数控机床故障诊断复习题有答案.docx

数控机床故障诊断复习题有答案.docx

《数控机床故障诊断复习题有答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床故障诊断复习题有答案.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数控机床故障诊断复习题有答案

1、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。

2、数控机床的核心是（数控装置）其作用是处理输入信号并输出（指令）。

3、机床自运行考验的时间，国家标准GB9061-88中规定，数控车床为（16）小时，加工中心为（32）小时。

都要求（连续）运转。

4、数控机床内部干扰源主要来自（电控系统的设计），（结构布局）及生产工艺缺陷。

5、数控机床的进给伺服系统由（伺服电路）（伺服驱动）（机械传动机构）及执行部件组成。

6、干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度时，（噪声信号）影响到数控系统正常工作这一物理现象。

7、滚珠丝杆螺母副间隙调整方式：

（垫片式）（螺纹式）（齿差式）。

8、步进电机的驱动电路一般有（环形分配器）和（功率放大器）两部分。

9、机械磨损曲线包含（磨合阶段）、（稳定磨损阶段）、（急剧磨损阶段）三个阶段组成。

10、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。

11、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。

12、数控机床常用的刀架运动装置有：

（四方转塔刀架）（机械手链式刀架）（转塔式刀架）。

13、数控机床故障分为（突发性故障）和（渐发性故障）两大类。

14、数控机床电路包括（主电路）、（控制电路）和信号电路。

15、导轨按其摩擦性质可以分为（滑动导轨）、（滚动导轨）和（静压导轨）三大类。

16、选择合理规范的（拆卸）和（装配）方法，能避免被拆卸件的损坏，并有效地保持机床原有精度。

17、数控功能的检验，除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外，更重要的是检验其（稳定性）和（可靠性）。

18、提高开环进给伺服系统精度的补偿措施有（传动间隙）补偿和（螺距误差）补偿。

19、提高进给运动低速平稳性的措施有：

降低（执行部件质量）减少（动静摩擦之差）提高（传动刚度）

20、滚动导轨的预紧有两种方法，即采用（过盈配合）采用（调整元件）

21、数控机床的可靠性指标有（平均无故障时间）、（平均故障排除时间）和（有效度）。

22、故障诊断基本过程是：

（先内后外）、（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。

23、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。

24、各类信号接地要求包括：

系统信号、直流信号、（数字信号）和（模似信号）。

25、机械手夹持刀具的方法有（柄式）夹持和（法兰盘）夹持两种。

26、数控系统软件类故障发生的原因可能有：

误操作、（供电电池电压不足）、（干扰信号）、软件死循环、操作不规范和（用户程序出错）等等。

27、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。

28、在加工中心等机床上，由于自动换刀、精密镗孔加工等需要，往往需要主轴系统具有（定向准停）控制功能，此时，在机床上需安装（磁接近开关）或（脉冲编码器）等检测元件。

29、数控机床的精度检验内容包括（几何精度）、（定位精度）和（切削精度）。

30、故障自诊断技术是当今数控系统的一项十分重要的技术，数控系统的自诊断技术分为（启动自诊断）、（在线诊断）和（离线诊断）。

1、根据机械工业部标准JB3162.2－1991的规定，滚珠丝杠副的精度分为（A）个等级。

A、7B、4C、8D、10

2、数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是（C）。

A．清洁B．干燥C．通电

3、数控机床的回转运动通常是由（B）实现的。

A、分度工作台B、数控回转工作台C、主轴的摆动

4、机床运行中发现刀闸接触部分过热应如何处理（C）

A.立即将刀闸拉开　　　　B.立即切开负荷油开关

C.减小负荷,待停电时紧固各件　　D.不管它

5、下列哪几种方式输电线周围产生稳定磁场（D）。

A.220V交流输电　　　　　　　B.380V交流输电

C.500V交流输电　　　　　　　　D.500V直流输电

6、数控车床的回刀架最少能有（    B ）把刀。

A．5    B．4    C．3     D．2

7、机床回零时，到达机床原点行程开关被压下所产生的机床原点信号送入（B）。

A.伺服系统　B.数控系统　C.显示器D.PLC

8、对于数控机床最具机床精度特征的一项指标是 （    A）  

A．机床的运动精度   B．机床的传动精度

B．机床的定位精度   C．机床的几何精度

9、检查床身导轨的垂直平面内的直线度时，由于车床导轨中间部分使用机会多，因此规定中部允许（ A  ）。

A、凸起   B、凹下    C、平直    D、弯曲、

10、所谓联机诊断，是指数控计算机中的 （   D ） 

A．远程诊断能力   B．自诊断能力

C．脱机诊断能力   D．通信诊断能力

11、系统上电后，屏幕无显示或黑屏，可能的原因是（A）。

A、显示模块（视频板）损坏B、外部干扰

C、参数设置错误或设置不当D、系统内存不足

12、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：

24，之所以采用这种锥度是为了（　C　）。

A、靠摩擦力传递扭矩B、自锁C、定位和便于装卸刀柄D、以上几种情况都是

13、当同步电动机产生“失步”现象时，应（D）以免电枢绕组因电流过大而破坏。

A.增大励磁电流B.减小励磁电流C.调整负载D.尽快切断电源

14、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（　B　）导轨三种。

Ａ、贴塑Ｂ、静压Ｃ、动摩擦Ｄ、静摩擦

15、测量反馈装置的作用是为了（C）。

A、提高机床的安全性B、提高机床的使用寿命

C、提高机床的定位精度、加工精度D、提高机床的灵活性

16、数控机床有以下特点，其中不正确的是（D）。

A.具有充分的柔性B.能加工复杂形状的零件

C.加工的零件精度高，质量稳定D.大批量、高精度

17、数控系统的核心是（B）。

A.伺服装置B.数控装置C.反馈装置D.检测装置

18、在全闭环数控系统中，位置反馈量是（A）。

A.机床的工作台位移B.进给电机角位移

C.主轴电机转角D.主轴电机转速

19、新铣床验收工作应按（C）进行。

A.使用单位要求　　　　　B.机床说明书要求

C.国家标准　　　　　　　D.机床生产厂家标准

20、数控车床床身中，排屑性能最差的是（　A　）。

A、平床身B、斜床身C、立床身

21、数控车床的（D）的工位数越多，非加工刀具与工件发生干涉的可能性越大。

A、链式刀库B、排式刀架C、立式刀架D、转塔式刀架

22、加工中心的刀具由（　C　）管理。

A、DOVB、主轴

C、可编程控制器D、机械手

23、刀具交换时，掉刀的原因主要是由于（　D　）引起的。

A、速度控制单元故障B、电动机的永久磁体脱落

C、刀具质量过小（一般小于5kg）D、刀具质量过大（一般大于10kg）

24、数控机床的脉冲当量是指（D）。

A.数控机床移动部件每分钟位移量

B.数控机床移动部件每分钟进给量

C.数控机床移动部件每秒钟位移量

D.每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量

25、数控机床四轴三联动的含义是（B　）。

A、四轴中只有三个轴可以运动B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动

C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动

26、数控车床卡盘夹紧力的大小靠（D）调整。

A、变量泵B、溢流阀C、换向阀D、减压阀

27、数控机床的加工动作是由（D）规定的。

A.输入装置　B.步进电机　C.伺服电机D.加工程序

28、半精加工作为过渡性工序目的是使精加工余量（    C）。

A．均匀   B．小   C．小而均匀    D．大而均匀

29、数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是（C）。

A.给机床各部分加润滑油　　B.检查刀具安装是否正确

C.机床各坐标轴回参考点　　D.工件是否安装正确

30、液压尾座通常是用于加工（    B ）。

A．盘类    B．轴类   C．特型    D．普通型

31、采用数控机床加工的零件应该是（　B　）。

A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件C、大批量零件

32、数控机床进给系统的机械传动结构中，结构最筒单的导轨 （    C）

A.静压导轨 B．滚动导轨 C．塑料导轨 D．气动导轨

33、数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是（C）。

A.清洁B.干燥C.通电D.切断电源

34、静压导轨的摩擦系数约为（A）。

A、0.05B、0.005C、0.0005D、0.5

52、数控车床润滑装置是（C）需要检查保养的内容。

A、每天B、每周C、每个月D、一年

53、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是（C）。

Ａ、缩小蜗轮蜗杆的中心距Ｂ、增大蜗轮蜗杆的中心距Ｃ、使蜗杆产生轴向移动

54、车端面时，当刀尖中心低于工件中心时，易产生（  A）。

A．表面粗糙度太高   B．端面出现凹面   C．中心处有凸面

55、下面数控机床的功能中哪项无需由PLC完成的（D）。

A、主轴准停B、切削液通断C、换刀机械手动作D、轨迹插补

1、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电动机无级变速，故简化了机械变速机构。

　　　　　　　　　　　　（√）

2、数控机床更换电池时应在关机时进行。

（×）

3、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。

　（×）

4、数控机床由于数控系统参数全部丢失而引起的机床瘫痪，称为“死机”。

（√）

5、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。

　　　　　　　　　　　　　　　　　（×）

6、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（√）

7、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（×）

8、造成液压卡盘失效故障的原因，一般是液压系统故障。

（×）

9、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。

　　　　　　　　　　　　　　　　　（×）

10、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。

　　（×）

11、维修人员只要有较强的动手能力，不需要具有一定的外语基础和专业外语基础。

（×）

12、现代机床多采用交流伺服驱动系统。

（√）

13、数控系统中有随机存取存储器和只读存储器，ROM是随机存储器，RAM是只读存储器。

（×）

14、故障排除的顺序应为先方案后操作、先机械后电气。

（√）

15、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。

　（√）

16、电主轴是主轴系统的一种形式。

（√）

17、机床运动失控（即飞车）其原因主要是反馈元件和线路出现故障。

（√）

18、数字控制是用数字化信号进行控制的一种方法。

（√）

19、交流伺服电机不存在电刷维护问题，所以称之为免维护电机。

（√）

20、封闭环的确定取决于测量方法。

（√）

21、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。

（×）

22、供电电压过低、过高，波动过大；电源相序不正确或三相输入电压的不平衡；环境温度过高；有害气体、潮气、粉尘授入；外来振动和干扰等引起的故障属于数控机床自身故障。

（×）

23、故障信息一般以“报警显示”的形式在CRT进行显示，报警显示的内容与数控系统的不同无关。

（×）

24、将数控机床的各个独立部分分一次同时修理，分为若干层，每次修理其中一部分，依次进行的修理方法叫分部修理法。

（√）

25、维修人员应具备较高的素质要求：

专业知识面广、经过良好的技术培训、熟悉数控机床结构。

（√）

1、与ＰＬＣ有关的故障检测思路和方法有哪些？

答：

（1）、根据故障信号诊断故障；

（2）、根据动作顺序诊断故障；

（3）、根据控制对象原理诊断故障；

（4）、根据PLC的I/O状态诊断故障；

（5）、通过梯形图诊断故障；

（6）、动态跟踪梯形图诊断故障。

2、数控机床安装调试时进行参数设定的目的是什么？

答案：

设定系统参数，包括设定PC（PLC）参数的目的，是当数控装置与机床连接时，能使机床具有最佳的工作性能。

3、主轴为何需要“准停”？

如何实现“准停”？

答：

主轴准停功能又称主轴定向功能，即当主轴停止时，控制其停于固定的位置，这是自动换刀所必须的功能。

主轴准停可分为机械准停与电气准停:

机械准停:

端面螺旋凸轮准停装置。

电气准停：

磁传感器主轴准停；编码器型主轴准停；数控系统控制准停。

4、数控机床安装、调试过程有那些工作内容？

答案：

机床的初就位和组装、数控系统的连接和调整、通电试车、机床精度和功能的调试、机床试运行。

5、引起数控机床主轴伺服系统过载报警的原因有哪些？

答：

过程中，切削量过大、主轴正反转频繁、主轴电机冷却系统不良、主轴电机内部电机风扇损坏、主轴电动机与主轴驱动装置之间的连线断开或接触不良等。

6、机床通电操作的两种方式是什么？

在通电试车时为以防万一，应做好什么的准备？

答案：

机床通电操作可以是一次同时接通个部分电源全面供电，或各个部分分别供电，然后再作总供电试验。

在数控系统与机床联机通电试车时，为了以防万一，应在接通电源的同时，作好按压急停按钮的准备，一边随时切断电源。

7、机床维修拆卸前应做好的主要准备工作有哪些？

答案：

拆卸前应做好工作场地清理、情节工作和拆卸工具及资料的准备工作，然后进行拆卸操作。

8.简述故障诊断的原则？

答案：

⑴先外后内：

采用望、听、嗅、问、摸等方法由外向内逐一检查；

⑵先机械后电气：

机械故障较易观察，而数控系统故障的诊断则难度较大；

⑶先静后动：

维修人员要做到先静后动，对机床故障也要先静后动；

⑷先公用后专用：

先解决主要的矛盾，再解决局部的、次要的矛盾；

⑸先简单后复杂；

⑹先一般后特殊：

在排除某一故障时，先考虑最常见的可能的原因，再分析很少发生的特殊原因。

9.直齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点？

答案：

⑴偏心套调整法：

简单，但齿轮磨损后不能自动消除间隙。

⑵轴向垫片调整法：

结构简单，但齿轮磨损后不能自动消除间隙。

⑶双薄片齿轮错齿调整法：

①周向拉簧式：

弹簧拉力不能调节

②可调拉簧式：

弹簧拉力可以调节

10、数控机床中的抗干扰的措施有哪些？

答：

1）减少供电线路的干扰

2）减少机床电气控制中的干扰

3）屏蔽技术

4）保证良好接地

11、何谓故障，何谓故障诊断

故障—数控机床全部或部分丧失原有的功能。

故障诊断—故障诊断是指在一定工作环境下查明导致设备某种功能失调的原因或性质，判断劣化状态发生的部位或部件，预测状态劣化的发展趋势等，并采取有效措施消除和避免故障造成的不利影响，它是故障状态检测、故障模式识别及故障程度预测的总称。

.简述故障诊断的原则？

答案：

⑴先外后内：

采用望、听、嗅、问、摸等方法由外向内逐一检查；

⑵先机械后电气：

机械故障较易观察，而数控系统故障的诊断则难度较大；

⑶先静后动：

维修人员要做到先静后动，对机床故障也要先静后动；

⑷先公用后专用：

先解决主要的矛盾，再解决局部的、次要的矛盾；

⑸先简单后复杂；

⑹先一般后特殊：

在排除某一故障时，先考虑最常见的可能的原因，再分析很少发生的特殊原因。

12.直齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点？

答案：

⑴偏心套调整法：

简单，但齿轮磨损后不能自动消除间隙。

⑵轴向垫片调整法：

结构简单，但齿轮磨损后不能自动消除间隙。

⑶双薄片齿轮错齿调整法：

①周向拉簧式：

弹簧拉力不能调节

②可调拉簧式：

弹簧拉力可以调节

13、数控机床中的抗干扰的措施有哪些？

答：

1）减少供电线路的干扰

2）减少机床电气控制中的干扰

3）屏蔽技术

4）保证良好接地

14、何谓故障，何谓故障诊断

故障—数控机床全部或部分丧失原有的功能。

故障诊断—故障诊断是指在一定工作环境下查明导致设备某种功能失调的原因或性质，判断劣化状态发生的部位或部件，预测状态劣化的发展趋势等，并采取有效措施消除和避免故障造成的不利影响，它是故障状态检测、故障模式识别及故障程度预测的总称。

1、某德国产配备SINUMERIK3数控系统，在回参考点时，出现Z轴找不到参考点的故障。

简述诊断思路并提出维修方法。

答：

观察回参考点过程，发现Z轴运动压到零点开关后，能减速反向运动，直到压到极限开关，说明回参考点过程正常，零点开关没有问题。

另外，回参考点时CNC显示Z轴的数值正常变化，由此判定编码器的零标志有问题，用示波器测试波形，没有发现零标志位脉冲，可以确定是编码器问题。

清除其中的油并将其清洗干净后重新密封，故障消除。

2、试分析数控机床主轴箱工作时噪声大的原因和排除方法？

原因

排除方法

1主轴部件动平衡不好

重做动平衡

2齿轮啮合间隔不均匀或严重损伤

调整间隔或更换齿轮

3轴承损坏或传动轴弯曲

修复或更换轴承,校直传动轴

4传动带长度不一或过松

调整或更换传动带

5齿轮精度差

更换齿轮

6润滑不良

调整润滑油量,保持主轴箱的清洁度

3、简述如图加工中心主轴部件刀具自动夹紧机构的工作原理。

答：

机床执行换刀指令后，机械手从主轴拔刀时，主轴需要松开刀具。

这时液压缸上腔通过压力油，活塞推动拉杆向下移动，使蝶形弹簧压缩，钢球进入主轴锥孔上端的槽内，刀柄尾部的拉钉（拉紧刀具用）被松开，机械手拔刀。

之后，压缩空气进入活塞和拉杆的中孔，吹净主轴锥孔，为装入新刀具做好准备。

当机械手将下一把刀具插入主轴后，液压缸上腔无油压，在蝶形弹簧和弹簧11的恢复力下，使拉杆、钢球和活塞退回到图示位置，即碟形弹簧通过拉杆和钢球拉紧刀柄尾部的拉钉，使刀具被夹紧。

4.数控机床的开机调试顺序是怎样的？

精度和功能调整需要注意哪些问题？

答：

第1步：

机床电器检测

第2步：

CNC电箱检查

第3步：

接线质量的检测

第4步：

电磁阀检查

第5步：

限位开关检测

第6步：

操作面板上按钮及开关检查

第7步：

地线检查

第8步：

电源相序检查

第9步：

接通机床总电源

第10步：

测量强电各部分电压

第11步：

观察有无漏油现象

第12步：

接通CNC电箱的电源

第13步：

检查CNC电箱各级电压

第14步：

核对MDI参数

第15步：

各坐标点动正反操作

第16步：

回零操作实验

第17步：

手动变速实验

第18步：

手动导轨润滑实验

第19步：

快进实验

第20步：

MDI主轴变挡方式实验

第21步：

选刀实验

第22步：

功能实验

第23步：

切螺纹功能实验

第24步：

循环功能

第25步：

编辑功能（EDIT）实验

第26步：

自动功能检验

第27步：

外围设备的PPR实验

第28步：

外围设备的READER输入实验

对于小型数控机床，整体刚性好，对地基要求也不高，机床到位安装后就可接通电源，调整机床床身水平，随后就可通电试运行，进行检查验收。

为了机床工作稳定可靠，对大中型设备或加工中心，不仅需要调水平，还需对一些部件进行精确的调整。

调整内容主要就有以下几项。

（1）在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫铁精调床身的水平，找正水平后移动床身的各运动部件（立柱、溜板和工作台等）观察各坐标全行程内机床的水平变化，并相应调整机床几何精度，普通机床，水平仪读数不超过0.04/1000mm，高精度机床，水平仪读数不超过0.02/1000mm。

在调整时，主要以调整垫铁为主，必要时可稍微改变导轨上的镶条和预紧滚轮等。

一般来说，只要机床质量稳定，通过上述调整可将机床调整到出厂精度。

（2）调整机械手与主轴、刀库的相对位置。

（3）带APC交换工作台的机床要把工作台运动到交换位置，调整托盘站与交换台面的校对位置，达到工作台自动交换时动作平稳、可靠、正确，然后在工作台面上装上70%~80%的允许负载，进行多次自动交换动作，达到正确无误后紧固各有关螺钉。

（4）仔细检查数控系统和PLC装置中参数设定值是否符合随机资料中规定数据，然后实验各主要操作功能、安全措施、常用指令执行情况等。

（5）检查辅助功能及附件的正常工作，例如机床的照明灯、冷却防护罩和各种护板是否完整；冷却液箱中是否加满冷却液，实验喷管是否能正常喷出冷却液；在用冷却防护罩条件下冷却液是否外漏；排屑器能否正确工作；机床主轴箱的恒温油箱能否起作用等。

5.滚珠丝杠螺母副的循环方式有哪几种？

为何要预紧，预紧的方法有哪些？

答：

循环方式有2种：

内循环和外循环。

为了保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚度，必须消除滚珠丝杠螺母副轴向间隙。

消除间隙的方法常采用双螺母结构，利用两个螺母的相对轴向位移，使两上滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上，用这种方法预紧消除轴向间隙时，应注意预紧力不宜过大。

预紧力过大会使空载力矩增加，从而降低传动效率，缩短使用寿命。

对于滚珠丝杠螺母副，为保证传动精度及刚度，除消除传动间隙外，还要求预紧。

预紧力计算公式为：

Fv=1/3Fmax，Fmax为轴向最大工作载荷。

（1）双螺母消隙：

1）垫片调隙式；2）螺纹调隙式；3）齿差调隙式。

（2）单螺母消隙：

1）单螺母变位螺距预加负荷；2）单螺母螺钉预紧。

6、换刀故障的维修

故障现象：

一台数控铣床发生打刀事故，按急停按钮后，换上新刀，但工作台不旋转。

分析及处理过程：

通过PLC梯形图分析，发现其换刀过程不正确，计算机认为换刀过程没有结束，不能进行其他操作。

因此，按正确程序重新换刀后，机床恢复正常。

7、电动机联轴器松动的故障维修

故障现象：

一台数控车床，加工零件时，常出现径向尺寸忽大忽小的故障。

分析及处理过程：

检查控制系统及加工程序均正常，然后检查传动链中电动机与丝杠的联接处，发现电动机联轴器紧固螺钉松动，使得电动机轴与丝杠产生相对运动。

由于半闭环系统的位置检测器件在电动机侧，丝杠的实际转动量无法检测，从而导致零件尺寸不稳定：

紧固电动机联轴器后故障消除。

8、主轴出现噪声的故障维修

故障现象：

主轴噪声较大，主轴无载荷情况下，负载表指示超过40%。

分析诊断：

首先检查主轴参数设定，包括放大器型号、电动机型号及伺服增益等，在确认无误后，则将检查重点放在机械侧。

发现主轴轴承损坏，经更换轴承后，在脱开机械侧的情况下检查主轴电动机旋转情况，发现负载表指示已正常但仍有噪声。

随后，讲主轴参数00号设定为1，即让主轴驱动系统开环运行，结果噪声消失，说明速度检测元件有问题。

经检查发现安装不正，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能正常工作。

2、根据下面的原理图，简述加工中心机械手的自动换刀过程。

答案要点：

A抓刀B带刀旋转抓主轴刀具C拔刀D交换刀的位置E装刀F松开刀具回到原始位置