[职业资格类试卷]数控机床初级（数控机床维修常用工具和检测仪器、数控机床的维护与维修实例）模拟试卷1及答案与解析.doc

1、数控机床初级（数控机床维修常用工具和检测仪器、数控机床的维护与维修实例）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 开通数控系统有哪些产品系列?各产品系列有哪些适用范围和性能特点?2 机械故障维修有哪些常用的拆卸和装配工具?3 数控机床机械故障维修有哪些常用的检测工量具?4 数控机床机械故障装调维修中怎样使用电子水平仪?5 数控机床机械故障装调维修中怎样使用光学平直仪?6 数控机床机械故障装调维修中怎样选用测振仪?7 数控机床机械故障装调维修中怎样应用激光干涉仪?8 数控机床电气故障装调维修中有哪些常用工具?9 数控机床电气故障装调维修中有哪些常用工具?10 数控机床电气故障装调维修中怎样使用万用

2、表?11 数控机床电气故障装调维修中怎样使用逻辑测试笔和脉冲发生笔?12 数控机床电气故障装调维修中怎样使用钳形电流表?13 数控机床系统故障维修有哪些常用检测仪器?14 数控机床系统故障维修中怎样使用示波器?15 数控机床系统故障维修中怎样使用短路故障追踪仪?16 数控机床系统故障维修中怎样使用 IC 测试仪?17 数控机床故障维修中怎样应用球杆测试仪?18 数控机床故障维修中怎样应用特征代码分析仪?19 数控机床的日常维护保养有哪些内容?20 数控车床的日常维护保养有哪些作业要点?21 数控铣床和加工中心换刀装置的日常维护应掌握哪些作业要点?22 什么是预防性维修和点检?23 数控机床的点

3、检有哪些内容和方法?24 怎样进行加工中心的点检预防性维护?25 怎样排除数控车床“NOT READY“报警故障?26 怎样排除数控车床自动加工时系统经常自动关闭的故障?27 怎样排除数控铣床加工尺寸出现不规则偏差的故障?28 怎样排除数控车床主轴高速飞车的故障?29 怎样排除数控铣床主轴低速抖动的故障?30 怎样排除数控镗铣床超程报警的故障?31 怎样排除数控镗铣加工中心存储器程序引发的故障?32 怎样排除数控加工中心系统参数被消除引发的故障?33 怎样排除数控加工中心伺服单元过电流报警故障?34 怎样排除数控加工中心机械手不能换刀故障?35 怎样排除数控加工中心刀库运行抖动故障?36 怎样

4、排除数控加工中心工作台回转角度故障?37 怎样排除加工中心数控分度头(第四轴)过载报警故障?38 怎样排除数控磨床回参考点故障?39 怎样排除数控车削中心找不到刀的故障?40 怎样排除数控冲槽机工作台运动异常响声和抖动故障?41 怎样诊断排除数控线切割机的脉冲电源故障?数控机床初级（数控机床维修常用工具和检测仪器、数控机床的维护与维修实例）模拟试卷 1 答案与解析一、问答题1 【正确答案】 开通数控系统的种类、应用和性能特点如下： MTC 系列基本性能：1)可以配置脉冲编码器作为位置反馈装置构成半闭环系统，也可以配置直线光栅尺作为位置反馈装置构成全闭环系统 2)与机床接口可配置各种普通 PLC

5、 控制器装置 3)采用菜单式人机对话操作方式，操作面板具备部分机床常规操作键，如进给率调节开关、手动轴向按键、主轴转速调节按键、各种辅助功能手动操作等 4)交流驱动装置(AC2000 系列)采用模块化结构，各种伺服模块与相应的电动机参数匹配，有 1 轴、3 轴、4 轴多种规格KT 系列基本性能：1)系统性能的基础是 MTC 系列，经过局部修改和设计、开发 2)属于经济型数控系统，由数控系统和 TK300 系列步进电动机驱动装置组成 3)控制对象是混合式步进电动机，控制电动机的输出指令采用脉冲当量输出方式 4)其余技术性能与操作方法与 MTC 系列相同 KT590 系列基本性能： 1)系统性能的

6、基础是 MTC 系列，属于改进型闭环数控系统 2)采用新技术和表面贴装器件，元器件少、电路板较小，结构紧凑，维护方便 3)CRT 显示屏幕大，界面清晰，使用寿命长 4)其余性能与 MCT 系列相同【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器2 【正确答案】 数控机床的维修除了一些常规的维修工量具，如成套扳手、游标量具外，常用的机械维修拆卸和装配工具见表 3-1。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器3 【正确答案】 (1)常用的机械维修检测工具 常用的维修检测工具见表 3-2，使用时应注意以下要点： 使用前应注意检查检测工具自身的精度是否符合规定的要求。例如检测工具精度表面是否有磕碰痕迹

7、；平行平尺的平行度等。 注意工具的适用范围和场合，例如检验棒的使用，长中短三种试验棒的适用场合是不同的；又如水平垫块，不同的垫块与导轨的形状是对应的，不能随意使用。 注意检测工具的使用作业规范，例如使用角度检测工具检测角度，应注意检测方位，否则会产生检测误差；又如在使用两顶尖座架检测轴类零件时，应注意工件安装时顶紧力的大小，以免工件检测时由于过紧或过松产生检测误差。 注意保持检测工具的精度，在使用过程中和使用完毕后，应按作业规范和存放规范进行操作。例如长检验棒使用后应清洗、涂抹防锈油后悬吊存放；平行平尺使用间隙时或使用后应注意侧面摆放，以免精度工作面碰毛变形。 (2)常用的机械维修检测量具常用

8、的维修检测量具见表 3-3，使用时应注意以下要点： 注意量具的精度校核。量具的精度直接影响检测的精度，如果量具精度有误差，检测的结果会影响维修的质量。校核百分表、千分表应注意复位精度；水平仪校核应注意在原位 180反向检测方法；光学仪器在使用前一般使用标准件和校核规范进行校核；表面粗糙度检测仪可以通过检测粗糙度样板进行校核；转速表和压力表可以通过高精度仪表的检测数值比照进行校核。 维修或零件检测时量具的使用要规范，涉及测量接触压力的百分尺等，应使用测力装置；有检测量程规定的百分表、压力表、转速表等应注意检测的接触(初始)量和检测量程；电子屏显示检测结果的应注意检测量具的电源电压，使用气动量具的

9、应注意空气的清洁度和压力等。 用于数控机床维修的检测量具一般都具有较高的精度，使用中应注意保持量具的精度，使用后应注意存放的规范，例如千分尺的测砧是硬质合金的，应注意保护；又如百分表和千分表的测头是滚珠或连杆球体的，也应注意保护。在使用过程中借助辅助工具安装和固定放置的，应注意保护量具，以免跌落损坏或移动后影响测量精度。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器4 【正确答案】 使用电子水平仪应掌握以下要点： (1)基本组成与选用方法 电子水平仪由两个带电容式传感器的水平仪和液晶显示器组成，通过电缆接口相互连接。操作面板如图 3-3a 所示，其中低能量电池开关 1 能接通液晶显示器显示电源；

10、电位计 2 用来调整水平仪零位，其示值精度分为 10mm、5mm 和 1mm ，使用前应按检测精度要求选用不同示值精度的水平仪。 (2)零位调整方法 把 M水平仪放置在被测平面上后，将液晶显示器调节为零位。 将水平仪在原位转180，此时液晶显示器某一读数值，调节电位计至该读数值的一半。 将水平仪转回原位，此时若显示的读数与 180位置调节后显示读数值一致，说明水平仪的零位已调节好。 此时显示的读数值为被测平面与基准面的位置度误差。 液晶显示器左端的亮点在下，表示左倾斜(左低右高)；左端的亮点在上，表示右倾斜(右低左高)。 (3)使用操作方法如图 3-3b 所示为采用两个水平仪同时使用的测量方法

11、。以 R 水平仪 3 为参考装置放置在基准面 4 上，接输入插座 B。 以 M 水平仪1 为测量装置测量被测平面，接输入插座 A。 将 M 水平仪 1 水平面放置在被测平面 5 上，可测出平面 5 与基准面 4 的平行度。 将 M 水平仪 1 垂直面放置在被测平面 6 上，可测出平面 6 与基准面 4 的垂直度。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器5 【正确答案】 在数控机床装调维修中常使用光学平直仪，国产常用光学平直仪型号与技术参数见表 3-4。具体使用方法示例如下： (1)基本组成与规格选用 光学平直仪是根据自准直仪原理制成的，由本体、望远镜、反射镜组成，其光学系统如图34a 所示

12、，是属于双分划板式自准直仪的一种。在光源前的十字丝分划板 9 上刻有透明的十字丝。在目镜 5 下采用一块固定分划板 7 和一块活动分划板 6。在固定分划板 7 上刻有“ 分“的刻度，在活动分划板 6 上则有一条用来对准十字丝影像的刻线。旋动测微螺杆 4 就可使活动分划板 6 移动。如果活动分划板 6 上的刻线对准十字丝影像的中心，就可从目镜 5 中读出“分” 值，而从读数鼓筒 3 上可以读出“秒”值。即读数鼓筒 3 上的一个分度，相当于反射镜法线对光轴偏角 1”(0005mmm) 。选用规格型号时可参照表 34。 (2)使用方法 使用光学平直仪检验机床导轨表面的直线度，实质上是测定反射镜在工件

13、表面前后各个位置的角度偏差，从而推算出工件表面与理想直线之间的偏差情况。检测作业应掌握以下要点： 支承板选用。用光学平直仪 1 检验时，如图 34b 所示，在反射镜 2 的下面一般加一块支承板(俗称桥板)3 ，支承板 3 的长度通常有两种：即 L=100mm 和 200mm。对于哈尔滨量具刃具厂生产的光学平直仪，当反射镜支承长度 L 为 200mm 时，微动鼓轮的刻度值为 1m，相当于反射镜的倾角变化为 1”，若支承长度为 100mm，微动鼓轮的刻度值则为 05m。 反射镜移动。反射镜的移动有两个要求：一要保证精确地沿直线移动；二要保证其严格按支承板长度的首尾衔接移动，否则就会引起附加的角度误

14、差。为了保证这两个要求，侧面也应有定位直尺作定位。并且在分段上作好标记。每次移动都应沿直尺定位面和分段标记衔接移动，并记下各个位置的倾斜度。 检测线确定。测量工件(如平板)表面的平面度，是在测量直线度的基础上进行的，如图 3-4c 所示，测量时把被测表面定出几条测量线，分别测出 AD、DA、AD、AD、AA、BB、CC和 DD的直线度。测量各条直线度，支承板也应首尾衔接移动，记下各点的倾斜度，然后画出各条线的直线度误差曲线，最后可推算出平面度误差。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器6 【正确答案】 测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器，它将测振传感器输出的微弱信号放大、变换、积分、

15、检波后，在仪器仪表或显示屏上直接显示出被测设备的振动值大小。为了适应现场测试的要求，测振仪一般都做成便携式或笔式测振仪，如图 35 所示。在数控机床的装调维修中使用测振仪应掌握以下要点：(1)功能应用 测振仪用来测量数控机床主轴的运行情况，电动机的运行情况，甚至整机的运行情况。 (2)选择传感器 根据所需测定的参数、振动频率的动态范围，传感器的安装条件，机床的轴承型式(滚动轴承或滑动轴承)等因素，分别选用不同类型的传感器。传感器的类型有涡流式位移传感器、磁电式速度传感器和压电加速度传感器。 (3)选择仪器型式 目前常用的测振仪有美国本特利公司的 TK-81、德国申克公司的 VIBROMETER

16、-20、日本 RION 公司的 VM-63 以及一些国产的仪器。 (4)确定检测标准检测判断的标准有绝对判断标准和相对判断标准两种。一般情况下在现场最便于使用的是绝对判断标准，它是针对各种典型对象制定的，例如国际通用标准 1502372 和 1503945。相对判断标准适用于同台设备。当振动值的变化达到 4dB 时，即可认为设备状态已经发生变化。所以，对于低频振动，通常实测值达到原始值的 152 倍时为注意区，约 4 倍时为异常区；对于高频振动，将原始值的 3 倍定为注意区，约 6 倍时为异常区。实践表明，评价机器状态比较准确可靠的办法是用相对标准。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器

17、7 【正确答案】 (1)主要功能激光干涉仪可对机床各种定位装置进行高精度的校正，可完成各种参数的测量，如线形位置精度、重复定位精度、角度、直线度、垂直度、平行度及平面度等。最大检测长度可达 60m，最小分辩精度为 008m ，最大位移速度为 300mms，检测精度为 510-7L(L-被测件长度)。一些激光干涉仪还具有选择功能，如数控系统的自动螺距补偿、机床动态特性测量、回转坐标分度精度标定、触发脉冲输入输出功能等。 (2)激光干涉仪的组成与原理 激光干涉仪外形如图36a 所示，双频激光干涉仪原理如图 36b 所示。仪器采用分开式结构，以减少热辐射、振动等有害因素的影响，通常由三个独立部件组成

18、。激光发射和信号接受转换部分：由激光器、光电转换元件、光路转换元件组成。 干涉系统：由分光镜、固定的直角参考镜、光路转折元件组成。 反射靶及瞄准系统：由反射靶的可动棱镜、工作台的瞄准装置等组成。 (3)检测补偿功能应用 自动螺距误差补偿。在使用激光干涉仪自动测量机器位置精度的基础上，通过 RS232 接口使计算机和数控系统实现通信，对检测到的误差进行自动补偿。仪器能最大限度地选用被测轴上的补偿点数，使机床达到最佳精度状态。 回转坐标精度标定。回转坐标分度精度标定可对数控转台、数控分度头等分度装置在任意角度位置，以任意测量间隔进行全自动测量补偿，补偿精度可达1”。 机床动态特性测试与评估。使用动

19、态测试与软件，可用激光干涉仪进行机床振动测试与分析，滚动丝杠的动态特性分析，伺服驱动系统的响应特性分析，导轨的动态特性分析等，用以帮助维修人员进行故障源的分析。 双驱动同步校准。应用双轴校准软件，可在一台计算机上连接并控制两个接口卡，同步采集龙门铣床等大型龙门移动数控机器的单轴双驱动和双反馈系统平行轴数据。 多用户接口装置。应用特殊接口软件和校准软件，可通过接口装置使用某些品牌的电子水平仪等，实现直线度、平面度、垂直度等几何精度的检测。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器8 【正确答案】 数控机床的电气维修包括强电维修和弱电维修，除了常规电气维修工具外，还需要一些配备一些适用的检修工具

20、。常用工具及用品见表 3-5。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器9 【正确答案】 (1)用于强电维修的常用仪表见表 3-6。(2)电气维修的常用测试工具 逻辑夹。 a普通逻辑夹是一种测试数字电路的工具，这种小小的工具夹在集成电路芯片的引脚上，并在其顶端有导线连到集成电路芯片每一个引脚上。使用者可以将测试探针或输入信号的夹子夹在顶端的导线上，由此可以测量或监测待测电路芯片特定引脚上逻辑电平的变化情况。 b具有监视功能的逻辑夹具有监视电压变化的能力，这种夹子的顶端不是一根根裸露的导线，而是由两排发光二极管(LED)所组成。其上每一个发光二极管的明暗状态表示集成电路芯片对应引脚上的逻辑状态

21、(明表示逻辑状态 1；暗表示逻辑状态 0)。此外，夹子上的每一引脚都有缓冲的电子线路，将不至于在待测芯片上造成负载效应。 逻辑测试笔和脉冲信号笔。这两种笔适用于以数字电路为主的数控系统的现场故障检查。逻辑测试笔可测试电路高低电平或不高不低的浮空电平，可判断脉冲的极性，判断是连续脉冲还是单个脉冲，可以估计脉冲的占空比和频率范围。脉冲信号笔可以发出单脉冲、连续脉冲、正脉冲和负脉冲，检测时与逻辑测试笔配合使用，能对电路的输入和输出的逻辑关系进行测试。逻辑测试笔的结构如图 3-7 所示。逻辑脉冲发生器。在测试电路时，如果被测试电路的信号不变，或是有脉冲信号产生时，也可以使用逻辑脉冲发生器将受控制的脉冲

22、信号送至电路中。当逻辑脉冲发生器上的开关或启动按钮打开时，脉冲信号发生器首先检查目前被测试点上的逻辑状态，然后自动产生一个或一组逻辑状态相反的脉冲信号，此脉冲信号的逻辑状态可由脉冲信号发生器上的 LED 显示出来。由于不需除焊或切断导线即可将不同的信号送至电路中，使得逻辑脉冲发生器能配合逻辑笔成为理想的测试工具。这两种工具配合使用，可以一步一步测试电路的每一部分是否工作正常。 电流跟踪器。电流跟踪器是一种便携式检修辅助工具，这种辅助测试工具可以帮助检修者准确地找出系统电路板中的短路点。电流跟踪器可以感应电路中电流所产生的磁场，如果用逻辑脉冲发生器来产生一个脉冲信号，这个信号就可以由电流跟踪器查

23、出。当电流跟踪器上的指示灯闪亮时，就表示有电流存在。如果将电流跟踪器的探头放在印制电路上，并沿着电路导线移动，此时只要电流存在就会使电流跟踪器上的指示灯发亮。当探头移至短路点时，LED 指示灯会变暗甚至不亮，这说明已经找到短路点了。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器10 【正确答案】 万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。一般情况下，万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻。有的万用表还能测量交流电流、电感、电容、晶体三极管的 hFE 值等。常用的万用表有模拟式和数字式两种，万用表的结构如图 3-8 所示，万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。 1

24、)模拟式万用表的结构组成 (1)测量机构 测量机构俗称“表头” ，万用表测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角。万用表的测量机构采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几微安到几百微安。满偏电流越小的测量机构灵敏度越高，万用表的灵敏度通常用电压灵敏度(V)来表示。 (2)测量线路测量线路的作用是把各种不同的被测电量(如电流、电压、电阻等)转换为磁电系测量机构所能接收的微小直流电流(即过渡电量)。测量线路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、整流元件等。万用表的功能越多，测量线路越复杂。(3)转换开关如图 3-8a 所示是500 型万用表的外形图，表面上有 2 个转换开关。万用表中有

25、多种测量线路，它是将各种被测电量转换成适合表头测量的直流电流，而这些测量线路是通过转换开关进行切换的。图 3-8b 所示是万用表的简单测量原理图。从图 3-8b 中可以看出，当转换开关 K 放在“mA”的位置时，从“+“端至“-”端所形成的测量线路实际上是一个直流电流表；当 K 放在“V” 的位置时是一个直流电压表；当 K 放在“ ”时，交流电压通过整流二极管将交流变成了直流，再送到表头进行测量。当 K 放在“”位置，万用表内部的电源与表头以及固定电阻，被测电阻 Rx 相串联，电路中有相应的电流，使指针偏转与被测电阻相对应，标度尺按电阻刻度，那么就可以直接测量电阻了。 2) 便携式液晶显示数字

26、式万用表的结构组成 (1)液晶显示器 如图 3-8c 所示，该表采用 FE 型大字号 LCD 显示器，最大显示值为 1999 或-1999。该表还具有自动调零和自动显示极性功能，测量时若被测电压或电流的极性为负，则在显示值前将出现“-”号。当仪表所用电源电压(9V)低于 7V 时，显示屏左上方将显示箭头方向、提示应更换电池。若输入超量程，显示屏左端显示“1”或“-1” 的提示符号。小数点由量程开关进行同步控制，使小数点左移或右移。 (2)电源开关 在量程开关左上方标有“POWER”的开关即电源开关。不用时将此开关拨到“OFF”位置，以免空耗电池。 (3)量程开关 位于面板中央的量程开关为 6

27、刀 28 掷转换开关，提供 28 种测量功能和量程，供使用者选择。若使用表内蜂鸣器做线路通断检查时，量程开关应放在标有“)”的档位上。 (4)h FE 插座采用四眼插座，旁边分别标有 B、C、E 。其中E 孔有两个，在内部连通。测量时，应将被测晶体管 3 个极对应插入 B、C、E 孔内。 (5)输入插孔 输入插孔共有 4 个，位于面板下方。使用时，黑表笔插在“COM”插孔，红表笔则应根据被测量的种类和量程不同，分别插在“V”、“mA“或“10A”插孔内。使用时应注意：在“V”与“COM”之间标有“MAX750V，1000V-”的字样，表示从这两个孔输入的交流电压不得超过750V(有效值) ，直

28、流电压不得超过 1000V，另外，在“mA”与“COM” 之间标有“MAX200mA”，在“10A”与“COM“之间标有“MAX10A”，分别表示在对应插孔输入的交、直流电流不得超过 200mA 和 10A。 (6)电池盒电池盒位于后盖下方。为便于检修，起过载保护的 05A 快速熔丝管也装在电池盒内。 3)万用表的基本使用方法(参照模拟式万用表) (1)校对零位 使用万用表前须先校零(指针式校零位，数字式校零显示)，以求测量值的准确性。 (2)正确接线 应将红色和黑色测试棒的连接插头分别插入红色(或标有“+”号)插孔和黑色(或标有“-”号)插孔。测量时一般用手握测试棒进行，因此要注意手不要接触

29、测试棒金属部分。 (3)选择测量种类和量程根据被测对象，首先选择测量种类。严禁当转换开关置于电流档或电阻档去测量电压，否则将损坏万用表。测量种类选择妥当后，再选择该种类的量程。测量电压、电流时应使指针的偏转在量程的一半或 23 以上，读数较为正确。若预先不知被测量的大小范围，为避免量程选得过小而损坏万用表，应选择该种类最大量程进行预测，然后再选择合适的量程，还应注意在测量较高电压与较大电流时，不能带电切换量程。 (4)准确读数万用表的标度盘上有多条标度尺，它们代表不同的测量种类。测量应根据转换开关所选择的种类及量程，在对应的标度尺上读数，并应注意所选择的量程与标度尺上读数的倍率关系。 (5)妥

30、善保存万用表在使用完毕后，应将转换开关旋至“关 ”(OFF)档。如没有这档位置，则应将开关旋至交流电压最高档。 4)检测方法(参照数字式万用表) (1) 直流电压的测量将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，量程开关置于“DCV” 的适当量程。将电源开关拨至 “ON”位置，两表笔并联在被测电路两端，显示屏上就显示出被测直流电压的数值。 (2)交流电压的测量 将量程开关拨至“ACV”范围内的适当量程，表笔接法同上，测量方法与测量直流电压相同。 (3)直流电流的测量 量程开关拨至“DCA”范围内的合适档，黑表笔插入“COM” 插孔，红表笔插入“mA” 插孔(电流值小于 200mA)或“1

31、0A 插孔(电流值大于 200mA)。将电源开关拨至“ON”位置，把仪表串联在被测电路中，即可显示出被测直流电流的数值。 (4)交流电流的测量 将量程开关拨至“ACA”的合适档，表笔接法和测量方法与测量直流电流相同。 (5)电阻的测量 量程开关拨至“”范围内合适档，红表笔插在“V” 插孔，如量程开关置于 20M 或 2M 档，显示值以“M”为单位，置于 2k 档以 “k”为单位，置于 200 档以“”为单位。 (6)二极管的测量将量程开关拨至“ ”档，红表笔插入“V ”插孔，接二极管正极；黑表笔插入“COM”插孔，接二极管负极。此时显示的是二极管的正向电压，若为锗管应显示 01500300V；

32、若为硅管应显示 0550 0700V 。如果显示 000，表示二极管被击穿；显示 1，表示二级管内部开路。 (7)晶体管 hFE 的测量 将被测晶体管的管脚插入 hhFE 相应孔内，根据被测管类型选择“PNP“或“NPN”档位，电源开关拨至“ON”，显示值即为 hFE 值。 (8) 线路通、断的检查 量程开关拨至“)”蜂鸣器档，红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，若被测线路电阻低于规定值(2010)，蜂鸣器发出声音，表示线路接通；反之，表示线路不通。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器11 【正确答案】 (1)选择逻辑测试笔 逻辑笔有多种型号，性能也有所不同，选用时应注意以

33、下事项： 注意逻辑测试笔的频带宽度。对于单个脉冲测试笔的脉冲指示灯应有明显的脉冲显示，对于频率较高的脉冲，指示灯应能够连续闪烁，不同频率的脉冲应有不同频率的指示灯闪烁显示，并能通过目测进行分辨。 注意逻辑测试笔的耐压。由于使用过程中可能会因操作失误等原因检测到高于逻辑电平(逻辑电平一般 0+5V)的非逻辑电平(如+12V 或-12V)信号，因此选用耐压较高的逻辑测试笔可以有较长的使用寿命。 选用输入阻抗较大、可以捕捉单脉冲的逻辑测试笔。最好选用可以进行自动极性切换、自检自校，笔内有脉冲发生器的逻辑测试笔。 (2)测试电源 逻辑笔的电源取自于被测电路。测试时将逻辑笔的电源夹子夹在被测试电路的任一

34、电源点，另一夹子夹在被测试电路的公共地端。 (3)逻辑探针将逻辑笔的探针尖端放在某一点上(例如某一芯片的某一引脚、电路中的某一点)，逻辑笔上的指示灯会将此点的逻辑状态指示出来(逻辑高电位、逻辑低电位或高阻抗状态)。大部分逻辑笔的探针尖端都加有保护电路，以防止不小心触碰到比逻辑门限电压(+5V)更高的电压点时可能造成的损坏，其保护能力最高电压可达+12V、接触时间 30s 内。 (4) 状态指示 红色指示灯：在做电平及脉冲极性检验时，用作高电平或正脉冲指示。 绿色指示灯：在做电平及脉冲极性检验时，用作低电平或负脉冲指示。 不同的逻辑测试笔的状态指示有所区别，例如另一种逻辑笔的状态指示： a 绿色

35、发光二极管亮时，表示逻辑低电位(逻辑 0)； b红色发光二极管亮时，表示逻辑高电位(逻辑 1)； c 黄色发光二极管亮时，表示浮空或三态的高阻抗状态； d如果红、绿、黄三色发光二极管同时闪烁，则表示有脉冲信号存在。 (5)按钮和拨动开关 检验按钮：用于测试被测点是处于高电平、低电平，还是浮空状态。 复位按钮：在拨动开关置于电平位置时，记忆电路复位；按下按钮，指示灯熄灭。 拨动开关：置于电平位置，检测电平；置于脉冲位置检测脉冲。 (6)检测电平检测电平的方法如图 39a、b 所示，此时拨动开关处于电平位置，被测点的电平直接控制指示灯，不经过记忆电路。在检测测试点是高电平还是浮空状态时，注意按检验

36、按钮进行判断。 (7)检测脉冲检测脉冲的方法如图 39c 所示，此时拨动开关置于脉冲位置，被测点是用记忆电路输出控制指示的，只要有一个脉冲通过，红灯或绿灯之一就亮(除非记忆电路复位)。检测方式： 逻辑笔可以用来寻找示波器不易发现的瞬间而且频率较低的脉冲信号的理想工具，但其主要用于测试输出信号相对固定于高电位或低电位的逻辑门电路。 使用逻辑笔检修电路时，一般应从可能出现故障的电路中心部分开始检查逻辑电平的正确性(使用这种方法时必须要有一份系统的电路图)。一般方法是根据逻辑门电路的输入值，测试其输出电平的合理性。采用此种方法，通常不需要太多的时间就可将输出总是停留在某一固定逻辑状态的故障芯片找出。

37、【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器12 【正确答案】 检测电流判断分析故障是电气维修中常用的方法，在检测负载电流时常使用钳形电流表，钳形电流表分机械式和电子式两种，它能在不影响被测电路正常运行的情况下(即不断开线路的情况下)测得被测电路的电流参数。机械式钳形电流表和电子式钳形电流表的外形及主要结构如图 310a、b 所示，机械式钳形电流表由卡口、电流表、调零装置及把手和扳手组成；电子式钳形电流表由钳口、钳柄、转换开关和数字显示屏组成；内部架构主要是铁心和线圈。钳形电流表的使用方法如下： (1)使用准备测量前，应检查电流表指针是否指向零位，否则应进行机械调零；检查钳口开口情况，要求钳口

38、可动部分开口自如、两边钳弓结合面接触紧密。如钳口上有油污和杂物，应用油剂洗净，如有锈斑，应轻轻擦去。 (2)使用方法钳形电流表的使用方法如图 3-10c 所示。测量电流时，按动扳手，打开钳口，将被测载流导线置于钳口内空间，在表盘标度尺上即显示出被测电流。 (3)使用注意事项 测量时务必使钳口处接合紧密，以保证测量的准确度。 测量时应使导线尽量置于钳口内中心位置，以减小测量误差。 若被测量电流过小，指针偏转过小读数准确度难以保证时，可把被测载流导线绕成 N 圈后置于钳口内，指针指示值除以 N 即可得被测电流值。 钳形电流表不用时，应将量程选择旋钮旋至最高量程挡，以免下次使用时不慎损坏仪表。【知识

39、模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器13 【正确答案】 数控系统故障的检测需要配备一些常用的检测仪器，必要的配置和正确使用检测仪器，可以提高故障检查判断的效率和准确率。系统故障常用的检测仪器见表 37。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器14 【正确答案】 在一般的企业中，示波器在数控机床故障检测中是比较实用的一种仪器，掌握示波器的特性选择和使用方法是数控机床维修的基本检测技能之一。 (1)功能应用 示波器是可用来“ 冻结”一个模拟信号或时间变化信号，可以从显示荧屏上的方格和选用的档次来测量其参数(如电压幅度、周期以及频率或时间宽度等)值。此外，示波器还可以测量被测信号的延迟时间、上

40、升沿(上升时间)、下降沿(下降时间)，甚至可以找出间歇性的杂乱脉冲等，双踪、4 踪甚至 8 踪示波器的最大优点是可以同时观察数个不同信号或信号路径。例如，可以同时观察一个门电路的输入与输出信号，并测量信号从其输入到输出所造成的延迟时间。此外，多踪示波器可以用于同时显示总线(如数据总线、地址总线)上的所有信号或其部分信号，可以看出逻辑电平(逻辑高电平为+5V ，逻辑低电平为 0V)与所代表的地址或二进制数据。 (2)特性选择 普通示波器可以观测周期性连续变化的电信号，但用它观测时间短促的脉冲信号，进行相位比较和图案检查则有困难。因此，需要根据观测对象正确选择示波器类型和型号。使用逻辑示波器可以显

41、示被测点的二进制编码，也可以显示存储器的内容。对于逻辑示波器，应根据具体测试对象选择以下几个主要特性：通道数：随着测试信号内容、目的、要求等的不同，对示波器通道数也是不同的。如果只是观测某一种脉冲信号的波形、参数，可以使用具有单通道的单踪示波器如 SBMl0。但要同时观测比较两种信号的相位关系、周期和电平幅值，就需要采用双通道的双踪示波仪如 SR-8。 Y 通道频域和时域响应：这个特征参数在很大程度上决定了脉冲示波器可以观测的最高信号频率(对周期性的连续波形)或脉冲的最小宽度。要不失真地重现脉冲波形，其基本条件之一是 Y 通道必须有足够的宽度。若被测脉冲的上升时间为 tR(s)，则 Y 通道带

42、宽 B(MHz)可用下面的式子来估算： 某些示波器的技术说明中往往只给出其频率响应，即 3dB 频截止频率 fh(MHz)，此时可按下式来计算 Y 通道对阶跃信号所产生的上升时间 tR(s)：SBM-10 示波器的频域为 030MHz， tR12s；SR-8 示波仪的频域为0-15MHz，t R24s。 扫描速度：扫描速度是表征示波器展宽被测波形的能力。示波器的扫描速度越高，表明它能够展宽高频信号波形或窄脉冲的能力越强。如SBM 一 10 示波器的最高扫描速度为 005s cm。SR-8 示波器，最高扫描速度为 02scm。当观测频率高于 100MHz 的信号波形时，可考虑选用取样示波器。当观

43、测变化十分缓慢时，则最好采用慢扫描的超低频示波器。 (3)使用方法 分辨率调整：当示波器己经选定时，尽量减小光点的直径是提高分辨率的主要途径。荧光屏上的光点粗细与电子密度有关。密度越小，聚焦越差，光点越大。因此，在使用示波器时，应尽量将亮度调低一些，再调节“聚焦” 旋钮，使光点成为直径不大于1mm 的小圆点，配合调节“辅助调焦”旋钮，使图像清晰，亮度适宜。 探头的使用：在观测电平幅度和脉冲的相位、频率等参数及波形时，合理使用探头可以减小示波器输入阻抗对被测电路的影响。因此必须根据测试的要求选用探头。 电流夹子的使用：一般用脉冲示波器测量节点的电平、观测脉冲极性比较方便，只要将探头放到观测点，调

44、节好示波器旋钮即可，但要用探头来测量脉冲电流则比较困难。为此，人们想了不少办法来扩展脉冲示波器的功能。电流夹子和示波器配合使用，就是扩展示波器功能的一种方法。 a电流夹子的原理。电流夹子的基本原理如图312 所示，其初、次级线圈匝数比为 1：68，R=68。在磁环上绕上线圈后，再劈成两半，然后用胶粘在金属夹子内，再按图 3-12 所示接上电阻及连线即可。b电流夹子的使用。当观测某线路脉冲电流时，将粘有磁环绕组的金属夹子张开，夹住需检测的电路，并将电流夹子与示波器连接，然后调节示波器，就可在荧光屏上观测到被测电路的脉冲电流波形及其幅度等参数；电流夹子在制作中磁环可能会有一些破损，会造成一定的观测

45、误差。因此，在使用前应测定其实际误差，并在使用中按其误差值对观测结果予以修正。 避免波形失真：由于示波器的偏转灵敏度有一定的限制，在使用过程中荧光屏上双频幅度不得大于 8cm，以免波形失真。为此，在使用前应将“Y 轴衰减”置于最大，然后根据显示的波形和观测需要，适当调节衰减挡。如果信号不需要增幅，可将信号由后插孔直接输入，但应在之间加隔离电容。 调节触发档：在测量信号时， “x 选择”置于“内触发 ”档，扫描触发信号取 Y 通道的被测信号。这时应按被测信号之极性，将“触发选择 ”置于“内+”或 “内-”档。若采用外触发信号，“X 选择”应置于“ 外触发”档，并将外触发信号由“ 触发输入端 ”输

46、入。再根据外触发信号的正、负极性将触发选择置于“外 +”或“-”档。当被测信号与电源频率有关时(如测试直流电源中含有的纹波电压)可使用“ 电源” 触发。 其他注意事项：在电压、相位、频率的测量中，要注意采用合理的测量方法和正确调节示波器。使用中也要注意示波器的维护和保养，以防损坏。【知识模块】 数控机床维修常用工具和检测仪器15 【正确答案】 短路追踪仪有多种型式，如 QT25 便携式短路追踪仪，创能 CB-2000 型短路追踪仪等。短路追踪仪是一种实用的维修仪器，可检测多种形式的短路故障。现以创能 CB2000 型短路故障追踪仪为例，介绍短路故障追踪仪的一般使用方法。 (1)主要功能可采用微

47、电阻测量、微电压测量和电流流向追踪三种方式寻找短路点。三种方式可以单独使用，也可以互相验证，共同确定一个短路点。 (2)操作面板如图 3-13 所示，面板各旋钮、按钮、按键的作用和操作方法如下：1.LCD 显示窗。显示不同的换挡数值。当仪器处于电流追踪状态，即 TRACE 选择键在“按下”位置时，显示的只是参数值，而不是实际数值。 2.DRIVE LVEL506V 按钮，即驱动电平选择开关。一般此钮置于 5V 时，用来测量开路、二极管、三极管(驱动电平 04V，电流最大50mA)；其他情况下此开关置于 06V(驱动电平 O550mV，电流最大 50mA)。 3.DRIVE 按钮，即驱动电流输出

48、控制按钮。如果有电流流入被测板某回路，则黄灯亮，否则不亮。 4.OFFSET 旋钮，即置位调校旋钮。按下 OFFSET 键，仪器处于置位状态，即可调整此旋钮使某参考点的电阻值接近于零(观看 LCD 显示窗)。用此按钮时，驱动电平选择开关只能放在 06V 档，然后再进行测试比较。这一功能对于“非完全短路 ”故障的测试十分有效。 5.VOL 按钮，即声频音量控制按钮。若用在 V 档，测试短路点时，声音频率越高， LCD 显示的数值应越小；用在电流流向追踪挡测试时，声音频率越高，LCD 显示的参考值应越大。 6.TRACE 键，即电阻追踪键。按下此键仪器处于电流流向追踪状态，这时 DRIVE PRO

49、BE 输出方波信号；若把此键抬起，即非电流流向追踪状态，DRIVE PROBE 就输出直流信号。 7.V 键，即电压电阻测量选择开关。按下此键选择电压，抬起此键选择电阻。 8.OFFSET 键，即置位键。按下此键，仪器处于置位状态，与置位调校按钮配合使用。 9.MAG PROBE 插口，即 V 测试棒插口。它用于电流流向追踪，寻找短路点。 10.V PROBE 插口，即 V 测试棒插口，用来测量电阻、电压值。 11.DRIVE PROBE 插口，即驱动电压信号输出插口。一对带钩的电缆线插入此口，它配合 TRACE 键使用。 (3)用微电阻测量法寻找短路故障 准备工作。 a开机。把 DRIVELEVEL 选择开关置于 06V 档，把 TRACE 选择键置于抬起状态。这时驱动电压信号输出线将输出直流信号。把 V 键置于抬起状态，即使仪器处在 测试档，把 OFFSET 选择键置于抬起状态，打开电源开关，LCD 窗口有显