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數(shù)控機(jī)床維修實(shí)習(xí)報(bào)告
項(xiàng)目一：數(shù)控機(jī)床維修基礎(chǔ)訓(xùn)練
——工具、量表使用、系統(tǒng)接線
實(shí)訓(xùn)時(shí)間及地點(diǎn)：第八周第九周，第一實(shí)驗(yàn)樓101
實(shí)訓(xùn)目的：了解數(shù)控機(jī)床維修工具、量表使用，系統(tǒng)接線
實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：工具、量表使用、系統(tǒng)接線
實(shí)訓(xùn)步驟：
一、常用的數(shù)控機(jī)床維修工具
1．拆卸及裝配工具
(1)單頭鉤形扳手：分為固定式和調(diào)節(jié)式，可用于扳動(dòng)在圓周方向上開有直槽或孔的圓螺母。
(2)端面帶槽或孔的圓螺母扳手：可分為套筒式扳手和雙銷叉形扳手。
(3)彈性擋圈裝拆用鉗子：分為軸用彈性擋圈裝拆用鉗子和孔用彈性擋圈裝拆用鉗子。
(4)彈性手錘：可分為木錘和銅錘。
(5)拉帶錐度平鍵工具：可分為沖擊式拉錐度平鍵工具和抵拉式拉錐度平鍵工具。
(6)拉帶內(nèi)螺紋的小軸、圓錐銷工具。
(7)拉卸工具：拆裝在軸上的滾動(dòng)軸承、皮帶輪式聯(lián)軸器等零件時(shí)，常用拉卸工具，拉卸工具常分為螺桿式及液壓式兩類，螺桿式拉卸工具分兩爪、三爪和鉸鏈?zhǔn)健?/p>
(8)拉開口銷扳手和銷子沖頭。
2．常用的機(jī)械維修工具
(1)尺：分為平尺、刀口尺和90°角尺。
(2)墊鐵：面為90°的墊鐵、角度面為55°的墊鐵和水平儀墊鐵。
(3)檢驗(yàn)棒：有帶標(biāo)準(zhǔn)錐柄檢驗(yàn)棒、圓柱檢驗(yàn)棒和專用檢驗(yàn)棒。
(4)杠桿千分尺：當(dāng)零件的幾何形狀精度要求較高時(shí)，使用杠桿千分尺可滿足其測(cè)量要求，其測(cè)量精度可達(dá)0．001mm。
(5)萬能角度尺：用來測(cè)量工件內(nèi)外角度的量具，按其游標(biāo)讀數(shù)值可分為2′和5′兩種，按其尺身的形狀可分為圓形和扇形兩種。
二、常用的數(shù)控機(jī)床維修儀表
1．百分表：百分表用于測(cè)量零件相互之間的平行度、軸線與導(dǎo)軌的平行度、導(dǎo)軌的直線度、工作臺(tái)臺(tái)面平面度以及主軸的端面圓跳動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。
2．杠桿百分表：杠桿百分表用于受空間限制的工件，如內(nèi)孔跳動(dòng)、鍵槽等。使用時(shí)應(yīng)注意使測(cè)量運(yùn)動(dòng)方向與測(cè)頭中心成垂直，以免產(chǎn)生測(cè)量誤差。
3．千分表及杠桿千分表：千分表及杠桿千分表的工作原理與百分表和杠桿百分表一樣，只是分度值不同，常用于精密機(jī)床的修理。
4．比較儀：比較儀可分為扭簧比較儀與杠桿齒輪比較儀。扭簧比較儀特別適用于精度要求較高的跳動(dòng)量的測(cè)量。
5．水平儀：水平儀是機(jī)床制造和修理中最常用的測(cè)量儀器之一，用來測(cè)量導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度、工作臺(tái)臺(tái)面的平面度以及零件相互之間的垂直度、平行度等，水平儀按其工作原理可分為水準(zhǔn)式水平儀和電子水平儀。水準(zhǔn)式水平儀有條式水平儀、框式水平儀和合像水平儀3種結(jié)構(gòu)形式。
6．光學(xué)平直儀：在機(jī)械維修中，常用來檢查床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度、檢驗(yàn)用平板的平面度，光學(xué)平直儀是當(dāng)前導(dǎo)軌直線度測(cè)量方法中較先進(jìn)的儀器之一。
7．經(jīng)緯儀：經(jīng)緯儀是機(jī)床精度檢查和維修中常用的高精度的儀器之一，常用于數(shù)控銑床和加工中心的水平轉(zhuǎn)臺(tái)和萬能轉(zhuǎn)臺(tái)的分度精度的精確測(cè)量，通常與平行光管組成光學(xué)系統(tǒng)來使用。
8．轉(zhuǎn)速表：轉(zhuǎn)速表常用于測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)之一，常用的轉(zhuǎn)速表有離心式轉(zhuǎn)速表和數(shù)字式轉(zhuǎn)速表
項(xiàng)目二：主軸故障診斷與維修
——主軸編碼器、變頻器、主軸轉(zhuǎn)向的故障診斷與維修 實(shí)訓(xùn)時(shí)間及地點(diǎn)：第八周第九周，第一實(shí)驗(yàn)樓101
實(shí)訓(xùn)目的：了解數(shù)控機(jī)床主軸編碼器、變頻器的功能和主軸轉(zhuǎn)向的故障診斷與維修
實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：主軸編碼器、變頻器、主軸轉(zhuǎn)向的故障診斷與維修
實(shí)訓(xùn)步驟：
一、主軸編碼器工作原理：
由一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
作用：主要控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，正反轉(zhuǎn)，和主軸定位
二、主軸變頻器工作原理：
變頻器必須有以下性能:（1）寬調(diào)速范圍，且穩(wěn)速精度高;（2）低速運(yùn)行時(shí)，有較大力矩輸出;（3）加減速時(shí)間短;（4）過載能力強(qiáng);（5）快速響應(yīng)主軸電機(jī)快速正反轉(zhuǎn)以及加減速。
其中變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括:（1）數(shù)控裝置給變頻器的正反轉(zhuǎn)信號(hào);（2）數(shù)控裝置給變頻器的速度或頻率信號(hào)，可以通過通訊給定或模擬給定；（3）變頻器給數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號(hào)。所有關(guān)于對(duì)變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板進(jìn)行編程和顯示。通過變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號(hào)與設(shè)定頻率的輸入輸出特性曲線的設(shè)置，數(shù)控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號(hào)、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數(shù)控車床快速正反轉(zhuǎn)、自由調(diào)速、變速切削的要求。
三、主軸故障：
一般軸的故障有以下幾種：1.軸走位精度失準(zhǔn)。2.軸回位報(bào)警（超程或回零報(bào)警包括不能回位或直接報(bào)警）。3.軸走位部分距離精度失準(zhǔn)，其他位置完好。4.軸行進(jìn)到一定位置卡死。5.軸持續(xù)一個(gè)方向走位精準(zhǔn)，反向位移失準(zhǔn)后持續(xù)反向不失準(zhǔn)。
解除方法（對(duì)應(yīng)）：1.檢查滾珠是否有脫落，或間隙變大！2.檢查限位器開關(guān)是否卡異物抱死，每個(gè)軸都有3個(gè)限位器，前后各一，后面附帶回零限位器，有的機(jī)床沒回零功能就沒有,限位器是彈跳的，風(fēng)槍吹凈后抱拆下用手上下回壓，不行就換新的。3.軸磨損，換軸！4.鋼珠脫落或傳動(dòng)鋼珠套內(nèi)有異物，清晰配齊鋼珠！5.軸與連接裝置螺釘松動(dòng)或脫落，從新安裝即可！
主軸不能定向或定向不到位：
在檢查定向控制電路設(shè)置和調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)檢查位置檢測(cè)器（編碼器）是否不良，此時(shí)測(cè)編碼器輸出波形。
項(xiàng)目三：進(jìn)給故障診斷與維修
——伺服電路、伺服電機(jī)及位置檢測(cè)裝置、減速開關(guān)及限位
開關(guān)的診斷與維修
實(shí)訓(xùn)時(shí)間及地點(diǎn)：第八周第九周，第一實(shí)驗(yàn)樓101
實(shí)訓(xùn)目的：掌握伺服電路、伺服電機(jī)及位置檢測(cè)裝置、減速開關(guān)及限位開關(guān)的診斷與維修 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：伺服電路、伺服電機(jī)及位置檢測(cè)裝置、減速開關(guān)及限位開關(guān)的診斷與維修 實(shí)訓(xùn)步驟：
一、數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修
a．利用直觀法判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
b．利用數(shù)控系統(tǒng)的硬件（如：控制單元、變頻器、電源單元和伺服單元等部件）報(bào)警功能判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
c．利用數(shù)控系統(tǒng)的軟件（如：自診斷功能）報(bào)警功能判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
d．利用狀態(tài)顯示功能（如：PLC的I/O接口信號(hào)）報(bào)警功能判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
e．在發(fā)生故障時(shí)能通過及時(shí)核對(duì)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)來判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
f．利用備件置換法來判斷數(shù)控機(jī)床故障的可能部位并排除
g．掌握數(shù)控系統(tǒng)信息維護(hù)方法
h．掌握數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置方法及報(bào)警文本編寫方法
i．能通過儀器儀表檢查數(shù)控機(jī)床故障點(diǎn)
電子工業(yè)的飛速發(fā)展，使各種集成度高、性能先進(jìn)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)層出不窮，給數(shù)控機(jī)床的更新?lián)Q代提供了有利條件，但對(duì)于目前大中型企業(yè)還無法將舊數(shù)控機(jī)床全部改造的現(xiàn)實(shí)，修理舊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍是維修戰(zhàn)線上的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。在維修主回路采用錯(cuò)位選觸無環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。
1. 故障現(xiàn)象：臥車在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，花盤來回?cái)[動(dòng)。
檢查：測(cè)量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為4V峰值，大大超過了規(guī)定的范圍。
分析：在控制系統(tǒng)的放大電路中，高、低通濾波器可以濾掉，如：測(cè)速機(jī)反饋，電流反饋，電壓反饋中的各次諧波干擾信號(hào)，但無法濾除系統(tǒng)本身直流電源電路中的諧波分量，因它存在于整個(gè)系統(tǒng)中，這些諧波進(jìn)入放大器就會(huì)使放大器阻塞，使系統(tǒng)產(chǎn)生各種不正常的現(xiàn)象。在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下，因電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，這些諧波已超過了點(diǎn)動(dòng)時(shí)的電壓值，造成了系統(tǒng)的振蕩，使主軸花盤來回?cái)[動(dòng)，而且一旦去除諧波信號(hào)，故障馬上消失。
處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測(cè)量紋波只有幾個(gè)毫伏后將電源板安裝好，開機(jī)試運(yùn)行，故障消除。
2. 故障現(xiàn)象：立車在運(yùn)行加工中發(fā)出哐哐聲后，燒保險(xiǎn)。
檢查：發(fā)現(xiàn)5FC5FG、5RG5RQ正反組全無脈沖輸出(線路見圖2)，測(cè)量結(jié)果，IC7反相器損壞，又發(fā)現(xiàn)1FG1FC輸出波形較其他波形幅值低得多。
分析：5m立車主驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓由晶閘管全控橋反并聯(lián)整流電路提供。12路觸發(fā)脈沖中，有兩路消失，另一路觸發(fā)脈沖的幅值較其它正常觸發(fā)脈沖要短三分之一，當(dāng)出現(xiàn)哐哐的齒輪撞擊聲時(shí)，誤以為液壓馬達(dá)聯(lián)軸節(jié)處出現(xiàn)了問題，但過了一會(huì)兒兩路保險(xiǎn)絲燒壞，實(shí)際上，在這次故障的前一段時(shí)間里已燒過兩次保險(xiǎn)，當(dāng)時(shí)只認(rèn)為是偶然的電網(wǎng)不穩(wěn)造成，因換上保險(xiǎn)絲后，故障就消除了。由于5m立車加工運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速較低，雖然可控硅整流電路是橋式整流，但是線路中觸發(fā)脈沖丟失和幅值小同時(shí)存在時(shí)，也會(huì)造成電流不連續(xù)，輸出的電壓不穩(wěn)，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。一開始出現(xiàn)的哐哐聲，實(shí)際就是轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的表現(xiàn)。由于電流斷續(xù)而引起的燒保險(xiǎn)故障能發(fā)生在運(yùn)行后停車和正常運(yùn)行的任何時(shí)刻。
處理：將放大管T1(另一組觸發(fā)電路中的放大管，功能如圖2中的T7)及反相器IC7換下，故障消除。
二、位置檢測(cè)裝置診斷與維修
現(xiàn)象：出現(xiàn)位置環(huán)報(bào)警，
維修：將J2連接器脫開，在CNC系統(tǒng)一側(cè)，把J2連接器上的+5 V線同報(bào)警線ALM連在一起，合上數(shù)控系統(tǒng)電源，根據(jù)報(bào)警是否再現(xiàn)，便可迅速判斷故障部位是在測(cè)量裝置還是在系統(tǒng)接口板上。若問題出現(xiàn)在測(cè)量裝置，便可測(cè)J1連接器上有無信號(hào)輸入，這樣便可將故障定位在光柵尺或EXE脈沖整形電路
三、減速開關(guān)及限位開關(guān)的診斷與維修
現(xiàn)象：減速后來不及檢測(cè)零位脈沖就，有減速過程，但直到超程仍不能找到參考點(diǎn)
維修：可能是減速擋塊距離限位開關(guān)距離過短。此時(shí)要調(diào)整減速擋塊使其處在合適的位置。
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