天津广播电视大学数控技术专业 《数控机床故障诊断与维修》课程期末考试试题参考答案 一、判断题： 1. √ 2. √ 3.× 4.× 5. 二、填空题 1. (1)硬件报警 (2)软件报警 2. (1) 集约型 3. (1)太高 (2)开口过大 4. (1)有用 (2)噪声 (3) 噪声 5.(1) 中央处理器(2) 存储器 三、名词解释： 1、参数检查法： 答：数控系统的参数是经过一系列试验、调整而获得的重要数据。参数通常是存放在由电 池供电的存储器RAM中，一旦电池电压不足或系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失 或混乱，从而使系统不能正常工作。当机床长期闲置或无故出现不正常现象或有故障而无 报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。 2.电磁波干扰： 答：电火花和中、高频电加热设备的电源都会产生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的 数控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控机床的正常工作。 3.远程诊断： 答：数控机床远程故障诊断系统也称为设备远程通信系统，是通过设备诊断技术和计算机 网络技术相结合，由现场监测仪器在线监测设备运行状况，采集状态参数，并传送到远程 故障诊断中心。由远程诊断中心的专家或诊断系统进行诊断，并及时给出相应的解决方案， 对现场设备及时进行维护，保证设备的正常运行，将故障时间降到最小。 4.随机性故障： 答：通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。有的文献上 称此为“软故障”。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次，因此，随 机故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难的多。一般而言，这类故障的发生通常与安 装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等 因素有关。 5.秘密级参数： 答：这类参数在CNC生产厂家的资料中没有说明，只是给设置好而己。数控机床的用户从 第1页（共4页）
第1页（共 4 页） 天津广播电视大学数控技术专业 《数控机床故障诊断与维修》课程期末考试试题参考答案 一、判断题： 1． √ 2． √ 3． × 4． × 5． × 二、填空题 1． （1） 硬件报警 （2） 软件报警 2． （1） 集约型 3． （1） 太高 （2） 开口过大 4． （1） 有用 （2） 噪声 （3） 噪声 5． （1） 中央处理器 （2） 存储器 三、名词解释： 1、参数检查法： 答：数控系统的参数是经过一系列试验、调整而获得的重要数据。参数通常是存放在由电 池供电的存储器 RAM 中，一旦电池电压不足或系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失 或混乱，从而使系统不能正常工作。当机床长期闲置或无故出现不正常现象或有故障而无 报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。 2．电磁波干扰： 答：电火花和中、高频电加热设备的电源都会产生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的 数控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控机床的正常工作。 3．远程诊断： 答：数控机床远程故障诊断系统也称为设备远程通信系统，是通过设备诊断技术和计算机 网络技术相结合，由现场监测仪器在线监测设备运行状况，采集状态参数，并传送到远程 故障诊断中心。由远程诊断中心的专家或诊断系统进行诊断，并及时给出相应的解决方案， 对现场设备及时进行维护，保证设备的正常运行，将故障时间降到最小。 4．随机性故障： 答：通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障。有的文献上 称此为“软故障”。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次，因此，随 机故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难的多。一般而言，这类故障的发生通常与安 装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等 因素有关。 5．秘密级参数： 答：这类参数在 CNC 生产厂家的资料中没有说明，只是给设置好而已。数控机床的用户从
资料上根本了解不到它的含义和作用，一旦这类参数出了问题，机床并不报警，但机床的 功能会产生很大的变化，甚至不能正常工作，给用户带来很大麻烦。 四、简答题 1、数控机床对维修人员的素质提出了哪些要求？ 答：(1)专业知识面广。具有中专以上文化程度，掌握或了解计算机原理、电子技术、电 工原理、自动控制与电力拖动、检测技术、机械传动及机械加工工艺方面的基础知识。既 要懂电、又要懂机。电包括强电和弱电；机包括机械、液压和气动技术。维修人员还必须 经过数控技术方面的专门学习和培训，掌握数字控制、伺服驱动及PLC的工作原理，懂得 NC和PLC编程。 (2)具有专业英语阅读能力。数控系统的操作面板、CRT显示屏以及随机技术手册大都用 英文表示，不懂英文就无法阅读这些重要的技术资料，无法通过人机对话，操作数控系统， 甚至不能识别报警提示的含义。对照英文查字典翻译资料，虽可解决一些问题，但会延长 宝贵的停机修理时间。所以，一个称职的数控维修人员必须努力培养自己的英语阅读能力。 (3)勤于学习，善于分析。数控维修人员应该是一个勤于学习的人，他们不仅要有较广 的知识面， 而且需要对数控系统有深入的了解。 (4)有较强的动手能力和实验技能。数控系统的维修离不开实际操作，维修人员应能够 对数控系统 进行操作，查看报警信息，检查、修改参数，调用自诊断功能，进行PLC接口检查；应会 编制简单的典型加工程序，对机床进行手动和试运行操作：应会使用维修必需的工具等。 2、数控机床开机、调试28步中通电前的外观检查包括那些内容？ 答：1)机床电器检查。 2)CNC电箱检查。 3)接线质量检查。 4)电磁阀检查。 5)限位开关检查。 6)操作面板上按钮及开关检查。 7)地线检查。 8)电源相序检查。 3、列出4种以上的主传动故障，并写出排除方法。 答：1)加工精度达不到要求。可能是机床在运输过程中受到冲击，应检查对机床精度有 影响的各部位，特别是导轨副，按出厂精度要求重新调整或修复；也可能因安装不牢固、 安装精度低或有变化引起，应重新调平、紧固。 2)主轴无变速。电器变挡信号是否输出，可组织技术人员检查处理：压力是否足够，需 检查并调整威力：变挡液压缸研损或卡死，应修去毛刺和研伤，清洗后重装；变挡电磁阀 卡死，需检查并清洗电磁阀；变挡液压缸拨叉脱落，可修复或更换；变挡液压缸窜油或内 泄，需更换密封圈；变挡复合开关失灵，就更换新开关。 3)液压变速时，齿轮推不到位。一般是主轴箱内拨叉磨损，可选用球墨铸铁作拨叉材料： 或者在每个垂直滑移齿轮下方安装塔簧作为辅助平衡装置，以减轻对拨叉的压力：亦可调 整活塞的行程，使之与滑移齿轮的定位相协调：如果是拨叉损坏，应予以更换。 4)主轴不转动。主轴转动指令是否输出，应组织技术人员检查处理：保护开关没压合或 失灵，可检修压合开并或更换：卡盘未夹紧工件，需调整或修理卡盘：变挡复合开关损坏， 应更换复合开关；变挡电磁阀体内泄漏，可修复或更换电磁阀。 第2页（共4页）
第2页（共 4 页） 资料上根本了解不到它的含义和作用，一旦这类参数出了问题，机床并不报警，但机床的 功能会产生很大的变化，甚至不能正常工作，给用户带来很大麻烦。 四、简答题 1、数控机床对维修人员的素质提出了哪些要求？ 答：（1）专业知识面广。具有中专以上文化程度，掌握或了解计算机原理、电子技术、电 工原理、自动控制与电力拖动、检测技术、机械传动及机械加工工艺方面的基础知识。既 要懂电、又要懂机。电包括强电和弱电；机包括机械、液压和气动技术。维修人员还必须 经过数控技术方面的专门学习和培训，掌握数字控制、伺服驱动及 PLC 的工作原理，懂得 NC 和 PLC 编程。 （2）具有专业英语阅读能力。数控系统的操作面板、CRT 显示屏以及随机技术手册大都用 英文表示，不懂英文就无法阅读这些重要的技术资料，无法通过人机对话，操作数控系统， 甚至不能识别报警提示的含义。对照英文查字典翻译资料，虽可解决一些问题，但会延长 宝贵的停机修理时间。所以，一个称职的数控维修人员必须努力培养自己的英语阅读能力。 （3） 勤于学习，善于分析。数控维修人员应该是一个勤于学习的人，他们不仅要有较广 的知识面， 而且需要对数控系统有深入的了解。 （4） 有较强的动手能力和实验技能。数控系统的维修离不开实际操作，维修人员应能够 对数控系统 进行操作，查看报警信息，检查、修改参数，调用自诊断功能，进行 PLC 接口检查；应会 编制简单的典型加工程序，对机床进行手动和试运行操作；应会使用维修必需的工具等。 2、数控机床开机、调试 28 步中通电前的外观检查包括那些内容？ 答：1）机床电器检查。 2）CNC 电箱检查。 3）接线质量检查。 4）电磁阀检查。 5）限位开关检查。 6）操作面板上按钮及开关检查。 7）地线检查。 8）电源相序检查。 3、列出 4 种以上的主传动故障，并写出排除方法。 答：1）加工精度达不到要求。可能是机床在运输过程中受到冲击，应检查对机床精度有 影响的各部位，特别是导轨副，按出厂精度要求重新调整或修复；也可能因安装不牢固、 安装精度低或有变化引起，应重新调平、紧固。 2）主轴无变速。电器变挡信号是否输出，可组织技术人员检查处理；压力是否足够，需 检查并调整威力；变挡液压缸研损或卡死，应修去毛刺和研伤，清洗后重装；变挡电磁阀 卡死，需检查并清洗电磁阀；变挡液压缸拨叉脱落，可修复或更换；变挡液压缸窜油或内 泄，需更换密封圈；变挡复合开关失灵，就更换新开关。 3）液压变速时，齿轮推不到位。一般是主轴箱内拨叉磨损，可选用球墨铸铁作拨叉材料； 或者在每个垂直滑移齿轮下方安装塔簧作为辅助平衡装置，以减轻对拨叉的压力；亦可调 整活塞的行程，使之与滑移齿轮的定位相协调；如果是拨叉损坏，应予以更换。 4）主轴不转动。主轴转动指令是否输出，应组织技术人员检查处理；保护开关没压合或 失灵，可检修压合开并或更换；卡盘未夹紧工件，需调整或修理卡盘；变挡复合开关损坏， 应更换复合开关；变挡电磁阀体内泄漏，可修复或更换电磁阀
4、直流主轴伺服系统的日常维护包括哪些内容？ 1)伺服系统启动前的检查应该按以下步骤进行：检查伺服单元的电动机的信号线、动力 线等连接是否正确、是否松动以及绝缘是否良好：强电柜和电动机是否可靠接地：电动机 电刷的安装是否牢靠，电动机安装螺栓是否完全拧紧等。 2)使用时的检查事项：运行时强电柜门需关闭：速度指令值与电动机转速要保持一致， 负载转矩指示不能太大：电动机没有异常振动和噪声：轴承温度无急剧上升的现象：电刷 上无显著的火花发生痕迹等。 3)日常维护项目：强电柜的空气过滤器每月清扫一次；强电柜及伺服单元的冷却风扇每 两年检查一次：每天检查电动机的旋转速度、异常振动、异常声音、通风状态、轴承温度、 机壳温度、异常臭味等：每月进行主轴电动机电刷及换向器的清理和检查；每隔半年需检 查测速发电机和轴承，并做热管冷却部分的清理和绝缘电阻的测量。 5、数控机床改造的原则是什么？ 答：1)要从实际出发，按照生产工艺要求，针对生产中的薄弱环节，采用不同的新技术， 以企业的产品更新换代、发现品种、提高产品质量为目标，结合机床在生产过程中所处的 位置及其技术状况，来决定哪些机床必须改造以及怎样改造。 2)采用的技术要先进适用。机床的种类很多。出于生产工艺和生产批量不同，机床的技 术状况不一样，采取的技术标准应有高有低，要讲究实用，不要盲目追求高指标更不能为 改造而改造。 3)制订技术改造方案时，采用的新技术一定要有充分把握。它必须经实践证明是可行的， 经技术论证适用于改造机床。 4)要有实实在在的经济效益。制订机床技术改造方案时，要进行曲可行性分析，综合考 虑投入的人力、物力、财力和创造效益，尽可能缩短改造周期，才有可能取得较好的经济 效果。力求以较少的投入获得较大的效益。 第3页（共4页）
第3页（共 4 页） 4、直流主轴伺服系统的日常维护包括哪些内容？ 1）伺服系统启动前的检查应该按以下步骤进行：检查伺服单元的电动机的信号线、动力 线等连接是否正确、是否松动以及绝缘是否良好；强电柜和电动机是否可靠接地；电动机 电刷的安装是否牢靠，电动机安装螺栓是否完全拧紧等。 2）使用时的检查事项：运行时强电柜门需关闭；速度指令值与电动机转速要保持一致， 负载转矩指示不能太大；电动机没有异常振动和噪声；轴承温度无急剧上升的现象；电刷 上无显著的火花发生痕迹等。 3）日常维护项目：强电柜的空气过滤器每月清扫一次；强电柜及伺服单元的冷却风扇每 两年检查一次；每天检查电动机的旋转速度、异常振动、异常声音、通风状态、轴承温度、 机壳温度、异常臭味等；每月进行主轴电动机电刷及换向器的清理和检查；每隔半年需检 查测速发电机和轴承，并做热管冷却部分的清理和绝缘电阻的测量。 5、数控机床改造的原则是什么？ 答：1）要从实际出发，按照生产工艺要求，针对生产中的薄弱环节，采用不同的新技术， 以企业的产品更新换代、发现品种、提高产品质量为目标，结合机床在生产过程中所处的 位置及其技术状况，来决定哪些机床必须改造以及怎样改造。 2）采用的技术要先进适用。机床的种类很多。出于生产工艺和生产批量不同，机床的技 术状况不一样，采取的技术标准应有高有低，要讲究实用，不要盲目追求高指标更不能为 改造而改造。 3）制订技术改造方案时，采用的新技术一定要有充分把握。它必须经实践证明是可行的， 经技术论证适用于改造机床。 4）要有实实在在的经济效益。制订机床技术改造方案时，要进行曲可行性分析，综合考 虑投入的人力、物力、财力和创造效益，尽可能缩短改造周期，才有可能取得较好的经济 效果。力求以较少的投入获得较大的效益