数控系统课程设计院系专业年级学生学号学生姓名年月日CK6150/1000数控车床故障分析与排除目录目录 (2)设计目的 (3)一、数控机床CK6150/1000的有关参数 (4)1.1数控车床CK6150/1000主要技术指标 (4)二、数控机床故障诊断 (6)2.1数控机床的故障规律........................... 错误!未定义书签。

2.2数控机床故障诊断的一般步骤 (6)2.3数控机床机械结构故障诊断与维修 (7)2.4刀架、刀库、换刀装置的故障维修实例 (12)2.5换刀装置故障 (14)2.8常见数控机床主轴伺服系统故障及诊断 (16)2.9在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床 (18)2.10机床PLC初始故障的诊断 (19)2.11数控设备检测元件故障及维修 (20)三、数控机床的维护 (22)3.1制订数控系统日常维护的规章制度 (22)3.2应尽量少开数控柜和强电柜的门 (22)3.3定时清扫数控柜的散热通风系统 (22)3.4经常监视数控系统用的电网电压 (22)3.5定期更换存储器用电池 (22)3.6数控系统长期不用时的维护 (23)四、总结与体会 (24)五、参考文献 (25)设计目的科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。

数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。

数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。

它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。

数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。

因此，如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。

一、数控机床CK6150/1000的有关参数1.1数控车床CK6150/1000主要技术指标系统要求：华中世纪星HNC-22T1.型号：CK6150/1000。

2.床身上最大工件回转直径：≥Φ500mm。

3.拖板上最大工件回转直径：≥Φ290mm。

4.最大工件长度：1000mm。

5.最大车削长度：≥850mm。

6.主轴转速范围(变频)：44r/min～2000r/mm。

7.主轴通孔直径：≥52mm8.主轴电机功率：≥7.5kW。

9.进给快移速度：X向6m/min； Z向8m/min。

10.进给电机扭矩(功率)：X向7Nm；Z向7Nm。

11.定位精度(全程)：X向0.03；Z向0.04。

12.重复定位精度：X向 0.012；Z向0.016。

13.尾架套筒内孔锥度：莫氏5号。

14.脉冲当量： 0.001mm15.最高加工精度：IT616.表面粗糙度： Ra1.617.刀架：（统一立式四工位刀架）刀杆截面尺寸：25mm×25mm18.电柜散热方式：轴流风扇/热交换器19.机床运动部件带自动润滑装置20.系统带RS232通讯接口21.冷却泵电机功率：≥110W22.机床密封各处不得漏油23.床身宽度：≥390mm。

24.整机噪声≤80db(A)。

25.双开门全封闭防护.附件配置:机床使用说明书、机床电器控制图、操作系统说明书、维修说明书一套、三爪卡盘、卡盘座（配正反转卡爪各一付）、机床配套地脚螺栓、防震垫铁）、死顶尖及顶尖变径套（与本机配套）各一付、配备与机床相应的维护扳手、螺丝刀、油枪、等一套用户采用六工位刀架，需另增加下列配件：端面夹持刀座:2付;钻头套筒(Φ20, Φ25, Φ32各1付);外径刀座(含垫片):6付，镗孔夹持刀座:3付;镗孔刀套筒(Φ8, Φ10, Φ12, Φ16, Φ20, Φ25, Φ32各2付)，随机配套工具箱：1个，与数控系统相匹配的DNC连接线每台一根。

图1-1 CK6150/1000型数控车床二、数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。

组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。

这些原因大致包括：机械锈蚀、磨损和失效；元器件老化、损坏和失效；电气元件、接插件接触不良；环境变化，如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等；随机干扰和噪声；软件程序丢失或被破坏等。

此外，错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。

数控机床维修的关键是故障的诊断，即故障源的查找和故障定位。

一般讲根据不同的故障类型，采用不同的故障诊断方法。

2.1数控机床故障诊断的一般步骤无论是处于哪一个故障期，数控机床故障诊断的一般步骤都是相同的。

当数控机床发生故障时，除非出现危险及数控机床或人身安全的紧急情况，一般不要关断电源，要尽可能地保持机床原来的状态不变，并对出现的一些信号和现象做好记录，这主要包括：①故障现象的详细记录②故障发生的操作方式及内容③故障号及故障指示灯的显示内容④故障发生时机床各部分的状态与位置有无其他偶然因素，如突然停电、外线电压波动较大、打雷、某部位进水等。

数控机床一旦发生故障，首先要沉着冷静，根据故障情况进行全面的分析，确定查找故障源的方法和手段，然后有计划、有目的地一步步仔细检查，切不可急于动手，凭着看到的部分现象和主观臆断乱查一通。

故障诊断一般按下列步骤进行。

(1)详细了解故障情况。

例如，当数控机床发生颤振、振动或超调现象时，要弄清楚是发生在全部轴还是某一轴；如果是某一轴，是全程还是某一位置；是一运动就发生还是仅在快速、进给状态某速度、加速或减速的某个状态下发生。

为了进一步了解故障情况，要对数控机床进行初步检查，并着重检查荧光屏上的显示内容，控制柜中的故障指示灯、状态指示灯等。

当故障情况允许时，最好开机试验，详细观察故障情况。

(2)根据故障情况进行分析，缩小范围，确定故障源查找的方向和手段。

对故障现象进行全面了解后，下一步可根据故障现象分析故障可能存在的位置。

有些故障与其他部分联系较少，容易确定查找的方向，而有些故障原因很多，难以用简单的方法确定出故障源的查找方向，这就要仔细查阅数控机床的相关资料，弄清与故障有关的各种因素，确定若干个查找方向，并逐一进行查找。

(3)由表及里进行故障源查找。

故障查找一般是从易到难、从外围到内部逐步进行。

所谓难易，包括技术上的复杂程度和拆卸装配方面的难易程度。

技术上的复杂程度是指判断其是否有故障存在的难易程度。

在故障诊断的过程中，首先应该检查可直接接近或经过简单的拆卸即可进行检查的那些部位，然后检查需要进行大量的拆卸工作之后才能接近和进行检查的那些部位.2.2数控机床机械结构故障诊断与维修（1）主轴部件的常见故障及其诊断维修表2-1（2）进给运动系统（滚珠丝杠螺母副）的故障诊断a、滚珠丝杠在运转中转矩过大①二滑板配合压板过紧或研损②滚珠丝杠螺母反向器坏，滚珠丝杠卡死或轴端螺母预紧力过大③丝杠研损④伺服电动机与滚珠丝杠联接不同轴⑤无润滑油⑥超程开关失灵造成机械故障⑦伺服电动机过热报警b、丝杠螺母润滑不良①分油器是否分油②油管是否堵塞c、滚珠丝杠副噪声①滚珠丝杠轴承压盖压合不良②滚珠丝杠润滑不良③滚珠破损④电动机与滚珠丝杠联轴器松动（3）刀架、刀库及换刀装置故障诊断a、转塔刀架没有抬起动作①控制系统是否有T指令输出信号②抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死③压力不够④抬起液压缸研损或密封损坏⑤与转塔抬起联接的机械部分研损b、转塔转位速度缓慢或不转位①是否有转位信号输出②转位电磁阀断线或阀杆卡死③压力不够④转位速度节流阀是否卡死⑤凸轮轴压盖过紧⑥抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损⑦安装附具不配套c、转塔转位时碰牙，抬起速度或抬起延时时间短d、转塔不正位①转位盘上的撞块与选位开关松动，使转塔到位时传输信号超期或滞后②上下联接盘与中心轴花键间隙过大产生位移偏差大，落下时易碰牙顶，引起不到位③转位凸轮与转位盘间隙过大④凸轮在轴上窜动⑤转位凸轮轴的轴向预紧力过大或有机械干涉e、转塔转位不停①两计数开关不同时计数或复置开关损坏②转塔上的24V电源断线f、转塔刀重复定位精度差①液压夹紧力不足②上下牙盘受冲击，定位松动③上下牙盘间有污物或滚针脱落在牙盘中间④转塔落下夹紧时有机械干涉（如夹铁屑）⑤夹紧液压缸拉毛或研损⑥转塔座落在二层滑板之上，由于压板和楔铁配合不牢产生运动偏大g、刀具不能夹紧①风泵气压不足②增压漏气③刀具卡紧液压缸漏油④刀具松卡弹簧上的螺丝母松动h、刀具夹紧后不能松开松锁刀的弹簧压力过紧i、刀套不能夹紧刀具检查刀套上的调节螺母j、机械手换刀速度过快气压太高或节流阀开口过大k、换刀时找不到刀刀位编码用组合行程开关、接近开关等元件损坏、接触不好或灵敏度降低（4）液压与气动系统故障诊断a、液压泵不供油或油量不足①压力调节弹簧过松②流量调节螺钉调节不当，定子偏心方向相反③液压泵转向相反④油的粘度过高，使叶片运动不灵活⑤液压泵转速太低，叶片不能甩出⑥油量不足，吸油管露出油面吸入空气⑦吸油管堵塞⑧进油口漏气⑨叶片在转子槽内卡死b、液压泵有异常噪声或压力下降①油量不足，滤油器露出油面②吸油管吸入空气③回油管高出油面，空气进入油池④进油口滤油器容量不足⑤滤油器局部堵塞⑥液压泵转速过高或液压泵装反⑦液压泵与电动机联接同轴度差⑧定子和叶片磨损，轴承和轴损坏⑨泵与其他机械共振c、液压泵发热、油温过高①液压泵工作压力超载②吸油管和系统回油管距离太近③油箱油量不足④摩擦引起机械损失，泄漏引起容积损失⑤压力过高d、系统及工作压力低，运动部件爬行泄漏e、尾座顶不紧或不运动①压力不足②液压缸活塞拉毛或研损③密封圈损坏④液压阀断线或卡死⑤套筒研损f、导轨润滑不良①分油器堵塞②油管破裂或渗漏③没有气体动力源④油路堵塞g、滚珠丝杠润滑不良①分油管是否分油②油管是否堵塞2.3刀架、刀库、换刀装置的故障维修实例故障现象：某加工中心采用凸轮机械手换刀，换刀过程中，动作中断，发出2035号报警，显示机械手伸出故障。

分析诊断：根据报警内容，机床是因为无法执行下一步“从主轴和刀库中拔出刀具”，而使换刀过程中断并报警。

机械手未能伸出完成从主轴和刀库中拔刀动作，产生故障的原因可能有：①“松刀”感应开关失灵。

在换刀过程中，各动作的完成信号均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能进行下一动作。

第三步为“主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动作。

检查两感应开关，信号正常。

②“松刀”电磁阀失灵。

主轴的“松刀”，是由电磁阀接通液压缸来完成的。

如电磁阀失灵，则液压缸未进油，刀具就“松”不了。