1、1数控机床故障分析与维修实训指导书工学部自动化及机电控制工程系2015 年 12 月2一、 实训性质和任务数控机床故障分析与维修实训是机床数控技术专业必修的实训环节。本实训的任务是配合数控机床故障分析与维修课程，通过对数控机床上的典型故障进行系统而全面的分析诊断、故障定位与排除故障，理论结合实践地掌握数控机床故障诊断与维修的基本思路、判断原则、基本方法与具体的实施步骤。二、 实训要求本实训中要求学生：1养成认真、注意安全、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。2. 确立数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则。3学会全面查阅数控机床的技术资料，掌握机床的电气控制系统的组成及其基本原理。学会在现象与
2、背景的调查与分析基础上归纳总结出一些典型故障的故障特征、故障类型与故障大定位，制作出各种相关的系统框图与相关的动作流程图，以故障流程图来确定诊断与维修的具体步骤。4. 学会应用数控机床自诊断。初步掌握故障检测与诊断的手段与方法。初步能进行故障定位。学会建立故障档案。5. 实训报告内容：阐述每个实训项目的要求和内容；按指导书的要求回答有关问题、填写实训中得到或求出的数据、画出要求的图纸等；做完每个项目后的体会、取得的经验和教训；对本实训项目的改进和提高提出自己的建议。6按实训环节递交报告，最后递交数控机床故障诊断与维修的总结报告。7以所有的实训报告与答辩的成绩综合评定，作为实训的考核结果。三、实
3、训内容与学时安排总学时为 120（90） 学时。实训一 数控机床综合实训系统 23 天实训二 数控车床机械故障诊断 23 天实训三 计算机模拟故障分析 23 天实训四 机床电器故障分析自诊断 23 天实训五 数控机床精度检测 23 天实训六 NCP400L 数控车床故障综合分析 23 天四、本实训与其它课程关系相关前修课程：数控机床、典型数控系统、可编程控制器、数控机床编程、数控机床伺服系统、数控机床电器、微机原理及其应用。五、教材及参考书教材：数控机床故障分析与维修实训指导书参考书：数控机床故障诊断与维修 、 MNC863T 数控系统规格、操作说明 、MNC863T 数控系统连接与维修说明
4、、 MNC863T 数控系统电气使用说明书 、MNC863T 电气原理图 、 MNC863T 数控车床使用说明书3实训分组科目一（RS-Sl/S2 数控机床综合实训系统）实训项目 1 步进驱动单元的故障诊断一、实训目的1.了解步进电机的工作原理。2.了解步进驱动的缺点与不足。二、实训设备1.RS-S1/S2 数控机床综合培训系统2.万用表3.示波器4.逻辑笔5.脉冲发生笔三、实验预备知识1.步进驱动系统为开环系统,数控系统向步进驱动器发出指令脉冲,驱动器按脉冲信号输出相应的脉冲功率驱动电机运转。在电机端无执行悄况监测、反馈。故称之为开环系统。正常情况下,电机会忠实地执行系统所发出的命令。2.由
5、于开环系统无反馈检测,所以系统发出的命令值如因某种原因不能得到执行,系统无法进行报警监控,而形成运行误差。此现象通常称之为步进电机的丢步现象。形成丢步的主要因素有电机的输出扭矩小于驱动负载所需要的扭矩,电源供电故障,电机断相等。3步进驱动,根据电机的的结构,有不同的步距角(即每个脉冲电机所旋转的角度), 如西门子 6FC5548 系列五相二十拍步进电机步距角为 0.36 度 ,系统每发出 1000 个脉冲,电机旋转1000 个步距角,即电机旋转一周。例如,数控系统执行加工程序 G91 G1 ZlOO F1000,步进电机步距角为 0.36 度,Z 轴电机与丝杆为直连,Z 轴丝杆螺距为 10mm
6、。执行完该程序电机所转的圈数为 100/10=10 圈,系统所发的脉冲为 10*360/0.36=10000 个,系统每分钟所发脉冲数为 1000/10*360/0.36=100000 个。四通 86 系列二相四拍混合式步进电机步距角为 0.9 度,系统每发出 400 个脉冲,也即旋转 400 个步距角,即电机旋转一周。4步进电机的输出扭矩随电机转述的升高而下降,所以步进电机在高速运行时,因有时会有丢步现象。又由于步进电机是以脉动方式工作的,所以在低频的某一频率段会与机床产生振,影响加工,这些都要修改加工程序予以避开。5步进驱动器工作的三组脉冲信号:4P+,P-；D+,D-；E+,E 一；其中
7、 P 为命令脉冲,D 为方向脉冲,E 为使能脉冲(有些驱动器无须此信号)四、实训内容1 步进系统在正常情况下的运行试验；2 步进系统在高速时的丢步试验；3 步进系统的缺相运行试验；4 步进系统在低频时的共振运行试验；5 命令脉冲信号断路故障试验；6 方向脉冲信号断路故障试验；五、实训步骤1 将以下 NC 机床数据-轴数据，按机床实际情况设置好。机床电机为二相四拍步进电机，丝杆螺距为 4mm,步进电机与丝杆之间减速一倍，根据计算，设置好下列参数，重新启动数控系统后，方可进行下一步操作。将参数设置好填入下表：52正常运行实验:将系统工作方式置于 JOG 方式,将倍率开关旋至 100%,按动+X 键
8、(或+Z 等其它轴运行键), 观察轴运行情况(注意不要超程!)。将系统工作方式置于 MDA 或 AUTO 方式，将倍率开关旋至 100%,编一程序：G91 G94 G1 X10Z10 F200，并按 NC 启动键执行,观察轴运行情况( 注意不要超程!) 。3丢步实验:将 MD32000,与 MD36200 设置为大于实际计算出的数值,然后重新启动 NC,在 MDA 或AUTO 方式下编一程序：G94 G91 G0 Z100,将进给倍率开关置于 100%-120%,观察轴运行情况(注意不要超程!) 。4缺相运行实验:在 MDA 或 AUTO 方式,编一程序 G94 G91 Gl Z100 F10
9、0,将倍率开关旋至 100%,启动程序,将步进驱动模块上 Z 轴的 A,A之间的钮子开关拨至,断开位置, 观察轴运行情况(注意不要超程!)。5共震实验:在 MDA 或 AUTO 方式,编一程序 G94 G91 Gl Z100 F100,将倍率开关旋至 100%,启动和程序,倾听机床运行的声音,逐步旋小倍率开关至 0,观察机床在什么速度下声音最大,可以确定该点离共震点最近。6命令脉冲信号断路故障实验:将某一轴 P+、P-拨码开关设置为故障状态,此时 P+、P-处于断开位子,将系统置于 JOG 方式,按动相应轴的轴运行键,观察机床运行情况。由于 P+、P-都处于断开位子,此时由于驱动器无命令脉冲,
10、所以坐标轴无运行反应。(有条件者可用示波器观察各相应端子上的脉冲波形)。7 方向脉冲信号断路故障实验：参数号 参数含义 X 轴 Y 轴 Z 轴MD 30130 命令值输出形式MD 30240 反馈类型MD 34200 参考点零脉冲形式MD 31020 电机每转的步数MD 31400 同 MD 31020MD 32260 电机最大转速MD 31030 机床坐标轴的丝杆螺距MD 31050 电机与丝杆间的减速比分子MD 31060 电机与丝杆间的减速比分母MD 32000 坐标轴最大速度（G00 速度）MD 32010 点动快速MD 32020 点动速度MD 36200 坐标轴速度限制6将某一轴
11、D+、D-拨码开关设置为故障状态 ,将系统置于 JOG 方式,按动相应轴的正方向轴运行键,观察机床运行情况: 再按动相同轴的负方向轴运行键,观察机床运行情况: 此时,由于驱动器无方向脉冲,所以坐标轴只会朝一个方向运动。六、思考题1 为什么步进系统在高速时,有时会有丢步现象?2 步进系统运行时的共振现象是故障吗?7实训分组科目二 MNC863T 数控系统故障分析实训实训要求：1） 熟悉数控系统的构成2） 熟悉数控机床的电气控制原理3） 熟悉数控系统常见故障的分析、诊断与维修方法实训内容：1） MNC863T 数控系统的构成、原理框图2） MNC863T（NCP-400L）机床的电气控制原理、电源
12、连接关系3） NCP-400L 数控车床的常见故障分析与诊断实训目的：1） 培养学生阅读技术资料、熟悉数控机床系统组成的能力2） 培养学生阅读、分析数控机床电气控制系统的能力3） 培养学生对数控系统故障诊断常用方法的运用能力实训步骤：1） 认真、细致的阅读 NCP-400L 数控车床系统的技术资料2） 对照 NCP-400L 数控车床，掌握 MNC863T 数控系统的结构、组成，画出半闭环控制系统框图3） 对照 NCP-400L 数控车床电气控制原理图与电器控制箱，吃透该机床的电气控制方法，画出相关电器连接关系框图4） 阅读 MNC863T 的维修手册，认识、掌握 MNC863T 数控系统的自
13、诊断功能和系统的报警5） 在掌握课堂知识，并认真、细致完成上述步骤的条件下，结合资料的维修说明，进行现场模拟故障的分析、诊断和排除实训相关问题：1） 根据资料，说明机床的使用要求、对电源与接地、防强电干扰的措施。2） 分析哪些是位置环故障？哪些是速度环故障？3） 简述数控系统常用诊断方法机理，适用范围？4） 怎样的故障应用参数法？5） 怎样的故障应用 PLC 程序法？6） 为什么通电后一定要做回零操作？若此时出现超程报警应如何处理？7） 数控机床有哪些失常现象？常见的成因与分析思路？1 MNC863T 数控系统（车床）一、MNC863T 的系统构成MNC863T 系统是航天数控集团设计、开发的
14、适用于车床的普通半闭环 NC 系统，并具有主轴控制功能，可配 ASCU-02 型交流伺服单元、DSCU-02 型直流伺服单元，以脉冲编码器作为位置检测元件，系统有四块板，即主板、X10 板、X20 板、X30 板及操作面8板、CRT 键盘板、直流稳压电源组成，如下所示：1、系统组成框图操作面板接口 主板键盘接口 RS-232 接口机床强电入口 CRT 接口 机床强电出口 去电机 从电机来2、系统的插座、电缆连接示意图说明：1）插座、电缆编号X1：Z 轴给定电缆插座-63ZGX2：X 轴给定电缆插座-63XGX3：X 轴反馈电缆插座-63XFX4：Z 轴反馈电缆插座-63ZFX5：S 轴反馈电缆
15、插座-63SFX7：+5V 电源插座X8：手轮电缆-HWX9：+24V 电源插座XP：断电保护电池插座微机数控系统CNC、位置环伺服控制口 伺服反馈口X伺服单元Z伺服单元 X轴编码器Z轴编码器 S轴编码器30板20板 10板9X11：显示器电缆插座-63DCX12：RS-232 通信电缆插座-63RSX13：DC12V 电源插座X21：操作面板电缆插座-63CBX22：键盘电缆插座-63KBX31：机床强电输入电缆插座63PIX32：机床强电输出电缆插座63PO2）模板功能主板：包含 CPU、存储器、位置环、伺服接口、86 芯总线X10 板：包含 CRT、232 通信接口X20 板：包含机床操
16、作面板接口，蜂鸣器接口、键盘接口、手轮接口X30 板：机床强电 16 路输入、32 路输出接口，其中输入采用光电隔离，输出采用继电器输出型3、部分电缆连接信号说明1）进给给定电缆：表 1X 轴交流给定电缆 63XG：主板 X2 插座 X 轴交流伺服单元Z 轴交流给定电缆 63ZG：主板 X1 插座 Z 轴交流伺服单元2）主轴反馈电缆：表 2S 轴反馈电缆 63SF：主板 X5 插座 主轴编码器插座连接3）+5V、12V 电源线连接：表 34）MNC863T 内装 PLC 强电接口电缆机床强电输入电缆 63PI：X30 板上 X31 插座 机床强电输入信号 表 4机床强电输出电缆 63PO：X3
17、0 板上 X32 插座 机床强电输出信号 表 5强电操作面板电缆 63CB：X20 板 X21 插座 强电操作面板 表 6其中：LXX 轴超程信 LZZ 轴超程信DCX、DCZ从机床侧发向 NC 侧的减速信号 FHD进给保持，运行暂停DRN空运行信号 MLK程检信号（执行指令，机 床不动作）表 1从 X2、X1 插座来 到 X、Z 轴伺服单元元件位号 接点号 元件位号 接点号 信号名称1、92 15 PRDY13 25 VCMD4、7 24、4 GND5 8 ENBL16 2 VRDY18 18 FB11 7 PRDY212 9 ENBL214 1 TSA15 屏蔽层X2X113X 轴伺服Z
18、轴伺服6 VRDY210表 2表 3表 41 2 3 4 5 6 71 号刀 3 号刀 5 号刀 主轴换档完成 -LZ -LX 刀架落下夹紧8 9 10 11 12 13 14DCX 24V 地 +24V 2 号刀15 16 17 18 19 20 214 号刀 6 号刀 +LZ +LX DCZ 卡盘脚踏开关22 23 24 2524V 地 +24V从 X5 插座来 到主轴编码器插座元件位号 接点号 元件位号 接点号 信号名称3 10 GND4 12 GND5 8 +5V6 6 +5V7 1 A8 13 A*11 3 B12 15 B*13 2 Z14 14 Z*X515主轴编码器屏蔽层从 P
19、C 电源插头来 到主机元件位号 接点号 元件位号 接点号 信号名称1 1 GND（黑色）2 2 GND（黑色）3 3 GND（黑色）4 4 +5V（红色）5 5 +5V（红色）6 6 +5V（红色）DC 电源6 芯悬挂 X7+5V（红色）2 2 +12V（黄色）3 3 GND（黑色）DC 电源4 芯直插4X134 -12V（棕色）11表 51 2 3 4 5 6 7液压启动 刀架电机反 转 刹车启动8 9 10 11 12 13 14卡盘松开主轴正转 主轴低速 主轴高速主轴 Y 形运行 尾座进 主轴停止15 16 17 18 19 20 21刀架运动 +24V COM 24V 地22 23 2
20、4 25 26 27 28刀架电机正转 润滑启动 卡盘卡紧 冷却运行 主轴反转29 30 31 32 33 34 35主轴高速主轴四速 主轴运行 尾座退 +24V36 37COM 24V 地表 61 2 3 4 5 6 7主轴停止键 主轴正转 主轴反转 复位 SKP 冷却开 冷却关8 9 10 11 12 13 14点动换刀 X+ Z+ 快进 X- 尾座退 主轴高低速15 16 17 18 19 20 21尾座进 程保 +24V 急停 24V 地 手轮倍率 Z-22 23 24 25 26 27 28手轮倍率 FHD 手轮倍率 MLK 进给倍率 DRN 进给倍率29 30 31 32 33 3
21、4 35循环启动 进给倍率 B 进给倍率 A 进给倍率 +24V36 37液压启动 24V 地12二、NCP-400L 数控车床的电气控制系统380V190V+5V 220V12V 28V 三、MNC863T 的数控系统的诊断页面、系统报警数控机床的控制系统中都有故障自诊断功能，一般情况下发生故障时都有报警信息出现，根据机床所使用的控制系统不同，提供的报警内容多少不一，但按说明书中的故障处理方法检查，大多数的故障都能找到解决方法。1、MNC863T 的数控系统自诊断自诊断可检查系统面板各开关、按键、旋钮的接触是否故障，如有故障则在 CRT屏幕上显示出来，把要查元件设定到指定位置上，从系统方式选
22、择画面按“9”键，即可进入诊断页面：机柜空气开关空气开关主轴电机、刀架电机水泵电机、润滑电机轴流风扇控制变压器TC1空气开关制动、上电急停、照明配电交流接触器空气开关伺服交流接触器三相滤波启动开关伺服变压器X 轴伺服单元Z 轴伺服单元 X、Z 轴伺服电机直流电源24V 小板NC 主机、主板10 板、CRT主板、PLC I/O配电盘变压器TC3DIAGNOSIS 诊断方式INPUT OUTPUTPORT 7 6 5 4 3 2 1 0 PORT 7 6 5 4 3 2 1 039C8 3D8139C0 3C813E81 3D8938C8 PB1038C0 PB113E89 PB12PB16 PB
23、13PB17 PB1413各诊断位地址含义表 7 所示。表 7PORT 7 6 5 4 3 2 1 0INPUT38C0 点动换刀 键 冷却关键 冷却开 键 跳选程 序 复位 主轴反 转 主轴正 转 主轴停 止38C8 系统手轮倍率 进给倍率39C0 空运行 机床锁住 进给保 持 Z X 快速移 动 +Z +X39C8 液压启动 面板急 停 程序保 护 尾座进 键 润滑报 警 尾座退 键 循环启 动3E81 卡盘脚开 关 X 回零减 速 Z 回零减速 刀架落 夹紧 X+向限位 X向限位 Z+向限位 Z向限位3E89 主轴换档 完 实际 6刀位 实际 5刀位 实际 4刀位 实际 3刀位 实际 2
24、刀位 实际 1刀位OUTPUT3C81 主轴运 行 主轴 Y运行 主轴四 速 主轴三 速 主轴高 速 主轴低 速 主轴反 转 主轴正 转3D81 冷却运行 卡盘松开 卡盘卡 紧 刹车启 动 润滑启 动刀架电机反转刀架电机正转液压启动3D89 COM COM 备用 备用 刀架运 转灯 主轴停 止灯 尾座退 尾座进CNCPLCPB10 M 代码选通 S 代码选 通 T 代码选通 备用 备用 自动标 志 备用 M30PB11 M 代码PB12 S 代码PB13 T 代码PB14 备用 Y转换有无液压系统有无主轴换档有无刀位压紧信号状态刀位压紧信号有无实际刀号编码状态实际刀号到位状态PLCCNCPB1
25、6 辅助功能 完 没有急停 备用 备用 主轴四 速 主轴三 速 主轴高 速 主轴低 速PB17 主轴单元 报警 换刀系统 故障 刀具未 夹紧 M 代码非法润滑系统报警液压系统故障冷却电机过载急停2、实时诊断操作诊断时，调出诊断页面，当某个输入信号输入后，则在该信号位地址下面显示14“1”，未输入时显示“0” 。这样就可以通过操作面板上的旋钮、按钮、按键来检查个路输入信号是否连接正常，可靠，以及输出状态是否正确。注意，在诊断方式时，不显示任何报警3、系统的报警系统在零件加工程序有错误、伺服单元有故障、机床的位置状态不对等情况出现时，自在屏幕上显示“报警”字样，并给出报警号，同时系统蜂鸣器处于长鸣
26、状态。例如，当出现机床限位报警时，画面如左图所示：屏幕中的“04”表示报警类型是限位报警“Z” ，即引起该报警的是 Z 轴的负方向的限位开关。系统的报警代号及意义表 8 所示。RUN 手动方式ABSX+ 0123.456Z- 0456.789STM报警 Z S000000：00：00 04 F000015报警一览表（表 8）注意：1）出现的报警号在 0836 之间时，系统自动切断伺服。2）按报警号排除故障后，需把系统断电，然后重新加电启动系统报警号 报警内容04 限位报警X，Z06 固定循环给定数据错08 除法溢出09 机床侧急停10 自动执行时程序格式错或子程序格式错11 切螺纹超速12 执
27、行 G28 指令时机床未曾回零13 转进给时速度过大19 面板急停20 伺服单元过载报警21 伺服单元未准备好23 X 轴坐标跟踪误差过大24 Z 轴坐标跟踪误差过大26 X 轴坐标实际速度过大27 Z 轴坐标实际速度过大30 螺距设定出错31 增益过大或过小32 X 轴电机反馈线断线33 Z 轴电机反馈线断线36 010、011 号参数超范围38 编码器线数设置错41 非法 G 代码42 指令格式错43 G00 时，坐标指令错44 G01 时，坐标指令错45 G02、G03 时，坐标指令错46 G04 时，给定数据错47 G70、G71 时，指令错48 G92 时，指令错49 G32、G33
28、、G34 时，坐标指令错50 G05 时，指令错51 G06 时，指令错52 G72 时，指令错55 G93、G95 时，指令格式错56 G96、G97 时，指令格式错70 主轴伺服故障16四、MNC863T 系统的故障分析、诊断及其排除1、概述发生故障时，除非故障危及设备或人身安全须紧急断电外，不要立即关掉电源，而要把故障出现时的工作方式、报警内容及及 CRT 屏幕显示的位置状态等现场状态详细记录下来，以便于分析。数控机床的控制系统中都有故障自诊断功能，一般情况下发生故障时都有报警信息出现，根据机床所使用的控制系统不同，提供的报警内容多少不一，但按说明书中的故障处理方法检查，大多数的故障都能
29、找到解决方法。机床在实际使用中也有些故障既无报警，现象也不是很明显，而且缺乏有关维修所需的资料。有些机床在使用中出现故障后如果稍不注意，还会造成工件批量报废，所以处理时更难。要查清这类故障的原因首先必须从纵横交错的各种表面现象中找出它的真实现象(“现象”指故障的真实情况)，再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在诊断故障时，首先必须调查故障，掌握信息、寻找特征；第二，据理析象、判断类型，罗列成因、确定诊断方法；第三，故障检测、定位、故障排除。常用故障诊断方法有直观法、自诊断功能法、功能程序测试法、交换法、参数检查法、接口信号法、PLC 程序法、
30、原理分析法等。2、MNC863T 系统的故障分析、诊断1） 、系统故障检查与排除2） 、根据系统报警内容排除故障详细阅读 MNC863T 维修说明 P39P51，选择 13 种有代表性的故障，进行分析、诊断，并给出合适的诊断流程（方法） 。3） 、系统电源电压的检查根据本指导书表 3，首先检查系统直流电源电压是否输出，测量各点电压是否正确；且应检查下列条目：1） 检查电源交流入线是否接紧2） 交流入线应与外壳不通3） 逻辑地与 12V 电源地通，且与外壳通4） 在断电情况下，5V 点与 0V 点间直流电阻应在 40 左右5） 电源交流电压 220V 应在 -15% +10%范围17实训分组科目
31、三 (数控机床精度检测实训)一、 实训目的数控机床在零件加工和部件装配过程中，以及整机装配完毕后或维修后，都需要进行精度检测。了解机床精度标准和如何进行精度检测是高校机电一体化专业学生必须掌握的基本技能之一。本实训应达到以下目的：1了解实训项目的基本内容和误差来源；2了解各实训项目的检测方法及其数据处理；3了解有关检测仪器的工作原理和工具的使用方法。二、 实训用仪器及设备卧式数控车床或普通车床一台、数控铣床一至二台；激光干涉仪一套。三、 实训准备准备好检测量具及工具：精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、 、平行光管、千分表、百分表、测微仪及高精度主轴心棒等。四、机床精度概念 机床的加工精度是衡
32、量机床性能的一项重要指标。影响机床加工精度的因素很多 , 有机床本身的精度影响 , 还有因机床及工艺系统变形、加工中产生振动、机床的磨损以及刀具磨 损等因素的影响 。在上述各因素中 ,机床本身的精度是一个重要的因素。例如在车床上车削 圆柱面 ,其圆柱度主要决定于工件旋转轴线的稳定性、车刀刀尖移动轨迹的直线度以及刀尖 运动轨迹与工件旋转轴线之间的平行度 ,即主要决定于车床主轴与刀架的运动精度以及刀架 运动轨迹相对于主轴的位置精度。机床的精度包括几何精度、传动精度、定位精度以及工作精度等 , 不同类型的机床对这些方面的要求是不一样的。(一)几何精度机床的几何精度是指机床某些基础零件工作面的几何精度
33、 ,它指的是机床在不运动 ( 如主轴不转 ,工作台不移动)或运动速度较低时的精度.它规定了决定加工精度的各主要零、部 件间以及这些零、部件的运动轨迹之间的相对位置允差。例如 ,床身导轨的直线度、工作台面的平面度、主轴的回转精度、刀架溜板移动方向与主轴轴线的平行度等。在机床上加工的 工件表面形状 ,是由刀具和工件之间的相对运动轨迹决定的 ,而刀具和工件是由机床的执行件直接带动的 ,所以机床的几何精度是保证加工精度最基本的条件。(二)传动精度 机床的传动精度是指机床内联系传动链两末端件之间的相对运动精度。这方面的误差就称为该传动链的传动误差。例如车床在车削螺纹时 ,主轴每转一转 ,刀架的移动量应等
34、于螺 纹的导程。但是 ,实际上 ,由于主轴与刀架之间的传动链中 ,齿轮、丝杠及轴承等存在着误 差 ,使得刀架的实际移距与要求的移距之间有了误差 ,这个误差18将直接造成工件的螺距误差。为了保证工件的加工精度 ,不仅要求机床有必要的几何精度 ,而且还要求内联系传动链有较 高的传动精度。(三)定位精度机床定位精度是指机床主要部件在运动终点所达到的实际位置的精度。实际位置与预期位置之间的误差称为定位误差。对于主要通过试切和测量工件尺寸来确定运动部件定位位置 的机床 ,如卧式车床、万能升降台铣床等普通机床 , 对定位精度的要求并不太高。但对于依 靠机床本身的测量装置、定位装置或自动控制系统来确定运动部
35、件定位位置的机床 ,如各种自动化机床、数控机床、坐标测量机等 ,对定位精度必须有很高的要求。机床的几何精度、传动精度和定位精度通常是在没有切削载荷以及机床不运动或运动速度较低的情况下检测的 ,故一般称之为机床的静态精度。静态精度主要决定于机床上主要零、部件 , 如主轴及其轴承、丝杠螺母、齿轮以及床身等的制造精度以及它们的装配精度。(四)工作精度静态精度只能在一定程度上反映机床的加工精度 ,因为机床在实际工作状态下 ,还有一系列因素会影响加工精度。例如 ,由于切削力、夹紧力的作用,机床的零、部件会产生弹性 变形 ; 在机床内部热源 ( 如电动机、液压传动装置的发热 ,轴承、齿轮等零件的摩擦发热
36、等 ) 以及环境温度变化的影响下 ,机床零、部件将产生热变形 ; 由于切削力和运动速度的影 响 , 机床会产生振动 ;机床运动部件以工作速度运动时 ,由于相对滑动面之间的油膜以及其他因素的影响 ,其运动精度也与低速下测得的精度不同 ; 所有这些都将引起机床静态精度的 变化 , 影响工件的加工精度。机床在外载荷、温升及振动等工作状态作用下的精度 ,称为机床的动态精度。动态精度除与静态精度有密切关系外 ,还在很大程度上决定于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。目前 , 生产中一般是通过切削加工出的工件精度来考核机床的综合动态精度 ,称为机床的工作精度。工作精度是各种因素对加工精度影响的综合反映。五、数
37、控车床的精度检验标准与检验方法卧式数控车床精度检验标准与检验方法见表4-119表 4-l 卧式数控车床精度检验标准 (D800,500DC1000)序号 检验项目 允差 检验工具 检验方法斜导轨：0.03/1000水平导轨0.04/1000 ( 只许凸 )精密水平仪、专用支架、专用桥板或其它光学仪器G1导轨精度a.纵向：导轨的垂直平面内的直线度b. 横向：导轨的平行度( 无床身或 DC Fr2 滑移件配合部分的磨损 冲击信号 Fr 及倍频四、实训内容1对机械传动中的轴、轴承和齿轮进行机械故障诊断。2对诊断结果写出报告五、实训过程1 了解设备的运行状态,设备在运行中有什么异常情况，不同速度档位有
38、什么区别。2 得到设备的有关资料,设备的传动系统图、轴承分布图等技术资料，并对其进行分析。3 计算传动链和传动件的特征频率,计算传动链，计算各传动件的特征频率系数。例传动链 30/60 27/30 27/57 特征频率系数 469 1407 2346 6333 2111 57 1026实际特征频率 358 1074 179 4832 1611 4349 07634 对设备进行测试1）放置测振、测速传感器（位置、信号要求） ；2）连接仪器系统；3）开动被测设备（一般选振动或噪声较大的档位） ；4）调节测速电平、显示主轴转速并记录；1） 从较高频段开始测试，逐渐到较低频段。并调节放大器的增益，使信号处于最佳状态；6）记录、打印测试结果。5 故障诊断分析1)由主轴转频计算各传动件的特征频率；2）对照计算值和测试结果，由前述机械故障诊断知识进行分析，判断故障的部位和故障性质。得出诊断结果。附 1：NCP400 数控车床机械传动（及轴承分布）系统图附 2：轴承数据(mm)轴承型号 d D n k C2007117 11 100 22 1 15C2007115 9.92 95 23 1 15D113 11.11 82.5 13 1 0D50305 11.5 55 7 1 0D305 11.5 43.5 7 1 0D206 9.525 46 9 1 0
