机床维修培训课件

数控机床维修培训培训目标与意义在现代制造业环境中，数控机床作为核心生产装备，其稳定运行直接关系到企业生产效率与产品质量本培训旨在满足企业人才需求解决当前制造业数控维修专业人才短缺问题，培养具备实战能力的技术人员提升综合维护能力培养学员机电一体化与电气系统综合维护能力，能独立处理复杂故障保障生产效率通过专业维护技能，确保设备高效运行，减少停机时间，提高企业生产效率机床分类与发展概述数控机床类型普通机床类型国产数控技术发展•加工中心立式、卧式、五轴联动•普通车床C620系列、CA6140系列近年来国产数控系统取得突破性进展，华中数控、广州数控等国产品牌市场占有率逐年•数控车床普通型、复合型、多轴•普通铣床X62W、X5032等提升，功能与可靠性显著增强•数控铣床立式、卧式、龙门式•钻床、刨床、磨床等传统加工设备•数控磨床、线切割、激光切割机等数控机床基础结构机床主机数控系统驱动装置包括机床床身、立柱、工作台、主轴箱、进给系统等核心机械结控制整个机床运动的大脑，包括CNC主机、操作面板、伺服驱动包括主轴电机、进给电机、伺服电机及其控制系统，负责将电信号构，是机床的基础框架与支撑系统器、电气柜等关键电控部分转化为机械运动辅助系统•润滑系统确保运动部件光滑运行，减少磨损•冷却系统控制加工温度，延长刀具寿命•液压系统提供动力与执行元件的驱动力•气动系统实现轻量化运动控制与辅助功能机床运动部件解析导轨系统主轴系统导轨是机床实现直线运动的关键部件，根据结构可分为•滑动导轨摩擦阻力大，承载能力强，常用于重型机床•滚动导轨摩擦小，精度高，广泛应用于中小型数控机床•静压导轨使用油膜支撑，精度最高，应用于精密机床导轨磨损检测方法•使用千分表测量导轨平行度与平面度•观察滑块运动是否平稳，有无卡滞现象•检查导轨面是否有明显刮痕或磨损痕迹主轴是机床实现旋转运动的核心部件，直接影响加工精度与效率•主轴轴承通常采用精密角接触球轴承或圆锥滚子轴承•主轴传动直联式、皮带式或齿轮式传动•主轴冷却油冷、水冷或风冷系统确保热稳定性机床机械传动系统齿轮传动系统联轴器用于传递大扭矩和改变转速，根据齿形连接两轴并传递运动和动力，包括刚性可分为直齿、斜齿和人字齿等联轴器和弹性联轴器常见失效齿面磨损、齿断裂、啮合不常见失效对中不良、紧固件松动、弹良性元件老化维护要点定期检查齿面磨损状况，确维护要点定期检查对中精度，紧固件保良好润滑，监测啮合噪声锁紧状态，更换老化橡胶件滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动，是数控机床进给系统的核心部件常见失效间隙增大、磨损、循环球卡滞、预紧力不当维护要点定期检测轴向窜动，维持良好润滑，确保防尘装置完好润滑系统及保养1润滑方式分类•油浴润滑适用于封闭式传动箱•集中润滑通过油泵向各润滑点供油•脂润滑适用于低速、高负荷部位•油雾润滑适用于高速轴承•微量润滑适用于切削加工2润滑回路工作原理集中润滑系统由油泵、油箱、分配器、油路、控制装置等组成油泵将润滑油加压后通过主油路输送至分配器，分配器根据设定将油量分配至各润滑点，确保各运动部件获得足够润滑3定期保养标准•日常检查油位、油质、油路畅通•周检清洁过滤器，检查分配器工作•月检全面检查油路系统，清理沉淀物•季检更换润滑油，清洗油箱和油路机床润滑系统是保障设备长期稳定运行的关键选用正确的润滑油脂至关重要，应根据机床制造商推荐选择适合的型号和粘度常用的机床润滑油有导轨油（L-HG、N32-68）、液压油（L-HM46）、主轴轴承油（L-AN5-10）等数控系统工作原理存储单元数控主机包含ROM（存储系统程序）、RAM（存储加工程序和参数）、SRAM或闪存（保存用户数据）系统核心，负责程序解析、插补运算、伺服控制等功能，主要由CPU、存储器、I/O接口等组成人机界面通过显示屏、键盘、手轮等设备实现人机交互，用于程序输入、编辑、状态监控检测反馈通过编码器、光栅尺等传感器检测实际位置，反馈给数伺服驱动控系统形成闭环控制接收数控系统指令，控制电机运动，实现机床各轴的精确定位与运动控制系统特点西门子系统特点FANUC•日本发那科公司产品，全球市场占有率最高•德国西门子公司产品，欧洲市场占有率高•操作界面简洁，故障诊断功能强大•操作界面图形化，编程灵活•常见型号0i-TF、30i、31i系列•常见型号828D、840D系列•参数设置严格，诊断信息全面•支持多种编程方式，人机交互性好机床电气控制基础电气线路图识读要点•主回路提供电源与动力，包括进线、接触器、断路器、电机等•控制回路实现逻辑控制，包括按钮、继电器、PLC等•互锁回路确保安全运行，防止误操作识图步骤

1.确认图纸类型（主回路/控制回路）

2.识别主要元件符号和标记

3.分析控制逻辑和信号流向

4.理解互锁保护关系主要电气元件作用•断路器QF提供短路、过载保护•接触器KM远程控制电路通断•继电器K信号转换与隔离•变频器调节电机转速•伺服驱动器控制伺服电机精确运动•变压器转换电压等级•熔断器提供过流保护电气控制是机床维修的重点难点，工作前必须熟悉安全操作规程，确认电源已断开并锁定，使用绝缘工具，佩戴防护装备，严格按照线路图操作原理与程序调试PLC基本结构编程基础PLC PLC输入模块接收来自按钮、开关、传感器等设备的信号，转换为PLC可识别的信号处理单元CPU执行存储的程序，处理输入信号，根据逻辑生成输出控制指令输出模块将CPU处理结果转换为控制信号，驱动接触器、继电器、电磁阀等执行元件常见PLC品牌西门子S7系列、三菱FX系列、欧姆龙CP系列、台达DVP系列等•梯形图编程最常用的PLC编程方式，类似继电器控制逻辑•功能块图使用逻辑块连接，适合复杂功能•指令表使用指令代码编程，类似汇编语言•顺序功能图适合步骤化控制流程在线调试步骤检查点状态I/O上传程序并监控确认输入信号是否正确进入PLC，输出信号是否正确发出，排除硬件故障将程序上传到PLC，使用在线监控功能观察程序执行情况和变量状态强制输入输出测试单步执行调试使用强制功能设置特定输入状态或强制输出，验证控制逻辑正确性使用单步执行功能逐行检查程序逻辑，找出执行异常的环节机床传感器与检测位置传感器压力传感器温度传感器•行程开关机械接触式，检测机床限位•机械式压力表直观显示压力值•热电偶广泛应用于高温测量•接近开关非接触式，检测金属物体接近•电子压力传感器转换为电信号输出•热敏电阻小范围温度变化检测•光电开关利用光束阻断原理检测物体•压力继电器到达设定压力时触发开关•红外测温非接触式温度测量•编码器测量旋转角度或位移•光栅尺高精度线性位移测量故障信号判别方法传感器更换流程

1.使用万用表测量传感器输出信号

2.检查传感器供电电压是否正常

3.观察指示灯状态（如有）

4.检查接线端子连接是否可靠

5.使用替代法判断故障来源液压与气动系统简介液压系统组成气动系统组成液压泵站系统动力源，包含油泵、电机、油箱、过滤器、压力控制阀等执行元件油缸、液压马达等，将液压能转换为机械能，执行夹紧、进给等动作控制元件各类阀门，如方向阀、流量阀、压力阀等，控制油液流向、流量和压力辅助元件管路、接头、密封件、蓄能器、油箱、油液、测量仪表等•空气压缩机提供压缩空气•空气处理装置过滤、调压、润滑•控制阀控制气流方向和流量•执行元件气缸、气动马达•辅助元件管路、接头、消声器等维护要领与典型隐患液压系统维护气动系统维护典型隐患机床主要故障类型总览机械故障1•噪声异常轴承损坏、齿轮磨损、联轴器不对中•精度下降导轨磨损、丝杠间隙增大、结构松动电气故障2•运动卡滞导轨不平行、滑块卡死、传动系统阻滞•振动过大传动部件不平衡、基础不稳固、共振•无动作电源断开、控制回路断路、元件故障•漏油漏气密封件老化、管路接头松动、材料疲劳•报警停机传感器异常、参数错误、超程保护•短路跳闸绝缘损坏、元件击穿、接线错误液压气动故障3•动作异常程序错误、信号干扰、元件老化•压力不足泵磨损、泄漏严重、压力阀调整不当•电机发热过载运行、轴承损坏、冷却系统故障•温度过高油液不足、冷却不良、系统过载•动作缓慢液压油变质、阀门污染、密封内泄•异常噪声泵气蚀、轴承损坏、共振•泄漏问题密封件老化、接头松动、管路破裂故障诊断是一个系统性工作，需要掌握机床各系统的工作原理，熟悉故障表现特征，并能运用科学的诊断方法准确判断故障原因维修人员应建立完整的故障档案，记录故障现象、原因及解决方案，积累经验，提高诊断效率机械故障详细解析主轴异响问题进给系统卡滞可能原因•主轴轴承损坏或润滑不良•传动齿轮磨损或啮合不良1•皮带松弛或老化•联轴器不对中或松动•异物进入传动系统诊断方法•听音法不同故障声音特征不同•振动分析使用振动测试仪2•温度测量轴承温度异常高•手感法感受振动特性•拆检法直接拆开检查维修措施•更换损坏轴承，注意型号匹配•修复或更换磨损齿轮3•调整皮带张力或更换皮带•重新对中或紧固联轴器•清除异物，检查密封措施进给系统卡滞是常见的机械故障，可能原因包括•导轨表面磨损或有异物•滑块内滚动体损坏•丝杠螺母内有异物或变形•润滑不良导致摩擦增大•外部负载过大维修方法

1.清洁导轨和丝杠，去除异物

2.检查并补充润滑油脂

3.更换损坏的滑块或丝杠螺母

4.调整预紧力，确保平稳运动电气故障详细解析电机无响应故障数控系统报警代码01检查电源使用万用表测量电机各相电压，确认是否有电源输入02检查控制回路检查继电器、接触器线圈是否通电，触点是否闭合03检查保护装置确认过载保护、热继电器是否动作，断路器是否跳闸04检查电机绕组测量电机绕组电阻，判断是否有断路或短路现象05检查驱动器查看变频器或伺服驱动器显示，确认是否有报警信息FANUC系统常见报警•AL-01伺服报警，检查伺服驱动器•AL-02主轴报警，检查主轴驱动器•AL-07超程报警，检查限位开关•AL-09主电源断电报警•AL-15紧急停止报警西门子系统常见报警•120201编码器故障•25040轴超程，检查限位•380500PLC程序错误液压系统故障分析油液泄漏压力波动液压泵故障可能原因可能原因可能原因•密封件老化或损坏•压力阀弹簧弹性变化•叶片、柱塞磨损•管接头松动或破损•阀芯卡滞或磨损•轴承损坏•管路老化或变形•系统有空气•密封件失效•工作压力过高•泵磨损或损坏•油液污染•油缸内壁划伤•油液粘度不适•吸油不良检修方法检修方法检修方法•更换损坏的密封件•清洗或更换压力阀•更换磨损零件•紧固或更换管接头•排除系统内空气•更换轴承•更换破损管路•检修或更换液压泵•更换密封件•调整压力阀设定值•更换合适粘度的油液•更换油液并清洗系统•修复或更换油缸•检查过滤器是否堵塞•检查吸油管路回路堵塞检测

1.测量系统各点压力，分析压力异常点

2.检查过滤器是否堵塞，必要时清洗或更换

3.检查管路是否有明显挤压变形

4.拆检可疑阀门，清洗阀芯和阀体

5.必要时使用高压气体反向吹洗堵塞管路（注意安全）液压系统故障排除后，应进行试运行，检查动作是否平稳，压力是否稳定，有无异常噪声和发热现象同时应检查系统密封性，确保无泄漏点故障排除流程与工具电气检测工具液压气动检测机械检测工具•数字万用表测量电压、电流、电阻•压力表测量系统压力•千分表测量精度和跳动•钳形电流表不断开电路测量电流•流量计测量油液流量•塞尺测量间隙•兆欧表测量绝缘电阻•温度计测量油温•振动分析仪检测异常振动•示波器观察电信号波形•粘度计测量油液粘度•轴承检测仪诊断轴承状态•电气测试笔快速判断有无电压•污染度检测仪检查油液清洁度•红外测温仪非接触测温系统化故障排除流程故障现象记录详细记录故障表现、发生时间、运行状态等信息，必要时拍照或录像保存证据初步诊断根据故障现象初步判断可能的故障系统和部位，查阅设备手册和历史维修记录检测分析使用适当工具进行检测和分析，从简单到复杂，从表面到深入，逐步缩小故障范围故障排除确定故障原因后进行有针对性的修复，更换零件或调整参数，解决根本问题验证测试维修常用仪器与设备电气测量仪器机械检测仪器振动测量仪使用方法•选择合适的传感器安装位置•确保传感器与被测表面良好接触•选择适当的测量参数（位移/速度/加速度）•记录不同转速下的振动数据•分析振动频谱图，判断故障类型精度测量工具•百分表测量相对位移和跳动•千分尺精确测量外径尺寸•内径千分尺测量内孔尺寸•角度仪测量角度偏差•水平仪检测平面水平度数字万用表使用要点•测量前正确选择功能档位•测量高压电路需使用高压探头•测量电流时须串联接入电路•测量电阻或通断时必须断电•红表笔接正极，黑表笔接负极或地万用表可测量交直流电压、电流、电阻、通断、二极管、电容等参数123漏电保护器测试绝缘测试仪使用红外热像仪应用

1.按下测试按钮，确认保护器能正常跳闸

1.完全断电并放电后进行测试

1.调整热像仪焦距和温度范围常见电气原理图案例控制回路图解析实物接线与图纸对照控制回路是机床电气系统的核心，主要负责各实际接线时应注意以下几点执行元件的控制逻辑控制回路通常包括

1.严格按图纸标注的端子号进行接线

2.注意线径选择，控制线和动力线分开•启停控制通过按钮、接触器实现电机启

3.接线端子应拧紧，防止松动造成接触不良停

4.导线应有标记，便于日后维护和故障排查•顺序控制确保各动作按正确顺序执行

5.接线完成后应进行通电测试前的绝缘检查•保护控制过载、短路、过温等保护功能切换电路拆装要点•互锁控制防止误操作导致的安全问题常见易错点•拆装前拍照或绘制草图记录原始接线•断电并确认无电后进行操作•辅助触点接线错误，导致自锁失效•逐一拆除导线，并做好标记•互锁回路连接不当，安全保护无效•检查元件状态，清洁接线端子•继电器线圈接线反向，无法正常吸合•按图纸或记录重新连接，并逐一检查•控制回路保险选择不当，频繁熔断•通电前进行最终检查，确保无误•接地线连接不可靠，漏电保护无效程序故障实例PLC输入信号无效常见原因硬件问题•传感器故障或未正确连接•接线端子松动或接触不良•输入模块损坏•电源供电不足或波动信号干扰•强电与弱电线路混布造成干扰•屏蔽不良导致外部电磁干扰•接地系统不完善引起共模干扰软件设置•PLC参数设置错误•输入点配置为其他功能•滤波时间设置不合理•地址分配错误精度检测与调整方法主轴精度检测主轴径向跳动检测

1.将百分表安装在稳固支架上，测头与主轴锥孔或标准杆表面接触

2.缓慢旋转主轴一周，记录指针最大偏差值

3.在不同转速下重复测量，分析跳动变化情况

4.正常标准精密机床径向跳动应小于

0.005mm主轴轴向窜动检测

1.将百分表安装在主轴端面，测头垂直接触

2.手动推拉主轴，测量轴向窜动量

3.正常标准轴向窜动应小于

0.01mm丝杠间隙调整丝杠间隙过大会导致定位不准确，调整方法

1.安装百分表在移动部件上，测头接触固定部分

2.在编程控制下反向运动，测量回程误差

3.松开锁紧螺母，调整预紧螺母

4.顺时针旋转增大预紧力，逆时针减小预紧力

5.调整后锁紧螺母，再次测量验证间隙

6.正确的预紧力应使轴向间隙接近零，但不影响运动平顺性导轨精度调整导轨直线度检测与调整

1.使用水平仪或自准直仪检查导轨平面度

2.沿导轨全长测量多个点，绘制误差曲线

3.松开导轨固定螺丝，在适当位置加垫片调整

4.重新固定导轨，逐步拧紧螺丝，避免变形

5.再次测量直线度，验证调整效果调整后验收数据要求90%100%24h典型案例分析一主轴异响故障描述某立式加工中心主轴在启动和高速运转时发出明显的异常噪声，声音随转速变化而变化，同时伴有轻微振动该异响最初只在高速时出现，后逐渐在中低速也能听到判别依据声音特征低速时为周期性咯噔声，高速时变为持续的嗡嗡声振动测量在主轴箱测得振动值为

7.8mm/s，超出正常范围≤

4.5mm/s温升异常主轴前端轴承处温度达到72°C，比正常值高出约25°C分解与检查

1.按标准程序拆卸主轴组件

2.检查发现前端轴承7014C内圈有明显磨损痕迹

3.测量轴承径向间隙，达

0.04mm正常≤

0.01mm

4.主轴轴颈表面有轻微划痕

5.润滑通道部分堵塞，润滑脂变质维修处理过程零部件更换更换全套主轴轴承前端7014C、后端7012C，选用SKF高精度角接触球轴承典型案例分析二电气联锁失效故障现象某数控铣床在操作过程中，发现即使防护门打开，主轴和进给轴仍能启动，违反了安全联锁原则，存在严重安全隐患初步检查•防护门限位开关外观完好，但测试时无动作信号•控制回路电压正常•PLC输入指示灯不亮，表明未接收到门开关信号•电气柜内部线路无明显异常电路排查步骤01开关功能测试使用万用表测试限位开关接点，发现开关机械部分可以动作，但电气接点不导通02信号线路测试检查从限位开关到PLC输入端的线路，发现接线端子松动，接触不良03程序检查PLC典型案例三死机PLC故障报警码查找某数控机床突然显示F200PLC通信错误报警，所有轴无法运动，HMI界面操作迟缓，重启机床后可短时工作，但很快又重复出现同样故障查询西门子840D系统手册，F200错误代码表示•PLC与NCK通信中断•可能是PLC程序故障或硬件问题•建议检查PLC程序循环时间和通信参数硬件检查•电气柜内温度测量47°C，略高但在允许范围内•风扇工作正常，但散热片有大量灰尘•PLC电源电压

23.8V，略低于额定24V•PLC CPU模块RUN灯闪烁不规律•通信模块指示灯正常软件诊断使用编程软件连接PLC后发现以下问题机床日常点检与维护漏油防范漏气防范漏电防范•定期检查油管接头、密封件•检查气管连接处是否漏气•检查电缆绝缘是否破损•观察液压缸、油箱密封情况•更换老化气管和接头•测试接地系统有效性•检查油位，及时补充•调整气缸密封件•检查漏电保护器功能•更换老化密封圈、油封•涂抹肥皂水检测微小泄漏•避免潮湿环境影响•紧固松动螺栓和接头•定期排放冷凝水•定期绝缘电阻测试周期性保养计划周检项目月检项目季度检项目清洁机床表面及切屑检查电气元件接线紧固全面检查各传动部件磨损检查各润滑点油量检查液压系统密封性检测主轴与进给系统精度检查冷却液液位检查气动系统滤芯更换液压油和过滤器观察导轨保护罩完整性检查链条、皮带张紧度检查电气柜散热系统清理过滤器检查防护装置完整性备份控制系统程序和参数安全操作规程与注意事项断电挂牌制度01断电程序按正确顺序关闭设备电源，先关闭控制电源，再断开主电源02验证无电使用电压测试仪确认电路确实断电，检查所有电源点03挂锁挂牌在断电开关处挂上个人安全锁和禁止合闸警示牌，注明工作人员姓名和联系方式04告知相关人员通知周围工作人员和相关管理人员设备正在维修中05工作完成解锁维修工作完成后，确认安全，由挂锁人亲自取下锁具和标牌高风险作业注意事项高压电气作业•必须由持证电工操作•使用绝缘工具和防护装备•避免单人作业，确保监护•遵循一手操作安全原则旋转部件维修•确保完全停止转动•防止意外启动，锁定能源•不穿宽松衣物，不戴手套•拆装顺序记录，避免遗漏维修工作现场管理工器具管理规范工具分类管理•按类型分区存放机械、电气、液压工具•常用工具和专用工具分开摆放•贵重仪器设备专柜锁管•安全工具单独存放，定期检查工具领用制度•建立工具领用登记簿•贵重工具实名制领用•借用时间超过24小时需重新登记•归还时检查完好性工具维护保养•使用后清洁，保持干燥•定期检查磨损状况•电动工具绝缘性能测试•精密工具定期校准备品备件管理•建立备件台账，记录品名、规格、数量•设定关键备件安全库存量•实行先进先出原则，防止长期积压•定期盘点，保持账实相符•备件出入库双人签字确认•贵重备件专人保管，加强防潮防锈维修技能实操训练机械拆装顺序实操考核准备工作熟悉设备结构图，准备拆装工具，记录原始状态（拍照），制定拆装步骤表标准拆卸按正确顺序拆卸，标记零部件位置关系，分类放置，防止混淆，记录特殊情况部件检查清洁零部件，检查磨损、变形、裂纹等异常情况，测量关键尺寸，判断是否需要更换正确装配按装配顺序重新组装，注意零件方向、位置，调整配合间隙，紧固连接件至规定扭矩功能测试装配完成后进行功能测试，检查运动是否平顺，有无异响，确认拆装质量考核重点拆装顺序正确性、记录完整性、工具使用规范性、装配精度与质量电气线路接线与排查训练实操内容

1.按电气原理图连接控制回路

2.制作电缆端子，包括压接、焊接技术

3.使用万用表进行导通性与绝缘性测试

4.设置模拟故障，让学员诊断排除

5.伺服驱动器参数设置与调试

6.PLC程序编写与故障排除评分标准•接线正确率连接符合图纸，无错接漏接•接线质量端子压接牢固，接触良好培训考核与能力提升理论与实操双轨考核1理论考试•基础知识机床结构、工作原理（25%）•电气控制电气原理、PLC编程（25%）•故障诊断故障分析、排除方法（30%）•安全规范操作规程、安全标准（20%）考试形式闭卷笔试，满分100分，60分合格2实操考核•机械拆装按流程拆装指定部件（30%）•电气排查接线、测试、故障排除（30%）•系统调整参数设置、精度调整（25%）•故障诊断模拟故障排除（15%）考核形式现场操作，评委打分，70分合格3综合评定最终成绩=理论成绩×40%+实操成绩×60%达到75分以上颁发合格证书90分以上授予技术能手称号持证与晋升评估年度考核排名前10%享受技能津贴级级32初级维修工中级维修工能完成基本维护保养工作，在指导下排除简单故障能独立完成常见故障诊断与排除，掌握机械电气基本原理级技师1高级维修工技师总结与提问互动机床维修技能成长路径常见问题汇总1如何快速区分机械故障和电气故障？23伺服驱动器参数如何优化以提高精度？45不同品牌数控系统的故障代码在哪里查询？1技术专家引领技术创新如何评估设备是维修还是更换更经济？2综合技师解决疑难故障培训指导他人3专项能手专精某一领域电气/机械/液压4独立维修工能独立完成常见故障诊断与排除5助理维修工掌握基础知识在指导下完成简单维修成长关键理论与实践相结合，不断积累经验，持续学习新技术，培养系统思维和问题解决能力。