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1、湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計)說明書摘 要摘要：當前，制造業(yè)極速發(fā)展，高度發(fā)展的制造業(yè)和先進的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟和科技水平的重要標志之一。數(shù)控機床是機電一體化緊密結(jié)合的典范，是一個龐大的系統(tǒng)，涉及機、電、液、氣、電子、光等技術(shù)。如今，中國已成為制造業(yè)大國。我們要從制造業(yè)大國走向制造業(yè)強國，必須大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為主的先進技術(shù)，提高計算機輔助設(shè)計與制造的技術(shù)水平。故障診斷技術(shù)已經(jīng)有30多年的發(fā)展歷史,但作為一門綜合性新學(xué)科故障診斷學(xué),還是近些年發(fā)展起來的。從不同的角度出發(fā),設(shè)備故障診斷的理論和方法很多,其中故障診斷專家系統(tǒng)方法是近年來故障診斷領(lǐng)域最顯著的成就之一,其內(nèi)
2、容包括診斷知識的表達、診斷推理方法、不確定性推理及診斷知識的獲取等。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 故障 ABS目 錄摘 要 1目 錄 2一、引言3一、數(shù)控機床故障的診斷研究意義所在4二、現(xiàn)代故障診斷技術(shù)概述5 2.1故障診斷主要內(nèi)容 5 2.2控機床故障診斷常用的方法5 2.3數(shù)控機床故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢5三、數(shù)控機床故障的診斷展望6四、數(shù)控系統(tǒng)的常見故障分析及排除方法7 4.1常見故障分析7 4.2故障排除方法7五、ABS故障診斷儀器、工具、步驟10六、數(shù)控機床故障排除的一般方法與實例12六、結(jié)束語 15參考文獻 16致 謝17引言在連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中,如果某臺關(guān)鍵設(shè)備因故障而不能繼續(xù)運行,往往會涉及全廠生
3、產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的運行,而造成巨大的經(jīng)濟損失.因此,對于連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),例如電力系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機組,冶金過程及化工過程的關(guān)鍵設(shè)備等,故障診斷具有極為重要的意義.對于某些關(guān)鍵機床設(shè)備,因故障存在而導(dǎo)致加工質(zhì)量降低,使整個機器品質(zhì)不能保證,這是故障診斷技術(shù)也不容忽視.故障診斷的基礎(chǔ)是建立在能量耗散原理上的,.所有設(shè)備的作用都是能量轉(zhuǎn)換與傳遞,設(shè)備狀態(tài)愈好,轉(zhuǎn)換與傳遞過程中的附加能量損耗愈小.例如機械設(shè)備,其傳遞的能量是以力,速度倆個主要物理參數(shù)來表現(xiàn),隨著設(shè)備劣化程度加大,附加能量損耗也增大.因此,監(jiān)測附加能量損耗的變化,可以了解設(shè)備劣化程度.一、數(shù)控機床故障的診斷研究意義所在故障診斷始于機械設(shè)備故障診斷
4、,主要指制造設(shè)備和制造過程的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。制造設(shè)備主要指加工機床、夾具、量具和刀具;制造過程指制造工藝過程、工藝參數(shù)。機械設(shè)備運行時的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷包含兩方面內(nèi)容:一是對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測;二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對設(shè)備的故障進行分析、診斷。故障的診斷能充實發(fā)揮出生產(chǎn)效率高、加工精度好和質(zhì)量不變的優(yōu)越性,有效地提高電控元器件的使用生存的年限,延伸機械零器件的磨損周期,避免產(chǎn)生或者及時消除變亂隱患,使機床連結(jié)杰出的運行狀況。 我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù),近年來得到迅速發(fā)展。目前國內(nèi)對裝備的故障診斷技術(shù),尤其是板級故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進展。經(jīng)
5、過二十多年的研究與發(fā)展,我國的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域,如數(shù)控機床、汽車、發(fā)電、船舶、飛機、衛(wèi)星、核反應(yīng)堆等?？捎糜跈C械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監(jiān)測和無損檢測探傷為主，其他技術(shù)或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領(lǐng)域最廣、理論基礎(chǔ)最為雄厚、研究得最為充分。目前，在振動信號的分析處理方面，除了經(jīng)典的統(tǒng)計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數(shù)辨識外，近來又發(fā)展了頻率細化技術(shù)、倒頻譜分析、共振解調(diào)分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基于非平穩(wěn)信號假設(shè)的短時傅里葉變換、Winger分布和小波變換等。而當代人工智能的研究成果為機械故障診斷注入了新
6、的活力，故障診斷的專家系統(tǒng)不僅在理論上得到了相當?shù)陌l(fā)展，且己有成功的應(yīng)用實例，作為人工智能的一個重要分支，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究己成為機械故障診斷領(lǐng)域的一個最新研究熱點。二、現(xiàn)代故障診斷技術(shù)概述1.故障診斷主要內(nèi)容 故障診斷的實質(zhì)是在診斷對象出現(xiàn)故障的前提下,通過來自外界或系統(tǒng)本身的信息輸入,經(jīng)過處理,判斷出故障種類,定為故障部位(元部件),進而估計出故障可能時間、嚴重程度、故障原因等,甚至還可以提供評價、決策以及進行維修的建議。 現(xiàn)代故障診斷的主要內(nèi)容應(yīng)包括實時監(jiān)測技術(shù),故障分析(診斷)技術(shù)和故障修復(fù)方法三個部分。從信息獲取到故障定位,再到故障的排除,作為單獨的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的同時,又作為故障診斷
7、的技術(shù)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。 2.數(shù)控機床故障診斷常用的方法. (1)直觀法。就是利用人的感官注意發(fā)生故障時（或故障發(fā)生后）的各種外部現(xiàn)象并判斷故障的可能部分。這是處理數(shù)控系列故障首要的切入點，往往也是最直接的，最行之有效的方法，對于一般情況下的“簡單”故障通過這種直接的觀察，就能解決問題。在故障現(xiàn)場，通過觀察故障時（或故障發(fā)生后）是否有異響，火花亮光是否變化。來自何方，何處有焦糊味，何處異常發(fā)熱，何處異常震動。就能判斷故障的主要部分，然后進一步觀察可能發(fā)生故障的元件表面狀況，例如是否燒焦，煙熏，斷裂，進一步縮小范圍。這是一種最基本，最簡單，最常用的方法。該方法既適用于有故障報警顯示的較為先進的系統(tǒng)，
8、也適用于無故障報警顯示的早期系統(tǒng)。該法雖然簡單，但要求維修人員要有一定經(jīng)驗。在檢修過程中，養(yǎng)成細致嚴謹工作態(tài)度。善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。往往是一絲異常，便是癥結(jié)所在。(2)CNC系統(tǒng)的自診斷功能。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，成為衡量數(shù)控統(tǒng)性能的重要指標,數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能實時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息,或通過發(fā)光二極管指示故障的原因、故障模塊,這是CNC機床故障診斷維修中最有效和直接的一種方法。 (3)功能程序測試法。功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法,編制成一個功能測試程序,送入數(shù)控系統(tǒng),然后讓數(shù)控系統(tǒng)運行這個測試
9、程序,借以檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性,進而判斷出故障發(fā)生可能的部位和故障原因。(4)互換法。在數(shù)控系統(tǒng)中常有型號完全相同的電路板、模塊、集成電路和其他零部件?；Q法在數(shù)控機床維修中是常用的方法，我們可以將相同部件互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，以快速確定故障部位。 (5)原理分析法。根據(jù)CNC組成原理,從系統(tǒng)各部件的工作原理著手進行分析和判斷,從邏輯關(guān)系上分析電路故障疑點的邏輯電平和特征參數(shù),從而確定故障部位的方法。這種方法對維修人員要求很高,必須熟悉整個系統(tǒng)或每個部件的工作原理,才能對故障部位進行定位。 （6）隔離法。在維修過程中，有些故障是關(guān)系到一個很長的鏈，如果一個個部件排除，既費
10、時，又繁瑣。如果以某一部件為界，隔離一部分后再進行排除，有時起到事半功倍的效果。(7)PLC程序法。根據(jù)PLC報警信息,查閱有關(guān)PLC程序,對照報警點相應(yīng)的模塊程序,比較相關(guān)I/O元件的邏輯狀態(tài),判斷故障。 數(shù)控機床的故障診斷的方法還有參數(shù)檢查法、測量比較法、敲擊法、局部升溫法、隔離法和開環(huán)檢測法等,這些方法各有特點,維修時常同時采用幾種方法綜合運用,分析并逐步縮小故障范圍,以達到排除故障的目的。3.數(shù)控機床故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢 (1)針對數(shù)控車床不完整信息和不精確信息的處理利用,更強調(diào)信息融合策略和處理技術(shù),知識的表示方法;(2)針對現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備復(fù)雜化、集成化、自動化程度的提高以及可持續(xù)工作
11、能力和可靠性要求的提高,更強調(diào)多智能技術(shù)的融合,系統(tǒng)級診斷技術(shù),混合智能診斷技術(shù)的研究;(3)針對專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題,更強調(diào)自適應(yīng)能力和自學(xué)習(xí)能力的研究,在線診斷技術(shù)、多傳感器技術(shù)的研究。(4) 隨著計算機技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及新興的虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，故障診斷裝置和儀器己經(jīng)由最初的模擬式監(jiān)測儀表發(fā)展到現(xiàn)在的基于計算機的實時在線監(jiān)測一與故障診斷系統(tǒng)和基于微機的便攜式監(jiān)測分析系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般具有強大的信號分析與數(shù)據(jù)管理功能，能全面記錄反映機器運行狀態(tài)變化的各種信息，實現(xiàn)故障的精確診斷。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠程分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)成為目前的一個研究開發(fā)熱點三、數(shù)控機床故障的診斷展望數(shù)控機床的
12、故障診斷一直是困擾操作、維修人員的難題。由于數(shù)控機床的安全性和工作可靠性對于生產(chǎn)單位的效益直接產(chǎn)生很大的影響,專家系統(tǒng)在故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用,實現(xiàn)了基于人類專家經(jīng)驗知識的設(shè)備與系統(tǒng)故障診斷技術(shù)。 CNC機床作為一個復(fù)雜多變的非線性系統(tǒng),充分考慮自然情況的變化以及人為誤操作,如何結(jié)合模糊技術(shù)以及人工智能方面的優(yōu)點,總結(jié)出更加智能的故障診斷方法,將是以后需要努力的方向。 隨著設(shè)備自動化的進一步提高,其故障診斷也變得更加的復(fù)雜,特別是對于工程機械來說,要解決作業(yè)過程中的所有故障是十分困難的。鑒于此情況,在技術(shù)實力雄厚的科研院所建立遠程故障診斷系統(tǒng),通過Internet與工程機械操作現(xiàn)場連接,建立一個
13、實時故障檢測系統(tǒng),及時地發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程的故障,迅速地進行診斷。在本地的故障診斷系統(tǒng)無法解決時,利用Internet訪問遠程故障診斷中心,通過技術(shù)實力雄厚的科研院所來解決這些故障,及時地恢復(fù)生產(chǎn),也有效地實現(xiàn)了技術(shù)資源共享,因此基于Internet的遠程故障診斷系統(tǒng)將是一個重要的發(fā)展方向。四、數(shù)控系統(tǒng)的常見故障分析及排除方法1、常見故障分析 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成、故障部位及故障現(xiàn)象、工作原理和特點，結(jié)合我們在維修中的經(jīng)驗，將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下： (1) 位置環(huán) 這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令，并于位置檢測系統(tǒng)的反饋值相比較，進一步完成控制任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有很高的工作頻度，并與外設(shè)相聯(lián)接，所
14、以容易發(fā)生故障。常見的故障有： •位控環(huán)報警，可能是測量回路開路；測量系統(tǒng)損壞，位控單元內(nèi)部損壞。 •不發(fā)指令就運動，可能是漂移過高，正反饋，位控單元故障；測量元件損壞。 •測量元件故障，一般表現(xiàn)為無反饋值；機床回不了基準點；高速時漏脈沖產(chǎn)生報警可能的原因是光柵測量元件內(nèi)燈泡壞了，光柵或讀頭臟了或是光柵損壞。 (2) 伺服驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)聯(lián) 伺服驅(qū)動系統(tǒng)與電源電網(wǎng)、機械系統(tǒng)等相關(guān)聯(lián)，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態(tài)，因而這也是故障較多的部分。 主要故障有： •系統(tǒng)損壞一般由于網(wǎng)絡(luò)電壓波動太大，或電壓沖擊造成。我國大部分地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好，會給機床
15、帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，如無專門的電壓監(jiān)控儀，則很難測到，在查找故障原因時，要加以注意，還有一些是由于特殊原因造成的損壞，如華北某廠由于雷擊中工廠變電站并竄入電網(wǎng)而造成多臺機床伺服系統(tǒng)損壞。 •無控制指令，而電機高速運轉(zhuǎn)。這種故障的原因是速度環(huán)開環(huán)或正反饋。如在東北某廠，引進的西德WOTAN公司轉(zhuǎn)子銑床在調(diào)試中，機床X軸在無指令的情況下高速運轉(zhuǎn)，經(jīng)分析我們認為是正反饋造成的。因為系統(tǒng)零點漂移，在正反饋情況下，就會迅速累加使電機在高速下運轉(zhuǎn)，而我們按標簽檢查線路后完全正確，機床廠技術(shù)人員認為不可能接錯，在充分分析與檢測后我們將反饋線反接，結(jié)果機床運轉(zhuǎn)正常。機床廠技術(shù)人員不得不承
16、認德方工作失誤。 •還有一例子，我們在天津某廠培訓(xùn)講學(xué)時，應(yīng)廠方要求對他們廠一臺自進廠后一直無法正常工作的精密磨床進行維修，其故障是：一啟動機床其電機就運轉(zhuǎn)，而且越來越快，直到最高轉(zhuǎn)速，根據(jù)工作人員的講述，我們分析認為是由于速度環(huán)開路，系統(tǒng)漂移無法抑制造成，經(jīng)檢查是速度反饋線接到了地線上造成的。 •加工時工件表面達不到要求，走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺，或電機低速爬行或振動，這類故障一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當，各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機匹配不合適引起，解決辦法是進行最佳化調(diào)節(jié)。 •保險燒斷或電機過熱，以至燒壞，這類故障可能的原因一般是機械負載過大或卡死。 (3
17、) 電源部分 電源部分是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機或毀壞整個系統(tǒng)。一般在歐美發(fā)達國家，電力充足，電源質(zhì)量比較好，這類問題比較少，因而在設(shè)計上這方面的因素考慮的不是很多。在中國由于電力緊張，造成電源波動較大，而且質(zhì)量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，還有一些人為的因素，如突然拉閘斷電等。 另外，數(shù)控系統(tǒng)部分運行數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內(nèi)，系統(tǒng)斷電后，靠電源的后備電池或鋰電池來保持。因而，停機時間比較長，拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失，使系統(tǒng)不能運行。 (4) 可編程序控制器邏輯接口 數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制如刀庫管理、液壓啟動
18、等，主要由PLC來實現(xiàn)。要完成這些控制就必須采集各控制點的狀態(tài)信息，如斷電器、伺服閥、指示燈等。因而，它與外界種類繁多的各種信號源和執(zhí)行元件相連接，變化頻繁，所以發(fā)生故障的可能性就比較多，而且故障類型亦千變?nèi)f化。 (5) 其他 由于環(huán)境條件，如干擾、溫度、濕度超過允許范圍，操作不當，參數(shù)設(shè)定不當，亦可能造成停機或故障。有一工廠的數(shù)控設(shè)備，開機后不久便失去數(shù)控準備好信號，系統(tǒng)無法工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機體溫度很高，原因是通氣過濾網(wǎng)已堵死，引起溫度傳感器動作。更換濾網(wǎng)后，系統(tǒng)正常工作。 不按操作規(guī)程拔插線路板，或無靜電防護措施等，都可能造成停機故障甚至毀壞系統(tǒng)。 一般在數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計、使用和維修中，必須
19、考慮對經(jīng)常出現(xiàn)故障的部位給予報警。報警電路工作后，一方面在屏幕或操作面板上給出報警信息，另一方面發(fā)出保護性中斷指令，使系統(tǒng)停止工作，以便查清故障和進行維修。 2、故障排除方法 前面我們介紹了故障診斷方法，下面從幾個方面介紹故障排除方法。 (1) 初始化復(fù)位法 一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，其系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進行初始化清除，清除前應(yīng)注意做好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。 (2) 參數(shù)更改程序更正法 系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無
20、效。例如，在哈爾濱某廠轉(zhuǎn)子銑床上采用了測量循環(huán)系統(tǒng)，這一功能要求有一個背景存貯器，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)這一功能無法實現(xiàn)，檢查發(fā)現(xiàn)確定背景存貯器存在的數(shù)據(jù)沒有設(shè)定，經(jīng)設(shè)定后該功能正常。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。 (3) 最佳化調(diào)整法 調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。如在某軍工廠維修中，其系統(tǒng)顯示器畫面混亂，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常，在山東某廠，其主軸在啟動和制動時發(fā)生皮帶打滑，原因是由于其主軸負載轉(zhuǎn)矩大，而驅(qū)動裝置的斜升時間設(shè)定過小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。 最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)實現(xiàn)最佳
21、匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡單，用一臺多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系，通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時間，來使伺服系統(tǒng)達到既有較高的動態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下，可采用一種經(jīng)驗的辦法，即調(diào)節(jié)使電機起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。 (4) 備件替換法 用好的備件替換診斷出壞的線路板并做相應(yīng)的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn)，然后將壞板進行修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。 (5) 改善電源質(zhì)量法 目前我國的電源質(zhì)量較差，解決這一問題的辦法一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻
22、干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。 (6) 維修信息跟蹤法 一些大的制造公司根據(jù)在實際工作中由于設(shè)計缺陷而造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。這些信息可以做為故障排除的依據(jù)，以正確徹底排除故障。 3、維修中應(yīng)注意的事項 (1) 從整機上取出某塊線路板時，應(yīng)注意記錄其相應(yīng)的位置、連接的電纜號。對于固定安裝的線路板，還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作下記錄，拆卸下的壓件及螺釘應(yīng)放在專門的盒內(nèi)，以免丟失。裝配后，盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上，否則裝配會不完整。 (2) 電烙鐵應(yīng)放在順手的前方，遠離維修線路板。烙鐵頭應(yīng)作適當?shù)?/p>
23、修整，以適應(yīng)集成電路的焊接，并避免焊接時碰傷別的元器件。 (3) 測量線路間的阻值時，應(yīng)斷電源。測阻值時應(yīng)紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值。 (4) 線路板上大多刷有阻焊膜，因此測量時應(yīng)找到相應(yīng)的焊點作為測試點，不要鏟除阻焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只有在焊點處用刀片刮開絕緣層。 (5) 不應(yīng)隨意切斷印刷線路，有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗，習(xí)慣斷線檢查，但數(shù)控設(shè)備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印刷線路細而密，一旦切斷不易焊接，且切線時易切斷相鄰的線，再則有的點，在切斷某一根線時，并不能使其和線路脫離，需要同時切斷幾根線才行。 (6) 不應(yīng)隨意拆換元器件，有的維修人
24、員在沒有確定故障元件的情況下只是憑感覺哪一個元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率高，拆下的元件人為損壞率也較高。 (7) 拆卸元件時應(yīng)使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤不應(yīng)長時間加熱及重復(fù)拆卸，以免損壞焊盤。 (8) 更換新的器件，其引腳應(yīng)作適當?shù)奶幚?，焊接中不?yīng)使用酸性焊油。 (9) 記錄線路上的開關(guān)、跳線位置，不能夠隨意改變。兩極以上的對照檢查或互換元器件，應(yīng)注意標記各板上的元件，以免錯亂，致使好板亦不能工作。 (10) 查清線路板的電源配置及種類，根據(jù)檢查的需要，可分別供電或全部供電。應(yīng)注意高壓，有的線路板直接接入高壓，或板內(nèi)有高壓發(fā)生器，需適當絕緣，操作時應(yīng)特別注意。4、數(shù)控機床故障的
25、實用診斷方法（1）診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表可測電阻、交、直流電壓、電流。 相序表可檢測直流驅(qū)動裝置輸入電流的相序。轉(zhuǎn)速表可測量伺服電動機的轉(zhuǎn)速，是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表可不斷線檢測電流。測振儀是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀可檢測電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測試筆可測量數(shù)字電路的脈沖、電平。IC測試儀用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測和篩選。工具彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。 （2）診斷用技術(shù)資料主要有：數(shù)控機床電氣說明書，電氣控制原理圖，電氣連接圖，參數(shù)表，PLC程序，編程手冊，數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊，伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書等。
26、數(shù)控機床的技術(shù)資料非常重要，必須參照機床實物認真仔細地閱讀。一旦機床發(fā)生故障，在進行分析的同時查閱相關(guān)資料。 （3）故障處理。故障軟故障由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當引起硬故障由數(shù)控機床（控制、檢測、驅(qū)動、液氣、機械裝置）的硬件失效引起。 故障處理對策除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機床的電源，應(yīng)保持故障現(xiàn)場。從機床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動裝置報警燈等方面進行檢查?？砂聪到y(tǒng)復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)的變化，報警是否消失。如消失，說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的。如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來，進行綜合分析、判斷，必要時進行一些檢測或試驗，達到確診故障的目的。五、A
27、BS故障診斷儀器和工具 在多數(shù)防抱死控制系統(tǒng)中，可以通過跨接診斷插座中相應(yīng)的端子，根據(jù)防抱死警示燈(或電子控制裝置的發(fā)光二極管)的閃爍情況讀取故障代碼。所以，在故障代碼讀取時，往往需要合適的跨接線，跨接線是兩端帶有插接端子的一段導(dǎo)線，也有的跨接線在中間設(shè)有保險管。故障代碼只是代表故障情況的系列數(shù)碼，要確切地了解故障情況，還須根據(jù)維修手冊查對故障代碼所代表的故障情況。另外，要正確地對系統(tǒng)進行故障診斷的排除，也需要利用維修手冊作參考，因此，維修手冊是故障診斷和維修過程中最為重要的工具。對防抱死控制系統(tǒng)進行檢查時，萬用表是基本的測試工具，由于指針式萬用表能夠反應(yīng)電參數(shù)的動態(tài)變化，所以更適合于防抱死控
28、制系統(tǒng)的電路檢查。另外，也可以使用一些更為專用的電參數(shù)測試儀器(如多蹤示波器等)，可更為方便，更為深入地對系統(tǒng)進行檢查。在大部分汽車上，防抱死控制系統(tǒng)電子控制裝置的線束插頭都不好接近，不少插頭中端子又沒有標號，使確定所要測試的端子變得較為困難。特別是當向一些特定的端子加入電壓時，如果電壓加人有誤，可能會損壞系統(tǒng)中的一些電氣元件。另外，如果直接從線束插頭的端子上對系統(tǒng)進行測試，不僅影響測試結(jié)果的準確性，可能還會使端子發(fā)生變形或損壞，為此，可以使用接線端子盒。由于各種防抱死控制系統(tǒng)線束插頭中的端子數(shù)、端號排列、插頭形式不盡相同，因此，所用的接線端子盒也就不同。對防抱死控制系統(tǒng)進行電路測試時，先將系
29、統(tǒng)的線束插頭從電子控制裝置上卸下，再將接線端子盒的線束插頭與系統(tǒng)線束插頭插接，這樣，接線端子盒上的端子標號就與系統(tǒng)線束端子編號相對應(yīng)。通過對接線端子盒上端子的測試，就相當于對系統(tǒng)線束插頭中相應(yīng)端子進行測試。在對防抱死控制系統(tǒng)的液壓裝置進行檢查時，有時需要使用壓力表。 對防抱死控制系統(tǒng)進行故障診斷時，也可以借助各種診斷測試儀器，有些系統(tǒng)甚至只有使用專用診斷測試儀器才能進行故障診斷。專用診斷測試儀器可以分為兩大類，其中一類可以替代系統(tǒng)的電子控制裝置，對系統(tǒng)工作情況進行檢查和模擬。這類儀器有波許ABS診斷測試器和豐田ABS診斷測試器。另一類診斷測試器則需要借助系統(tǒng)的電子控制裝置。通過與系統(tǒng)的電子控制
30、裝置進行雙向通訊，既能讀取系統(tǒng)電子控制裝置所存儲記憶的故障代碼，并將故障代碼轉(zhuǎn)換為故障情況后顯示，部分地替代了維修手冊的作用，又可向系統(tǒng)電子控制裝置傳輸控制指令，對系統(tǒng)進行工作模擬。二、故障診斷與排除的一般步驟當防抱死控制系統(tǒng)警示燈持續(xù)點亮?xí)r，或感覺防抱死控制系統(tǒng)工作不正常時，應(yīng)及時對系統(tǒng)進行故障診斷的排除。在故障診斷的排除時應(yīng)該按照一定的步驟進行，才能取得良好的效果。故障診斷與排除的一般步驟如下：(1)確認故障情況和故障癥狀；(2)對系統(tǒng)進行直觀檢查，檢查是否有制動液泄漏、導(dǎo)線破損、插頭松脫、制動液液面過低等現(xiàn)象；(3)讀解故障代碼，既可以用解碼器直接讀解，也可以通過警示燈讀取。讀取故障代碼
31、后，再根據(jù)維修手冊查找故障代碼所代表的故障情況；(4)根據(jù)讀解的故障情況，利用必要的工具和儀器對故障部位進行深入檢查，確診故障部位和故障原因；(5)排除故障；(6)清除故障代碼；(7)檢查警示燈是否仍然持續(xù)點亮，如果警示燈仍然持續(xù)點亮，可能是系統(tǒng)中仍有故障存在，也有可能是故障已經(jīng)排除，而故障代碼未被清除；(8)警示燈不再持續(xù)點亮后，進行路試，確認系統(tǒng)是否恢復(fù)正常工作。防抱死控制系統(tǒng)的故障大多是由于系統(tǒng)內(nèi)的接線插頭松脫或接觸不良、導(dǎo)線斷路或短路、電磁閥線圈斷路或短路、電動泵電路斷路或短路、車輪轉(zhuǎn)速傳感器電磁線圈斷路或短路、繼電器內(nèi)部斷路或短路，以及制動開關(guān)、液位開關(guān)和壓力開關(guān)等不能正常工作引起的
32、，另外，蓄電池電壓過低、車輪轉(zhuǎn)速傳感器與齒圈之間的間隙過大或受到泥污沾染、儲液室液位過低等也會影響系統(tǒng)的正常工作。 六、數(shù)控機床故障排除的一般方法與實例數(shù)控機床是一種高效的自動化機床，他綜合了計算機技術(shù)，自動化技術(shù)，伺服驅(qū)動，精密測量和精密機械等各個領(lǐng)域的新的技術(shù)成果，是一門新興的工業(yè)控制技術(shù)。由于其經(jīng)濟性能好，生產(chǎn)效益高，在生產(chǎn)上處于越來越重要的地位。為了提高機床的使用率，提高系統(tǒng)的有效度，結(jié)合工作實際淺談一下數(shù)控系統(tǒng)故障處置和維修的一般方法。以提高數(shù)控機床的維修技術(shù)。 一、直觀法 維修人員通過故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，認真察看系統(tǒng)的各個部分，將故障范圍縮小到一個模塊或一塊
33、印刷線板。例 1 :數(shù)控機床加工過程中，突然出現(xiàn)停機。打開數(shù)控柜檢查發(fā)現(xiàn)Y軸電機主電保險管燒壞，經(jīng)仔細觀察，檢查與Y軸有關(guān)的部件，最后發(fā)現(xiàn)Y軸電機動力線外皮被硬物劃傷，損傷處碰到機床外殼上，造成短燒斷保險，更換Y軸電機動力線后，故障消除，機床恢復(fù)正常。 二、自診斷功能法 數(shù)控系統(tǒng)自診斷。開機自診斷數(shù)控系統(tǒng)在通電開機后，都要運行開機自診斷程序，對系統(tǒng)中關(guān)鍵的硬件和控制軟件進行檢測，并將檢測結(jié)果在CRT上顯示出來。運行自診斷運行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常工作時，運行內(nèi)部診斷程序，對系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢查，并顯示有關(guān)狀態(tài)信息和故障信息。 例 2 :
34、AX15Z數(shù)控車床，配置FANUC1 0TE?F系統(tǒng)，故障顯示 : FS10TE 1399B ROM TEST：END RAM TEST： CRT的顯示表明ROM測試通過，RAM測試未能通過。RAM測試未能通過，不一定是RAM故障，可能是RAM中參數(shù)丟失或電池接觸不良一起的參數(shù)丟失，經(jīng)檢查故障原因是由于更換電池后電池接觸不良，所以一開機就出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。 三、功能程序測試法 功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法，編制成一個功能測試程序，送入數(shù)控系統(tǒng)，然后讓數(shù)控系統(tǒng)運行這個測試程序，借以檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發(fā)生的可能原因。
35、例 3 :采用FANUC 6M系統(tǒng)的一臺數(shù)控銑床，在對工件進行曲線加工時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，用自編的功能測試程序，機床能順利運行完成各種預(yù)定動作，說明機床數(shù)控系統(tǒng)工作正常，于是對所用曲線加工程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)在編程時采用了G61指令，即每加工一段就要進行 1次到未停止檢查，從而使機床出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，將G61指令改用G64(連續(xù)切削方式 )指令代替之后，爬行現(xiàn)象就消除了 四、交換法 所謂交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線板、模板、集成電芯片或元件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線板或芯片一級。 例 4:TH63 50加工中心旋轉(zhuǎn)工作臺抬起后旋轉(zhuǎn)不止，且無減速，無任何報警信
36、號出現(xiàn)。對這種故障，可能是由于旋轉(zhuǎn)工件臺的簡易位控器故障造成的，為進一步證實故障部位，考慮到該加工中心的刀庫的簡易位控器與轉(zhuǎn)臺的基本一樣。于是采用交換法進行檢查，交換刀庫與轉(zhuǎn)臺的位控器后，并按轉(zhuǎn)臺位控器的設(shè)定對刀庫位控器進行了重新設(shè)定，交換后，刀庫則出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不止，而轉(zhuǎn)臺運行正常，證實了故障確實出在轉(zhuǎn)臺的位控器上。 五、原理分析法 根據(jù)CNC組成原理，從邏輯上分析各點的邏輯電平和特征參數(shù)，從系統(tǒng)各部件的工作原理著手進行分析和判斷，確定故障部位的維修方法。這種方法的運用，要求維修人員對整個系統(tǒng)或每個部件的工作原理都有清楚的、較深的了解，才可能對故障部位進行定位。 例 5:PNE71 0數(shù)控車床出現(xiàn)
37、Y軸進給失控，無論是點動或是程序進給，導(dǎo)軌一旦移動起來就不能停下來，直到按下緊急停止為止。 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制的基本原理，可以確定故障出在X軸的位置環(huán)上，并很可能是位置反饋信號丟失，這樣，一旦數(shù)控裝置給出進給量的指令位置，反饋的實際位置始終為零，位置誤差始終不能消除，導(dǎo)致機床進給的失控，拆下位置測量裝置脈沖編碼器進行檢查，發(fā)現(xiàn)編碼器里燈絲已斷，導(dǎo)致無反饋輸入信號，更換Y軸編碼器后，故障排除。六、參數(shù)檢查法 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障時應(yīng)及時核對系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)的變化會直接影響到機床的性能，甚至使機床不能正常工作，出現(xiàn)故障，參數(shù)通常存放在磁泡存儲器或由電池保持的CMOSRAM中，一旦外界干擾或電池電壓
38、不足，會使系統(tǒng)參數(shù)丟失或發(fā)生變化而引起混亂現(xiàn)象，通過核對，修正參數(shù)，就能排除故障。 例 6:G1 8CP4數(shù)控磨床，數(shù)控系統(tǒng)是FANUC1 1M系統(tǒng)，故障現(xiàn)象使機床不能工作，CRT顯示器無任何報警信息。 檢查機床各部分，發(fā)現(xiàn)CNC裝置及CNC與各接口的連接單元都是好的，最后分析是由于外部干擾引起磁泡存儲器內(nèi)存儲數(shù)據(jù)混亂而造成的，因此，對磁泡存儲器存儲內(nèi)容進行了全部清除，重新按手冊送入數(shù)控系統(tǒng)各種參數(shù)后，數(shù)控機床即恢復(fù)正常。除了上面介紹的幾種檢查方法外，還有測量比較法、敲擊法、局部升溫法，電壓拉編法及開環(huán)檢測法等，這些方法各有特點，維修時應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，常常同時采用幾種方法，靈活運用，對故障進行綜合分析逐步縮小故障范圍，以達到排除故障的目的。 參考文獻1 張建鋼等主編，數(shù)控技術(shù)，武漢華中科技大學(xué)出版社，2000年版2 劉躍南主編,機床計算機數(shù)控及其應(yīng)用，北京機械工業(yè)出版社，1997年版3 李誠人等編著，現(xiàn)代機電控制系統(tǒng)，西安西北工業(yè)大學(xué)出版社，1999年版4 張新義主編，經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計，北京機械工業(yè)出版社，1994年版5 李善術(shù)主編，數(shù)控機床及其應(yīng)用，北京機械工業(yè)出版社，2000年版致 謝 - 17 -
2017畢業(yè)論文-數(shù)控機床故障的診斷研究.doc
