第一篇：底盘故障诊断与维修
汽车底盘的故障诊断与维修毕业论文
江西现代职业技术学院毕业论文
论文题目：
学生姓名：
学号： 580402110311
班级： 11
所属分院：
指导老师：
汽车底盘传动系统故障排除 占昌旭 上海大众定向班
机械学院
秦航老师
目 录
一.传动系---------------------2 1.1传动系故障----------------2 1.2离合器及故障诊断--------3 1.2.1离合器概述 -----------3 1.2.2离合器常见故障和诊断 -------5 1.3变速器-----------------------7 1.3.1变速器概述 ------------7 1.3.2变速器常见故障和诊断-13 1.3.3变速器零件的维修----14 1.4万向传动装置-------------16 1.4.1万向传动装置的概述---------16 1.4.2 万向传动装置的故障和诊断16 1.5驱动桥--------------------20 1.5.1驱动桥的概述---------18 1.5.2驱动桥故障和诊断---22 1.6传动系游系角度增大----24 二.传动系故障诊断实例分析------25 三.结论-------------------26 四.致谢-------------------------27 五.参考文献-------------------28
- 13.2离合器及故障诊断
3.2.1离合器概述
1.离合器的功用
离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用为：
(1)使汽车平稳起步。
(2)中断给传动系的动力，配合换档。
(3)防止传动系过载。
2.离合器的工作原理
离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。
目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。
发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。
摩擦离合器应能满足以下基本要求：
(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。
(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。
- 3 3.2.2离合器常见故障和诊断 1)分离不彻底
现象：发动机怠速运转，踩下离合器踏板，原地挂档有齿轮撞击声，且难以挂入，情况严重时，会导致发动机熄火。 产生原因及排除方法：
离合器自由行程过大，当踩下踏板时不能使膜片弹簧充分压缩，排除方法是进行调整;从动盘正反面装错，造成从动盘仍与飞轮有摩擦，排除方法是重新装配;从动盘翘曲变形，使从动盘与飞轮或压盘仍有摩擦，排除方法是进行校正从动盘;从动盘花键毂在变速器一轴(输入轴)上移动不灵活，造成从动盘与压盘或飞轮仍有摩擦，使离合器分离不彻底，排除方法是更换从动盘。 (2)起步发抖
现象：起步时，离合器不能平稳结合，而产生抖动。
产生原因及排除方法：
从动盘的钢片或压盘发生翘曲，变形造成从动盘不能正常与飞轮或压盘接合，排除方法是更换从动盘或压盘;
飞轮与从动盘的接触面偏摆，造成飞轮与从动盘不正常接触，排除方法，修复飞轮;从动盘上缓冲片或减震弹簧折断，造成从动盘不正常工作，排除方法是更换从动盘;从动盘上铆钉松动或露出，造成铆钉与飞轮或压盘接触，排除方法是更换从动盘;
压盘总成与飞轮的固定螺栓松动，造成从动盘与压盘不正常接触，排除方法是紧固螺栓。
- 5与其导管之间有油污、灰尘或分离轴承回位弹簧与离合器踏板回位弹簧疲劳、折断、脱落，造成分离轴承回位不佳。排除方法是清洗更换损坏零件;从动盘减震弹簧退火、疲劳或折断。排除方法是更换从动盘。
3.3变速器 3.3.1变速器概述
1.自动变速器的发展及其优越性
自动变速器是汽车上一个高科技的机电一体化产品。随着电子技术、计算机技术、液压控制技术的综合发展，汽车自动变速器的控制技术也由全液压式(AT)发展到电控式(ECT)。新型的电控式自动变速器已应用智能计算机和脉宽调制式压力阀，大大地改善了自动变速器的性能。而且，在引擎控制计算机和自动变速器控制计算机之间进行通讯和联合控制，使整车的控制性能大为提高。与此同时，自动变速器在内燃机车、工程机械、船舶等方面也得到了广泛地应用。它的优越性主要体现在以下几个方面：
(1). 操作简单、省力，提高了运行安全性和乘坐地平稳性 安装了自动变速器的汽车取消了离合器踏板。在变速过程中，通过变速杆选择了换档范围以后，在一般情况下，就不在需要任何换檔动作。
手动换档：驾驶员根据路况，操纵换档杆，通过滑移齿轮达到换档目的。
自动换档：计算机或自动控制系统，接受各种传感器的数值，根
- 73.自动变速器的分类 1)、按变速形式分
可分为有级变速器与无级变速器两种
有级变速器是具有有限几个定值传动比(一般有3～5个前进挡和一个倒挡)的变速器。无级变速器是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器，无级变速器目前在汽车上应用已逐步增多。
2)、按无级变矩的种类分
(1)液力变矩器自动变速器 就是在液力变矩器后面装一个齿轮变速系统 。
(2)机械式自动变速器
它是由离合器和依据车速、油门开度改变,V型带轮的作用半径而实现无级变速的
(3)“电动轮”无级变速
它取消了机械传动中的传统机构，而代之以电流输至电动机，以驱动和电动机装成一体的车轮。
3)、按自动变速器前进挡的挡位数不同分
自动变速器按前进挡的档位数不同，可分为2个前进挡、3个前进挡、4个前进挡三种。早期的自动变速器通常为2个前进挡或3个前进挡。这两种自动变速器都没有超速挡，其最高挡为直接挡。新型轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡，即设有超速挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于设有超速挡，大大改善了汽车的燃油经济性。
4)、按齿轮变速器的类型分
自动变速器按齿轮变速器的类型不同，可分为普通齿轮式和行星
- 91)、液力变矩器
液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。
2)、变速齿轮机构
自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。
变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。 行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮(也称中心轮)、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。
换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器
- 11器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。
5)、换挡操纵机构
自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。
3.3.2变速器常见故障和诊断
1、变速器异响
1)空档发响
(1)现象： 发动机低速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下离合器板时响声消失。
(2)原因： ①变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器壳变形。 ②第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。 ③变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。 ④常啮齿轮未成对更换，啮合不良。 ⑤轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大。 ⑥ 拔叉与接合套间隙过大。
2)挂挡后发响
(1)现象 ： 变速器挂入档位后发响,且车速越高声响越大。. (2)原因 ：①轴的弯曲变形，花键与滑动齿轮毂配合松旷。 ②
- 13超过齿长的 15 %应更换;啮合面应在齿高中部，接触面积应大于齿轮工作面的 60 %;各部分间隙应符合规定。
2、轴的检修
常见损伤：磨损、变形、破裂。检修：用百分表测量弯曲变形，超标更换;用千分尺检查轴颈磨损程度，超标可焊修、镀铬或更换;轴上定位凹槽磨损、轴齿、花键齿损伤超标应更换。
3、同步器检修
1)锁环式同步器的检修
常见损伤：各部分的磨损。检修：用厚薄规测量锁环和换档齿轮端面间的间隙，超限应更换; 滑块、接合套与花键齿磨损应更换。
2)锁销式同步器的检修
常见损伤：锥盘变形和各部分磨损。 检修：锥环的螺纹槽磨损深度小于 0.1 mm时应更换同步器总成。
4、 变速器壳体的检修
常见损伤：变形、裂纹，销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。 检修：对于不大的裂纹可粘结或焊修，重要部位裂纹应更换;变形应检查两轴的轴线间的距离、平行度，上孔轴线与上平面的距离，前后两端面的平面度，平面变形可刨、铣、锉、铲修复，孔可镗削、镶套、刷镀修复;螺纹损伤超过 2 牙可换加粗螺栓或焊补后重新钻孔。
5、 盖的检修
常见损伤：裂纹、变形、拨叉轴孔磨损。 检修：同壳体。
6、 轴承的检修
- 15传动轴异响及振抖主要表现在：在万向节与伸缩节及中间支承部分技术状况良好的情况下，传动轴在中、高速行驶时出现异响，且车速越高，响声越大。严重时车身及方向盘发出振抖，甚至握方向盘的手有麻木感，若此时脱挡滑行，则振抖更为强烈。导致这种现象的原因主要有：
(1)、传动轴弯曲、轴管凹陷、传动轴装配时未将标记对正或传动轴万向节叉和花键轴与轴管焊接时歪斜，破坏了原件的动平衡。
(2)、传动轴上的平衡片失落或原件未进行动平衡补偿。 (3)、装配时，同一传动轴两个万向节叉不在同一平面。 (4)、中间支承橡胶圆环磨损、松旷、紧固方法不当，或吊架固定螺栓及万向节凸缘盘连接螺栓松动，使传动轴位置发生偏斜。
(5)、传动轴花键轴与套管叉的花键磨损过甚，间隙过大。
诊断传动轴异响及振抖的方法是：
(1)、首先检查中间支承吊架螺栓、万向节凸缘盘连接螺栓是否松动，视情况预以紧固。
(2)、如果响声非以上原因造成，则检查传动轴油管是否有磕碰凹陷，平衡片是否失落。平衡片的失落需要在原焊点位置重新焊接相似的平衡片。如果传动轴管有明显凹陷使传动轴本身失去平衡，应将花键轴和万向节叉在车床上切下，在轴管中穿入一根比轴管内径细的心轴，在凹陷处垫上型锤敲击修复。然后将切下的花键轴和万向节叉焊回原位。为了保证质量，施焊时，应将轴管放在专用架上，先在圆周对称点焊数点，然后校正其偏摆量，经校正后再沿圆周焊复。焊完
- 17(1)、停车后，先向中间支承内注入润滑油，如果试车响声消失，则响声系轴承缺油造成。
(2)、如果响声仍未消失，则可停车后松开夹紧圆环的所有紧固螺钉，待传动轴转动若于圈后再重新拧紧。同时对中间支承轴承与车架连接螺栓(母)松动的，给予紧固。
(3)、如果试车响声仍未消失，则要解体中间支承部分，根据橡胶圆环、轴承、轴颈等磨损情况予以调整、维修，视情况更换新零件。同时要对车架的变形情况作以检修。
3.万向节和伸缩节异响
万向节和伸缩节异响主要表现在：汽车起步或车速突然改变时，传动装置发出“嘎”一声;当汽车缓车时，响声更为明显，发出“呱啦、呱啦"的响声。
导致万向节和伸缩节异响的主要原因有：
(1)、由于长期缺少润滑油，引起万向节轴颈磨损，轴承磨损或损坏，造成松旷，使万向节游动角度过大。
(2)、连接件的固定螺栓松动，包括万向节凸缘盘连接螺栓松动。 (3)、伸缩节花键副因磨损过甚，或传动轴过短以致花键啮合长度不足，导向作用差，造成松旷。
(4)、车辆经常用高速挡走低速，行驶中车体本身发生抖动对万向节和伸缩节造成可损坏性的冲击。
(5)、变速器第二轴、中间传动轴及主减速锥齿轮的花键轴与凸缘花键槽磨损过甚。
- 19成。它的作用是将万向传动装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮。
驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是：①将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速胎、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩;②通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向;③通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。④通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用。
驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥;当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥;后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。
2.主减速器功用及分类 1)主减速器功用
①将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。 ② 在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速。 ③ 对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90°。 2)主减速器分类
按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动设置
- 21面变形或加工粗糙;⑤结合平面处密封垫片太薄、硬化或损坏;⑥两接合平面的紧固螺钉松动或螺钉上紧方法不符合要求;⑦通气孔堵塞;⑧桥壳有铸造缺陷或裂纹。
2)过热：
(1)现象：汽车行驶一定里程后，用手触试驱动桥壳中部，有无法忍受的烫手感觉。
(2)原因：①齿轮油不足、变质或牌号不符合要求;②锥形滚动轴承调整过紧;③主传动器一对锥形齿轮啮合间隙调整过小;④差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太小;⑤油封过紧;⑥止推垫片与主传动器从动齿轮背面间隙太小。
3)异响：
(1)现象：汽车挂档行驶时驱动桥发出较大响声，而当滑行或低速行驶时响声减弱或消失;汽车行驶、滑行时驱动桥均发出较大响声;汽车转弯行驶时驱动桥发出较大响声，而直线行驶时响声减弱或消失;汽车起步或突然改变车速时，驱动桥发出“抗”的一声;汽车缓车时驱动桥发出“格啦、格啦”的撞击声。
(2)原因：①滚动轴承损伤、严重磨损或过于松旷;②主传动器一对锥形齿轮严重磨损、轮齿变形、轮齿断裂、齿面损伤、啮合面调整不当、啮合间隙太大或太小、啮合间隙不匀或未成对更换齿轮等;③主传动器从动齿轮变形或连接松动;④主传动器主动齿轮凸缘盘紧固螺母松动; ⑤主传动器壳体或差速器壳体变形;⑥差速器壳与十字轴配合松旷;⑦行星齿轮孔与十字轴配合松旷;⑧行星齿轮与半轴
- 23档上，松开驻车制动，离合器处在结合状态下，然后在车下用手将变速器的输出轴或其上的驻车制动盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角，即为在该档下从离合器至变速器输出端的游动角度。依次挂入每一档，可获得各档的这一游动角度。
(2)万向传动装置游动角度的检查：支起驱动桥，拉紧驻车制动，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为万向传动装置的游动角度。
(3)驱动桥游动角度的检查：松开驻车制动，变速器置空档位置，驱动轮着地或处于制动状态，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为驱动桥的游动角度。
上述三段游动角度之和即为传动系的游动角度。
三.汽车传动系统故障实例分析 高尔夫轿车自动变速器故障检修
故障现象：一辆03款高尔夫轿车搭载01M自动变速器，行驶里程为50000km，冷车正常，热车升挡延迟，当发动机转速升至2800r/min时，才勉强升入2挡;升至3600r/min时，方可升入3挡。
故障检修：进行常规检查，其结果是油压正常、变速器油无异味、油质透亮纯净无杂质、油位符合标准、自动变速器控制单元无故障代码。但用VAG1552查看自动变速器动态数据流时，发现变速器油温上升过快，结合该车热车后才出现延迟升挡故障的现象，分析如下：
- 25
结 论
汽车底盘故障的诊断排除，不能仅凭前人累计的经验，更不能靠主观臆断，而是需要对故障现象进行多方面的、有针对性的综合分析，才能得出行之有效的处理方案。因此，对汽车底盘故障进行仔细的分析，便成为能够快捷、有效地排除故障的重要前提。
本文对汽车底盘的结构认识以及故障诊断做了介绍，重点介绍了传动系的故障诊断分析。
在本次毕业设计中，通过对毕业设计的前期预想和后期制作，使我将所学的理论知识得到了进一步的深化;同时，培养了我们理论联系实际，综合运用各门知识进行实践从而达到预期目标。
- 27
参考文献
1.《汽车底盘机械系统检修》
陈建宏、许炳照
人民交通出版社2009 2.《汽车底盘电控技术》
秦海滨主编
大连理工大学出版社2003 3.《汽车底盘构造与维修》
郑劲、张子成主编
化学工业出版社2000 4.《汽车底盘故障诊断与排除》
李佳音
中国劳动社会保障出版社2008
第二篇：《汽车底盘故障诊断与检修》课程小结
HCIT-QF-JW027
课程小结
课程名称：汽车底盘故障诊断与检修
课程负责人：温杰
实施班级：821020
实施时间：2011—2012—2学期
实施情况：学期初，我按课程标准制定授课计划，然后严格按照授课计划上课。在实际教学过程中，本着以学生为主体、以老师为指导的原则，教学内容的选取切近汽车维修工的实际需求，教学内容以教材为参考资料，结合汽车维修手册，完善和充实教学内容;教学的组织和实施，突出职业能力的培养，同时注重操作的规范性和职业素养的培养。
对于纯理论性内容，安排课堂教学，以老师讲授为主，每部分内容安排课堂讨论、拓展性知识介绍;对于理实一体内容，将全班同学分成四大组8个小组，主要由老师指导，学生动手操作，进行汽车底盘各系统检测及故障诊断、修复技能的训练。
821020班学生课堂纪律不太好，个别学生善于思考能发现问题，本课程为理实一体化课程，理论和实践能有效的结合在一起，通过现场教学让学生能及时发现不懂的知识，并随时提出，教师当场引导并予以解决，同时可以及时了解学生对知识的掌握情况，在教学中可以完全实现师生的互动及信息的反馈。在教学过程中，通过多媒体、现场操作演示等方法相结合讲解汽车底盘的结构原理及检修，既丰富了
课堂教学形式，提高了学生的学习兴趣和积极性，又增加了直观性，使理论知识变得通俗易懂;通过动手练习、小组讨论的方法进行教学，提高了学生的实践技能和解决问题的能力。
对于现场教学部分，学生比较感兴趣，学生积极认真的参与，教学总体效果不错，但由于受到教学设备及师资力量不足等多方面因素的制约，教学效果不够理想。
总之，本课程教学取得了一定的成效，但由于多方面的原因，课程改革的力度还有待于进一步提高，课程资源的建设有待进一步完善，课程内容的设置有待进一步优化，在以后的教学和课程建设中要不断努力，进一步提高教学效果。
第三篇：故障诊断与维修教案
课题一
安全教育
教学引入言
新学期开始了，我们开学第一课开展学生安全教育，让学生知道安全的重要性。 教学目的：
1如何把安全真正实实在在的立于心，树于脑。
2懂得数控加工实训安全常识，学会常见安全事故急救方法。
3打扫环境卫生，确保实习环境干净、舒畅。
4 掌握维修注意事项 实习重点与难点
1掌握安全操作基本
2掌握维修注意事项 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
1 教师和学生分别做自我介绍
1
2 播放数控加工安全教育课件，即可引起学生学习兴趣，也可使学生对安全操作有形象上的认识 3 安全操作基本注意事项
⑴、工作时，请穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防护镜，不允许戴手套操作数控机床，也不允许扎领带。
⑵、开车前，应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。开机前，操作者应按机床使用说明书的规定给相关部位加油，并检查油标、油量。
⑶、不要在数控机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。 ⑷、更换保险丝之前应关掉机床电源，千万不要用手去接触电动机、变压器、控制板等有高压电源的场合。
⑸、一般不允许两人同时操作机床。但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。
⑹、上机操作前应熟悉数控机床的操作说明书，数控车床的开机、关机顺序，一定要按照机床说明书的规定操作。
⑺、启动主轴前须关好防护门，程序正常运行中严禁开启防护门。 ⑻、机床每次开机，须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以确保各轴坐标的正确性。 ⑼、机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。 ⑽、加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。
⑾、手动对刀时，应注意选择合适的进给速度;手动换刀时，刀架距工件要有足够的转位距离以免发生碰撞
2
⑿、加工过程中，如出现异常危机情况可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全。
⒀、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。 4分组讨论
选出组长，安全员和组员 实习作业
写安全责任书
课题二
常用的低压电器
教学引入言
在学习 教学目的：
1、掌握接触器、继电器、熔断器等作用
2、熟悉、主令电器、低压隔离器、低压断路器位置 实习重点与难点
1、接触器、继电器、熔断器作用
2、主令电器、低压隔离器、低压断路器所在机床位置 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1、组织教学，按时点名
2 、学生应按时整队，进入实习工厂
3 、检查出勤情况
4、检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
低压电器的分类(实物观看)
凡额定电压低于1000V的控制和保护等电气设备，均称为低压电器。低压电器是控制系统中最常用的电器设备，按其用途可分为控制电器和保护电器。在工业企业中常用的控制电器有闸刀开关、组合开关、按钮、
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接触器、继电器等;保护电器如熔断器、自动空气开关、热继电器等。它们大都具有接通或断开电路的作用，也就是说，可把它们看成不同性质和用途的开关。
按低压电器动作性质又可分为自动电器和手动电器两类。手动控制电器是由工作人员手动操作的，如闸刀开关、组合开关、按钮等;而自动控制电器则是按照指令、信号或某个物理量的变化而自动动作的。如各种继电器、接触器和行程开关等。本章介绍几种常用的低压电器。
一、断路器(低压断路器) 说明:低压断路器过去叫做自动空气开关,先采用IEC标准称为低压断路器. 定义:低压断路器是将控制电器保护电器的功能合为一体的电器. 功能:电动机的过载、短路保护
线路不频繁转换
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二、接触器
用途 用来频繁地接通或分段带有负载的主电路(如电动机)的制动控制电器
分类：按主触点通过电流的种类，分为直流和交流两种。机床上应用最多的是交流接触器。
交流接触器的结构原理：交流接触器利用主触点来开闭电路，用辅助触点来执行控制指令。
主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有常开和常闭功能的接点。
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三、继电器
继电器：是一种根据输入信号的变化接通或断开控制电路，实现控制目的的电器
分类：按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器。
按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器等。
其中电磁式继电器按吸引线圈电流种类不同分交流、直流两种。 电磁式继电器具有工作可靠、结构简单、制造方便、寿命长等一系列优点，故在数控机床电气控制系统中应用最广泛。
四、变压器及直流稳压电源
变压器：是一种将某一数值的交流电压变换成频率相同但数值不同的交流电压的静止电器。
①机床控制变压器：适用于交流50~60Hz，输入电压不超过660V的电路，作为各类机床、机械设备等一般电器的控制电源、步进电机驱动器、局部照明及指示灯的电源。
②三相变压器：三相电压的变换可用三台单项变压器也可用一台三相电压，从经济性和缩小安装体积等方面考虑，可优选三相变压器。在数控机床中主要是给伺服动力等供电。
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五、熔断器：是一种广泛应用的最简单的有效的保护电器
组成：熔体、熔座。熔体一般熔点低，易于熔断、导电性良好的合金材料制成。
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六、控制按钮、指示灯：
按钮 通常用来接通或断开控制电路，从而控制电动机或其他电器设备的运行。 原来就接通的触点，称为常闭触点 原来就断开的触点，称为常开触点
作业：画出常见电器符号
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课题三
FANUC数控车床线路图
教学引入言
本此实习我们一起来学习数控机床的维修。当今工业化的步伐正在加快，现代化设备尤其是数控机床的应用也越来越普及，机床的维护和维修越来越重要，而机床的维护人才却很缺乏。
阐述现状，提出问题，展开本次课的教学，充分运用启发式教学，激发学生的学习热情和学习兴趣。 教学目的：
技术需要、市场需要、企业的效益需要。
熟悉FANUC数控车床线路图 实习重点与难点
熟悉FANUC数控车床线路图 实训教学方法
现场讲解、项目引导教学法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1.组织教学，按时点名
2 .学生应按时整队，进入实习工厂
3. 检查出勤情况
4 .检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体内容
讲解：
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一、 数控机床的故障主要分机械故障和电气故障。 1.机床本体的维护内容: (1).主轴箱的润滑和冷却;
(2).导轨副和丝杠螺母副的间隙调整、润滑; (3).支承的预紧;
(4).液压和气动装置的压力和流量调整。 2.电气系统的维护内容: (1).数控系统; (2).伺服系统; (3).强电柜及操作面板。 3.数控机床与电缆之间的接口：
(1).驱动电路; (2).位置反馈电路; (3).电源及保护电路; (4).开/关信号连接电路。
二、数控故障诊断及维护的特点 1. 故障复杂,难于排除。
2.初始使用期;相对稳定运行期;寿命终了期，故障多。 3.数控机床属于技术密集型和知识密集型设备,从系统的基本观点和原理出发, ,无论是机械或电气方面的问题,都要二者兼顾。
三、对数控维修人员的要求 1.知识面广 2.良好的系统的培训
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3.良好的英语阅读能力
4.敢于实践，通过实践不断总结经验 5.敬业精神 6.持续的学习精神
四 讲解FANUC数控车床线路图，
实习作业
画FANUC数控车床线路图，并熟悉线路图。
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课题四
教学引入言
前一节课我们简单的了解了机床维护的特点和内容，已经对机床维修有了一定的认识，这节课我们共同来学习两个内容：1.数控机床的故障处理的方法、要点。2。数控机床的抗干扰。本次课我们将通进一步深入的学习，掌握机床维护维修的常用方法， 教学目的：
1. 掌握故障的分类和常见故障处理的步骤。 2. 掌握常用的数控系统故障诊断方法。
3. 熟悉机床的常见干扰，并知道解决干扰的方法。 实习重点与
1.数控机床故障处理的步骤;
2.利用合适的故障处理方法去解决简单的系统故障问题。 3.掌握机床抗干扰的方法。 难点
熟悉机床维修的基本方法，懂得对症下药。 实训教学方法 现场讲解、讲授法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
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3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
数控机床的故障处理
一、 故障的分类 (简单介绍) 1.按数控机床发生故障的部件分类：
主机故障，电气故障(分弱电故障和强电故障) 2.按数控机床发生的故障的性质分类： 系统故障，随机性故障：。 3.按报警发生后有无报警显示分类：
有报警显示的故障：(1)硬件报警显示的故障，
(2)软件报警显示故障，
二、故障处理对策
除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源。应保持故障现场。
如果按复位后，故障不能消失，从以下方面进行调查： 检查机床的运行状态 检查加工程序及操作情况 检查故障的出现率和重复性 检查系统的输入电压 检查环境状态 外部因素 检查运行情况
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检查机床状况 检查接口情况
数控机床故障诊断的方法
一、诊断步骤和要求 1.故障诊断 故障检测(确定有否故障) 故障判断(确定故障性质) 故障定位(确定故障部位) 2.故障诊断要求：
故障检测方法简便有效 使用的诊断仪器少而实用 故障诊断的所需的时间尽可能短 3.故障诊断原则： (1).先外部后内部。 (2).先机械后电气， (3).先静后动， (4).先公用后专用。 (5).先简单后复杂。 (6).先一般后特殊，。
二、常用故障诊断方法 1.直观法(望闻问切) 2.CNC系统的自诊断功能
3.数据和状态检查：接口检查、参数检查 4.报警指示灯显示故障
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5.备板置换法(替代法) 6.交换法 7.敲击法 8.测量比较法
总之,各种故障诊断方法各有特点，要根据故障现象的特点灵活的组合应用。
子项目四 数控机床的抗干扰
一、电磁波干扰
电火花、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。(远离这些设备)
二、供电线路干扰
输入电压过压或欠压引起电源报警而停机
电源波形畸变所引起错误信息会导致CPU停止运行
三、信号传输干扰
串模干扰—干扰电压叠加在有用信号上. 共模干扰—干扰电压对二根或以上信号线的干扰大小相等、相位相同。
四、抗干扰措施 1.减少供电线路的干扰 2.减少机床控制中的干扰 .屏蔽技术(电磁、静电屏蔽)
信号线采用屏蔽线(铜质网状)、穿在铁质蛇皮管或铁管中关键元件或组件采用金属容器屏蔽。
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4.保证“接地”良好
“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都市通过“接地”对机床起作用的。
接地的要求:接地要可靠(接地电阻应小于100欧姆)、 接地线要粗(应大于电源线的截面积)。 实习作业
画FANUC数控车床线路图，并熟悉线路图。
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课题五
机床点检(1)
教学引入言
同学们，我们今天开始单元二的学习-数控机床的维护。把机床维护好也十分地重要。 教学目的：
机床点检的内容、意义、方法 实习重点与难点
机床点检的内容、意义、方法 实训教学方法
现场讲解、示范，项目教学法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
本次课以后面的现场教学和综合实训项目FANUC数控车床故障现象及软件判别。实行综合故障现象及软件判别，逐步讲解故障现象原因。
一、以组为单位，每组学生以2-3人为宜，轮换对FANUC数控车床
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进行点检。
二、每台机床旁边每次控制在1组左右。
三、每次点检不超过40分钟。 四写出
1.根据故障现象和所用设备，进行相关资料搜集整理 2.分析引起故障现象的原因， 3制定维修计划和方案 4画出线路图 五 要求
1.安全生产意识 2.团队协作精神 3.良好的职业习惯 4.语言文字表达能力 5.沟通能力 六 每组完成点检讨
每完成一个故障排除任务，各组同学进行互评，相互查缺补漏，以达到知识互补。 七 随机抽题 实习作业 完成实践报告。
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课题六 主轴正反转
教学引入言
阐述现状，提出问题，展开本次课的教学，充分运用启发式教学，激发学生的学习热情和学习兴趣。 教学目的：
1主轴的电路分析 2故障原因 3 排故过程 4电路图 实习重点与难点 1主轴的电路分析 2故障原因 3 排故过程 4电路图 实训教学方法
现场讲解、示范、项目教学 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
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4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容 一.主轴驱动系统
1.一般主轴要求：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,由编码器提供反馈信号 2.主轴变速形式：
(1).电动机带齿轮换档(降速、增大传动比、增大主轴转矩); (2).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) 二. 常用主轴驱动系统介绍 FANUC公司主轴驱动系统
主要采用交流主轴驱动系统S. H .P三个系列(1.5-
37、1.5-
22、3.7-37 kW)
主要特点：
(1).采用微处理控制技术 (2).主回路采用晶体管PWM逆变器 (3).具有主轴定向控制、数字和模拟输入
三、主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 1.故障形式
(1).在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息 (2).在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障 (3).无任何故障报警信息 2. 常见故障有： (1).外界干扰：
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(2).过载
(3).主轴定位抖动: (4).主轴转速与进给不匹配 (5).转速偏离指令值 (6).主轴异常噪声及振动 (7).主轴电动机不转
四、主轴直流驱动的故障诊断
由于直流调速性能的优越性，直流主轴电动机在数控机床的主轴驱动中得到广泛应用，主轴电动机驱动多采用晶闸管调速的方式。 1.控制电路
调速特点—速度环的输出是电流环的输入，可以根据速度指令电压和转速反馈电压的差值及时控制电动机的转矩。
在速度差值大时，转矩大，速度变化快，转速尽快达到给定值，当转速接近给定值时，转矩自动减小，避免超调. 2.主电路
数控机床直流主轴电动机由于功率较大，切要求正、反转及停止迅速，驱动装置采用三相桥式反并联逻辑无环流可逆变调速系统. 在制动时，除了缩短制动时间，还能将主轴旋转的机械能转变成电能送回电网。还利用逻辑电路，使一组晶闸管工作时，另一组的触发脉冲被封锁，切断两组之间流通的电流。
例1：某加工中心采用直流主轴电动机、逻辑无环可逆调速系统。 当用M03指令起动时有“咔、咔”的冲击声，电动机换向片上有轻微的火花，
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分析诊断：急停(电阻能耗制动);正常停机(回馈制动)。 在任何时候不允许正、反两组同时工作，有火花说明逆变电路有故障。
例2：某加工中心主轴在运转时抖动，主轴箱噪声增大，影响加工质量。
分析: 经检查主轴箱和直流主轴电动机正常，把检查转到主轴电机的控制系统。
测得的速度指令信号正常，而速度反馈信号出现不应有的脉冲信号，问题出在速度检测元件上.
五、主轴交流驱动的故障诊断
(一)6SC650系列主轴交流驱动系统 1.驱动装置的组成(原理图) 2.故障诊断 故障代码 辅助诊断
(二)主轴通用变频器
总结与巩固(小结、考核知识点、作业等)
1.主轴常见故障及排除方法;直流主轴驱动系统和交流主轴驱动系统的常见故障及排除方法;变频器的使用及报警诊断。 2.作业：P123-125
3，14。
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课题七刀架转动
教学引入言 教学目的：
1.掌握理解机床刀库和换刀机械手的特点; 2.掌握理解机床刀库和换刀机械手的维修要点， 3 了解机床刀库和换刀故障案例 实习重点与难点
1机床刀库和换刀机械手的特点; 2机床刀库和换刀机械手的维修要点， 实训教学方法
现场讲解、示范、案例教学法、导入法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
数控车床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，根据不同加工对象，可以设计成四方刀架和六角刀架等多种形式。 数控车床回转刀架动作的要求是刀架抬起、刀架转数控车床回转刀架
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动作的要求是刀架抬起、刀架转位、刀架定位和刀架夹紧。 2转塔头式换刀装置
一般数控机床常采用转塔头式换刀装置，如数控车床的转塔刀架，数控钻镗床的多轴转塔头等。在转塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需要的旋转刀具，当发出换刀指令时，各种主轴头依次转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其他处于不同加工位置的主轴都与主运动脱开。 3 刀库与换刀机械手的维护要点
1).严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或发生碰撞
2.)不管什么方式选刀时，刀具号要和刀库上所需刀具一致 3.)手动方式放往刀库上装刀时，要确保装到位、装牢靠。刀座上的锁紧也要可靠
4.)经常检查刀库的回零位置是否正确，主轴 回换刀点位置到位，及时调整
5.) 要保持刀具刀柄和刀套的清洁
6.) 开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常(行程开关、电磁阀、液压系统的压力等) 4刀架 刀库和换刀常见故障 1)刀库不能转动或转不到位：原因 ①链接电动机轴与蜗杆的联轴器松动。
②变频器有故障，应检查变频器输出、输入电压是否正常
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③PLC无控制输出，有可能是指示接口板中的继电器失效 ④机械连接过紧或黄油黏涩 ⑤电网电压过低 2)刀套不能加紧工件 3)刀套上、下不到位 4)刀套不能拆卸或停留 5)电路问题 6)举例
刀库故障主要表现在：
刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定和机械手运动误差过大等
故障现象
故障原因 1.刀库刀套不
刀套上的调整螺母位置不对能卡紧刀具
2.刀库不能旋转
电机和蜗杆轴联轴器松动
3.刀具从机械
刀具超重、机械手卡紧销损 手中脱落
坏或没有弹出来
4.刀具交换时
换刀时主轴没有回到换刀点 掉刀
5.换刀速度过
气压太高或太低和节流阀开快或过慢
口太大或太小 实习作业 书···
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课题八数控机床主传动链的故障诊断
教学引入言
数控机床总体上分为机械和电气两大部分，请同学们谈谈对机床机械部分的认识(简单的互动讨论)。我们进入到本章的学习，学习机床机械故障的排除。 教学目的
1.理解数控机床机械系统结构的组成。， 2.理解数控机床机械系统结构特点。 3.掌握机械系统的故障诊断方法。 4.掌握主轴部件的维修。 实习重点与难点
1.机械故障诊断方法的使用。 2.主轴部件的重点部位的维护、维修。 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋)27
实习具体容
数控机床主传动链的故障诊断
主轴部件应具有与本机床工作性能相适应的高回转精度、刚度、抗振性、耐磨性和低的温升;在结构上必须能解决刀具和工件的装夹、轴承的装配、轴承间隙调整和润滑密封等问题。
数控机床的主轴部件一般包括主轴、主轴轴承和传动件等。对于加工中心，主轴部件还包括刀具自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的切屑消除装置。 主轴轴承的配置形式
数控机床主轴轴承主要有以下几种配置形式：
(1)前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60度角接触双列向心推力球轴承，后支承采用向心推力球轴承，如图2-30(a)所示。
(2)前支承采用高精度双列向心推力球轴承，如图2-30(b)所示。 (3)前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承，如图2-30(c)所示。
一、维护特点
1、主轴润滑
(1)油气润滑方(2)喷注润滑方式
2、防泄漏(如图所示)
3、刀夹装置
7：24大锥度锥柄
二、主传动链的维护
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1、熟悉主传动链的结构、性能参数;
2、注意主轴油箱温度和油量;
3、住传动链出现故障，应立即停机排除故障;
4、防止皮带打滑造成的丢失现象;
5、定期观察液压系统的压力表;
6、注意保持主轴与刀柄连接部位及刀柄的清洁;
7、每年清洗过滤器和更换液压泵滤油器;
8、每天检查主轴润滑恒温油箱，使油充足;
9、防止各种杂质进入油箱，保持油液清洁;
10、要及时调整主轴中液压缸活塞的位移量;
11、经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。
三、主传动链的故障诊断(讲解重点，逐条分析，并加以实例)
1、主轴发热
轴承损伤或不洁;主轴前端盖与箱体压盖研伤;润滑油脂耗尽或油脂涂抹过多。
2、主轴噪声
缺少润滑、大小皮带平衡不佳;齿轮啮合间隙不均或齿轮损坏;传动轴损坏或弯曲。
3、润滑油泄漏
润滑油量过多;密封件是否破损;管件损坏。
4、刀具不能夹紧
碟形弹簧位移量较小;刀夹弹簧上螺母是否松动。
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5、刀具夹紧后不能松开
松刀弹簧压合过紧;液压缸压力和行程不够。
6、主轴在强力切削时停转
电动机与主轴连接的皮带过松;皮带表面有油、使用过久;摩擦离合器调整过松或磨损。
7、主轴没有润滑油循环或润滑不足
油泵转向不正确或间隙过大;吸油管没有插入油箱的油面以下;油管或滤油器堵塞;润滑油压力不足。
总结与巩固(小结、考核知识点、作业等)
1.主轴是数控机床的主要部件，通过本节要抓住以下几点进行讲解： 结合基础课的理论，复习和掌握主轴的几种功能及结构。 2.通过将结掌握常见主轴故障的排除方法 作业
书
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课题九 数控机床进给传动链的故障诊断
滚珠丝杠螺母副和导轨副
教学引入言:
数控机床的进给传动链包括哪几个组成部分(提问)，其中的重点是滚珠丝扛副和导轨副，这就是我们今天学习的内容。
教学目的： 1.理解机床滚珠丝扛副的结构特点 2.理解机床滚珠丝扛副的维修要点。 3.理解机床导轨副的结构特点 4.理解机床导轨副的维修要点。 实习重点与难点
1.机床进给部件的布置形式 2.进给部件各环节的联接形式
3.进给传动链中，消除间隙的方法、调试方法 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
(一)
滚珠丝杠螺母副
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一、滚珠丝杠螺母副的维护(图表讲解)
1、轴向间隙的调整
2、支承轴承的定期检查
3、滚珠丝杠副的润滑
4、滚珠丝杠的防护
二、滚珠丝杠副的故障诊断(结合实例讲解)
1、滚珠丝杠副噪声
轴承的压盖压合情况不好;轴承可能破损;联轴器松动;丝杠润滑不良;滚珠有破损。
2、滚珠丝杠运动不灵活
轴向载荷过大;丝杠与导轨不平行;轴线与导轨不平行;丝杠弯曲变形。
3、滚珠丝杠副润滑状况不良 检查各滚珠丝杠副润滑
(二)
导
轨
副
一、导轨副的维护(图表讲解)
1、间隙调整
(1)压板调整间隙(2)镶条调整间隙(3)压板镶条调整间隙
2、滚动导轨的预紧
(1)采用过盈配合
(2)调整法
3、导轨的润滑
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
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(1)润滑方法
人工定期加油或用油杯供油;
润滑泵供油。 (2)对润滑油的要求
工作温度变化时润滑油粘度要小，要有良好的润滑性能和足够的油膜刚度。
二、导轨的故障诊断(结合实例讲解) 丝杠 故障现象
故障原因
1.噪声大
丝杠支承轴承损坏或压盖压合不好、联轴器松动、润滑不良或丝杠副滚珠有破损
2. 丝杠运动不灵活
轴向预紧太大、丝杠或螺母轴线与导轨不平行、丝杠弯 导轨
1、导轨研伤
机床长期使用，地基与床身水平有变化，使导轨局部单位面积负荷过大;长期加工短工或承受过分集中的负荷，使导轨局部磨损严重;润滑不良、材质不佳;质量不符合要求;机床维护不良，导轨里落入赃物。
2、导轨上移动部件运动不良或不能移动
导轨面研伤;导轨压板研伤;导轨镶条与导轨间隙太小，调的太紧。
3、加工面在接刀处不平
直线度超差;工作台塞铁松动或塞铁弯度太大;机床水平度差，使导轨发生弯曲。
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总结与巩固(小结、考核知识点、作业等)
1.进给传动链的维护内容是非常多的，关键是读图。这两节课机械结构图很多，用利用动画和图表，给学生进行讲解。 2.掌握进给传动链维护的要点和常见故障的排除。 作业 书
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课题十
数控机床主轴系统的故障诊断
教学引入言
前面我们学习了机床机械部件的故障，从今天这次课我们来学习电气方面的故障。本章的内容是本课程的重点，涉及到的知识点多，理论实践性都很强。同学们，要充分结合已学过的相关课程。好下面我们首先学习主轴驱动系统。 教学目的：
1.掌握伺服系统的作用、组成及分类。 2.了解典型的主轴驱动系统。
3.掌握进给伺服系统的故障形式及诊断方法。 4.掌握主轴直流驱动的故障诊断方法及特点。 5. 掌握主轴交流驱动的故障诊断方法及特点。 6.掌握变频器的相关知识。 实习重点与难点
伺服工作的原理、主轴伺服的故障形式及可能的故障原因、主轴伺服系统的故障及诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
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3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容 1.故障形式
(1).在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息
(2).在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障
(3).无任何故障报警信息 2. 常见故障有：
(1).外界干扰：
(2).过载
(3).主轴定位抖动:
(4).主轴转速与进给不匹配
(5).转速偏离指令值
(6).主轴异常噪声及振动
(7).主轴电动机不转 2. 常见故障有：
(1).外界干扰：
(2).过载
(3).主轴定位抖动:
(4).主轴转速与进给不匹配
(5).转速偏离指令值
(6).主轴异常噪声及振动
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(7).主轴电动机不转
3、主轴直流驱动的故障诊断
由于直流调速性能的优越性，直流主轴电动机在数控机床的主轴驱动中得到广泛应用，主轴电动机驱动多采用晶闸管调速的方式。
1).控制电路
调速特点—速度环的输出是电流环的输入，可以根据速度指令电压和转速反馈电压的差值及时控制电动机的转矩。
在速度差值大时，转矩大，速度变化快，转速尽快达到给定值，当转速接近给定值时，转矩自动减小，避免超调. 2).主电路
数控机床直流主轴电动机由于功率较大，切要求正、反转及停止迅速，驱动装置采用三相桥式反并联逻辑无环流可逆变调速系统.
在制动时，除了缩短制动时间，还能将主轴旋转的机械能转变成电能送回电网。还利用逻辑电路，使一组晶闸管工作时，另一组的触发脉冲被封锁，切断两组之间流通的电流。
例1：某加工中心采用直流主轴电动机、逻辑无环可逆调速系统。 当用M03指令起动时有“咔、咔”的冲击声，电动机换向片上有轻微的火花，
起动后无明显的异常现象;
用M05指令使主轴停止时，换向片上出现强烈的火花，同时伴有“叭、叭”的放电声，随即交流回路的保险丝熔断。
火花的强烈程度和电动机的转速成正比。但若用急停方式停止主轴，
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换向片上没有任何火花。
分析诊断：急停(电阻能耗制动);正常停机(回馈制动)。
在任何时候不允许正、反两组同时工作，有火花说明逆变电路有故障。
例2：某加工中心主轴在运转时抖动，主轴箱噪声增大，影响加工质量。
分析: 经检查主轴箱和直流主轴电动机正常，把检查转到主轴电机的控制系统。
测得的速度指令信号正常，而速度反馈信号出现不应有的脉冲信号，问题出在速度检测元件上.
五、主轴交流驱动的故障诊断
(一)6SC650系列主轴交流驱动系统
1.驱动装置的组成(原理图)
2.故障诊断
故障代码
辅助诊断
(二)主轴通用变频器
总结与巩固(小结、考核知识点、作业等)
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课题十一数控机床机械故障诊断方法
教学引入言
教学目的：
1. 机械故障的原因 2. 机械故障诊断 实习重点与难点
1. 机械故障的原因 2. 机械故障诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、排故 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容 1. 机械故障的原因
机床在运行过程中，机械零部件受到力、热摩
擦以及磨损等诸多因素的作用，使其领部件偏离或丧失原有的功能。 2. 机械故障诊断
机床运行状态的识别、运行状态的信号获取、特征参数的分析，
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故障性质的判断和故障部位的确定
3.实用诊断技术
问—操作者(渐/突发、故障现象、加工件的情况、传动系统的运动和动力、润滑、保养和检修情况)
看—机床的转速变化、工件的表面粗糙度和振纹、颜色伤痕等明显症状
听—机床运转声(强弱、频率高低等) 闻—润滑油脂氧化蒸发油烟气焦糊气
触—用手感来判别机床的故障(温升、 振动、伤痕和波纹、爬行、松紧)
实用诊断技术在机械故障的诊断中具有实用简便、快速有效的特点，但诊断效果的好坏在很大程度上要凭借维修技术人员的经验，而且有一定的局限性，对一些疑难故障难以奏效。
故障现象
故障原因
1.主轴发热
轴承损伤或不清洁、轴承油脂耗
尽
或油脂过多、轴承间隙过小
2.主轴强力
电机与主轴传动的皮带过松、
切削停转
皮带表面有油、离合器松
3.润滑油泄漏
润滑油过量、密封件损伤或
失效、
4. 主轴噪声
缺少润滑、皮带轮动平衡
(振动)
不佳、带轮过紧、齿轮磨
40
损或啮合间隙过大、轴承
损坏 5.主轴没有或
油泵转向不正确、油管或
润滑不足
滤油器堵塞、油压不足 6. 刀具不能
蝶形弹簧位移量太小、刀
夹紧
7.刀具夹紧后
不能松开
作业
书
具松夹弹簧上螺母松动 刀具松夹弹簧压合过紧、
液压缸压力和行程不够 41
课题十二数控机床常见机械故障及处理方法
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43
44
课题十三数控机床保养与维护
教学引入言
教学目的：
实习重点与难点
1规范操作
2 学会保养 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂
3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
日检 (1)主要项目
45
1)液压系统
2)主轴润滑系统
3)导轨润滑系统
4)冷却系统
5)气压系统
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47
48
作业 书
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课题十四 进给伺服系统的故障诊断
教学引入言
1.本次课的内容以学生动手为主，主要教会学生进给伺服系统的故障诊断与排除。
2.学生对这部分的内容很感兴趣，加强动手能力对学生有益。 教学目的：
通过交流进给伺服系统的调节来掌握交流伺服系统故障的诊断与维修实习重点与难点
进给伺服系统的故障点的排除与诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1组织教学，按时点名
2 学生应按时整队，进入实习工厂 3 检查出勤情况
4 检查学生装束是否整体(工作服，安全帽，鞋) 实习具体容
实验目的：懂得进给伺服驱动系统的故障诊断与排除。 实验项目：进给驱动系统的操作(具体内容参见实训指导书) 以上项目均在数控实训台上操作。 每组之间互相讨论,
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第四篇：数控机床故障诊断与维修学习心得
数控机床故障诊断与维修
摘要:数控机床促进我国机械制造业的发展，数控机床是机电一体化技术在机械加工领域中应用的典型产品，具有高精度、高效率和高适应性的特点，适于多种、中小批量复杂零件的加工。数控机床故障诊断与维修的基本目的是提高数控设备的可靠性。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。 关键字：数控故障
数控维修
一
数控机床的维护和保养
1.1数控机床的日常维护 1)严格遵守维护制度 数控系统的编程，操作人员和维修人员必须进行严格的专门培训，熟悉所用数控机床的功能和使用方法，正确的使用机床，避免因操作不当引起的故障。 2)数控柜和强电柜的门应尽量少开少关 加工车间一般的空气中都有油雾，灰尘金属粉末等颗粒物，当它们落在数控系统内的电子器件或电路板上，容易引起元器件或电路板的损坏，因此数控柜和强电柜的门应尽量少开少关。如果数控系统超长时间负载工作时，要用正确的散热方法，想办法将对数控系统的外部温度。不得随意开关柜门。 3)经常检查电网电压
一般数控系统允许的电网电压波动范围内进行，否则是数控系统不稳定，有可能造成重要元器件的损坏。要经常注意电压电网的波动，特别是电网质量比较差的地区，应及时配置数控系统用的交流稳压装置。
4)定时清扫数控柜的散热通风系统
应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高(一般不允许超过55℃)，造成过热报警或数控系统工作不可靠 1.2数控机床的3级保养
1)数控机床的1级保养主要内容有：班前、班中、班后检查并严格遵守每天检查对于数控机床来说，合理的日常维护措施，可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。
2)数控机床的2级保养主要内容有：对主轴箱、各坐标进给传动系统、液压系统、中心润滑系统、冷却系统、气动系统、外观的清理并按照保养的要求去做。
3)数控机床的3级保养主要内容有:对主轴箱、刀塔、尾座要求清理、清洁。对整体外观和各个系统要求清洁，检查和校验。 1.3 数控机床维修
1)数控机床故障的种类
数控机床诊断一般是机床提供的自诊断报警信息来排除，在故障排除的过程中也会采用一些典型的方法来辅助，主要有：启动自诊断，在线诊断和离线诊断。
二
数控机床典型故障与诊断
2.1数控机床主轴故障排除的方法 1)外界干扰。主轴在运转过程中出现无规律的震动或转动，出现这类情况时，令主轴转速指令为零，调整零速平衡电位或飘移补偿量参数值，观察是否因参数系统变化引起故障，若调整后仍不能消除该故障，则多为外界干扰引起的。把电源进线端加装电源净化装置，动力线和信号线分开，布线要合理，信号线和反馈线按要求屏蔽，接地线要可靠。
2)主轴过载，主轴电机过热、CNC装置和主轴驱动装置显示过流报警，主要是主轴电机通风系统不良造成、电力接线接触不良、电机切削用量过大，主轴频繁正、反等引起电流增加，采取保持主轴电动机通风系统良好，保持电动机通风系统良好，保持过滤网清洁，检查动力线端子接触情况，严格按照机床操作规程，正确操作机床。
3)主轴定位抖动。当主轴在正常加工时没有问题，仅在定位事产生抖动，主轴定位一般分机械、电气和编码器3中准停定位，当定位机械执行机构不到位，检测装置反馈信息有误差时产生的抖动，另外，主轴定位要有一个减速过程，如果减速或增益参数设置不当，也会引起故障。采取方法，根据主轴定位的方式，主要检查各定位、减速检测元件的工作状态和固定安装情况，如限位开关、接近开关、霍尔元件等。
4)不执行螺纹加工。(1)对于主轴编码器与系统之间的链接不良产生的故障，可通过检查链接电缆接口及电缆线找出故障并修复。(2)对于主轴编码器的位置信号PA、*PA、PB、*PB不良或连接电缆断开产生的故障，可通过系统显示装置上是否有主轴速度显示来判别，如果无主轴速度显示则为该类报警。(3)对于主轴编码器的一转信号PZ、*PZ不良或连接电缆断开产生的故障，可通过加工指令G99和G98切换来判别，如果G98进给切削正常而G99进给切削不执行，则为该类故障。如果以上故障都排除，则为系统本身故障，即系统存储板或系统主板故障。
5)主轴转速与进给不匹配。当主轴与进给同步配合加工时，要领先主轴上的脉冲编码器检测反馈信息，若脉冲编码器或连接电缆线有问题，会引起上述故障。
通过调用I/O状态数据，观察编码器信号线的通断状态;取消主轴与进给同步配合，用每分钟进给指令代替每转进给指令来执行程序，可判断故障是否与编码器有关。
更换维修编码器，检查电缆线接线情况，特别注意信号线的抗干扰措施。
6)转速偏离指令值。实际主轴转速值超过指令给定的转速范围。电动机负载过大，引起转速降低，或低速极限值设定太小，造成主轴电动机过载;测速反馈信号变化，引起速度控制单元输入变化;主轴驱动装置故障，导致速度控制单元错误输出;CNC系统输出的主轴转速模拟量没有达到与转速指令相对应的值。检查空载运转主轴，检测比较实际转速和指令值，判断故障是否由负载过大引起;检查测速装备及电缆线，调节速度反馈量大小，使实际主轴转速达到指令值;用备件判断驱动装置故障部位;检查信号电缆线连接情况，调整有关参数使CNC系统输出的模拟量与转速指令值相对应。
7)主轴异常噪声及振动。区别是由于机械部分链接松动或磨损还是电气驱动部分闭环振荡引起。 用机电分离的方法判断开机械和电气部分的连接，分别加以测试
8)主轴电动机不转。如果CNC侧有报警，则按报警提示处理，如无报警，主轴不转，则可能是主轴伺服驱动或变频器缺少模拟量速度给定或使能控制信号。措施是如果CNC给定的电压在0~10伏的电压信号则可以在CNC侧输入指令后，通过万用表来测量伺服驱动输入信号来确认，对于使能信号可以通过PLC I/O状态观察PLC是否有输出控制信号或能用万能表检查使能端子闭合判断。也有可能是CNC或是伺服驱动、变频器参数设定引起的。
总之，数控机床故障产生的原因是多种多样的，有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中，要分析故障产生的可能原因和范围，然后逐步排除，直到找出故障点，切勿盲目的乱动，否则，不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。 在面对数控机床故障和维修问题时，首先要防患于未燃，不能在数控机床出现问题后才去解决问题，要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理，这样才能做到减少机床的故障,让机床使用寿命更长。
三参考文献
[1] 刘江.数控机床故障诊断与维修 [M] .北京：高等教育出版社，2009. [2] 姜洪平.数控机床故障诊断与维修 [M] .北京：北京理工大学出版社，2006. [3] 孙慧平.数控机床调试安装技术 [M] .北京：电子工业出版社，2008. [4] 刘树表.数控机床故障诊断与维修 [M] .北京：人民邮电出版社，2009. [5] 李继忠.数控机床螺距误差补偿与分析 [J] .组合机床与自动化加工技术，2010.
第五篇：数控机床故障诊断与维修的必要性
今天机床维修讲解一下数控机床故障诊断与维修的必要性，数控维修技术不仅是保证数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。因此，目前他已经成为了一门专门的学科。另外，任何一台数控机床都是一台过程控制设备，这就要求它在实时控制每一时刻都准确无误地工作。任何部位的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。在许多行业中，花费几十万到上千万美元引进数控机床，这些机床均处于关键的工作岗位若在出现故障后不及时维修排除，就会造成较大的经济损失
数控机床维修的技术指标
要发挥数控机床的效率，就要求机床开动率高，这对数控机床提出了可靠性的要求。衡量可靠性的主要指标是平均我故障时间MTBF。平均无故障时间是指这杯在一个使用比较长的过程中，两次故障间隔的平均时间，即总工作时间MTBF=———————总故障次数
当数控机床发生了故障，需要及时进行排除，从开始排除故障知道数控机床能正常使用所需要的时间为平均修复时间MTTR，反应了数控机床可维修性。衡量数控机床的可靠性和可维修性的指标是平均有效度A：
MTBF
A=————————MTBF+MTTR
平均有效度是指可维修的设备再摸一段时间内维持其性能的概率，这是一个小于1的正数。数控机床故障的平均修复时间越短，则A就越接近1，那么数控机床的使用性能就越好
数控机床的故障诊断与维修是数控机床使用构成中重要组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，因此学习数控机床故障诊断与维修的技术和方法有重要的意义
