数控机床故障诊断及维修复习资料1.docx

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数控机床故障诊断及维修复习资料1

数控机床故障诊断与维修期中复习资料

一、填空

1．C系统状态显示有时系统发生故障时却没有报警，此时需要通过系统的诊断画面观察系统所处的状态。

2．一般数控系统要求电源电压波动在+10%～-15%以。

3．检测工具的精度等级必须比所检测的几何精度高出一级。

4．机床通电试车通常是在各部件分别通电试验，然后再进行全面通电试验。

5．自诊断功能一般分为开机自检、实时诊断及人工智能专家诊断等。

6．数控机床各电动机的绝缘电阻应在1MΩ以上，机床接地电阻要≤4Ω。

7．更换存储器用电池时一般要在数控系统通电状态下进行，这样才不会造成存储参数的丢失。

8．数控机床的主轴传动广泛采用交流伺服电动机电动机，同时采用电动机调速和机械齿轮变速这两种方法。

其中，通过齿轮减速来扩大传动比，利用齿轮换档来进一步扩大调速围。

9．伺服系统按调节理论分类，有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等三种。

10．PLC给机床的信息主要是辅助功能控制信息以及状态指示及故障报警信息。

11．机床给PLC的信息主要是操作面板的控制信号和机床外部开关输入信号。

12．MTTR意指平均修复时间，浴盆曲线即故障发生规律曲线。

13．当机床出现电源故障时，首先要查看熔断器、断路器等保护装置是否因短路、过载引起熔断或跳闸。

14．数控机床常见进给驱动系统有直流进给伺服、交流进给伺服、步进驱动系统。

15．数控系统一般由I/O装置、数控装置、驱动控制装置、机床电气逻辑控制装置等四部分构成。

16．数控机床的精度检验容包括几何精度、定位精度和加工（切削）精度。

17．数控机床为了保证精度，一般采用了反馈装置，包括速度检测装置和位置检测装置。

18．常用的直线位移检测装置有直线光栅、直线感应同步器和磁尺。

二、判断题

1．（×）数控机床的日常保养就是给运动部件添加润滑油。

2．（√）不要在起重机吊臂下行走。

3．（√）数控机床试运转噪声，不得超过80分贝。

4．（√）数控机床几何精度检验之前必须预热。

5．（×）加工中心的机床精度检查和校正一般在机床大修时进行。

6．（×）数控机床长期不用时，应设法使其密封起来防止潮气进入。

7．（√）对于长期停用的数控机床，应将直流伺服电动机的电刷取出。

8．（×）电器保护环节中多采用短路保护、失压保护、过载保护、过流保护、继电联锁保护。

此外，还有行程保护、限位保护、压力保护、手柄零位保护等。

9．（√）为了使机床运行可靠，应注意强电和弱电信号线的走线、屏蔽及系统和机床的。

10．（×）旋转式光电编码器不能用于位置检测。

11．（√）绝对编码器输出的编码不受停电、干扰的影响。

12．（×）数控机床的“开机自检”是指操作工在开机时自己检查机床的工作状态。

13．（×）数控机床的“实时诊断”是指操作工在机床运行过程中，随时用仪器检测机床的工作状态。

14．（√）影响光栅输出信号稳定性的主要因素是油污及振动。

15．（√）感应同步器的测量精度首先取决于印刷电路绕组的加工精度。

16．（×）滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是减小摩擦力矩。

17．（×）普通卧式车床的三杠分别指丝杠、光杠和操纵杠，机床进行数控改造后就只有一根滚珠丝杠。

18．（√）刀库和机械手的定位精度要求较高，转塔不正位、不回零的现象占很大的比例。

19．（√）数控机床采用同步感应器具有抗干扰能力强、寿命长、维护简单的优点。

20．（√）滚动导轨的预紧可提高接触刚度和消除间隙。

21.（×）世界上第一台数控机床是1958年试制成功的。

22.（×）数控机床适用于单品种，大批量的生产。

23.（×）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成C控制装置。

24.（×）C系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。

25.（√）数控机床的失动是由于组件间的摩擦引起的。

26.（×）在交流负载频繁动作的情况下，其控制用接触器可采用直流接触器。

27.（√）数控机床按控制方式的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。

28.（√）开环进给伺服系统的数控机床，其定位精度主要取决于伺服驱动元件和机床传动机构精度、刚度和动态特性。

29.（√）在半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。

30.（×）采用全闭环数控系统可以消除所有环节的误差。

31.（√）对于步进电机，当停止送入脉冲时，为保持电动机轴所在的固定位置不动，只需保持绕组的电流不变，不需要相关的机械制动装置。

32.（√）步进电机的最大输出转矩随脉冲频率的升高而下降。

33.（×）当驱动装置采用总线指令接口连接时，其每一个驱动器都在C上存在一个对应的指令接口。

34.（√）三相笼型感应电机的Y—Δ启动接法可以明显地降低启动电流。

35.（√）伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。

36.（×）对于数控机床而言，PLC的主要参与完成与逻辑运算有关的一些动作，譬如伺服位置控制等。

37.（√）当机柜同时装有多个电气设备的情况下，工作地线、保护地线和屏蔽地线可通过同一个接地排连接。

38.（×）磁环适合于任何电路的电快速瞬变脉冲群的吸收。

39.（×）数控铣床顺时针铣削轮廓时，应使用左刀补G41指令。

40.（×）点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。

三、单选题

1．操作不当和电磁干扰引起的故障属于（D）。

A）机械故障；　　B）强电故障；　　C）硬件故障；　　　D）软件故障；

2．进行数控机床的几何精度调试时，对于相互联系的几何精度项目要（A）

A）同时检测与调整；B）检测一次完成；

C）检测一项，调整一项；D）无所谓

3．用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（B）不出故障，表明可靠性达到一定水平。

A）8小时；　　B）24～48小时；　　C）96小时；　　　D）一月；

4．FANUC0数控系统控制单元A最多可控制（A）根轴。

A）4；B）6；　C）8；D）10；

5．为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（B）。

A）100%；　B）80%~99%；　C）30%~50%；D）60%~70%；

6．故障定位与检测应遵循以下原则，除了（C）之外都是。

A）先外部后部；B）先查输入后查输出；

C）先专用后公用；D）先机械后电气；

7．下列选项中不属于数控机床故障诊断与维修的一般方法的是（C）：

A）动态跟踪法；B）自诊断功能；C）远程诊断；D）替换法；

8．下列选项中不属于数控机床故障诊断与维修的技术的是（D）：

A）在线诊断；B）自修复系统；C）专家诊断系统；D）计算机仿真与检测；

9．下列选项中属于数控机床的调试容的是（D）：

A）基础施工；B）机床就位；C）连接组装；D）机床试运行。

10．步进驱动系统的主要弱点是（D）。

A）高频特性差；　B）低频特性差；

C）常出现失步、驱动电源功能管损坏；D）A/C都选；

11．下列选项中属于数控机床的安装容的是（B）：

A）机床精度调整；B）机床通电试车；C）机床功能测试；D）机床试运行。

12．以下传动方式中（A）不是数控机床主传动系统常采用的配置形式：

A）蜗轮蜗杆式；B）齿轮变速式；

C）带传动式；D）调速电动机直接驱动式。

13．变频器外壳接地的作用是（D）

A）防止外界干扰；B）防止干扰外界；

C）为了安全；D）A/B/C全选。

14．数字伺服控制采用（B）驱动电机：

A、伺服放大器；B、变频器；C、步进伺服；D、以上都不是。

15．开环控制和闭环控制系统的主要区别是（A）

A、是否采用了位置和速度检测元件组成反馈检测回路；B、是否精度高；

C、是否有速度检测装置；D、以上都不对。

16．下列选项中（D）不是数控机床闭环伺服控制系统中的控制环节：

A、位置环；B、反馈环；C、速度环；D、电流环；

17．（C）是液压系统的执行元件。

A）电动机；B）液压泵；C）液压缸；D）液压控制阀；

18．数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为（C）。

A）控制介质；B）数控装置；C）伺服系统；D）机床本体；

19．数控机床精度检验主要包括机床的几何精度检验和坐标精度及（A）精度检验。

A）综合；B）运动；C）切削；D）工作；

20．数控机床由主轴进给镗削孔时，床身导轨与主轴若不平行，会使加工件的孔出现（A）误差。

A）锥度；B）圆柱度；C）圆度；D）直线度；

21.C数控机床中的可编程控制器得到控制指令后，可以去控制机床（D）。

A、工作台的进给B、刀具的进给

C、主轴变速与工作台进给D、刀具库换刀，油泵升起

22.在变频调速时，若保持Ｕ∕Ｆ=常数，可实现（D），并能保持过载能力不变。

A、恒功率调速B、恒电流调速

C、恒效率调速D、恒转矩调速

23.我国现阶段所谓的经济型数控系统大多是指（A）系统。

A、开环数控B、闭环数控

C、可编程控制D、继电—接触控制

24.加工中心机床是一种在普通数控机床上加装一个刀库和（C）而构成的数控机床。

A、液压系统B、检测装置C、自动换刀装置D、控制面板

25.数控机床选购原则不包括（C）

A、经济性B、稳定可靠性C、灵活性D、可操作性

26.数控机床的正确安装步骤是（A）。

A、拆箱—就位—找平—清洗—连接—确认B、就位—拆箱—找平—清洗—确认—连接

C、就位—找平—拆箱—确认—清洗—连接D、拆箱—找平—就位—清洗—连接—确认

27.数控机床精度检验有（A）。

A、几何精度，定位精度，切削精度B、几何精度，进给精度，切削精度

C、水平精度，垂直精度，切削精度D、轴精度，几何精度，水平精度

28.数控机床常用的低压配电电器是（D）。

A.中间继电器B.电磁铁C.电阻器D.接触器

29.数控机床常用的控制电器是（A）。

A.按钮B.断路器C.接触器D.熔断器

30.数控机床中系统接地的目的是（B）。

A.滤波B.安全及工作接地C.屏蔽D.隔离

31.在抗干扰技术中的隔离不包括（D）。

A.光电隔离B.变压器隔离C.继电器隔离D.电阻隔离

32.数控机床电磁干扰的抑制方法不正确的是（C）。

A.屏蔽和隔离B.滤波和接地C.提高绝缘等级D.软件抗干扰

33.数控设备数据通信的传输媒体不正确的是（C）。

A.双绞线B.同轴电缆C.软铜线D.光缆

34.数控机床伺服系统的控制对象是（A）。

A.移动部件的位置和速度B.刀具的选择C.主轴D.X轴的精度

35.数控机床中较少采用的电动机是（D）。

A.交流伺服电机B.三相异步电动机C.直流伺服电机D.测速发电机

36.下列用于机床限位检测的元件是（B）。

A.光栅尺B.行程开关C.光电编码器D.感应同步器

37.在数控设备维修中使用万用表不用来测量（D）。

A.电阻B.交流电压C.直流电压D.直流电流

38.三相六拍通电方式步进电机转子齿数20，则每输入一个脉冲转子转过（A）。

A.3°B.6°C.12°D.36°

39.在数控机床中进给轴采用步进电机属于（A）。

A.开环控制系统B.闭环控制系统C.半闭环控制系统D.双闭环控制系统

40.高档数控机床采用（B）。

A.开环控制系统B.闭环控制系统C.半闭环控制系统D.步进电机控制系统

四、简答题

1、数控机床维护与保养的基本要什么？

答：

①在思想上重视维护与保养工作

②提高操作人员的综合素质

③数控机床良好的使用环境

④严格遵循正确的操作规程

⑤提高数控机床的开动率

⑥要冷静对待机床故障，不可盲目处理

⑦严格执行数控机床管理的规章制度

2、数控机床的日常维护要做到哪几部分的维护？

答：

数控机床的日常维护要做到机械部分的检查调试、液压系统的检查调整、气动部分的检查调整、润滑部分的检查调整、电气部分的维护保养、数控系统中硬件控制部分的检查调整、伺服电机和主轴电机的检查、可编程机床控制器（PMC）的检查、测量反馈元件的检查。

3、在诊断系统故障的过程中应掌握哪几个原则？

答：

（1）先外部后部

（2）先机械后电气（3）先静后动（4）先简单后复杂

4、数控机床的抗干扰

答：

（1）正确连接机床、系统的地线

（2）减少电气控制系统部干扰（3）抑制或减小供电线路的干扰

五、分析题

1.某机床在运行中，回转台交流伺服电机突然不起动。

无故障报警显示，电源正常，环境无干扰源，外观检查正常，电机与线缆表观正常无异味，滑动面润滑正常，试分析该故障的原因？

答：

不是位置环故障（如果是位置环故障，PLC可以报警）。

PLC报警不包括速度环的故障。

所以，不能利用调用PLC状态参数信息表，因此大致定位在速度环。

（2分）判出故障类型为硬件故障，可能原因如下：

a.驱动电缆断线。

查驱动电缆断线——外观检查法；

b.过载保护装置的误动作。

查过载保护装置；

c.机械负荷太大——制动未释放、传动故障或卡死查制动与传动阻尼；

d.速度调节器故障：

功率驱动功率管击穿查速度环；

e.电机故障——永磁体脱落或退磁。

查电机；

先查速度调节器是否发出速度指令,断开速度调节器两端，标准＋24V模拟速度信号强制输入，测试其输出是否正常？

测试结果——无输出,判定故障点为速度调节器,更换之，故障排除。

2.某数控机床出现防护门关不上，自动加工不能进行的故障，且无故障显示。

分析与处理过程：

1.该防护门的开关动作是由气缸来驱动完成的，关闭防护门是由PLC的输出信号Q2.0控制电磁阀YV2来实现。

2.在图3-33所示面下，检查Q2.0的状态为“1”，但电磁阀YV2却没有得电。

3.查看电气原理图，知PLC输出信号Q2.0是通过中间继电器KA2来控制YV2的，如图3-37所示。

检查发现，中间继电器损坏引起故障。

4.更换中间继电器，故障排除。