数控机床电器故障诊断及维修技术分析论文
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篇1：数控机床电器故障诊断及维修技术分析论文
数控机床的应用不仅能够促进我国制造行业的发展进程，还可以有效提升生产效率和生产质量，对制造行业的发展具有积极意义。然而，数控机床属于多种技术的结合体，在实际应用的过程中，由于自身构件较为复杂，在特定因素的影响下极易产生故障问题，对生产效率带来较大影响。针对此类问题，我们需要加大对数控机床电器故障诊断以及维修技术的重视。本文就以某个数控机床为例，对其存在的故障问题进行分析，并且探讨相应的维修技术。
一、数控机床常见电器故障分析
（一）电源故障
在数控机床运行的过程中，电源设备发挥着突出的作用，是为数控机床运行操作提供电能供应的主体设备之一。在实际生产过程中，数控机床的电子系统很容易受到电流或者电压的影响产生故障问题。同时，在电源没有故障的情况下，一旦电能供应不足也会对数控机床的运行效率造成影响。在以往的数控机床电源故障问题中可以发现，电源故障问题不仅会对数控机床的安全生产造成影响，严重的还可能引发电器系统死机的问题，使系统内部的数据信息遗失，对整个机床系统的安全性带来极大威胁。为了避免上述问题的发生，在进行数据机床安装作业时，还需要根据数据机床的运行特点以及供电需求，在特定的区域内配置单独的配电箱，使整体控制系统与各个电器设备的电源设备分别设立。
（二）短路故障
数控机床系统在运行的过程中，由于接通电阻小于导体的情况所引发的线路短路故障较为常见，这种短路故障如果不能得到有效控制，必定会对数控机床系统的.程序作用造成影响。而数控机床程序失控的现象会导致大量生产材料浪费。针对此类问题，在发现数控机床运行失控情况时，需要采取关停的方式，降低短路故障对数控机床相应设备的影响率。同时，相应人员还需要对数控机床的相应设备进行及时检修，找出短路故障问题的诱因，从而采取有效的措施修复故障问题。对于电源短路现象来说，在此过程中形成的电流会直接经由导线进入电源设备内部，对电源设备的安全运行带来极大威胁。而电器短路问题会引发电器设备的大范围故障，严重的还可能导致电器烧毁，对于数控机床的安全生产带来较大影响。针对此类问题，可以采取分段检查的方式对短路故障进行排除。
（三）控制器故障
此类故障发生的原因主要是触电烧灼，影响线路接触效果。统所用开关要保证其负荷量满足运行需求，减少继电器使用数量。数控机床系统中继电器应用数量越多，则其诱发故障的概率越高，并且存在很多不易察觉的故障隐患。因此，在系统设计安装时，必须要做好继电器的管理，确保其设计的合理性，并且在后期使用过程中需要安排专业技术人员进行全面检修养护，为机床营造一个良好的运行环境，消除存在的各类故障隐患。
二、数控机床电器故障检修的要点内容
（一）完善检修方案
为了保证对数据机床故障问题的准确查找，在发生故障问题时，应该及时上报给专业的维修人员，并且对故障发生的整个过程进行详细描述。故障维修人员会根据机床故障的发生过程，对各类机床数据信息进行全面分析，结合以往的故障检修经验对本次故障原因进行确认，之后采取专业的维修手段，处理故障问题，在短时间内排除故障问题，保证数控机床的运行效率。
（二）确定故障检修顺序
先检查后通电。在进行故障检修的过程中，为了避免对检修人员人身安全造成影响，需要在断电的情况下对机床设备进行全面检查。检修人员在初步确认故障问题之后，需要对故障的性质进行有效判断。先软件后硬件。对于数控机床系统软件出现的故障问题，需要考虑保护系统软件数据的内容。在对具体故障进行修复之前，需要先测试系统软件的性能，确保其为正常运行的状态且内部参数完整，再依据机床故障问题对相应的硬件设施进行检修。
参考文献：
[1]朱东旭,李笑宇.数控机床电气系统的故障诊断与维修策略研究[J].山东工业技术,(20):15.
[2]王志国.浅谈数控机床机械与电器故障诊断[J].科学技术创新,(23):122.
篇2：数控机床故障诊断及维修方法
数控机床故障诊断及维修方法
数控机床故障诊断及维修方法【1】
摘 要： 数控机床是一种典型的机电一体化设备，综合计算机技术、机床设计及制造技术、精密测量技术、自动控制技术于一体，故其障发生的原因非常复杂。
为缩短维修时间，降低企业损失，要求维修人员能够迅速、准确的判断出故障原因、并进行及时、有效的处理，迅速恢复机床的正常功能。
关键词： 数控机床;故障诊断;故障维修
动化的机床;是信息技术与机械制造技术相结合的产物，代表了现代基础机械的技术水平与发展趋势;是制造业实现生产现代化的重要手段，它的广泛普及对于产品质量、生产效率，乃至对社会生产力的提高都起着巨大的推动作用[1]。
一旦数控机床发生故障、停机必将给企业和社会带来巨大的损失。
为了将损失降到最低，要求数控机床维修人员在故障发生后要沉着冷静，对故障现场进行全面分析，判断故障发生部位，采取相应方法及时排除故障。
现将故障诊断及维修的通用流程总结如下。
1 数控机床故障诊断、维修应遵循的原则
1.1 先方案后操作
故障发生后，维修人员应先向机床操作者了解故障发生的整个过程，查阅机床的技术说明和相关技术图样，考虑好故障的解决方案后再动手维修。
1.2 先检查后通电
确定好解决方案后，不要忙于通电，要先对机床进行观察、测试和分析，以确定故障的性质是恶性的破坏性故障还是非恶性破坏性故障。
如果确认是恶性的破坏性故障，必须先将危险排除;如果是确认是非恶性破坏性故障，方可给机床通电，然后对运转的机床做进一步的动态观察、检验和测试，以查找故障的发生部位。
1.3 先软件后硬件
数控系统的软件工作不正常同样可以导致数控机床发生故障。
比如，软件参数丢失，软件的使用方式、操作方法不正确等。
因此，机床通电后，应先确认软件是否正常工作，以免产生更大的故障。
1.4 先外部后内部
数控机床发生故障后，维修人员应先检查机械部件是否发生故障，如行程开关，按钮开关工作是否正常。
确认机械部件没有问题后，再检查液压器件是否发生异常，如液压元器件的连接是否松动。
最后，检查电气接触部件是否松动，如印制电路板插头座、电控柜的插座等，往往这些部位由于机械振动、油污、粉尘、温湿度的变化造成信号接触不良，导致信号传递失真，造成数控机床发生故障[2]。
1.5 先机械后电气
数控机床是由机、液、电组成、高度自动化、复杂的先进机械加工设备。
对数控机床的诊断应该按一定的顺序进行，根据经验表明，大部分故障均是由机械系统动作失灵造成的，如行程开关不能正常工作，此外，机械故障容易察觉，电气故障较难诊断。
因此，在维修时应先逐一检查机械性的故障，往往能够达到事半功倍的功效。
1.6 先公用后专用
公用性的故障影响面大，是主要矛盾，专用性故障只影响局部，是次要矛盾。
例如：数控机床的所有坐标轴都不能做进给运动、电网或主电源发生故障，这些都是公用性的问题，只有公共故障得以排除，专用性的故障才可能得到解决。
1.7 先简单后复杂
数控机床可能同时发生多种故障，故障的复杂程度不尽相同，小故障比较容易维修，难度大的故障维修起来比较困难，维修人员应先维修小的容易解决的故障，在维修的过程中可能受到启发，对复杂故障有了清晰认识，或者复杂的故障变成了小故障，利于复杂故障的解决。
1.8 先一般后特殊
导致数控机床发生某一故障的原因可能多种多样，在维修时要优先考虑导致故障的常见可能因素，最后在分析特殊不常见的因素。
2 故障诊断维修的一般流程
2.1 充分调查故障现场
如同医生看病一样，数控机床的故障诊断首先也要问诊。
向数控机床操作者充分了解以下几个内容：
1)机床在什么情况下出现的故障。
2)故障产生时有什么外观现象。
3)故障产生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障树
首先分析数控机床的故障，再将导致故障产生的诸多因素，如主机、人为、CNC、环境、元器件因素等，用适当的`符号表示，用逻辑符号将它们与故障连接起来。
然后，逐级展开故障发生的原因，把故障产生的原因分析出来，构成一颗故障树。
当机床故障产生后，通过主干、支干逐级分析法来寻找故障产生的原因。
2.3 排列可能引起故障的诸多因素
故障树建立起来后，为找出产生故障的原因提供了一个可寻范围，在这个前提下就可排列出产生故障的诸多因素。
数控机床产生同一故障现象的原因可能是多种多样的：有CNC系统的原因、有机械的原因、机床电气系统的原因等。
因此，在分析故障时要把有关的因素都罗列出来，然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 确定故障产生的原因
利用机床的技术档案，现场经验和判断能力，机、电、液综合知识以及必要的测试手段和仪器、仪表，确定最有可能的因素，然后通过实验，逐一排查，最终找出产生故障的真正原因。
3 故障诊断维修的常用方法
3.1 直观法
直观法是指维修人员依靠人得感觉器官，按照故障现场产生的光、声、味等异常现象，仔细检查系统的所有部位，看看能否找到损伤和烧毁痕迹，将故障缩小到最小范围。
3.2 自诊断功能法
数控机床一般都具有自诊断系统，它是故障诊断最常用、最有效的方法之一[3]。
数控机床发生故障后，机床显示器上会显示报警信息、数控系统与各模块之间的接口状态，根据这些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 参数检查法
在数控系统中有许多参数地址，其中存入的参数值是机床出厂时通过调整确定的，它们直接影响着数控机床的性能。
通常这些参数不允许修改。
如果参数设置不正确或因干扰使得参数丢失，机床就不能正常运行。
因此参数检查是一项重要的诊断。
3.4 PLC检查法
1)利用PLC的状态信息诊断故障。
2)利用PLC梯形图跟踪法诊断故障。
3.5 功能程序测试法
数控机床的一些思索【2】
摘要：数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。
在技能要求日益提高的今天，对数控机床的熟悉与了解已成为该行业专业技术人员必不可少的一环。
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。
在技能要求日益提高的今天，对数控机床的熟悉与了解已成为该行业专业技术人员必不可少的一环。
笔者结合自身的经验谈谈数控机床的优、缺点，及其种类以及数控技术的发展及其未来的发展趋势，供大家参考：
一、数控机床的优点与缺点
(一)、数控机床的优点
对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。
在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。
加工精度高，加工质量稳定。
目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。
此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。
生产效率高。
由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。
与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。
使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。
此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。
数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的
人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点价格较高，设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。
手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
数控机床的种类很多，主要分类按工艺用途分类。
按工艺用途，数控机床可分类如下。
普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。
按运动方式，数控机床可分类点位控制数控机床。
数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。
直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。
这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。
轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。
这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。
按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。
开环控制系统的数控机床。
闭环控制系统的数控机床。
半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。
技功能水平分类，数控系统可分类如下。
经济性数控机床。
经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。
中档数控机床。
这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。
高档数控机床。
这类数控机床功能齐全，价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。
目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。
到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。
20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。
随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。
这种器
件完全能够适应恶劣的工业环境，由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，井进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。
计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段，可实现产品从设计到制造的全部自动化。
篇3：数控机床故障诊断论文
数控机床故障诊断论文
数控机床故障诊断论文从不同的角度出发，设备故障诊断的理论和方法很多，其中故障诊断专家系统方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之一，其内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理及诊断知识的获取等。
数控机床故障诊断论文【1】
摘 要 故障诊断技术已经有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科《故障诊断学》，还是近些年发展起来的。
关键词 数控机床 故障树分析
1数控机床故障的诊断研究意义所在
故障诊断始于机械设备故障诊断，主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。
制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。
机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。
设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。
欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导;美国以后勤学为指导;日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。
美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。
美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。
英国在上世纪60-70年代，以机器保健和状态监测协会(MHMG&CMA)为最先开始研究故障诊断技术，在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。
日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。
日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。
我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术，近年来得到迅速发展。
目前国内对装备的故障诊断技术，尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。
经过二十多年的研究与发展，我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域，如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。
2现代故障诊断技术概述
2.1故障诊断主要内容
故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下，通过来自外界或系统本身的信息输入，经过处理，判断出故障种类，定为故障部位(元部件)，进而估计出故障可能时间、严重程度、故障原因等，甚至还可以提供评价、决策以及进行维修的建议。
现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术，故障分析(诊断)技术和故障修复方法三个部分。
从信息获取到故障定位，再到故障的排除，作为单独的技术领域发展的同时，又作为故障诊断的技术共同协调发展。
2.2数控机床故障诊断常用的方法
(1)直观法。
由维修人员利用感觉器官，观察故障发生时的各种声、光、味等异常现象，查看CNC机床系统的各个模块和线路，有无烧毁和损伤痕迹，迅速将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
这是一种最基本和常用的方法。
(2)CNC系统自诊断法。
数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能的重要指标，数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。
一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息，或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块，这是CNC机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。
(3)功能程序测试法。
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生可能的部位和故障原因。
(4)模块交换法。
所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，将功能相同的模板或单元相互交换，观察故障的转移情况，从而快速判断故障部位的方法。
(5)原理分析法。
根据CNC组成原理，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数，从而确定故障部位的方法。
这种方法对维修人员要求很高，必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理，才能对故障部位进行定位。
(6)PLC程序法。
根据PLC报警信息，查阅有关PLC程序，对照报警点相应的模块程序，比较相关I/O元件的逻辑状态，判断故障。
数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、隔离法和开环检测法等，这些方法各有特点，维修时常同时采用几种方法综合运用，分析并逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。
2.3数控机床故障诊断技术发展趋势
(1)针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用，更强调信息融合策略和处理技术，知识的表示方法;(2)针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化程度的提高以及可持续工作能力和可靠性要求的提高，更强调多智能技术的融合，系统级诊断技术，混合智能诊断技术的研究;(3)针对专家系统知识获取的瓶颈问题，更强调自适应能力和自学习能力的研究，在线诊断技术、多传感器技术的研究。
数控机床的故障诊断研究【2】
摘 要：本文从不同的角度出发，讨论了设备故障诊断的理论和方法。
关键词：数控机床;故障诊断;方法;趋势
1 数控机床故障诊断的研究意义
故障诊断始于机械设备故障诊断，主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。
制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。
机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。
设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。
欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导;美国以后勤学为指导;日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。
我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术，近年来得到迅速发展。
目前国内对装备的故障诊断技术，尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。
经过二十多年的研究与发展，我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域，如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。
2 现代故障诊断技术概述
2.1故障诊断主要内容 故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下，通过来自外界或系统本身的信息输入，经过处理，判断出故障种类，定为故障部位(元部件)，进而估计出故障可能时间、严重程度、故障原因等，甚至还可以提供评价、决策以及进行维修的建议。
现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术，故障分析(诊断)技术和故障修复方法三个部分。
从信息获取到故障定位，再到故障的排除，作为单独的技术领域发展的同时，又作为故障诊断的技术共同协调发展。
2.2数控机床故障诊断常用的方法
2.2.1直观法 由维修人员利用感觉器官，观察故障发生时的各种声、光、味等异常现象，查看CNC机床系统的各个模块和线路，有无烧毁和损伤痕迹，迅速将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
这是一种最基本和常用的方法。
2.2.2 CNC系统自诊断法 数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能的重要指标，数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。
一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息，或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块，这是CNC机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。
2.2.3功能程序测试法 功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生可能的部位和故障原因。
2.2.4模块交换法 所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，将功能相同的模板或单元相互交换，观察故障的转移情况，从而快速判断故障部位的方法。
2.2.5原理分析法 根据CNC组成原理，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数，从而确定故障部位的方法。
这种方法对维修人员要求很高，必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理，才能对故障部位进行定位。
2.2.6 PLC程序法 根据PLC报警信息，查阅有关PLC程序，对照报警点相应的模块程序，比较相关I/O元件的逻辑状态，判断故障。
数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、隔离法和开环检测法等，这些方法各有特点，维修时常同时采用几种方法综合运用，分析并逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。
2.3数控机床故障诊断技术发展趋势
2.3.1针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用，更强调信息融合策略和处理技术，知识的表示方法;
2.3.2针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化程度的提高以及可持续工作能力和可靠性要求的提高，更强调多智能技术的融合，系统级诊断技术，混合智能诊断技术的研究。
2.3.3针对专家系统知识获取的瓶颈问题，更强调自适应能力和自学习能力的研究，在线诊断技术、多传感器技术的研究。
3 数控机床故障的`诊断展望
数控机床的故障诊断一直是困扰操作、维修人员的难题。
篇4：数控机床设备管理中的故障诊断和维修论文
数控机床的发展壮大，离不开有效合理的设备管理工作。设备管理工作如果落实到位，就会在很大程度上提升机床的稳定性和运行合理性，但是伴随着我国数控机床的不断发展，设备管理工作中的问题和矛盾也就不断的增加。同时设备管理工作还要面对来自外界的挑战。因此我国的数控机床的设备管理在很大程度上阻碍了我国数控机床的发展和创新。我国近些年的科学技术有了很大程度的发展和创新，这也在一个侧面帮助了我国的数控机床的发展，同时对于我国数控机床的设备管理也提出了更高的要求。我国机床在运行过程中，设备管理工作是重中之重。我国的机床发展较快，这样就导致了机床的设备管理相应的模式赶不上机床的发展，这样对于机床的发展非常不利，同时设备管理的落后，也会对我国以后的机床发展计划起到延迟的作用，文章就是要对机床的设备管理的相关内容进行详细的阐析和论述，通过阐析和论述找出问题出现的根本原因，改善我国的机床设备管理工作。关于数控机床设备管理应用中的故障诊断和维修的阐析和论述，文章主要从三个方面进行阐析和论述。第一个方面是我国数控机床发展过程中设备管理的重要意义。第二个方面是在机床设备管理过程中的设备故障诊断和设备维修。第三个方面是我国数控机床中的设备管理未来发展。下面进行详细的阐析和论述。
1 我国数控机床发展过程中设备管理的重要意义
数控机床在我国工业行业中的地位非常突出。我国作为装备制作业大国，在装备制造业的基础行业中涉猎颇深，我国的数控机床作为基础设备的一部分被给予高度的重视。在世界范围内的'工业竞争，主要还是针对机械加工的技术和设备进行。我国的机械加工行业由于有了数控机床的加入，已经有了非常好的发展，成为了我国机械加工水平高低的一个非常重要的指标。因此机床行业的发展是我国工业发展非常重要的一个环节，应该给予重视和扶持。由于我国的数控机床的发展过于迅速，导致了我国和机床相关的一系列配套设施没有完善。现阶段我国数控机床的一系列产业还没有形成一个非常严格的产业链。机床设备的生产能力还是较低，同时机床的生产精度和加工精度和国外的先进技术还有一定的差距。我国的机床生产规模较小，还没有像国外特别是德国那样形成一定的生产规模。因此我国的机床设备管理工作就显得尤为重要。机床管理工作的完善和创新，能够帮助我国的机床生产和应用捋顺关系，能够提升我国机床生产过程中的一系列流程，提升机床设备的稳定性能和可靠性能。
篇5：数控机床设备管理中的故障诊断和维修论文
在机床设备管理工作中对于设备的修护和问题诊断是一个绕不开的话题，只有将机床设备中出现的问题给予及时的处理和发现，才能够保障我国机床设备的稳定和安全。关于在机床设备管理过程中的设备故障诊断和设备维修的阐述和分析，文章主要从两个方面进行阐析和论述。第一个方面是机床设备中的开关故障问题及相应的处理办法。第二个方面是机床设备中的故障报警装置失灵问题及相应的处理办法。下面进行详细的阐析和论述。
2.1机床设备中的开关故障问题及相应的处理办法
关于机床设备中的开关故障问题及相应的处理办法的阐析和论述，文章主要从两个方面进行阐析和论述。第一个方面是机床设备开关的故障。第二个方面是机床设备开关出现故障的相应处理方法。下面进行详细的阐析和论述。
2.1.1机床设备开关的故障
机床设备中的机组开关，通常情况下会有相对独立的常闭或者常开开关出点。机床设备中的开关的主要作用就是对设备进行连锁控制及设备故障显示控制。机床开关通常会暴露在机床外部，就导致了机床开关的工作环境较差，存在工作过程中大量灰尘的问题。一旦工作灰尘进入机床的开关内部就会导致开关活动不灵敏，活动干出现滞涩的情况，这种情况下就会让机床开关出现故障，需要及时的发现给予处理。
2.1.2机床设备开关出现故障的相应处理方法
针对机床开关的故障，我们通常会将设备的总电源关闭，进行相应的处理和维修。因为关闭电源能够有效的切断设备常开触点，常开触点的切断会导致主动触点，被动触点两者之间出现间隙，让机床的故障显示器正常工作，之后，我们可以安全的将开关开启，处理开关中的粉尘及杂物。清理完毕后，机床的开关就会正常工作，故障也随之解除。
2.2机床设备中的故障报警装置失灵问题及相应的处理办法
关于机床设备中的故障报警装置失灵问题及相应的处理办法的阐析和论述，文章主要从两个方面进行阐析和论述。第一个方面是机床设备故障报警装置失灵的故障。第二个方面是机床设备故障报警装置失灵的相应处理方法。下面进行详细的阐析和论述。
2.2.1机床设备故障报警装置失灵的故障
当切断设备的能量来源后，电气控制单元的常开触点就会连接到一起，而常闭触点就会被切断，然而，由于烟尘的干扰作用，就会导致常开与常闭触点之间出现相反的状况，进而使得机组没有办法继续进行生产工作，所以就会产生故障报警失灵的现象。
2.2.2机床设备故障报警装置失灵的相应处理方法
对于故障报警失灵的现象来说，究其原因是烟尘的覆盖作用，影响了触点间的相互接触与联通，这就需要进行两方面的内容，一是对开关内的烟尘进行清除，保证开关的使用流畅性，要定期的对设备进行养护和检查，及时的发现问题，并且有效地解决，只有这样，才能进一步的避免设备故障报警器失灵的现象。
3 我国数控机床中的设备管理未来发展
根据上文的阐析和论述，我们可以得出，在机床设备发展的过程中设备管理工作的重要性，在我国的设备管理工作中，理论管理和实际管理相结合的管理模式是未来的发展方向之一。我们在设备管理的过程中要坚持科学有效的管理模式，同时还要对高素质的管理人才进行培训和培养。管理工作的核心是人的管理，因此留住和培养专业素质高，实践能力强的工作人员是我国管理工作的未来方向。在管理设备的过程中我们还要不断吸取国外先进的管理经验为己所用，不定时地对设备进行性能评估。
参考文献:
[1]李勇，薛梅.现代职业教育方法在数控机床故障诊断与维修课程中的探索[J].科教导刊（上旬刊），（11）：170+216.
[2]朱传敏，周润青，陈明，等.故障树与案例推理在数控机床故障诊断专家系统中的应用研究[J].制造业自动化，（10）：21-24+66.
[3]刘加勇《.数控机床故障诊断与维修》课程任务驱动教学中的任务设计[J].职业教育研究，（2）：128-130.
[4]吴修彬，曹西京.虚拟数控机床技术的发展与应用[J].机械制造与自动化，2013，1.
[5]唐志涛，刘战强，周军.虚拟数控加工过程仿真技术[J].机械制造与自动化，，3.
篇6：数控机床维修改造技术
数控机床维修改造技术
凯普机电一体化工程有限公司（北京100011）刘荫庭没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。
我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践
带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来，本文仅是将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理，以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。
一、数控技术
谈到维修，首先必须从总体上了解我们的维修对象。
1.数控机床电气控制系统综述
一台典型的数控机床其全部的电气控制系统如图1所示。
（1）数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。它可以是穿孔带阅读机（已很少使用），3.5in软盘驱动器，CNC键盘（一般输入操作），数控系统配备的硬盘及驱动装置（用于大量数据的存储保护）、磁带机（较少使用）、PC计算机等等。
（2）数控系统数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码、运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。
数控系统都有很完善的自诊断能力，日常使用中更多地是要注意严格按规定操作，而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。
（3）可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地、协调有序地安全运行；同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC,使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令，如此实现对整个机床的控制。
当代PLC多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。PLC与CNC的集成是采取软件接口实现的，一般系统都是将二者间各种通信信息分别指定其固定的存放地址，由系统对所有地址的信息状态进行实时监控，根据各接口信号的现时状态加以分析判断，据此作出进一步的控制命令，完成对运动或功能的控制。
不同厂商的PLC有不同的PLC语言和不同的语言表达形式，因此，力求熟悉某一机床PLC程序的前提是先熟悉该机床的PLC语言。
（4）主轴驱动系统接受来自CNC的驱动指令，经速度与转矩（功率）调节输出驱动信号驱动主电动机转动，同时接受速度反馈实施速度闭环控制。它还通过PLC将主轴的各种现实工作状态通告CNC用以完成对主轴的各项功能控制。
主轴驱动系统自身有许多参数设定，这些参数直接影响主轴的转动特性，其中有些不可丢失或改变的，例如指示电动机规格的参数等，有些是可根据运行状态加以调改的，例
如零漂等。通常CNC中也设有主轴相关的机床数据，并且与主轴驱动系统的参数作用相同，因此要注意二者取一，切勿冲突。
（5）进给伺服系统接受来自CNC对每个运动坐标轴分别提供的速度指令，经速度与电流（转矩）调节输出驱动信号驱动伺服电机转动，实现机床坐标轴运动，同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制。它也通过PLC与CNC通信，通报现时工作状态并接受CNC的控制。
进给伺服系统速度调节器的正确调节是最重要的，应该在位置开环的条件下作最佳化调节，既不过冲又要保持一定的硬特性。它受机床坐标轴机械特性的制约，一旦导轨和机械传动链
的状态发生变化，就需重调速度环调节器。
（6）电器硬件电路随着PLC功能的不断强大，电器硬件电路主要任务是电源的生成与控制电路、隔离继电器部分及各类执行电器（继电器、接触器），很少还有继电器逻辑电路的存在。但是一些进口机床柜中还有使用自含一定逻辑控制的专用组合型继电器的情况，一旦这类元件出现故障，除了更换之外，还可以将其去除而由PLC逻辑取而代之，但是这不仅需要对该专用电器的工作原理有清楚的了解，还要对机床的PLC语言与程序深入掌握才行。
（7）机床（电器部分）包括所有的电动机、电磁阀、制动器、各种开关等。它们是实现机床
各种动作的执行者和机床各种现实状态的报告员。
这里可能的主要故障多数属于电器件自身的损坏和连接电线、电缆的脱开或断裂。
（8）速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。它将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号，与指令速度电压值相比较，从而实现速度的精确控制。
这里应注意测速反馈电压的匹配联接，并且不要拆卸测速机。由此引起的速度失控多是由于测速反馈线接反或者断线所致。
（9）位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器，而现代机床多采
用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量，将测量值反馈到CNC并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置，从而实现对位置的精确控制。
位置环可能出现的故障多为硬件故障，例如位置测量元件受到污染，导线连接故障等。
（10）外部设备一般指PC计算机、打印机等输出设备，多数不属于机床的基本配置。使用中的主要问题与输入装置一样，是匹配问题。
2.数控机床运动坐标的电气控制
数控机床一个运动坐标的电气控制由电流（转矩）控制环、速度控制环和位置控制环串联组成
.其控制框图如图2.
（1）电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数，其反馈信号也在伺服系统内联接完成，因此不需接线与调整。
（2）速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分（PI）调节器，其P、I调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统（导轨、传动机构）的传动刚度与传动间隙等机械特性，一旦这些特性发生明显变化时，首先需要对机械传动系统进行修复工作，然后重新调整速度环PI调节器。
速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的，这对于水平运动的坐标轴和转动坐标轴较容易进行，而对于垂向运动坐标轴则
位置开环时会自动下落而发生危险，可以采取先摘下电动机空载调整，然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一起调整，这时需要有一定的经验和细心。
速度环的反馈环节见前面“速度测量”一节。
（3）位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作：
一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发出的脉
冲数目经过外部倍频电路和/或CNC内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。例如位置测量元件10脉冲/mm,数控系统分辨率即脉冲当量为0.001mm,则测量元件送出的脉冲必须经过100倍频方可匹配。
二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节。通常Kv值是作为机床数据设置的，数控系统中对各个坐标轴分别指定了Kv值的设置地址和数值单位。在速度环最佳化调节后Kv值的设定则成为反映机床性能好坏、影响最终精度的重要因素。Kv值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。关于Kv值的设置要注意两个问题，首先要满足下列公式：
Kv=v/Δ
式中v――坐标运行速度，m/min
Δ――跟踪误差，mm
注意，不同的数控系统采用的单位可能不同，设置时要注意数控系统规定的单位。例如，坐标运行速度的单位是m/min,则Kv值单位为m/（mm・min），若v的单位为mm/s,则Kv的单位应为mm/（mm・s）。
其次要满足各联动坐标轴的Kv值必须相同，以保证合成运动时的精度。通常是以Kv值最低的坐标轴为准。
位置反馈（参见上节“位置测量”）有三种情况：一种是没有位置测量元件，为位置开环控制即无位置反馈，步进电机驱动一般即为开环；一种是半闭环控制，即位置测量元件不在坐标轴最终运动部件上，也就是说还有部分传动环节在位置闭环控制之外，这种情况要求环外传动部分应有相当的传动刚度和传动精度，加入反向间隙补偿和螺距误差补偿之后，可以得到很高的位置控制精度；第三种是全闭环控制，即位置测量元件安装在坐标轴的最终运动部件上，理论上这种控制的位置精度情况最好，但是它对整个机械传动系统的要求更高而不是低，如若不然，则会严重影响两坐标的动态精度，而使得机床只能在降低速度环和位置精度的情况下工作。影响全闭环控制精度的另一个重要问题是测量元件的精确安装问题，千万不可轻视。
（4）前馈控制与反馈相反，它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路，其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度。因为多数机床没有设此功能，故本文不详述，只是要注意，前馈的加入必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可进行。
二、维修工作的基本条件
数控机床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备，一 旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，而不仅对合理地使用不够重视，更对其保养及维修工作关注太少，日常不注意对保养与维修工作条件的创造和投入，故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此，为了充分发挥数控机床的效益，我们一定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。由于数控机床日常出现的多为电气故障，所以电气维修更为重要。
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1.人员条件
数控机床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于电气维修人员的素质条件。
（1）首先是有高度的责任心和良好的职业道德。
（2）知识面要广。要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括上节所讲的基本数控知识。
（3）应经过良好的技术培训。数控技术基础理论的学习，尤其是针对具体数控机床的技术培训，首先是参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训，然后向有经验的维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学。
（4）勇于实践。要积极投入数控机床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力。
（5）掌握科学的方法。要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。
（6）学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。
（7）掌握一门外语，特别是英语。起码应做到能看懂技术资料。
2.物质条件
（1）准备好通用的和某台数控机床专用的电气备件。
（2）非必要的常备电器元件应做到采购渠道快速畅通。
（3）必要的维修工具、仪器仪表等，最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件。
（4）每台数控机床所配有的完整的技术图样和资料。
（5）数控机床使用、维修技术档案材料。
3.关于预防性维护
预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作。
（1）人员安排 为每台数控机床分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平。
（2）建规建档 针对每台机床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，管理者要经常检查、总结、改进。
（3）日常保养 对每台数控机床都应建立日常维护保养计划，包括保养内容（如坐标轴传动系统的润滑、磨损情况，主轴润滑等，油、水气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等）及各功能部件和元气件的保养周期（每日、每月、半年或不定期）。
（4）提高利用率 数控机床如果较长时间闲置不用，当需要使用时，首先机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能，降低机床精度，油路系统的 堵塞更是一大烦事；从电气方面来看，由于一台数控机床的整个电气控制系统硬件是由数以 万计的电子元器件组成的，他们的性能和寿命具有很大离散性，从宏观来看分三个阶段：在一年之内基本上处于所谓“磨合”阶段。在该阶段故障率呈下降趋势，如果在这期间不断开动机床则会较快完成“磨合”任务，而且也可充分利用一年的维修期；第二阶段为有效寿命 阶段，也就是充分发挥效能的阶段。在合理使用和良好的日常维护保养的条件下，机床正常运转至少可在五年以上；第三阶段为系统寿命衰老阶段，电器硬件故障会逐渐增多，数控系统的使用寿命平均在8――左右。
因此，在没有加工任务的一段时间内，最好较低速度下空运行机床，至少也要经常给数控系统通电，甚至每天都应通电。
三、维修与排故技术
1.常见电气故障分类
数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。
（1）以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏，这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软
件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失，这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了。
（2）以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完美的自诊断程序，时实监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除的方法提示。机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书。上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为容易。无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致（如开关不闭合、接插松动等）。这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果，并依靠维修人员对机床的熟悉程度和技术水平加以分析、排除。
（3）以故障出现时有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障，损坏工 件甚至机床的故障，维修时不允许重演，这时只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来排除之，技术难度较高且有一定风险。如果可能会损坏工件，则可卸下工件，试着重现故障过程，但应十分小心。
（4）以故障出现的或然性，分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的 条件则一定会产生的确定的故障；而随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障，这类故障的分析较为困难，通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气工件特性漂移或可靠性降低、电气装置内部温度过高有关。此类故障的分析需经反复试验、综合判断才可能排除。
（5）以机床的运动品质特性来衡量，则是机床运动特性下降的故障。在这种情况下，机床虽 能正常运转却加工不出合格的工件。例如机床定位精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节，然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的最佳化调整来排除。
此处故障的分类是为了便于故障的分析排除，而一种故障的产生往往是多种类型的混合，这 就要求维修人员具体分析，参照上述分类采取相应的分析、排除法。
2.故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：
①询问调查 在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场 故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障指示情况、故障表象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断，以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等，减少往返时间。
②现场检查 到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实 初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
③故障分析 根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原 则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使 用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。
④确定原因 对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是 一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
⑤排故准备 有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准 备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因 ,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
（1）直观检查法 这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
①询问 向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析 判断过程中可能要多次询问。
②目视 总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态（例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置（如数控系统、温控装置、润滑装置等）有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等 .
③触摸 在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
④通电 这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。
（2）仪器检查法 使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等 进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的 相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
（3）信号与报警指示分析法
①硬件报警指示 这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示 如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的`报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
（4）接口状态检查法 现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。
（5）参数调整法 数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化（尤其是模拟量参数）甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
（6）备件置换法 当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题。
①更换任何备件都必须在断电情况下进行。
②许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一 定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。
③某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这 一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
④有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢 失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤 之后再动手，以免造成更大的故障。
（7）交叉换位法 当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
（8）特殊处理法 当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
3.电气维修与故障的排除
这是排故的第二阶段，是实施阶段。
如前所述，电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法 在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。
（1）电源 电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢 失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。我们在设计数控机床的供电系统时应尽量做到：
①提供独立的配电箱而不与其他设备串用。
②电网供电质量较差的地区应配备三相交流稳压装置。
③电源始端有良好的接地。
④进入数控机床的三相电源应采用三相五线制，中线（N）与接地（PE）严格分开。
⑤电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离。
（2）数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
（3）机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标 记移位；回零减速开关失灵。
（4）机床动态特性变差，工件加工质量下降，甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很 大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的；对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态，应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
（5）偶发性停机故障。这里有两种可能的情况：一种情况是如前所述的相关软件设计中的问 题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障，一般情况下机床断电后重新通电便会消失；另一种情况是由环境条件引起的，如强力干扰（电网或周边设备）、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视，例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开 的大门附近，电柜长时间开门运行，附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障，严重的还会损坏系统与机床，务必注意改善。
本文由于篇幅所限不做更多的介绍，读者可参阅数控机床的随机资料及其他专门介绍各种故 障的文章。
4.维修排故后的总结提高工作
对数控机床电气故障进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段，也是十分重要的阶段，应引起足够重视。
总结提高工作的主要内容包括：
①详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，采取的各种措施，涉 及到的相关电路图、相关参数和相关软件，其间错误分析和排故方法也应记录并记录其无效的原因。除填入维修档案外，内容较多者还要另文详细书写。
②有条件的维修人员应该从较典型的故障排除实践中找出常有普遍意义的内容作为研究课题 进行理论性探讨，写出论文，从而达到提高的目的。特别是在有些故障的排除中并未经由认真系统地分析判断而是带有一定地偶然性排除了故障，这种情况下的事后总结研究就更加必要。
③总结故障排除过程中所需要的各类图样、文字资料，若有不足应事后想办法补济，而且在 随后的日子里研读，以备将来之需。
④从排故过程中发现自己欠缺的知识，制定学习计划，力争尽快补课。
⑤找出工具、仪表、备件之不足，条件允许时补齐。
总结提高工作的好处是：
①迅速提高维修者的理论水平和维修能力。
②提高重复性故障的维修速度。
③利于分析设备的故障率及可维修性，改进操作规程，提高机床寿命和利用率。
④可改进机床电气原设计之不足。
⑤资源共享。总结资料可作为其他维修人员的参数资料、学习培训教材。
篇7：机电设备故障诊断及维修技术
从现状来看，因煤矿的生产条件与生产环境具有多样性与复杂性，必定给机电设备的管理带来新要求。在这种环境下，探究诊断机电设备的故障及其维修技术具有实际意义。
诊断机电设备的故障
在煤矿生产中所用到的机电设备比较多，必须要掌握其诊断方法，这也是煤矿生产中重要的组成部门。
尤其是现代化技术大量应用的今天，机电设备更是衡量各个煤矿企业产量重要标志。分析机电设备故障以及维护管理上更是生产经营管理之基础。依据设备故障的构造、工作状况差异及运行状态，最终其表现形式必然不同。对于机电设备的故障诊断之后总体有如下几个方面：机电设备的性能参数忽然降低;振动出现异常;声响异常;剧烈增加了磨损残留物;排气的成分发生变化，过热现象等。其故障多样变化就表明机电设备故障的产生原因比较多，并不是单一。对于煤矿机电设备的发生故障率大多是随着时间变化而发生变化。设备出现故障大体划分成三个阶段：
其一，早期故障。如果设备位于早期故障期，开始具有较高故障率，但是随着时间逐渐变化而快速降低故障几率，这个故障期间也叫机电设备的磨合期，这个故障时间的长短大多是随着产品及系统设计和制造的质量相关。在该时段出现故障几乎都是因设计与制造上存在缺陷造成，或者是所用环境不但所致。
其二，偶发故障期。一旦机电设备处于了偶发故障期，那么故障率基本上就在稳定状态，靠近定值。在该期间出现故障就是随机的，而且这个时段中故障率比较低，大多属于稳定状态。
其三，损耗故障期。就是机电设备使用一段时间之后故障发生率随之上升。因此按照上面所示曲线，就必须针对性对机电设备进行维护及修理，这样才能够确保机电设备正常工作。一旦设备发生故障就必须进行诊断，为下一步维修打下基础。当然，不同的机电设备诊断方式不同，本文对矿井提升机及采煤机的诊断做一些阐述。
①煤矿提升机。在煤矿生产中提升机是主要设备之一，承担着提升矸石、原煤、升级人员、下放材料以及运送设备之任务;提升机是否能够安全运行直接关系着煤矿生产，影响着生产人员生命及财产安全，构造如图1所示。
在提升机的故障处理上，一直都被煤矿企业高度重视，如今采用最多就是使用单一的传感器检测提升机的控制系统，分析其频谱而诊断出故障。因为提升机主要是由机械传动系统、制动系统及润滑系统等，当运行时各个部件都可能发生故障，要想准确诊断出故障类型存在一定困难。如果采用多传感器信息融合技术来诊断提升机故障，就能够导出一些新信息，任何单一的传感器都不能够获取到该新信息，采取这种诊断方法有效扩大了时间覆盖范围，提升了置信度，改善了检测系统可靠性。
②采煤机的诊断。采煤机是煤矿所用主要设备之一，直接关系着煤矿的产量，从煤矿设备发生故障统计可知，采煤机出现故障75%属于液压系统故障，该系统可靠性直接影响着采煤机故障率。这个设备的液压系统分为高压与低压两个部分，随着负载增加高压升高，而低压恒定，负载变化不会影响低压变化。如果低压正常而高压降低，一旦增加了负载，高压不升高反而降低，表面该系统存在漏损，而且漏油处位于主油路高压侧，就必须要停机处理。如果高压降低了，而低压上升，就表明液压系统存在高低压窜通，就必须要检查旁通阀、安全阀以及梭形阀是否存在窜液。对于液压系统进行故障诊断时，就要采取主动维护，从而有效提升采煤机的使用可靠性，延长采煤机的使用寿命。
篇8：数控机床故障诊断与维修实训报告
实训报告
班级：______________________
学号：______________________
姓名：______________________
指导：______________________
年 月 日：
*****职业学院数控实训基地管理须知
一、遵守教学纪律，严禁在实训场地内追逐打闹。
二、积极认真参与教学，服从管理，爱护实训设备，杜绝人为损坏。
三、要严格遵守安全操作规程，不许违章作业；爱护设备、工具
和量具，注意防电防火和人身安全。
四、违反实训管理与教学纪律者，教师有权采取相应处罚措施，
及时纠错误行为，并根据实际情况终止其实训资格。
五、实训实训时间：每天上午1—4节，下午5—6节课。
六、学员要按时出勤，组长详细填写实训记录手册。
七、实训清扫要求：每天实训结束后，学生要清理各自的设备，正确关闭电源及水源；最后值日组清扫实训场地。
八、认真书写实训报告。
实训任务书
一、实训目的
1、知道数控机床的控制原理；
2、具备对数控机床的'常见故障（实训项目）做出分析并排除的能力；
3、具备对数控机床进行日常维护保养的能力；
4、培养学生的学习方法能力；
5、使学生具备一定的社会能力。
二、实训要求
1、严格遵守实训指导老师的安排
2、对每天的实训内容做笔记记录
3、最后每人用A4纸完成实训报告1份（包括：封皮、目录、实训任务具体内容、故障排除过程、实训收获等）
三、实训时间及安排
时间：201____—201 ____学年第____学期第___周至____周 安排：以基于工作过程进行实训，把每个项目进行分析、预测、讨论、制定方案、实施、总结。 注：在实施每个项目前必须有足够的理论依据。 四、实训地点
实训3楼：数控技术实训中心 五、实训项目 详见实训项目内容
实训项目一：电机不运转
实训项目二：系统有手摇工作方式但手摇无反应
篇9：智能故障诊断技术浅析论文
智能故障诊断技术浅析论文
引言
自进入21世纪以来，信息技术为广大居民的生产生活带来了很大的变化，机电设施也在整个生产过程发生着变化。在机械采矿中，添加了多种智能、自动化设施。由于是机械设施，在生产与运行中很容易出现各种问题，从而影响矿业发展。因此，在现实工作中，必须将诊断与维修技术作为研究重点，在将要发生或者发生故障时，对其进行预警，控制故障延伸，确保工作人员安全。
1故障诊断技术的总体概括
1.1设备诊断技术概念
从整体来看：故障诊断技术属于防护方式，它是在确保生产过程的条件下，让各个设备的参数满足最佳状态，然后再通过精密的仪表、仪器检测设备是否满足运行要求，是否有数值变化和破损现象。如果有异常，明确出现异常的原因，破坏程度，能否持续利用，能够持续利用的时间，然后再结合设备的受损度，看能否利用代替性的设备延伸时间，减小成本消耗。当然，这一切工作都是在正常的运行状态中才有效。
1.2故障诊断的技术原理
目前，应用在矿山机电设备智能故障诊断的技术主要包含：数字建模、数据采集、识别分析、状态预测和信息处理。数字建模是诊断智能故障的总规划和原则，它要求展现智能分析优势。例如：在数学模糊诊断中，A是可能发生的事实案例，B是数据库事例，通过对比A与B，在分析权值与特征的条件下得到准确的结果。数据采集，是矿山机电设备事先制定好参数值，然后再诊断设备，进行数值采集，用建模的方式对两份数值进行比对。一旦数值参数大于预设范畴、曲线变化，那么说明机电设备还存在问题。识别分析，是在掌握机电设备测试参数与原始参数的情况下，结合参数变化，从故障库中找到类似样本，再确认产生故障的原因。也只有智能分析与识别，机电设备诊断与检测才能达到智能要求。状态预测，是在预测、识别现有参数后，结合相关资料，验证机电设备运行状态，同时这种结果具有很好的可信性与真实性，该预测结果同时也是深入机电设备运行的有效条件。信息处理，则是一份有效的测试参数，它要求将数据模型变成参数模型，再通过分析等形式进行处理。它能准确分辨无用与有用信息，通过综合处理信息，找准诊断结果和过程分析后，最后得出一份理想的分析报告。
2矿山机电设备出现故障的原因
2.1配合关系
从检查已有设备故障反馈的信息来看，大多数故障都是零件原配变化或者损伤造成的。在这期间，零件损伤是零件原设计与形态出现偏离，这种偏离多数是机械使用或者内部因素所致。常见的零件损伤体现为：意外和老化损伤所致。
2.2超出设备负荷
在相关设备设计之前，工作人员都会对参数极限进行限制，一旦其输出参数超过设计极限时，它的运行状态就会遭到破坏，甚至出现不同程度的故障。如果是超负荷造成的故障，就必须对技术参数和相关设备进行调整，并且采用适当的方式，以帮助其改善承受力。
2.3设备损耗
设备损耗是在内外因素的共同作用下，随空间与时间的改变，其综合能力不断降低。造成这种情况的主要原因是：机件刚性不够、间隙过大、部件磨损与老化、相关设施磨损、系数过大、负荷增加、关键负荷的联接发生磨损与变形等。
3故障诊断在矿山机电维修中的运用
3.1诊断类别
从故障诊断的目的来看：它是对机电设施的计划与检修，以此保障各种生产设施运行的连续性。大致分成：事后检修、根据周期检修和状态检修。事后维修是机电设施发生故障的治理方案，不属于主动对策的范畴，而是大多数机电设施在没有准备的状态下采用的方法。因此，将事后诊断应用在矿山机电设施中的效果并不太理想，其检修质量也有待提高。周期检修相对固定，并且带着强制的特征，同时也是负责的展现。该方式方便易操作，大多数情况下是结合维修或者使用周期操作，从外看这种似乎会增加工人成本，事实上它是不可缺少的打基础部分，从某种角度来看它也是节约成本的体现，通过积极防护设施，延长相关设备的使用年限和周期，并且及时发现和修复问题，最大程度的避免问题带来的停产损失。因此，固定维修对矿山机电设备具有很好的作用，它能最大程度的做到防患于未然，从而降低经济损失。状态检修，是在数据分析的条件上，让每个工作人员负起对应的责任，然后再结合各种部件出现问题的'时间推断故障时间。虽然这种预测不能准确捕捉时间，甚至还存在误差，但是能给企业警告的作用，避免措手不及的状况发生。在争取将设备控制在萌芽阶段的过程中，帮助其延长使用周期，减小安全隐患，以确保生产正常进行。
3.2诊断方法
首先是参考历史进行诊断记录，通过对局部系统和元器件进行排查，找出问题症结，这也是矿山机电设施诊断与维护的主要方法之一。一旦出现故障，对相关结论进行精细归纳，最后生成诊断集。第二次出现类似故障时，就能借用诊断路径与经验对其进行处理与诊断。它的优点是相同故障发生时，定位快速。其次是智能诊断，在控制系统、模拟人脑的基础上，获取、再生、传递、利用相关信息，最后利用已经准备好的经验策略。其具体包含灰色系统、模糊诊断、专家诊断、神经网络等方法。当前，应用最广的是神经网和专家体系，让诊断更加智能化。矿山机电设备故障诊断具有隐蔽性与复杂性，通过传统的方法进行精确、迅速的诊断。同时，专家系统能精确的应用专业知识与经验，通过模拟思维，对故障进行求解，最后得到结论。在人工智能诊断的基础上，借助计算机系统与已有经验解决故障。
4矿山机电设备故障监测的步骤
从整体来看：矿山机电设施故障诊断主要包含以下步骤：信息采集、处理、识别、建模和预测。在信息采集中，对机电设施运行参数、状况与数据信号进行有效监测，利用传感器传输的信息数据进行整理，最后放进网络进行存储，以备后续利用。信息处理，是对设备运行状态进行数据整理和识别。当然，在这期间，存在有用与无用信息之分，因此必须对相关信息进行区分与整理，剔除无用信息，并且转换数据，对具体信息进行有效分析，最后将数据变成设备能接受的信息与数据。信息处理与识别是在信息采集后，对相关信息进行识别与分析，包含数据分类、识别与分析，然后再将信息与之前得到的数据进行比对，最后得出设备运行中可能存在故障的区域、故障原因与类型。在矿山机电生产中，机电设施由多种信息数据和参数，并且和设施状态、是否存在隐患有着直接的关系。对此，必须建立起良好的模型，以确定和反映设备状态与故障之间的数学关系。预测技术是对机电设施的故障状况以及剩余使用时间进行预测，它能作为机电设施故障维修与保养的条件，从而避免机电设施出现不必要的故障。
5.结语
为了推动矿业发展，提高开采安全性，在矿山开采中必须注重相关设备的故障诊断与维修技术。在开采中，做好故障记录与整理归档工作，经常对压力、温度进行检查，一旦发现问题立即解决，这样才能改善故障诊断技术，进一步完善与优化诊断系统。
篇10：数控机床的测量技术与分析探讨论文
有关数控机床的测量技术与分析探讨论文
摘 要：对于数控机床在线测量技术和系统误差分析进行了研究，认为随着制造技术的不断发展，对于超精密加工，相应的测量设备必须跟上，才能保证精度达到设计要求；要开发出具有在线测量功能的数控机床，才能够适应机械加工的需求。
关键词：数控机床；在线测量；误差分析
我们为了保证数控机床这样的高度自动化设备连续可靠的工作，需要具有自动检测的功能。现代制造工业的发展，对数控机床的在线检测技术提出了更高的要求，要实现数控机床高精度在线检测，应对监测系统的组成、工作原理及主要误差进行仔细地分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应的措施，以对误差进行补偿，实现计算机辅助数控机床高精度在线测量。
1在线测量技术
当今的科技是非常发达的，测量技术对一个国家的综合发展，起着十分重要的基础作用。如果没有先进的测量技术与测量手段，就不可能有先进的高质量产品，就很难制造出单项性能及综合性能均优良的产品，更谈不上发展现代高新尖端技术。这里所涉及到的测量，具体是指机械加工生产过程中机械产品的成品及半成品的测量。按加工过程和测量过程是否在同一设备上进行，测量方法大致可分为离线测量和在线测量两种方式。离线测量，一般是在大批量生产中应用，适于流水生产线作业、加工与测量分别在专用设备上进行，在加工设备上加工完工件后需将工件移至测量设备上进行测量。
1.1在线测量技术的重要性
机械加工是先进制造技术的基层作业，是先进制造系统中最基本最活跃的环节。其基本目标是在低成本、高生产率的条件下，保证产品的质量。为了实现该目标，急需研究开发的关键技术之一就是机械加工在线测量技术。特别是在多品种小批量生产条件下，研究先进的在线测量技术，意义尤其重大。在超精密加工中，机床的精度比一般测量仪器和三坐标测量机的精确度还高，如果把机床和合适的测量系统有机地结合起来，即可实现零件加工，又可实现工件精度的在线测量。这样机床即可作加工用，又可作测量用，扩大了机床的应用范围，又解决了零件的测量问题。
1.2在线测量是并行工程的思想体现
传统的零件测量方法是很费时的，常常采用离线测量。需把校测零件从加工设备转移到测量设备上，有时在一个加工过程中甚至需要几个来回，在很多情况下传统方法检测工件的费用上升，超过了工件的加工费用。边加工边测量，及时发现问题及时处理，这也是并行工程的思想体现。
1.3数控机床上的在线测量
在数控机床上采用测头进行测量时，先将测头安装在机床的`主轴上，然后操作者手动控制机床移动，使测头测针上的触头与工件表面接触，由机床的数控系统实时地记录并显示主轴的位置坐标值。
2测量误差的来源与分类
在任何一项测量中，无论采用多么完善的测量方法和测量器具，由于各种因素的影响，所得到的测量值总会存在误差。就是同一台仪器，按同一种方法，由同一测量者对同一个测量对象进行测量，其结果往往也是不同的。因此，在任何一次测量中，所得到的测量结果，仅仅是被测量的近似值，在每次测量过程中，要考虑影响测量精度的误差组成来源。测量误差主要来源于以下4个方面。
2.1测量装置误差
测量装置误差，指的是量具或者量仪及其附近和提供标准量值的基准件。测量器具因为本身设计上的原因，如用近似机构代替理论机构，用均匀刻度代替理论上要求的非均匀刻度，会给测量结果带来误差。这种误差称为理论误差。测量器具零件的制造误差和装配调整达不到理想状态，也会引起测量误差。
2.2环境误差
由于环境因素的影响而产生的测量误差，被称为环境误差。环境因素中温度的影响一般比较大，因此规定：标准的测量温度为20℃，高精度测量应在恒温条件下进行；温度和湿度需视测量精度的不同，保持在不同的允许范围内；被测体与量具都达到标准温度后，才能进行测量。
3误差分析
对数控机床在线测量工作过程及特点的分析研究表明，数控机床在线测量和加工的共同点是：测头与刀具分别作为数控机床的一个末端件，工件作为另一个末端件，由数控机床工作部件带动进行在线检测或加工所必须的工作运动，工作部件和工作运动相同；数控机床在线检测与加工的主要区别是：首先是执行部件不同，在线检测的执行部件是测头，而加工时为刀具；其次是进行在线检测时，无切削运动，不产生切削力和切削热；而测头测量时，受测量力的影响。
3.1测头系统误差
测头系统误差主要包括由测头的结构和测量方式所决定的测头静态误差、测头动态误差以及测头在机床上的安装误差。测头触发信号通过机床与测头接口成为数控机床可识别且反应的信号。一旦测量力消失，测头芯体带动测杆在弹簧力的作用下复位。
（1）静态误差。包括测头预行程（死区误差）和测头重复定位误差，它随测杆长度、刚度、接触压力的改变而改变，是一项不可忽略的误差。测头重复定位误差，是测头机构重复定位时产生的随机误差，由于触发式测头是一种高精度测量仪器，误差传递中间环节少，此项误差很小。因此，测头的静态误差主要由测头预行程量决定。
（2）测头动态误差。根据触发式测头检测过程时序和检测误差分析可知，测头动态误差分为两种：动态误差和动态随机误差。动态误差与测头检测时的接触速度和数控系统采样间隔有关。
（3）测头安装定位误差。包括测头重复定位误差、主轴锥孔误差、测头锥柄误差，并受配合面清洁程度的影响。由于重复定位误差，可使测头检测产生离散度。除了制造安装误差外，用机械手换测头（或刀具），常造成自动换刀中的撞击，也使主轴锥孔和测头锥柄产生误差，直接影响测头在数控机床上的测量精度。
4结束语
目前的数控机床在线测量系统大都是专用系统，缺乏通用的设计思路和概念。因此，针对目前的数控加工的要求和曲面测量的实际需求，开发用于数控机床的自动测量系统是十分迫切的。本文首先简要介绍在线测量技术，然后介绍了测量误差的来源与分类，最后分析了系统的误差。
参考文献：
[1]袁琦,罗政,虞踊.提高触发式测头使用精度的研究[J].工具技术,1999,(03):25-29.
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1.汽车维修技术论文
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