畢業(yè)論文數(shù)控車床常見故障的維修與維護(已修改)

　

【正文】 數(shù)控車床常見故障的維修與維護摘要：1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，它對關(guān)系國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展也起著越來越重要的作用（因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢）。數(shù)控機床是機電一體化在機械加工領(lǐng)域中的典型產(chǎn)品，具有高精度、高效率和高適應(yīng)性的特點。數(shù)控機床已在我國批量生產(chǎn)、大量引進和推廣使用，它們給機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來了很大的經(jīng)濟效益。由于機床數(shù)控系統(tǒng)的先進性、復(fù)雜性和智能化高的特點，若其任何部分發(fā)生故障與失效現(xiàn)象，都會使數(shù)控機床停機，從而造成生產(chǎn)停頓。因此，對數(shù)控車床的故障進行診斷與排除就顯得十分必要。而在數(shù)控車床的故障進行診斷與排除問題中,數(shù)控系統(tǒng)的故障的處理所占的比例是主要部分的。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床，維護，故障處理第一章 緒論一、數(shù)控機床數(shù)控（NC）機床是通過計算機編碼指令編輯零件加工程序，使刀具沿著程序編制的軌跡自動定位并對零件進行加工的機床。它是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)機械制造業(yè)滲透而形成的機電一體化產(chǎn)品；數(shù)控機床的核心是它的控制單元即數(shù)控系統(tǒng)。其技術(shù)范圍履蓋很多領(lǐng)域，包括：(1)機械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)：(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)：(6)軟件技術(shù)等二、數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、檢測反饋裝置和機床本體四大部分組成，再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運算插補）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅(qū)動裝置的控制。，接受數(shù)控裝置的生成的進給信號，經(jīng)放大驅(qū)動主機的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機床運動。 （電機、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。 （床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等）。第二章 數(shù)控機床常見故障診斷方法一、對故障常識的了解故障—數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能。故障診斷—在數(shù)控機床運行中，根據(jù)設(shè)備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以必要檢測手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對策。1）從故障的起因分類關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機性）。 非關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無關(guān)的故障。 2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類突然故障—發(fā)生前無故障征兆，使用不當(dāng)。漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。3)按故障發(fā)生的性質(zhì)分類軟件故障—程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機床操作失誤等引起。硬件故障—電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損壞造成。干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。4）按故障的嚴(yán)重程度分類危險性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護動作，造成人身或設(shè)備事故。安全性故障—機床安全保護系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床不能起動。數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。1）數(shù)控機床是高投入、高精度、高效率的自動化設(shè)備；2）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質(zhì)量；3）數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)比普通機床復(fù)雜，故障檢測和診斷有一定的難度。二、對人員的基本要求，熟悉編程工作，了解數(shù)控系統(tǒng)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)組成；b．必須詳細熟讀數(shù)控機床有關(guān)的各種說明書，了解有關(guān)規(guī)格、操作說明、維修說明，以及系統(tǒng)的性能、結(jié)構(gòu)布局、電纜連接、電氣原理圖和機床PLC梯形圖等；C．除會用傳統(tǒng)儀器儀表工具外，還應(yīng)具備使用多通道示波器、邏輯分析儀和頻譜分析儀等現(xiàn)代化、智能化儀器的技能；d．在完成一次故障診斷及排除故障過程后，應(yīng)能對診斷排除故障工作，進行總結(jié)；e．能做好故障診斷及維護記錄，分析故障產(chǎn)生的原因及排除故障的方法，歸類存檔；f．知識面廣，掌握計算機技術(shù)、模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)、自動控制與電機拖動、檢測技術(shù)及機械加工工藝方面的基礎(chǔ)知識與具備一定的外語水平。三、對排故手段的要求a．準(zhǔn)備好常用備品、配件并隨時可以得到微電子元器件的實際供應(yīng)；b．必要的維修工具、儀器、儀表、接線、微機等；C ．完整資料、手冊、線路圖、維修說明書(包括CNC操作說明書)以及接口、調(diào)整與診斷、PLC說明書等：四、 排故前的準(zhǔn)備工作接到用戶的直接要求后，應(yīng)盡可能直接與用戶聯(lián)系，以便盡快地獲取現(xiàn)場及故障信息。如數(shù)控機床的進給與主軸驅(qū)動型號、報警指示或故障現(xiàn)象、用戶現(xiàn)場有無備件等。五、 現(xiàn)場排故與維修對數(shù)控機床出現(xiàn)的故障(主要是數(shù)控系統(tǒng)部分)進行診斷，找出故障部位過程的關(guān)鍵是診斷，即對系統(tǒng)或外圍線路進行檢測，確定有無故障，并對故障定位指出故障的確切位置。從整機定位到插線板，在某些場合下要定位到元器件。第三章 數(shù)控系統(tǒng)故障排除方法的應(yīng)用一、初始化復(fù)位法一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。二、參數(shù)更改，程序更正法系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能失效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。三、最佳化調(diào)節(jié)法這是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修理系統(tǒng)故障。最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)實現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡單，用一臺多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時間，來使伺服系統(tǒng)達到既有較高的動態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。四、備板置換法用好的備件置換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。五、改善電源質(zhì)量法目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。第四章 常見故障舉例和原因分析(針對數(shù)控縱切車床)一、故障條目主軸彈簧夾頭打不開。接料器不動作或動作不正確。中心架夾頭與棒料咬死。主軸報警指示燈亮。主軸轉(zhuǎn)動CRT上無主軸轉(zhuǎn)速顯示或機床每轉(zhuǎn)進給時，主軸轉(zhuǎn)動，進給軸不移動。冷卻液漏或冷卻液流量不夠。液壓壓力不夠。機床加工零件時，噪聲大。回零重復(fù)性差或參考點位置偏差。接通總電源開關(guān)后，電源指示燈（HL1）不亮。1控制電源故障（無控制電壓等）。1伺服電源故障（無輸入電壓等）。1冷卻系統(tǒng)不工作。1液壓系統(tǒng)不工作。1變頻器故障報警。1機床參數(shù)或加工程序丟失。1系統(tǒng)報警，報警號：910～998。1按下系統(tǒng)啟動按鈕，系統(tǒng)不啟動。1CRT顯示屏畫面抖動或晃動。超程報警。2手動（JOG）操作、手輪（MPG）操作、自動操作無法執(zhí)行。2CRT屏幕顯示400、404n0、4n4n4n6號報警（伺服報警）。2數(shù)控系統(tǒng)電源接通時無畫面顯示。2伺服驅(qū)動系統(tǒng)受干擾。2伺服電機損壞。2工況指示三色燈紅色亮。2加工小圓弧和倒角軌跡不正常。二、數(shù)控縱切車床故障分析與排除警告：機床維修之前應(yīng)首先閱讀隨機技術(shù)文件、資料，弄清原理后再進行修理。 故障檢查與排除時，關(guān)斷電源后，方可插、拔插頭、連接器或拆卸電氣元器件；檢修操作過程中必須遵守安全操作規(guī)程。序號故障癥兆原因分析排除方法1主軸彈簧夾頭打不開。1．1主軸夾緊推套與主軸內(nèi)孔咬住。1．2主軸推套內(nèi)