数控机床诊断

1.故障的含义是指数控机床丧失了达到自身应有功能的两种状态，它包含两层含义：一是数控机床功能降低，但是没有完全丧失功能，产生故障的原因可能是自然寿命，工作环境的影响，性能参数的变化，误操作等因素；二是故障加剧，数控机床已经不能保证其基本功能，这称为失效。2.故障分类A.按形成原因：内在薄弱性故障磨损性故障错用性故障B.按程度：局部性故障整机性故障C.形成速度：逐渐性故障急剧性故障突发性故障D.按发生频率：偶发性故障多发性故障E.按造成后果：一般性故障严重性故障恶性故障F.按诊断方式分：诊断显示故障无诊断显示故障3.故障模式与故障机理故障模式是指故障发生时的具体表现形式或现象的一种表征。如磨损振动变形松弛龟裂破损泄漏堵塞发热脱落短路断路等故障机理是指诱发零件、部件、设备、系统发生故障的物理、化学过程，或者说是形成故障源的原因，在研究故障机理时考虑三个因素：对象原因结果4.故障模型有哪些a故障树形图模型（串联模型并联模型故障树形图）b流程图模型（信息流程图坐标图矢线图）c逻辑图模型（逻辑图阀体图直线图）5.特征参量选取原则A状态的微弱变化引起故障特征参量较大变化的高敏感性B故障特征参量依赖于系统状态的改变而变化的高度可靠性。C故障特征参量应该是便于检测的，即可实现性。6.诊断的基本环节A确定状态监测的主要内容B选取合适的传感器和测试装置，构建多传感器和监测系统，收集故障诊断所需的信息。C对获取的信号进行加工，处理和分析，其目的是从有限的信号中获得尽可能多的有用信息。D进行状态监测，判断和预报，构造或选定判据、F基于知识的专家诊断系统在故障诊断是重要的组成部分7.修理原则先外后内先机械后电气先静后动先公用后专用先简单后复杂先一般后特殊8.信号分类A确定信号周期信号（正弦周期信号复杂周期信号）非周期信号（准周期信号瞬变非周期信号）B随机信号平稳随机信号（个态历经信号非个态历经信号）非平稳随机信号（一般非平稳随机信号瞬变随机信号）9.振动诊断有哪些技术A信号分析方法（时域分析法频域分析法）B实用诊断方法（摸、看、听、闻、查、问）C油样分析（油样铁谱分析油样光谱分析）D无损检测技术（射线检测法超声波检测技术）F温度诊断法（被动式温度诊断法主动式温度诊断法）10.点检的定义，包括哪些内容日常点检是日常检查的一种好方法，所谓点检是指为了维持数控机床规定的机能，按照标准要求（通常是利用点检卡）对数控机床的某些指令部位，通过人的感觉器官（目视、手触、问诊、听声，嗅诊）和检测仪器进行有无异常的预防性周密检查的过程，以使设备的隐患和缺陷得到早期发现预防早期处理。内容：检查项目内容检查方法判别标准11.时域分析法与频域分析法的区别。时域分析法：了解信号幅值与时间的关系，确定振动的程度，设备是否有故障及严重程度。不能确定故障部位。频域分析法：体现信号随频率变化的特征，了解信号的频率结构，寻找故障源。12.气体噪声是什么，气穴产生的机理。它的危害。气体噪声：液体产生了气穴现象，液体中的气泡随着液体运动到高压区时，气泡在周围压力油的冲击下，其体积迅速缩小，气泡表面和表面外的液体以很高的速度向气泡中心流动，当气泡半径缩小到气泡即将溃灭时，液体流动速度为0，此时气泡中心将产生很高的压力，气体气泡中心压力的急剧升高是在瞬间产生的，并以压力波的形式向四周传播，产生强烈的振动和噪声。气穴产生的机理：油液中能溶解的空气比水中能溶解的要多。油液中溶解的空气量与油液的绝对压力成正比，油液在液压设备中流动时，速度高的区域压力较低，当压力低于油液的空气分力压时，溶解在液体中的空气将大量被分离出来，形成气泡。这些气泡在原有气泡的基础上逐渐变大。当油液中的某一点的压力低于当时温度下的饱和蒸汽压时，油液将沸腾气化，在油液中形成气泡。在这种情况下，混合在液体中的气泡将产生气穴，使原来充满管道或元件中的油液成为不连续状态。气穴的危害：1产生振动和噪声，是液压系统工作不正常。2气泡占据了一定空间，破坏了系统的连续性，减低了吸油管的通油能力，使容积效率降低。13.气蚀是什么液体质点的动能除转化为压能外，还有一部分要转化为热能，液体系统的管壁和液压元件表面长期受冲击和高温的作用，油液中游离出来的空气所含的氧气具有较强的酸化作用，因此管壁和液压元件的表面逐渐腐蚀，严重时剥落呈现蜂窝状，使元件的工作寿命降低。这种因气穴现象而产生的零件腐蚀，一般称为气蚀。14.振动参数有哪些，分别针对哪些信号。振动位移（适用低频振动信号分析）振动速度（适用中频振动信号分析）振动加速度（适用高频振动信号）15.时域分析法与频域分析法的概念。时域分析法：是分析被诊断信号参数在时域上的特征表现频域分析法：是分析被诊断信号参数在频域上的特征表现，16.液压系统维护与气动维护要点。液压维护要点：1控制油液污染，保持油液清洁。2控制液压系统中的温升（效率，压力，速度，动作可靠、泄漏氧化）3控制液压系统的泄露（提高液压元件零部件的加工精度，元件和管道的安装质量以及提高密封件的质量和定期更换）4防止液压系统振动和噪声，（螺丝松动和管接头松动而引起泄露）5严格执行日常点检制度6严格执行定期紧固，清洗，过滤和更换制度。气动维护要点：1保证供给洁净的压缩空气（水分、油分。粉尘）2保证空气中含有适量的润滑剂（使气动控制和执行元件适度的润滑）采用压缩空气调理装置3保持气动元件系统的密封性—漏气将增加能量的消耗，导致供气压力下降甚至气动元件工作失常，使用仪器或肥皂水检漏4保证气动元件中运动的灵敏性，---使用油雾分离器分离油雾。5保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度。17.液压系统诊断的方法逻辑流程图分析法方框图分析法鱼刺图分析法故障树分析法18.点检卡的制作要求a不宜选取难度大或者花费较长时间的内容作为检查项目b判断的标准要简单，切确，不含糊其事，便于操作人员掌握。c在实践中毫无意义的的项目，以及很长时间内（例如1-2年）一次问题也没有发生过的项目，应从点检卡删除（涉及安全及保险装置除外）d对于经常出现异常的部位而未列入点检项目，因而未能做到及时发现异常者，应加入这一项。e判断标准不确切的项目，应重新修订。19.定位精度检查有哪些内容直线运动定位精度直线运动重复定位精度直线运动轴机械原点的复归精度直线运动矢动量的检测回转运动的定位精度回转运动的重复运动定位精度回转运动矢动量的检测回转轴原点的归复精度。20.电磁干扰的四个指标电压暂降和短时抗干扰度浪涌（冲击）抗扰度电快速顺变脉冲群抗干扰度静电放电抗扰度21.电磁干扰三要素，预防措施电磁骚扰源（放射源）耦合途径（传播途径）敏感设备措施：接地屏蔽滤波22.接地有哪些，分别有哪些，保护地线（安全接地）【机床数控系统电源采用“TT”或“TN-S”接地形式，不采用“TN-C”】工作地线（工作接地）屏蔽地线（屏蔽接地）23.屏蔽技术有哪些，分别使用哪些情况？电磁屏蔽（适用噪声源具有高电压，小电流）磁场屏蔽（适用低电压，大电流）电磁场屏蔽(预制噪声源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰)24.数控系统自诊断是什么？有哪些？自诊断：能随时监视数控机床的硬件和软件的工作状况，一旦发生异常，立即在CRT上显示报警信息或发光二极管指示出故障的大致原因。A,启动自诊断当数控装置通电后，系统自诊断软件对数控装置中关键的硬件，和控制软件，如CPU，RAMROM等芯片，MDICRTI/O，等模块、系统软件、监控软件、等逐一进行检测，并将检测结果显示在显示器上。B在线自诊断数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统装置，伺服驱动元件单元、plc以及与数控装置相连的其他内部装置进行自动检测，查找并显示有关信息和故障信息。C离线诊断早期的一些数控机床出现故障时，停机后使用随机的专用诊断纸带对系统进行离线诊断。离线诊断时将纸带上的诊断程序读入数控装置的RAM中，由数控系统运行诊断程序，对故障部位进行检测。25.数控系统控制结构三环结构位置环（外环）输入信号为CNC的指令和位置检测器的反馈的位置信号。速度环（中环）输入信号为位置环的输出和测速发动机经反馈网络处理信号电流环（内环）输入信号为速度环的输入信号和经电流互感器得到的电流信号26.三环如何工作位置环的输出是速度环的输入，速度环的输出是电流环的输入，电流环的输出直接控制功率变换单元，这三个环的反馈信号都是负反馈。、27.主轴与进给系统的系统要求主轴：一般主轴要求：速度大范围连续可调、恒功率范围宽。伺服主轴要求：有进给控制和位置控制主轴变速形式:电动机带齿轮换挡（降速，增大传动比，增大主轴转矩）电动机通过同步齿带或皮带驱动主轴（恒功率，机械传动简单）进给系统（暂缺）1.x、y、z三轴能够插补运算2.能够对各轴进行位置控制。28位置检测装置光栅光电脉冲编码器感应同步器旋转变压器磁栅尺29数控系统PLC输入与输出装置输入元件1控制开关（按钮可锁开关急停开关和旋转按钮）2行程开关（直动滚动微动式）3接近开关（电感电容磁感应光电霍尔式）4压力开关（液压油在微纹管或橡皮膜的压力）5温度开关（利用热敏元件）输出元件接触器继电器各种指示灯PLC的开关量输出电磁阀30.液压气动系统的驱动对象液压卡盘、静压导轨、主轴箱的液压平衡、液压拨叉变速液压缸、液压驱动机械手和主轴上松动液压缸31.气缸的故障与维护气缸动作不正常气缸漏气气缸损坏