）检查Y轴进给传动链。该机床Y轴进给传动链如图5-9所示
2020/10/18
图5-9 Y轴进给传动链
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
从图5-9中可以看出，传动链中任何连接部分均有存在间隙或松动的 可能，均可引起位置偏差，从而造成加工零件尺寸超差
通过以上分析作如下诊断： 1）如图5-10a所示，将一个千分表座吸在横梁上，表头对准主轴并可
沿Y轴的“-”方向运动，找正时使表头压缩到50μm左右，然后把 表头复位到零。
2020/10/18
图5-10 安装千分表方式 a)测量径向偏差 b)测量轴向偏差 1—轴 2—滚珠丝杠 3—滚珠 4—千分表
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
数控系统制造厂家或专业维修中心利用专 用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱 机）检查. 4．现代诊断技术 （1）通信诊断 （2）自修复系统
2020/10/18
5.1 数控机床机械故障诊断方法
5.1.4 数控机床的常见故障排除方法 1．直观检查法 (1)询问法 (2)目视法 (3)触摸法 (4)通电法
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
2020/10/18
图5-5 镶条调整间隙 a)等厚度镶条 b)斜镶条
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
图5-6 压板镶条调整间隙
2020/10/18
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
（2）滚珠导轨副的预紧
1）采用过盈配合法 2）采用调整法
5.2 数控机床进给传动部件故障的维修
从数控机床控制的角度来说，零件在Y轴方向的尺寸偏差是由机床的Y
轴在进给过程中产生的偏差所造成。该机床数控系统为SINUMERIK
810M，伺服系统为SIMODRIVE 611A驱动装置，Y轴进给电动机为带
内装式ROD302编码器的1FT5交流伺服电动机。 1）通过检查Y轴有关位置参数（如反向间隙、夹紧允许误差等）均在
2020/10/18