现代数控机床故障与维修题库.docx
《现代数控机床故障与维修题库.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代数控机床故障与维修题库.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
现代数控机床故障与维修题库
《现代数控机床故障诊断与维修》
题库
第1章绪论
1．数控机床由哪几部分组成？
数控机床有哪些特点？
按照加工方式可分成哪几类，试举例说明？
答：
数控机床由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置等几部分组成。
数控机床加工的特点：
（1）自动化程度高，可以减轻工人的劳动强度。
（2）加工精度高、加工质量稳定可靠、重复性好。
（3）加工生产率高。
（4）对零件加工的适应性强、灵活性好、能加工形状复杂的零件。
（5）有利于生产管理的现代化。
按照加工方式可分成：
（1）金属切削类。
数控车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床和加工中心等。
（2）金属成形类。
数控折弯机、弯管机、冲床、旋压机、切管机等。
（3）特种加工类。
数控线切割机、电火花加工机床、激光切割机和快速成型机等。
（4）其他类。
数控火焰切割机床、数控激光热处理机床、三坐标测量机等。
2．数控机床维修有哪些特点？
数控机床故障如何分类？
轴承磨损是什么故障？
零件的突然折断又是什么故障？
答：
维修侧重于电子、机械、液、气及光学的交叉点上。
数控机床的维修与传统机床的维修不同，它是NC、PLC、伺服系统和精密机械等融合了多项高新技术的实时控制的过程装备，是典型的机电一体化的产品，因此，需要维修人员知识面广，还要具有一定的理论深度，既要懂机械制造、传动、结构的知识，还要懂电力电子技术，检测与电力拖动，以及计算机控制，液压与气压传动的知识，即要求维修人员也是机电融合的人才。
数控机床故障分类:
1．从故障的起因上看，数控系统故障分为关联性和非关联性故障。
2．从故障出现的时间上看，数控系统故障又分为随机故障和有规则故障。
3．从故障发生的过程来看，数控系统故障又分为突然故障和渐变故障。
4．从故障的影响程度来看，数控系统故障分为完全失效和部分失效故障。
5．从故障出现的严重程度上看，数控系统故障又分为危险性故障和安全性故障。
6．从故障发生的性质上看，数控系统故障又分为软件故障、硬件故障和干扰故障三种。
轴承磨损是渐变故障。
零件的突然折断是突然故障。
3．数控机床可靠性常用标准有哪些？
影响数控机床可靠性的因素有哪些?
答：
数控机床可靠性常用标准有平均无故障时间，平均修复时间和有效度
。
影响数控机床可靠性的因素有：
电网质量、安装环境、操作者和日常维护。
4．一个优秀的数控机床维修人员应该具备哪几方面的素质？
答：
1．专业知识面要广
2．有较强的动手能力与实验能力
3．具有专业外语的阅读能力
4．绘图能力
5．良好的品质
5．数控机床故障诊断与维修的一般步骤是什么？
各步骤应注意哪些问题？
答：
数控机床的故障诊断与维修的过程基本上分为故障原因的调查和分析、故障的排除、维修总结三个阶段。
各步骤注意问题见书1.4.1。
6．数控机床故障诊断与维修的原则有哪些？
答：
一般情况下，在故障检测过程中，应充分利用数控系统的自诊断功能，如系统的开机诊断、运行诊断、PLC的监控功能。
同时在检测故障过程中还应掌握以下原则：
1．先静后动
2．先外部后内部
3．先机械后电气
4．先公用后专用
5．先简单后复杂
6．先一般后特殊
7．数控机床故障诊断与维修的一般方法有哪些？
应用替换法诊断时应注意什么问题？
机床加工造成废品，不好确定是编程、还是操作不当时应采取什么诊断方法？
答：
数控机床故障诊断与维修的一般方法：
1．装置自诊断法；2．观察检查法；3．备件替换法；4．电路板参数测试对比法；5．功能程序测试法；6．参数检查法；7．逻辑线路追踪法（原理分析法）；8．用可编程控制器进行PLC中断状态分析法；9．接口状态显示诊断法；10．测量比较法；11．升温，降温法等。
应用替换法诊断时应注意：
①必须断电后才能更换电路板或组件。
②有些电路板，例如，PLC的I／O板上有地址开关，交换时要相应改变设置值。
③有些电路板上有跳线及桥接调整电阻、电容，也应与原板相同，方可交换。
④模块的输入输出必须相同。
以驱动器为例，型号要相同，若不同，则要考虑接口、功率的影响，避免故障扩大。
⑤在确定对某一部分要进行替换前，应认真检查与其连接的有关线路和其他相关的电器。
确认无故障后才能将新的替换上去，防止外部故障引起替换上去的部件损坏。
机床加工造成废品，不好确定是编程、还是操作不当时应采取功能程序测试法。
8．数控机床有哪些新发展？
数控机床故障诊断与维修技术有哪些新发展？
答：
数控机床有新发展：
1．高速化发展新趋势；2．精密化加工发展新趋势；3．高效能发展新趋势；4．开放化发展新趋势；5．复合化发展新趋势。
数控机床故障诊断与维修技术的新发展：
1．数控机床远程故障诊断技术；2．自诊断系统；3．人工智能与专家系统；4．神经网络诊断；5．基于实例推理的诊断；7．多传感器信息融合技术；8．智能化集成诊断；9．“基于行为”的智能化故障诊断技术。
第2章FANUC数控系统故障诊断与维修
1．FANUC-0iMateC与FANUC0iC系统有何不同？
答：
Series0i-MODELC/0imateC是具有很高性价比的超薄一体型CNC系统。
Series0i-MODELC系统
･最大控制轴数4轴
･最大控制主轴电机数2个
･可连接的伺服电机αiS伺服电机
･可连接的主轴电机αi主轴电机
･伺服接口FANUC串行伺服总线（FSSB）
･显示单元7.2”单色LCD；8.4”/10.4”彩色LCD
显示单元具备PC功能
･简单的操作编程支持工具：
MANUALGUIDE0i
･针对磨床的独特控制功能
･以太网功能
･数据服务器功能
Series0imateC
･售价低廉的功能包提供了很多高效的CNC功能
･最多控制轴数3轴
･最多控制主轴电机数1个
･可连接的伺服电机βiS伺服电机
･可连接的主轴电机βi主轴电机
･伺服接口FANUC串行伺服总线（FSSB）
･显示单元7.2”单色LCD
FANUC0iMateC系统结构与FANUC0iC系统基本相同，只是取消了扩展小槽功能板，如远程缓冲器串行通信板DNC1/DNC2、数据服务器板、以太网功能板等。
2．简述FANUC数控系统PMC的类型及特点？
答：
PMC—L/M：
用于FANUC—0C/0D系统
PMC—SA1：
用于FANUC—0i系统（B功能包）/0iMate系统
PMC—SA3：
用于FANUC—0iA系统（A功能包）
PMC—SB7：
用于FANUC—16i/18i/21i及OiB/OiC系统（A包）
PMC—RB5/RB6：
用于FANUC—16/18系统
3．简述PMC在数控机床的控制功能？
答：
数控机床分为“NC侧”和“MT侧”（即机床侧）两大部分。
“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件，与CNC系统连接的外围设备如显示器，MDI面板等。
“MT侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。
PMC处于NC与MT之间，对NC和MT的输入、输出信号进行处理。
4．简述FANUCPMC程序执行顺序过程？
答：
PMC顺序程序按优先级别分为两部分：
第一级和第二级顺序程序。
划分优先级别是为了处理一些宽度窄的脉冲信号，这些信号包括紧急停止信号以及进给保持信号。
第一级顺序程序每8ms执行一次，这8ms中的其他时间用来执行第二级顺序程序。
如果第二级顺序程序很长的话，就必须对它进行划分，划分得到的每一部分与第一级顺序程序共同构成8ms的时间段。
梯形图的循环周期是指将PMC程序完整执行一次所需要的时间。
循环周期等于8ms乘以第二级程序划分所得的数目，如果第一级程序很长的话，相应的循环周期也要扩展。
5．某配套FANUC0M的加工中心，在开机手动回参考点的过程中，出现超程报警。
请简单说明机床回参考点原理，并据此分析出现此故障可能的原因?
答：
FANUC数控机床返回参考点原理：
首先在回参方式REF下，按轴移动键，轴以快速（PRM1420设定）移动寻找减速档块，当撞上减速档块后按设定低速（PRM1425设定）移动，进入阶段2。
当减速档块释放后，开始寻找零脉冲，并在栅格位置停止。
同时返回参考点结束信号被送出。
出现超程报警可能原因：
（1）机床回零过程无减速动作或一直以减速回零，多数原因为减速开关及接线故障。
（2）机床回零动作正常，但系统得不到一转信号。
原因可能是电动机编码器及接线或系统轴板故障。
（3）减速开关偏移。
6．FANUC数控系统的RS-232C传输通信参数如何设定？
答：
设定如下系统参数：
①PRM0000设定为00000010；
②PRM0020设定为0；
③PRM0101设定为00000001；
④PRM0102设定为0；
⑤PRM0103设定为10，设定为11；
7．LADDER-III软件的功能是什么？
答：
（１）创建并编辑梯形图程序；
（２）将存储卡备份的PMC梯形图转换为LadderⅢ可识别和读取并进行修改和编辑格式；
（３）实现不同类型的PMC文件之间的转换。
第3章国产数控系统故障诊断与维修
1．国内知名的数控厂商有哪些，其技术特点是什么？
华中数控的技术特点是基于通用工业微机的开放式体系结构，由于采用工业微机作为硬件平台，使得系统硬件可靠性得到保证。
由于与通用微机兼容，能充分利用PC软、硬件的丰富资源，使得华中数控系统的使用、维护、升级和二次开发非常方便。
CASNUC2100数控系统是一个总线式、模块化的控制系统。
该系统采用开放式体系结构，可以广泛借用丰富的外部软、硬件资源。
可控制8轴，5轴联动的机械设备。
系统具有内装PLC，图形显示功能。
系统可配有软、硬盘接口，通信接口。
很好的通信功能，可以为FMS、CIMS提供技术支持。
广州数控最高定位速度可达30米/分，最高插补速度达15米/分；可以提供直线型、指数型和S型多种加减速方式可选择；具有双向螺距误差补偿、反向间隙误差补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿功能；提供多级密码保护功能，方便设备管理；中、英文界面可参数选择；程序区空间为56M，最大可存储400个程序，支持后台编辑功能；具有标准RS232及USB接口功能，可实现CNC与PC机双向传输程序、参数及PLC程序；具有DNC控制功能，波特率可参数设定；内置PLC，实现机床的各种逻辑功能控制；梯形图可在线编辑、上传、下载。
2．华中系统的组成部分有哪些？
其连接方式是怎样的？
华中数控系统
机
床
本
体
3．华中系统的PLC程序是什么类型的PLC系统，主要都包括哪些关键文件？
华中数控铣削数控系统的PMC为内置式PMC。
关键文件：
DEVICE=.\DRV\HNC-21.DRV;世纪星数控装置驱动程序
DEVICE=.\DRV\SV_CPG.DRV;伺服驱动程序
DEVICE=C:
\HNC-21\plc\plc_;PLC程序
PARMPATH=.\PARM;系统参数所在目录
DATAPATH=.\DATA;系统数据所在目录
PROGPATH=.\PROG;数控G代码程序所在目录
BINPATH=.\BIN;系统BIN文件所在目录
TMPPATH=.\TMP;系统临时文件所在目录
HLPPATH=.\HLP;系统帮助文件所在目录
NETPATH=X:
;网络路径
DISKPATH=A:
;软盘
4．如何对华中数控系统进行参数修改？
参数查看与设置的具体操作步骤如下：
1）在参数功能子菜单下，按F1键，系统将弹出如图5所示的参数索引子菜单；
2）用↑、↓选择要查看或设置的选项，按Enter键进入下一级菜单或窗口；
3）如果所选的选项有下一级菜单，例如坐标轴参数，系统会弹出该坐标轴参数选项的下一级菜单，如图6所示的坐标轴参数菜单；
4）用同样的方法选择、确定选项，直到所选的选项没有更下一级的菜单，此时，图形显示窗口将显示所选参数块的参数名及参数值，例如在坐标轴参数菜单中选择轴0则显示如图右上所示的坐标轴参数--轴0窗口；用↑、↓、←、→、Pgup、Pgdn等键移动蓝色光标条，到达所要查看或设置的参数处；
5．列举几个常用数控装置参数组成和分类。
6．参数设置对数控系统运行的有何作用和影响？
数控装置的运行，严格依赖于系统参数的设置，因此，对参数修改的我们设置了权限，如果在系统内部只能修改部分参数，要想对所有参数进行修改，则需要退出系统，在系统的外部进行修改。
数控机床在最终用户处安装调试后，一般不需修改参数。
在特殊的情况下，如需要修改参数，首先应输入参数修改的权限口令，另修改参数前，建议先将参数备份。
7．华中系统中与进给速度相关的参数有哪些？
它们的作用分别是什么？
回参考点快移速度
说明：
回参考点时，在压下参考点开关前的快速移动速度。
注意：
该值必须小于最高快移速度。
若回参考点速度设置得太快，应注意参考点开关与临近的限位开关（一般为正限位开关）的距离不宜太小，以避免因回参考点速度太快而来不及减速，压下了限位开关，造成急停。
另外，参考点开关的有效行程也不宜太短，以避免机床来不及减速，就已越过了参考点开关，而造成回参考点失败。
回参考点定位速度
回参考点时，在压下参考点开关后，减速定位移动的速度，单位为毫米／分或度／分。
注意：
该参数必须小于回参考点快移速度。
单向定位偏移值
工作台G60单向定位时，在接近定位点从快移速度转换为定位速度时，减速点与定位点之间的偏差（即减速移动的位移值）。
单向定位偏移值>0：
正向定位；单向定位偏移值<0：
负向定位。
（单位内部脉冲当量即µm）
最高快移速度
当快移修调为最大时，G00快移定位（不加工）的最大速度。
注意：
最高快移速度必须是该轴所有速度设定参数里设定值为最大的。
最高快移速度与外部脉冲当量分子和分母的比值密切相关。
一定要合理设置此参数，以免超出电机的转速范围。
例如，若电机的额定转速为2000转／分，电机通过一对传动比1：
1．5的同步齿形带，与螺距为6毫米的滚珠丝杠连接。
则最高快移速度≤2000*（1／1．5）·*6=8000毫米／分
最高加工速度
在一定精度条件下，数控系统执行加工指令（G01、G02等），所允许的最大加工速度。
注意：
此参数与加工要求、机械传动情况及负载情况有关；
最高加工速度必须小于最高快移速度。
快移加减速时间常数
G00快移定位（不加工）时，从0加速到1米／分或从1米／分减速到0的时间。
时间常数越大，加减速越慢。
注意：
根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定，一般在32—250之间选，一般交流伺服驱动设32、64，步进驱动设为100，14NM电机带负载设为64。
快移加减速捷度时间常数
本参数设置在快移过程中加速度的变化速率。
一般设置为32、64、100等。
时间常数越大，加速度变化越平缓。
注意：
根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定，一般交流伺服驱动设32／2、64／2，步进驱动设为100。
14NM电机设为60。
加工加减速时间常数
加工过程（G01、G02…）时，从0加速到1米／分或从1米／分减速到0的时间。
即加减速时速度的时间常数，时间常数越大，速度变化越平缓。
注意：
在32-250之间选，一般交流伺服驱动设32、64，步进驱动设为100。
14NM电机带负载设为64。
加工加减速捷度时间常数
本参数设置在加工过程中加速度的变化速率。
一般设置为32、64、100等。
时间常数越大，加速度变化越平缓。
注意：
根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定，一般在20~150之间。
例如：
14NN电机带负载时，一般设为60左右。
8．如何在DOS环境下进行参数修改？
在DOS环境下，进入数控软件所安装的目录，如C:
\HNC-21\，在DOS提示符下敲入如下命令：
C:
\HNC-21\plc>editpara<回车>
9.参数调整过程当中如何避免错误数据被系统启用？
如何对参数进行备份？
为系统参数新建文件名称。
为防止参数丢失可以对参数进行备份，在参数功能子菜单中按F7键弹出如图所示的参数选择对话框。
选择恢复文件
在对话框中的“文件名”栏中输入存储文件的文件名按Enter键完成参数备份操作。
10．国产数控系统可编程控制器有哪些编程语言及各自的特点？
C语言和梯形图。
C语言适合熟悉高级语言的编程人员使用。
梯形图比较适合对控制过程比较熟悉的开发人员使用。
11．简述华中数控内置式PLC的结构及原理。
和一般C语言程序都必须提供main（）函数一样，用户编写内置式PLC的C语言程序必须提供如下系统函数定义及系统变量值：
externvoidinit（void）；／／初始化PLC
externunsignedplcl_time；／／函数plc1（）的运行周期，单位：
毫秒
externvoidplcl（void）；／／PLC程序入口1
externunsignedplc2_time；／／函数plc2（）的运行周期，单位：
毫秒
externvoidplc2（void）;／／PLC程序入口2
其中：
1、函数init（）是用户PLC程序的初始化函数，系统将只在初始化时调用该函数一次。
该函数一般设置系统M、S、B、T等辅助功能的响应函数及系统复位的初始化工作；
2、变量plc_time及plc2_time的值分别表示plcl（）、plc2（）函数被系统周期调用的周期时间，单位：
毫秒。
系统推荐值分别为16毫秒及32毫秒，即plcl_time=16，plc2_time=32;
3、函数plcl（）及plc2（）分别表示数控系统调用PLC程序的入口，其调用周期分别由变量plcl_time及plc2_time指定。
系统初始化PLC时，将调用PLC提供的init（）函数（该函数只被调用一次）。
在系统初始化完成后，数控系统将周期性地运行如下过程：
1、从硬件端口及数控系统成批读入所有X、F、P寄存器的内容；
2、如果plcl_time所指定的周期时间已到，调用函数plcl（）；
3、如果plc2_time所指定的周期时间已到，调用函数plc2（）；
4、系统成批输出G、Y、B寄存器。
一般地，plcl_time总是小于plc2_time，即函数plcl（）较plc2（）调用的频率要高。
因此，华中数控称函数plcl（）为PLC高速扫描进程、plc2（）为低速扫描进程。
因此，用户提供的plcl（）函数及plc2（）函数必须根据X及F寄存器的内容正确计算出G及Y寄存器的值。
12．如何利用华中系统内置PLC对程序进行修改，将所有高电平有效信号改成低电平有效。
可以在PLC编程界面上将相关的PLC点进行修改。
如果是高电平有效，则填“H”,否则填“L”，当该功能被屏蔽掉时，该项同样也会显示“*”。
13．简述车床标准PLC系统的配置流程。
以操作面板点定义中的“自动”为例,对其输入、输出点进行编辑。
现假设“自动”这一方式在30组1位，低电平有效，则修改方法如下：
把蓝色亮条移到自动方式的输入点的组这一栏。
●按ENTER键,蓝色亮条所指选项的颜色和背景都会发生变化，同时有一光标在闪烁。
●将30改为40,按ENTER键即可。
●按→键把蓝色光条移到输入点的位这一栏。
●按ENTER键,将0改为1,按ENTER键即可。
●按→键把光标移到输入点的有效这一栏。
●按ENTER键,将H改为L，按ENTER键即可。
●输出点的修改类似。
这样就完成了整个修改过程，修改后，界面图所示：
14．简述华中数控系统中与主轴相关的PLC调试的内容和方法。
需要调试的内容主要包括：
具体操作方法同上题。
主要是用在电磁离合器换档和高低速自动换档，高低速自动换档是指通过高、低速线圈切换来换高档或低档。
主轴速度调节：
启动换档选项为“Y”本配置界面中定义的输出点才有效，在变频换档或手动换档选项为“Y”时，应关闭此菜单选项中的所有输出点。
标准PLC中的主轴转速设定的一些参数（电机最大转速、设定转速下限/上限、实测电机下限/上限）通过变频器与PLC中的相关参数来控制主轴转速。
Y0.5
15．利用用华中数控系统内置PLC实现如下图所示线路的逻辑。
Y0.6
X1.3X1.4KA6吸起
X1.4X1.3KA7吸起
#pragmainline
#include“PLC.h”
voidinit（）
{
}
voidplc1（void）
{plc1_time=16;
if（（（X[1]&0X08）==0X08）&&（（X[1]&0X10）==0））
{Y[1]&=~0X40;
Y[1]=0X20;
}
else
if（（（X[1]&0X08）==0）&&（（X[1]&0X10）==0X10））
{Y[1]&=~0X20;
Y[1]=0X40;
}
elseY[1]&=~0X60;
}
voidplc2（void）
{plc_time=32;
}
16.编写一个小程序，程序的动作设置如下。
①按下循环启动按键以后，将数控系统机床操作面板的外围按键（见下图）依次点亮；
②每一个灯点亮的时间间隔为1s，并且在点亮下一个灯的时候，熄灭前一个指示灯；
③按下进给保持按键以后，停止循环点灯。
提示：
找到相应点位，同理编程。
下面以+X点灯为例：
voidplc1（void）//PLC程序入口1
{
plc1_time=16;//系统将在16毫秒后再次调用plc1（）函数
if（X[0]&0x02）//“循环起动键”被按下
Y[2]|=0x80;//点亮“+X点动”灯
else//循环起动键没有被按下
Y[2]&=~0x80;//灭掉“+X点动”灯
}
第4章SIEMENS数控系统故障诊断与维修
1．试列举常用的SIEMENS公司数控系统。
答：
现在市场上常用的SIEMENS公司数控系统有802系列、810系列、840系列等。
还有早期生产的SIEMENS6系统（6T、6M、7T、7M系统）、SIEMENS3系统（20世纪80年代欧洲的典型系统）、SIEMENS8系统（8T、8M、8MC系统）、SIEMENS850／880系统（850T、850M和850∕880系统）、SIEMENS840C等。
2．SINUMERIK810D/840D数控系统由哪几部分组成？
答：
数控及驱动单元；人机界面；PLC模块。
3．810D的CCU集成了哪些功能？
答：
CCU单元内部集成了数控核心CPU和SIMATICPLC的CPU。
包括SINUMERIK810D数控软件和PLC软件，带有MPI接口，手轮及测量接口。
更集成了SIMODRIVE驱动的功率模块。
4．简述数控机床中PLC、CNC、机床间的信息交换内容。
答：
数控系统中PLC的信息交换，是以PLC为中心，在CNC、PLC和机床之间的信息传递。
PLC与CNC之间交换的信息分两个方向进行，其中由CNC发给PLC的信息主要包括各种功能代码M、S、T的信息，手动／自动方式信息，各种使能信息等。
而由PLC发给CNC的信息主要包括M、S、T功能的应答信息
升级会员 