1、数控机床初级（数控机床维护和常见故障及其处理方法）模拟试卷 1及答案与解析一、问答题1 怎样进行数控机床的点检预防性维护?2 数控机床的日常维护保养有哪些内容?3 数控车床的日常维护保养有哪些作业要点?4 经济型数控车床刀架的日常维护应掌握哪些作业要点?5 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?6 数控机床的就位和安装位置与环境有哪些基本要求?7 数控机床安装包括哪些作业步骤?数控机床操作工应配合做好哪些工作?8 如何调整数控机床的水平?影响机床水平调整精度有哪些常见的原因?9 数控机床接线和管路安装应注意哪些要点?机床操作工需要注意哪些事项?10 数控机床的验收应把握哪些基
2、本环节?11 数控机床的外观检查有哪些重点内容?12 怎样进行数控机床的功能调试和验收?13 数控机床试运行有哪些基本要求与注意事项?14 数控机床有哪些主要性能指标?15 数控机床的定位精度和移动精度指标包括哪些具体内容?16 怎样进行数控车床的几何精度检验?17 怎样进行数控铣床和加工中心的几何精度检验?18 如何进行数控机床的定位精度检验?19 怎样进行数控机床的切削精度检验?20 怎样判定数控机床的精度检测结果?21 什么是数控机床故障?数控机床故障有哪些基本规律?22 数控机床有哪些基本故障类型?23 数控机床的机械故障有哪些类型与典型表象?24 数控机床的机械故障有哪些主要发生部位
3、与特点?25 数控机床的液压气动系统有哪些常见故障类型?26 数控机床有哪些类型电气故障?线路故障有哪些常见的故障现象?27 数控系统有哪些故障类型和故障显示方式?28 数控控制系统有哪些常见故障类型?29 怎样处理数控机床有自动报警的故障?30 怎样进行数控机床无报警的突发性故障的处理?31 怎样进行数控机床常见规律性故障的处理?数控机床初级（数控机床维护和常见故障及其处理方法）模拟试卷 1答案与解析一、问答题1 【正确答案】 点检是数控机床使用过程中预防性维护的重要内容，数控机床操作工在使用机床时，必须熟悉所使用机床的点检部位、内容、方法和频次。表 71列出了加工中心的维护点检周期、部位和
4、要求，数控车床和数控铣床可参照执行。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法2 【正确答案】 数控机床投人使用后，对机床进行预防性维护保养能延长控制系统元器件的使用寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，尽可能延长机床的无故障工作时间。数控机床的维护工作包括日常保养、常见故障处理和数控机床运行记录等。数控机床日常保养主要内容：检查液压和气压系统压力和温度，定期清洗保养油泵及其管路，更换过滤器，清洗油箱，更换润滑油。及时清理分水器中滤出的水分，保证空气干燥机正常工作。检测调整传动链间隙，保证位置控制精度。定期检查自动刀架、换刀装置及冷却系统、排屑装置的工况。检查驱动传动带的
5、松紧程度，及时调整和更换传动带。清洗外露的滚珠丝杠，及时更换润滑剂。清理电器柜的积尘，保持良好的通风条件。注意 RAM 保持电池的能量，及时更换电池。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法3 【正确答案】 数控车床的操作需要进行日保养，维护保养操作要点：擦拭机床丝杠和导轨的外露部分，用轻质油清洁污物和切屑。擦拭机床外露限位开关的周围区域，仔细清洁各传感器的齿轮、齿条、连杆和检测头。检查润滑油箱和液压油箱的油压、油温、油雾和油量。在电气系统、气动液压系统升温 30min 后，检查各参数是否正常，有无泄漏。进行空运转使各运动部件得到充分润滑。检查刀架转位 (或移位 )、定位状况。【知识模
6、块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法4 【正确答案】 (1)刀具安装 刀具伸出刀架的长度不能超过上刀架宽度的二分之一，否则会影响刀架的刚性和转位精度。(2)刀具选用 使用刀架安装麻花钻等进行加工的，麻花钻的直径有一定的限制，钻孔的深度也有一定的规定，具体可参见机床使用说明书。(3)切屑清理 刀架及机床上的切屑不可使用压缩空气吹除，只能使用毛刷、铁钩等工具进行清理。(4)保持清洁 刀架抬起过程中注意切削液冲注溅射的位置，避免使污物进入定位齿盘。(5)控制力矩 在装刀的过程中，使用的专用扳手不能擅自加助力杆，避免力矩过大。(6)防止冲撞 刀架的转位重复精度对加工精度有直接影响，在使用过程中，必
7、须注意到达没有干涉的位置，不会与工件、防护门等发生冲撞的位置进行转位操作和运行。(7)专人检修 回转刀架的检修和清洁(例如定位齿盘间有污物)必须由专业维修人员进行，按说明书的提示步骤，防止故障转移和扩大。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法5 【正确答案】 (1)数控铣床换刀装置保养经常检查压缩空气气压，调整到标准要求值，足够的气压才能使铣床主轴锥孔中的切屑和灰尘清理干净，保证主轴与刀柄连接部位的清洁度和定位精度。主轴中的刀具夹紧装置使用后会产生间隙，影响刀具的炙紧，因此需检查夹紧的可靠性，及时调整液压缸活塞的位移量。主轴中的刀具夹紧装置夹紧力应符合规定，使用时应注意液压系统工作压
8、力。(2)加工中心换刀装置保养用手动方式在刀库上装刀时，应注意检查刀座上的锁紧是否可靠。操作时要确保装到位、装牢靠。刀具的重量和规格应符合要求，严禁把超长、超重的刀具装入刀库，防止在换刀机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。注意机床使用的换刀方式，注意检查所换刀具号与所需刀具号是否一致，防止换错刀引发事故。注意保持刀柄、刀套和主轴锥孔的清洁。经常检查刀库回参考点位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，不能完成换刀动作时应及时进行调整。机床启动自动运行前，应先进行刀库和机械手的空运行，检查各部分工作是否正常：a检查各行程开关和电磁阀能否正常动作。b检查机械手液压系统的压力是否正常
9、。c机械手的动作顺序和位置是否正确。d刀具刀套在机械手上的锁紧是否可靠。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法6 【正确答案】 (1)机床就位作业要求机床拆箱后先取出随机技术文件和装箱单，按装箱单清点各包装箱内的零部件、附件等资料是否齐全，然后仔细阅读机床说明书，并按说明书的要求进行安装，在地基上放多块用于调整机床水平的垫铁。把机床的基础件(或小型整机) 吊装就位在地基上，吊装需按吊装图进行。同时把地脚螺栓按要求安放在预留孔内待进行混凝土浇灌。(2)机床位置与环境要求机床的位置应远离振源，避免阳光照射，放置在于燥的地方。若机床附近有振源，在地基四周必须设置防振沟。机床安装的位置应远离
10、电焊机、高频机械等各种干扰源。应避免阳光照射、热辐射、粉尘和腐蚀气体的影响，环境温度在 045，相对湿度在 90左右。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法7 【正确答案】 (1)数控机床安装的主要步骤数控机床的安装一般包括基础施工、机床拆箱、吊装就位、连接组装以及试车调试等工作。数控机床安装时应严格按产品说明书的要求进行。小型机床的安装可以整体进行，大、中型机床由于运输时分解为几个部分，安装时需要重新组装和调整。数控机床的安装流程如图 71 所示。(2)数控机床操作工的主要工作在数控机床安装过程中，操作工需要配合做好以下主要工作： 在机床拆箱后，经过一定的手续，将操作工需要阅读的资
11、料办理借阅手续，并进行妥善保管，资料中涉及到安装、调试的有关内容应及时阅读和理解。在机床进行安装水平调整的过程中，要配合安装、调试人是对机床的安装精度进行检测，在调整机床水平时，注意记录机床水平调整的数据，以便在机床加工精度发生问题时复测机床水平是否失准。 在机床进行系统操作调试时，应参照编程手册和机床说明书，将不理解或说明书未予以说明的问题，及时与调试人员沟通、青教，以避免使用机床时遇到各种操作问题。 在调试过程中，学会机床几何精度检测的方法，功能调试阳定位精度的检测方法。 配合调试人员进行加工精度的检测，主要是通过加工精度检测的过程，进一步熟悉机床的操作方法，进行一次加工操作的实示演练，可
12、在操作中与调试人员进行对口交流或接受厂方调试人员的现场操作技能培训。 整理和清点操作机床所必须的机床附件和工具，在调试前可对需要进行加工精度检测的工件预先编制程序，配备刀具，对机末调试中所需要的工具和量具进行预检和准备。调试结束后，操作工接受了机床，此时要注意执行电源控制箱的专人保管制度，该上锁的要及时上锁，避免闲杂人员擅自开动机床造成机床的损坏事故。 做好机床调试和开始操作时机床的状态的书面记录，以便发生故障时进行分析处理。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法8 【正确答案】 (1)数控机床水平调整方法 机床地基固化后，可进行机床水平调整。 调整前应对所使用的水平仪进行精度检测和
13、零位调整。 熟悉所使用调整垫块的结构特点，常用垫铁的形式见表 72。按调整操作规范，利用地脚螺栓和调整垫铁，按机床水平基准，精确调整机床床身的水平。对普通数控机床，水平仪读数不超过 004mm1000mm；对于高精度数控机床，水平仪读数不超过002mm1 000mm。 大、中型机床床身大多是多点垫铁支承，为了不使床身产生额外的扭曲变形，如图 7-2 所示，应使垫铁尽量靠近地脚螺栓。不同的床身结构，垫块布置的位置是不同的。注意垫铁的合理布置位置，并要求在床身自由状态下调整水平，各支承垫铁全部起作用后，再压紧地脚螺栓。(2)影响机床水平调整精度的常见原因 地基未固化，调整后地基进一步固化造成水平失
14、准。 检测机床水平的水平仪预先没有进行精度校核；辅助工具如平行直尺等精度差。 调试人员对水平检测的作业不规范：例如水平仪放置的位置不正确；检测调整时顾此失彼，两个方向互相干扰；垫铁布置的位置不合理；垫铁调整方法不符合垫铁的使用要求等。 水平仪检测数据的处理发生差错。 地脚螺栓的安装不符合要求。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法9 【正确答案】 (1)电气接线安装和管路连接要点部件安装完毕作必要的检查后，可进行接线和管路连接作业。按机床说明书中的电气接线图和液压气动布管图及连接标记，把电缆、油管、气管对号连接好，并检查连接部位有无损坏和松动。注意接触密封的可靠性，防止管路的泄漏。注
15、意线路与管路是否与运动部件发生干涉，是否有切削液浸泡连接线、运动部件摩擦和碰撞接线和管路的情况。试车前必须检查数控柜和电气柜内部插接件有无因运输造成的损坏，检查各接线端子、连接器和印制电路板是否插入到位、连接到位及接触良好。仔细检查完成这些工作后，才能进行试车。(2)机床操作工需要注意的事项试车前要注意加注润滑油，有润滑油箱的要按标记位置加油。试车前要注意加注切削液，以便检查切削液管路。有变速齿轮箱的数控机床要按规定加注润滑油。运行前注意关闭电气箱和数控柜。在安装人员完成各项线路和管路安装作业后，同意进行试车时方可进行试车运行。在试运行中发现问题应及时与安装人员联系。【知识模块】 数控机床维护
16、和常见故障及其处理方法10 【正确答案】 数控机床的验收是和安装、调试同步进行的，验收工作是数控机床交付使用前的重要环节。一般用户的验收工作主要根据机床出厂检验合格证上规定的验收条件以及实际能提供的检测手段，来部分或全部测定机床合格证上的各项技术指标。检测的结果作为该机床的原始资料存人技术档案中，作为今后维修时的技术指标依据。数控机床的验收通常包括以下环节：开箱检验和外观检查。机床性能及数控功能检验。机床精度 (几何精度、定位精度、切削精度 )验收等。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法11 【正确答案】 (1)外表(件) 机床油漆质量、防护罩的完好、工作台面有无磕碰划伤。(2)连
17、接(件) 电线、油气管路安装规范；连接电缆、屏蔽线是否有破损。(3)外接(件) MDICRT 单元、输入变压器、纸带阅读机、各印刷电路板有无污染。(4)接线端子 输入变压器、伺服用电源变压器、输入单元、直流单元等的接线端子是否拧紧。(5)接插、紧固件 电缆连接器上的紧固螺钉是否拧紧；各印刷电路板是否接插到位；接插件的紧固螺钉是否有松动。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法12 【正确答案】 机床功能调试和验收是指机床试车调整后，检查和调试机床各项功能的过程。调试合格可进行验收签署，若调试不合格，可与有关部门进行联系协调。功能调试验收的主要内容和方法如下：检查机床的数控系统及可编程序
18、控制器的设定参数是否与随机表中的数据一致。按操作方法，试验各主要操作功能、安全措施、运行行程及常用指令执行情况等，如手动操作方式、单步运行方式、编辑方式(EDIT)、数据输入方式(MDI)、自动运行方式(MEMORY)、行程的极限保护(软件和硬件保护 )以及主轴挂挡指令和各级转速指令等是否正确无误。检查机床辅助功能及附件的工作是否正常，如机床照明灯、冷却防护罩和各种护板是否齐全；切削液箱加满切削液后，试验喷管能否喷切削液，在使用冷却防护罩时是否外漏；排屑装置能否正常工作；主轴箱、恒温箱是否起作用及选择刀具管理功能和接触式测头能否正常工作等。对于有自动换刀装置的数控机床，应调试机械手的位置。调整
19、时，让机床自动运行到刀具交换位置，以手动操作方式调整装刀机械手和卸刀机械手对主轴的相对位置。然后装上几把接近允许质量的刀柄，进行多次自动交换，以动作正确、不撞击和不掉刀为合格。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法13 【正确答案】 数控机床安装调试完毕后，要求整机在带一定负载条件下经过一段时间的自动运行，较全面地检查机床功能及工件可靠性，这个过程称为安装后的试运行。试运行的基本要求与注意事项如下：(1)试运行时间规范和要求运行时间一般采用每天运行 8h，连续运行 23 天，或者 24h 连续运行 12 天。(2)试运行对数控程序的要求试运行中采用的程序叫拷机程序，可以直接采用机床厂
20、调试时用的拷机程序，也可自编拷机程序。拷机程序中应包括的内容：数控系统主要功能的使用(如各坐标方向的运动、直线插补和圆弧插补等)；自动更换取用刀库中 23 的刀具；主轴的最高、最低及常用的转速；快速和常用的进给速度；工作台面的自动交换；主要 M 指令的使用及宏程序、测量程序等。(3)试运行注意事项因初期使用通常会遇到各种问题，如加工程序差错、控制系统故障、操作不当等问题，因此应做好运行记录。当零件程序第一次在机床上运行时，程序编制者应到场，以便验证加工流程、检查刀具的配置和机床的调整数据。验证加工流程可利用运行轨迹图形显示功能进行检查，而刀具的配置应在实际加工位置进行检查。试运行时，数控机床的
21、刀库上应全部安装刀柄，刀柄质量直接近规定质量。有交换工作台的数控机床，交换工作台面上应加上负载。在试运行中，除操作失误引起的故障外，不允许机床有故障出现，否则表示机床的安装调试存在问题。机床调整数据设定时，机床的状态应与加工状态一致，若实际零件经过自动切削加工成为合格零件，试运行才算完成。对于一些小型数控机床，如小型经济数控机床，直接整体安装，只要调试好床身水平，检查几何精度合格后，经通电试车后就可投入运行。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法14 【正确答案】 数控机床主要性能指标包括：定位精度、移动精度、主轴控制、运动性能四项性能指标。(1)定位精度指标 一般是指定位精度、重复
22、定位精度、分度精度等指标。(2)移动精度指标 主要是指分辨度与脉冲当量。(3)主轴控制 主要是指可控轴数和联动轴数。(4)运动性能指标 主要是指主轴转速、进给速度、行程、摆角范围、刀库容量和换刀时间等。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法15 【正确答案】 1)定位精度指标(1)定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件在预定终点所能达到的实际位置的精度，移动部件的实际位置与理想位置之间的误差称为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何精度误差，定位误差将直接影响零件加工的位置精度。(2)重复定位精度重复定位精度是指在同一台数控机床上，应
23、用相同程序相同代码加工一批零件，所得到所有连续结果的一致程度，重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。(3)分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度和实际回转的角度值的差值。分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。2)移动精度指标(1)分辨度分辨度是指两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。对测量系统而言，分辨度是指可以测量的最小增量。(2)脉冲当量对控制系统而言，分辨度是指可以控制的最小位移增量，即数控机床发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工
24、质量越高。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法16 【正确答案】 数控车床的几何精度检验卡参见 73 表卧式数控车床几何精度检验项目、方法和技术要求。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法17 【正确答案】 (1)普通立式加工中心几何精度检测的项目工作台面的平面度；各坐标方向移动的相互垂直度；X 坐标方向移动时工作台面的平行度；Y 坐标方向移动时工作台面的平行度；X 坐标方向移动时工作台面 T 形槽侧面的平行度；主轴的轴向窜动；主轴孔的径向圆跳动；主轴箱沿 Z 坐标方向移动时与主轴轴线的平行度；主轴回转轴线对工作台面的垂直度；主轴箱沿 Z 坐标方向移动的直线度。(2)几何
25、精度检测常用工具 目前，国内数控机床几何精度检测的常用工具有：精密水平仪、直角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒以及检测用辅具等。所用检测工具的精度等级必须比所检测的几何精度高一等级。(3)检测的方法数控机床的精度检测按照金属切削机床精度检测通则执行。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法18 【正确答案】 数控机床的定位精度，是指机床各运动部件沿坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的定位精度取决于数控系统和机械传动误差。根据数控机床的定位精度可以判断该机床自动加工中零件能达到的最好加工精度。 (1)机床定位精度主要检测项目 直线运动各轴的定
26、位精度和重复定位精度；直线运动各轴机械原点的返回(复归) 精度； 直线运动各轴的失动量( 反向误差)； 回转运动 (回转工作台 )的定位精度； 回转运动的重复定位精度； 回转运动的失动量(反向误差) ； 回转轴原点的返回(复归)精度。 (2)机床定位精度常用检测工具 测量直线运动的检测工具有：测微仪和成组量块、标准长度刻线尺、光学读数显微镜、双频激光干涉仪等；测量回转运动的检测工具有：360 齿精确分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。 (3)机床定位精度的检测方法简介 直线运动定位精度检测：常用检测方法见图 73，按有关标准，对数控机床的检测应以激光测量为准(图 73a)，若
27、用标准刻线尺和读数显微镜进行比较测量(图 73b)，测量仪器的精度须提高 12 个等级。为了反映多次定位中的全部误差，ISO 标准规定每个定位点按 5 次测量数据算出平均值和散差3，图74 所示的定位精度曲线是由各定位点平均值连贯起来的一条曲线加上3 散差带构成的定位点散差带。 直线运动重复定位精度检测：重复定位精度检测是轴运动精度稳定性的最基本指标，检测时所使用的检测工具和方法与定位精度检测基本相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在相同条件下重复作 7 次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附
28、上正负号，作为该坐标的重复定位精度。 直线运动的原点返回精度检测：原点返回精度实际上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此其测定方法与重复定位精度完全相同。 直线运动失动量检测：失动量的测定方法是在所测量的坐标轴行程内，预先向正向或反向移动一个距离，并以此停止位置为基准，再向同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同距离，测量停止位置与基准位置之差(图 75)。在靠近行程中点及两端的三个位置分别进行多次测量(一般为 7 次)，求出各个位置的平均值，以所得平均值中的最大值为失动测量值。 回转轴运动精度检测：回转运动各项精度的检测方法与上述直线运动精度基本相同，所使
29、用的检测工具为标准转台和平行光管(准直仪)等，通常可工具实际使用要求，对 0、90、180、270等几个直角等分点进行重点检测，要求这些点的精度较其他角度位置提高一个精度等级。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法19 【正确答案】 数控机床切削精度检验是一项综合精度检验，切削精度不仅反映了机床的几何精度和定位精度，同时还包括了试件的材料、环境温度、刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。切削精度检验可按有关标准规定，也可按机床厂规定的条件，如试件材料、刀具技术要求、主轴转速、背吃刀量、进给速度、环境温度以及切削前的机床空运行时间等。切削精度检验可分为单项加工精度检验和加
30、工一个标准的综合性试件精度检验两种方式。切削精度检测时，应注意加工精度与机床精度的关系。例如数控加工中心的主要单项加工精度与机床精度的对应关系见表 74。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法20 【正确答案】 数控机床精度检测是否合格应进行综合评定。为了保证数控机床的切削精度，就必须要求机床的几何精度和定位精度的实际误差要比允许误差小。但几何精度和定位精度合格，切削精度不一定合格，只有当几何精度和定位精度的误差大大小于允许误差时，才能保证切削精度合格。因此当定位精度有个别不合格时，可以实际切削精度为准，一般情况下，各项切削精度的实测误差值为允差的50，机床切削精度是比较好的。个别关
31、键项目实测值能在允差的 30，则该机床的此项精度相当理想。对影响机床使用的关键项目，如果实测值超差，应视为不合格。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法21 【正确答案】 (1)数控机床故障 是指数控机床失去规定功能的状态，这种状态具有各种形式的表象。在数控机床的使用与操作中，有很多表象反映出故障的萌芽和渐变初期，能及时发现数控机床不正常的现象，也是数控机床操作工十分重要的岗位技能之一。 (2)数控机床故障发生的规律按照数控机床故障频率的高低，机床的使用期可以分为三个阶段，即初始运行期、相对稳定运行期和衰老期，这三个阶段故障频率可以如图 76 所示的故障发生规律曲线来表示。运行初始期
32、。数控机床从整机安装调试后至运行 1 年左右的时间称为机床的初始运行期。在这段时间内，机械处于磨合阶段，部分电子元器件在电器干扰中经受不了初期的考验而破坏，所以数控机床在这段时间内的故障相对较多。 运行稳定期。数控机床经过了初始运行期就进入了相对稳定期，机床在该期间仍然会产生故障，但是故障频率相对减少，数控机床的相对稳定期一般为 710 年。 运行衰老期。数控机床经过相对稳定期之后是数控机床的衰老期，由于机械的磨损、电器元器件的品质因数下降，数控机床的故障率又开始增大。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法22 【正确答案】 1)数控机床的故障基本类型数控机床是机电一体化设备，基本故
33、障类型为机床本体和电气控制两大类型，因此数控机床故障常以这两种基本类型进行划分。(1)机床本体故障 机床本体部分的故障主要包括机械部分故障和液压、气动部分故障。(2)电气控制部分的故障 主要包括微机控制部分和强电控制部分故障。微机控制部分故障主要是数控系统、PLC 控制系统、伺服控制系统等部分的故障。强电控制故障主要是指机床电器柜中电源及电气控制部分的故障。2)数控机床故障常见分类方法及其故障类型数控设备的故障是多种多样的，可以从不同角度对其进行分类，通常按其表现形式、性质、起因等可分类如下：(1)按故障的起因分类按故障的起因分类，数控系统故障分为关联性和非关联性故障。非关联性故障是指与数控系
34、统本身的结构和制造无关的故障。故障的发生是由诸如运输、安装、撞击等外部因素人为造成的。关联性故障是指由于数控系统设计、结构或性能等缺陷造成的故障。(2)按故障的发生时间分类 按故障出现的时间分类，数控系统故障又分为随机故障和有规则故障。随机故障的发生时间是随机的；有规则故障的发生是有一定规律性的。(3)按故障的发生状态分类 按故障发生的过程分类，数控系统故障又分为突然故障和渐变故障。(4)按故障的影响程度分类 按故障的影响程度分类，数控系统故障分为完全失效和部分失效故障。(5)按故障的严重程度分类按故障出现的严重程度分类，数控系统故障又分为危险性故障和安全性故障。(6)按故障的性质分类从故障发
35、生的性质上看，数控系统故障又分为软件故障、硬件故障和干扰故障三种。3)故障分类判断的实际意义在实际生产中，数控机床发生故障后需要进行故障的分析和诊断，才能找出故障原因和引发故障的部位和元器件。因此，发生故障后，操作人员应积极配合维修人员进行故障类型的判断，以便进一步进行故障的诊断和分析，尽可能缩短故障修理的时间，降低故障修理的费用成本。同时及时判断故障的危险程度，采取必要的措施，还可以避免机床的进一步损坏，保证操作人员的人身安全。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法23 【正确答案】 (1)功能性故障 主要指工件加工精度方面的故障，表现在加工精度不稳定、加工误差大、运动方向误差大、
36、工件表面粗糙。(2)动作型故障 主要指机床各执行部件动作故障，如主轴不转动、变速机构不灵活、工件或刀具夹不紧或松不开、刀架或刀库转位定位不太准等。(3)结构型故障 主要指主轴发热、主轴箱噪声大、切削时产生振动等。(4)使用型故障 主要指因使用和操作不当引起的故障，如由过载引起的机件损坏、撞车等。(5)维修和维护型故障主要是指预防性维护不到位，日常维护不重视，机床维修精度、装配精度差、调试失误，经维修未根治故障而引发或仍潜在的故障。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法24 【正确答案】 数控机床机械故障常发生在主轴部件、进给传动链、自动换刀装置、动作和运动控制机械零部件、机床辅助零部
37、件等主要机械组成部分。(1)主轴部件故障及其特点主轴运动精度下降，保持装置失效。自动换刀部分的刀杆拉紧机构动作不符合要求。自动变速换挡机构动作不符合要求。主轴刀具定位部位精度下降。(2)进给传动链故障及其特点运动品质下降。修理常与运动副预紧力、传动环节和补偿环节有关。定位精度下降、反向间隙过大，机械爬行，轴承噪声过大。(3)自动换刀装置 (ATC)故障及其特点自动换刀装置用于加工中心等设备，目前故障率占机械故障的 50。故障现象主要是刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定和机械手运动误差过大等。这些故障最后大多数都造成换刀动作卡住，使整机停止工作，影响机床的正常使用。故障的关联部分比
38、较多，如与液压、气动、PLC 控制系统有密切关系。(4)行程控制机械装置的故障及其特点压合行程开关的机械装置可靠性差。行程开关本身品质特性都会大大影响整机的故障及排除故障的工作。装配、调整不符合位置要求。(5)附件故障及其特点 附件故障包括切削液装置、排屑装置、导轨防护罩、冷却液防护罩、主轴冷却恒温油箱和液压油箱等。此类故障大多因保养使用不当引起，如果不予以及时的修复，可能会引发其他故障。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法25 【正确答案】 1)液压和气动故障的分类(1)按系统的组成分类故障分为动力部分故障、执行部分故障、控制部分故障和辅助部分故障。(2)按基本构成分类 分为元件
39、故障和回路故障。(3)按常见的故障现象分类有系统压力不足和波动、系统泄漏、冲击、噪声、振动、温度过高和运动件的爬行等故障。2)元件故障的类型(1)主要动力元件故障 主要是指液压泵、空气压缩机和真空泵的故障。液压泵的主要故障：输出压力不足、流量不足、噪声、振动等。空气压缩机的主要故障：气缸中有水、排气温度过高、安全阀故障、吸排气阀工作不正常、轴瓦温度过高、填料(橡胶密封圈)漏气、排气压力不正常、二级吸气阀漏气或损伤、排气量不足、压缩空气中含水量高、压缩时有不正常的声音等。真空泵的主要故障：真空泵不能起动、真空泵达不到规定的极限压力、泵抽气速率下降、电动机工作电流很大、泵油消耗大、排气有油雾油滴、
40、泵运转噪声大等。(2)主要控制元件故障 主要控制元件是控制阀，包括压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等。阀的主要故障是泄漏、阀芯运动阻滞、电磁铁或弹簧失效、流量控制或压力控制不稳定等。(3)主要执行元件的故障 主要控制元件是液压缸、气缸、真空室等。执行元件的主要故障是推力不足或不稳定、速度不够或调速不稳定、泄漏、运动爬行和冲击等。(4)管路故障 主要是指各种接头和油管、气管等，常见的故障是堵塞、泄漏。3)回路故障的类型与特点(1)控制回路液压气动控制的基本回路比较多，主要是压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、顺序控制回路和同步控制回路等。(2)故障原因 通常回路的故障是由组成元件的故障造
41、成的，特别是由回路主要控制元件的故障引发的，其次大多是受动力源的影响造成故障。(3)故障主要现象主要表现为回路达不到主要控制功能的要求，出现故障。如速度控制回路出现执行元件速度无法调节、速度不稳定、爬行、冲击等故障现象。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法26 【正确答案】 数控机床的电气故障主要包括电器元件故障和电气线路故障两种类型。(1)元件故障 电器元件故障是电气故障的主要类型，数控机床的电气控制是由各种元件用导线、印刷板和接插件连接而成的，这类故障的产生主要是由于电器元件的性能变化和使用寿命限制以及使用不当(如过电流、过电压等)造成的。(2)线路故障 数控机床的电气控制电路
42、一般由主回路、控制回路和辅助回路等部分组成，各组成部分的作用都是不可缺少的。当某一部分的电气回路出现故障，都会影响整个电路的功能，例如主电路局部开路，会影响伺服电动机的启动，而控制电路的局部开路，也会影响伺服电动机的启动。电路常见故障现象如下：熔断器熔断。接触器不能接通。过电流继电器动作。电动机只能单向旋转或无法断电。连锁或保护控制动作未达到要求。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法27 【正确答案】 (1)故障类型数控系统故障属于弱电部分故障。这部分故障可分为硬件故障与软件故障。硬件故障主要指 CNC 系统装置的印制电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的
43、故障。常见的软件故障有：加工程序出错、系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。(2)故障显示数控系统故障通常是有报警显示的故障，这类故障可分为硬件报警显示与软件报警显示两种。硬件报警显示的故障，通常是指各单元装置的警示灯(一般由 LED 发光管或小型指示灯组成)的指示。在数控系统中有许多用于指示故障部位的警示灯，如控制操作面板、位置控制印制电路板、伺服控制单元、主轴单元、电源单元等部位以及光电阅读机、穿孔机等外设都常设有这类警示灯。一旦数控系统的这些警示灯指示故障状态后，借助相应部位上的警示便可大致分析判断出故障的部位与性质，给故障分析诊断带来极大的方便。因此，维修人员日常维护和排除故
44、障时应认真检查这些警示灯的状态是否正常。软件报警显示故障，通常是指在 CRT 上显示出来的报警号和报警信息，由于数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，即按故障的级别进行处理，同时在CRT 上以报警号的形式显示该故障信息。这类报警常见的有：存储器警示、过热警示、伺服系统警示、轴超程警示、程序出错警示、主轴警示、过载警示以及断线警示等，通常少则几十种，多则上千种，警示为故障判断和排除提供了极大的帮助。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法28 【正确答案】 控制系统部分的常见故障见表 78。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法29 【正确答案】 数控机床有自诊断功能，出现常
45、规的故障一般会采用自动报警的方式与操作维修人员进行人机对话。此时，需要对报警的内容进行解读，然后在维修人员的指导下，按报警资料提示的方法进行报警的解除，或配合维修人员进行进一步的故障诊断和故障排除。数控系统有诊断报警显示时，维修人员一般可打开电气柜，观察印刷电路板上有无相应报警灯显示，按动数控机床上的复位键，观察系统复位后报警是否消除，如消除，属于系统软件故障，若不消除，一般为硬件故障，需要进一步分析检查。报警故障的原因往往也是综合性的，例如 FANUC OMD 系统返回参考点异常的报警处理示例可参见表 79。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法30 【正确答案】 突发性的故障一般
46、比较难以确定其故障的危险性，所以首先应采取停止机床运行的方法进行处理，然后注意故障现象的静态分析，在确认属于非破坏性故障，才能重演故障的动态过程。例如机床的电动机发出异常的声响，可能是控制电源的强电线路出现故障，此类突发性故障可能导致电动机线圈烧毁，可能属于破坏性故障，因此需要切断电源，检查电源控制线路及其控制电器进行静态的检查，确认故障的原因后，才能进行运转检查。又如伺服失控可能造成撞车，此时也应进行仔细的分析和检查，避免损坏机床。一些因操作或程序编制有问题引发的无报警突发性故障操作人员应积极配合，采取回顾操作过程、仔细检查程序编制内容等措施，配合维修人员进行故障原因的诊断和故障部位的分析检查。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法31 【正确答案】 数控机床的常见规律性故障的处理一般都有可参考的技术资料，操作人员应在阅读此类资料的基础上，逐步熟悉常见规律性故障的处理方法，在处理此类故障时，配合维修人员尽快修复机床。例如 FANUC 系统在加工中的常见规律性故障的处理可参见表 710。【知识模块】 数控机床维护和常见故障及其处理方法
