畢業(yè)論文-數(shù)控機(jī)床故障分析與維修維護(hù)技術(shù)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目 數(shù)控機(jī)床故障分析與維修維護(hù)技術(shù) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　系 部 機(jī)電工程系 </p><p>　　學(xué) 號(hào) 2009xxxx </p&

2、gt;<p>　　專業(yè)名稱 機(jī)電一體化 </p><p>　　班 級(jí) 機(jī)電09x </p><p>　　指導(dǎo)教師 xxx </p><p>　　數(shù)控機(jī)床故障分析與維修維護(hù)技術(shù)</p><p>　　【摘 要】全文共分三章節(jié)，主要介紹了數(shù)控機(jī)床基本知識(shí)，數(shù)

3、控機(jī)床故障與維修的基本知識(shí)，數(shù)控機(jī)床故障規(guī)律，故障診斷的一般步驟及方法，包括直觀檢查法，儀器檢查法，信號(hào)和報(bào)警指示分析法，參數(shù)調(diào)整法，接著講述數(shù)控機(jī)床的常見故障，包括機(jī)械故障、伺服系統(tǒng)故障、PLC等電氣故機(jī)械零件的修理方法，機(jī)床電氣設(shè)備維修與故障故障排除，數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修內(nèi)容。并將傳統(tǒng)設(shè)備維修技術(shù)與現(xiàn)代維修新技術(shù)，新工藝相結(jié)合，最后通過(guò)實(shí)例具體介紹數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生后分析處理的過(guò)程，可以熟悉數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分和機(jī)械設(shè)備中機(jī)、液、電裝

4、置故障診斷與維修的基本思路方法和技術(shù)，以及必要的基本理論加加實(shí)踐，提高工作效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，維護(hù)，故障處理、診斷</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、何服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)與液壓傳動(dòng)技術(shù)、精密測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)與

5、制造技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域的新技術(shù)成果，是一門新興的工業(yè)控制技術(shù)。數(shù)控機(jī)床以其高精度、高效率、高柔性所帶來(lái)的巨大效益引起了世界各國(guó)科技界和工業(yè)界的廣泛重視。</p><p>　　但是，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著大型化、自動(dòng)化、高精度化方向發(fā)展，生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模變得越來(lái)越大，設(shè)備的結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床是集高、精、尖技術(shù)于一體，集機(jī)、電、光、液于一身的高技術(shù)產(chǎn)物。具有加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)

6、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)受到廣泛歡迎，在使用方面，也是越來(lái)越受到重視。但由于它是集強(qiáng)、弱電于一體，數(shù)字技術(shù)控制機(jī)械制造的一體化設(shè)備，一旦系統(tǒng)的某些部分出現(xiàn)故障，就勢(shì)必使機(jī)床停機(jī)，影響生產(chǎn)，所以如何正確維護(hù)設(shè)備和出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)搶修就是保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的關(guān)鍵系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去了規(guī)定的功能。數(shù)控機(jī)床是個(gè)很復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光

7、、機(jī)、電、液、氣等很多技術(shù)，發(fā)生故障是難免的。數(shù)控機(jī)床的維修在工廠中越來(lái)越重要，數(shù)控系統(tǒng)種類繁多和故障復(fù)雜也給數(shù)控維修帶來(lái)很大困難，根據(jù)對(duì)數(shù)控維修的一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)總結(jié)一些數(shù)控機(jī)床故障處理的方法和步驟，供維修人員參考。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效益，減少故障的發(fā)生，重要的一環(huán)是做好預(yù)防性的維修。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床故障的診斷是數(shù)控機(jī)床維修的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，隨著故障類型的不同，采取的故障診斷的方法也就不同。論文將

8、從數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單介紹、故障診斷的內(nèi)容、原則、方法等方面入手來(lái)簡(jiǎn)要闡述一下數(shù)控機(jī)床故障的診斷、排除方法以及數(shù)控機(jī)床日常的維護(hù)。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 數(shù)控簡(jiǎn)介 ..................................................................... 1</p&g

9、t;<p>　　1.1數(shù)控機(jī)床的基本概念 . .......................................................... 1</p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床的組成 .............................................................. 1</p><p>　　1.3數(shù)控機(jī)床

10、機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)組成 ............................................... 3</p><p>　　1.3.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)...................................................... 3</p><p>　　1.3.2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成 ....................

11、................................ 3</p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床故障與維修的基本知識(shí) .................................................. 4</p><p>　　2.1 故障的基本概念 .........................................................

12、...... 4</p><p>　　2.2 故障的分類 ................................................................... 4</p><p>　　2.3 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的故障規(guī)律 ....................................................... 5</p>&l

13、t;p>　　2.4 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性 ............................................................. 6</p><p>　　2.5數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn) ............................................................ 7</p><p>　　第三章 數(shù)控機(jī)床常見故障

14、診斷與維修 .................................................. 7</p><p>　　3.1 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的故障診斷 ......................................................... 7</p><p>　　3.1.1 初步判別 ..............................

15、................................... 7</p><p>　　3.1.2 報(bào)警處理 ................................................................. 7</p><p>　　3.2 電氣故障的常用診斷方法 ...........................................

16、.............. 8</p><p>　　3.2.1 直觀檢查法 ............................................................... 8</p><p>　　3.2.2 儀器檢查法 ............................................................... 8<

17、/p><p>　　3.2.3信號(hào)和報(bào)警指示分析法 ...................................................... 8</p><p>　　3.2.4 參數(shù)調(diào)整法 .............................................................. 8</p><p>　　3.3 常見

18、電氣故障維修和排除 ......................................................... 9</p><p>　　3.3.1 電源 ..................................................................... 9</p><p>　　3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障 .........

19、.............................................. 9</p><p>　　3.3.3 機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn) ....................................................... 9</p><p>　　3.3.4 機(jī)床動(dòng)態(tài)異常 .......................................

20、..................... 9</p><p>　　3.3.5 偶發(fā)性停機(jī)故障 ........................................................... 9</p><p>　　3.4 常見伺服系統(tǒng)故障及診斷 ........................................................ 10&

21、lt;/p><p>　　3.4.1伺服系統(tǒng)故障及診斷 ....................................................... 10</p><p>　　3.5 數(shù)控機(jī)床PLC故障診斷方法 ...................................................... 11</p><p>　　3.6

22、數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實(shí)例 ................................................ 13</p><p>　　3.7 數(shù)控機(jī)床日常維護(hù) .............................................................. 13</p><p>　　3.7.1電源的維護(hù)與保養(yǎng) ...............

23、.......................................... 14</p><p>　　3.7.2 電氣部分的維護(hù)保養(yǎng) ...................................................... 14</p><p>　　結(jié)論 .....................................................

24、......................... 15</p><p>　　致謝 .............................................................................. 16</p><p>　　參考文獻(xiàn) .........................................................

25、................. 17</p><p><b>　　第一章 數(shù)控簡(jiǎn)介</b></p><p>　　數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡(jiǎn)稱:NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computerized Nume

26、rical Control )，簡(jiǎn)稱CNC，國(guó)外一般都稱為CNC數(shù)控實(shí)訓(xùn)室，很少再用NC這個(gè)概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

27、數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存</p><p>　　1.1數(shù)控機(jī)床的基本概念</p><p>　　數(shù)控又稱數(shù)字控制

28、（Numerical Control），簡(jiǎn)稱NC。數(shù)控機(jī)床就是將加工過(guò)程所需的各種操作(如主軸變速,松夾工件,進(jìn)刀與退刀,自動(dòng)關(guān)停冷卻液等)和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示通過(guò)控制介質(zhì)將數(shù)字信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動(dòng)元件，從而使機(jī)床自動(dòng)加工出所需的工件。數(shù)控技術(shù)的基本概念:數(shù)字控制機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床，這是一種將數(shù)字計(jì)算技術(shù)應(yīng)

29、用于機(jī)床的控制技術(shù)。它把機(jī)械加工過(guò)程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。</p><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床的組成</p&g

30、t;<p>　　數(shù)控機(jī)床通常由以下幾個(gè)部分組成：</p><p><b>　　1.控制介質(zhì)</b></p><p>　　控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切削加工。</p><p><b>　　2.輸入裝置</b>&l

31、t;/p><p>　　輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)控制存儲(chǔ)介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過(guò)鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計(jì)算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。</p><p><b>　　3.數(shù)控裝置</b></p>

32、<p>　　數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出或接受輸入裝置送來(lái)的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作</p><p>　　4.驅(qū)動(dòng)裝置和位置檢測(cè)裝置</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置接受來(lái)自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要

33、求驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控機(jī)床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　　位置檢測(cè)裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測(cè)出來(lái)，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來(lái)的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按照指令

34、設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　5.輔助控制裝置</b></p><p>　　輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過(guò)編譯、邏輯判別和運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤(rùn)滑裝置的啟動(dòng)停止，工件和機(jī)床

35、部件的松開、夾緊，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。由于可編程邏輯控制器（PLC）具有響應(yīng)快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動(dòng)機(jī)床開關(guān)等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。</p><p><b>　　6.機(jī)床主體</b></p><p>　　機(jī)床本體是加工運(yùn)動(dòng)的實(shí)際機(jī)械部件，主要包括：主運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、刀架）和支撐部件（如床身、

36、立柱等），還有冷卻潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)位部件。如夾緊、換刀機(jī)械手等輔助裝置。</p><p>　　1.3.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　1.3.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表，盡管它的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床的結(jié)構(gòu)有許多相似之處，但并不是簡(jiǎn)單地在普通機(jī)床上配備數(shù)控系統(tǒng)即可，它與普通機(jī)床相比，結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，主要

37、表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1）．主傳動(dòng)裝置多采用無(wú)級(jí)變速或分段無(wú)級(jí)變速方式，可利用程序控制主軸的變向和變速，主傳動(dòng)具有較寬的調(diào)速范圍。有些數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)已開始采用結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)異的電主軸。</p><p>　　2）．進(jìn)給傳動(dòng)裝置中廣泛采用無(wú)間隙滾珠絲杠傳動(dòng)和無(wú)間隙齒輪傳動(dòng)，利用貼塑導(dǎo)軌或靜壓導(dǎo)軌來(lái)減少運(yùn)動(dòng)副的摩擦力，提高傳動(dòng)精度。有些數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給部件直接使用直線電

38、機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了高速、高靈敏度伺服驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　3）．床身、立柱、橫梁等主要支承件采用合理的截面形狀，且采取一些補(bǔ)償變形的措施，使其具有較高的結(jié)構(gòu)剛度。</p><p>　　4）．加工中心備有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置，可進(jìn)行多工序、多面加工，大大提高了生產(chǎn)率。</p><p>　　1.3.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成</p><p>　

39、　數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由以下幾個(gè)部分組成：</p><p><b>　　1）．主傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　它包括動(dòng)力源、傳動(dòng)件及主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件主軸等，其功用是將驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳 給執(zhí)行件，以實(shí)現(xiàn)主切削運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　2）．進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　

40、　它包括動(dòng)力源、傳動(dòng)件及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件工作臺(tái)（刀架）等，其功用是將伺服驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳給執(zhí)行件，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給切削運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　3)．基礎(chǔ)支承件</b></p><p>　　它是指床身、立柱、導(dǎo)軌、滑座、工作臺(tái)等，它支承機(jī)床的各主要部件，并使它們?cè)陟o止或運(yùn)動(dòng)中保持相對(duì)正確的位置。</p><p><b>　　4

41、)．輔助裝置</b></p><p>　　指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。</p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床故障與維修的基本知識(shí)</p><p>　　2.1 故障的基本概念和診斷</p>

42、;<p>　　故障———指整機(jī)或部件在規(guī)定的時(shí)間和使用條件下不能完成規(guī)定的功能，或各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)偏離了它的正常狀況，但在某種情況下尚能維持一時(shí)間工作，若不能得到妥善處理將導(dǎo)致事故，如電動(dòng)機(jī)功率降低，傳動(dòng)系統(tǒng)失去平衡噪聲增大，工作機(jī)構(gòu)能力下降，潤(rùn)滑油的消耗增加等。</p><p>　　故障診斷———是在數(shù)控機(jī)床運(yùn)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(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并

43、輔以必要檢測(cè)手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對(duì)策</p><p><b>　　2.2 故障的分類</b></p><p>　　1）從故障的起因分類</p><p>　　關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機(jī)性）。</p><p>　　非關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無(wú)關(guān)的故障。&

44、lt;/p><p>　　2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類</p><p>　　突然故障—發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。</p><p>　　漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。</p><p>　　3)按故障發(fā)生的性質(zhì)分類</p><p>　　軟件故障—程序編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。</p>&l

45、t;p>　　硬件故障—電子元器件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。</p><p>　　干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、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。</p><p>　　4）按故障的嚴(yán)重程度分類</p><p>　　危險(xiǎn)性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，因故障失去保護(hù)動(dòng)作，造成人身或設(shè)備事故。

46、</p><p>　　安全性故障—機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)發(fā)生動(dòng)作，引起機(jī)床不能起動(dòng)。</p><p>　　5）按故障發(fā)生時(shí)間分類</p><p>　?。?）早發(fā)性故障：這類故障是由于設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、裝備、安裝、調(diào)試、等方面存在問題而引起的。</p><p>　?。?）突發(fā)性故障：主要是由各種不利因素和外界影響共同作用的結(jié)果，其發(fā)生特

47、點(diǎn)是具有偶然性，一般與機(jī)床使用時(shí)間無(wú)關(guān)，因而是難以預(yù)測(cè)的。但它一般容易排除，因此通常不影響機(jī)床的壽命。 （3）漸進(jìn)性故障：主要是由產(chǎn)品參數(shù)的劣化過(guò)程（磨損、腐蝕、疲勞、老化）逐漸發(fā)展而形成的。其特點(diǎn)是發(fā)生的概率與使用時(shí)間有關(guān)，且只是在產(chǎn)品的有效壽命的后期才表現(xiàn)出來(lái)。漸進(jìn)性故障一經(jīng)發(fā)生，就標(biāo)志著產(chǎn)品壽命的終結(jié)。因而它往往是機(jī)械進(jìn)行大修的標(biāo)志。由于這種故障是逐漸發(fā)展的，因此，通常是可以進(jìn)行預(yù)測(cè)的。</p><p>

48、;　　（4）復(fù)合性故障：這類故障包括上述故障特征，其故障發(fā)生時(shí)間不定。設(shè)備工作能力耗損過(guò)程的速度與其耗損的性能有關(guān)。</p><p>　　2.3 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的故障規(guī)律</p><p>　　與一般設(shè)備相同，數(shù)控機(jī)床的故障率隨時(shí)間變化的規(guī)律可用下圖的浴盆曲線(也稱失效率瞌線)表示。整個(gè)使用壽命期，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率大致分為三個(gè)階段，即早期故障期、偶發(fā)故障期和耗損故障期。</p>

49、;<p><b>　　1．早期故障期</b></p><p>　　這個(gè)時(shí)期數(shù)控機(jī)床故障率高，但隨著使用時(shí)間的增加迅速下降。這段時(shí)間的長(zhǎng)短，隨產(chǎn)品、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量而異，約為10個(gè)月。數(shù)控機(jī)床使用初期之所以故障頻繁，原因大致如下：</p><p><b>　　(1)機(jī)械部分</b></p><p>　　機(jī)床

50、雖然在出廠前進(jìn)行過(guò)磨合，但時(shí)間較短，而且主要是對(duì)主軸和導(dǎo)軌進(jìn)行磨合。由于零件的加工表面存在著微觀的和宏觀的幾何形狀偏差，部件的裝配可能存在誤差，因而，在機(jī)床使用初期會(huì)產(chǎn)生較大的磨合磨損，使設(shè)備相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間產(chǎn)生較大的問隙，導(dǎo)致故障的發(fā)生。</p><p><b>　　(2)電氣部分</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)使用了大量的電子元器件，這些元器件雖然

51、在制造廠經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的篩選和整機(jī)考機(jī)處理，但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于電路的發(fā)熱，交變負(fù)荷、浪涌電流及反電勢(shì)的沖擊，性能較差的某些元器件經(jīng)不住考驗(yàn)，因電流沖擊或電壓擊穿而失效，或特性曲線發(fā)生變化，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作。</p><p><b>　　(3)液壓部分</b></p><p>　　由于出廠后運(yùn)輸及安裝階段的時(shí)問較長(zhǎng)，使得液壓系統(tǒng)中某些部位長(zhǎng)時(shí)間無(wú)油，氣缸中潤(rùn)滑

52、油干涸，而油霧潤(rùn)滑又不可能立即起作用，造成油缸或氣缸可能產(chǎn)生銹蝕。</p><p>　　此外，新安裝的空氣管道若清洗不于凈，一些雜物和水分也可能進(jìn)入系統(tǒng)，造成液壓、氣動(dòng)部分的初期故障。除此之外，還有元件、材料等原因會(huì)造成早期故障，這個(gè)時(shí)期一般在保修期以內(nèi)。因此，數(shù)控機(jī)床購(gòu)回后，應(yīng)盡快使用，使早期故障盡量地顯示在保修期內(nèi)。</p><p><b>　　2．偶發(fā)故障期</b&g

53、t;</p><p>　　數(shù)控機(jī)床在經(jīng)歷了初期的各種老化、磨合和調(diào)整后，開始進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的偶發(fā)故障期，即正常運(yùn)行期。正常運(yùn)行期約為7～10年。在這個(gè)階段，故障率低而且相對(duì)穩(wěn)定，近似常數(shù)。偶發(fā)故障是由于偶然因素引起的。</p><p><b>　　3．耗損故障期</b></p><p>　　耗損故障期出現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床使用的后期，其特點(diǎn)是故障率隨著運(yùn)

54、行時(shí)間的增加而升高。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的基本原因是數(shù)控機(jī)床的零部件及電子元器件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，由于疲勞、磨損、老化等原因，使用壽命已接近完結(jié)，從而處于頻發(fā)故障狀態(tài)。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床故障率曲線變化的3個(gè)階段，真實(shí)地反映了從磨合、調(diào)試、正常工作到大修或報(bào)廢的故障率變化規(guī)律，加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的日常管理與維護(hù)保養(yǎng)，可以延長(zhǎng)偶發(fā)故障期。準(zhǔn)確地找出拐點(diǎn)，可避免過(guò)剩修理或修理范圍擴(kuò)大，以獲得最佳的投資效益。</p&

55、gt;<p>　　2.4 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性</p><p>　　數(shù)控機(jī)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。</p><p>　　系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去了規(guī)定的功能。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機(jī)、電、液等很多技術(shù)

56、，發(fā)生故障是難免的。機(jī)械銹蝕、機(jī)械磨損、機(jī)械失效，電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動(dòng)、溫度變化、干擾、噪聲，軟件丟失或本身有隱患、灰塵，操作失誤等都可導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出故障。</p><p><b>　　衡量的指標(biāo)有：</b></p><p>　　MTBF——平均無(wú)故障時(shí)間</p><p>　　MTTR——排除故障的修理時(shí)間</p&g

57、t;<p><b>　　平均有效度A——</b></p><p>　　A=MTBF/（MTBF+MTTR）</p><p>　　2.5 數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn)</p><p>　　1）數(shù)控機(jī)床是高投入、高精度、高效率的自動(dòng)化設(shè)備；</p><p>　　2）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機(jī)時(shí)，影響產(chǎn)量

58、和質(zhì)量；</p><p>　　3）數(shù)控機(jī)床在電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)比普通機(jī)床復(fù)雜，故障檢測(cè)和診斷有一定的難度。</p><p>　　第三章 數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修 </p><p>　　3.1 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的故障診斷</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷一般有故障檢測(cè)、故障判斷、隔離及故障定位三個(gè)階段。第一個(gè)階段的故障檢測(cè)是對(duì)數(shù)控系

59、統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，判斷是否存在故障；第二階段是判斷故障性質(zhì)，并分離出故障部件或模塊；第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制線路板上，以縮短修理時(shí)間。</p><p>　　3.1.1 初步判別</p><p>　　通常在資料較全時(shí)，可通過(guò)資料分析判斷故障所在，或采取接口信號(hào)法，根據(jù)故障現(xiàn)象判別可能發(fā)生故障的部位，而后再按照故障與這一部位的具體特點(diǎn)，逐個(gè)部位檢查，初步判別。</p>

60、<p>　　3.1.2 報(bào)警處理</p><p>　　a．系統(tǒng)報(bào)警的處理：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一般在顯示屏或操作面板上給出故障報(bào)警信號(hào)和相應(yīng)的信息。通常系統(tǒng)的操作手冊(cè)中都有詳細(xì)的報(bào)警信號(hào)、報(bào)警內(nèi)容和處理方法。由于系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)置單一、齊全，維修時(shí)可根據(jù)每一報(bào)警后面給出的信息與處理辦法自行處理；</p><p>　　b．機(jī)床報(bào)警和操作信息的處理：機(jī)床制造廠根據(jù)機(jī)床的電氣特點(diǎn)，應(yīng)用P

61、LC程序，將一些能反映機(jī)床接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定</p><p>　　3.2 電氣故障的常用診斷方法 </p><p>　　3.2.1 直觀檢查法 </p><p>　　直觀檢查法是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。</p><p>　　（1）詢問向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)

62、分析判定過(guò)程中可能要多次詢問。</p><p>　?。?）目視總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫(kù)、機(jī)械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤(rùn)滑裝置等)有無(wú)報(bào)警指示，局部查看有無(wú)保險(xiǎn)燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確和否等等。</p><p>　　3.2.2 儀器檢查法 </p><p>　　使

63、用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如用萬(wàn)用表檢查各電源情況，及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無(wú)，用PLC 編程器查找PLC 程序中的故障部位及原因等</p><p>　　3.2.3 信號(hào)和報(bào)警指示分析法 </p><p>　　（1） 硬件報(bào)警指示這控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的

64、各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀能說(shuō)明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因和排除方法。</p><p>　?。?）軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC 程序和加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說(shuō)明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。</p><p>　　3.2.4 參數(shù)調(diào)整法</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)、PLC

65、及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)和具體機(jī)床相匹配，而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不答應(yīng)的；而隨機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障，需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。</p><p>　　3.3常見電氣

66、故障維修和排除</p><p>　　電氣故障的分析過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過(guò)了，本節(jié)則列舉幾個(gè)常見電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹，供維修者參考。</p><p><b>　　3.3.1 電源</b></p><p>　　電源是維修系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源，它的失效或者故障輕者會(huì)丟數(shù)

67、據(jù)、造成停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國(guó)家由于電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少，這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。</p><p>　　3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障</p><p>　?。?）位置環(huán)報(bào)警?？赡苁俏恢脺y(cè)量回路開路；測(cè)量元件損壞；位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。</p&

68、gt;<p>　　（2）坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)?？赡苁瞧七^(guò)大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開路；測(cè)量元件損壞。</p><p>　　3.3.3 機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)</p><p>　　可能是零方向在遠(yuǎn)離零點(diǎn)；編碼器損壞或接線開路；光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位；回零減速開關(guān)失靈。</p><p>　　3.3.4 機(jī)床動(dòng)態(tài)異常 </p>

69、<p>　　機(jī)床動(dòng)態(tài)特性變差，工件加工質(zhì)量下降，甚至在一定速度下機(jī)床發(fā)生振動(dòng)。這其中有很大一種可能是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大甚至磨損嚴(yán)重或者導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分甚至磨損造成的；于電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最佳匹配狀態(tài)，應(yīng)在機(jī)械故障基本排除后重新進(jìn)行最佳化調(diào)整。</p><p>　　3.3.5 偶發(fā)性停機(jī)故障</p><p>　　這里有兩種可能的情況摘要：一種

70、情況是如前所述的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)中的新問題造成在某些特定的操作和功能運(yùn)行組合下的停機(jī)故障，一般情況下機(jī)床斷電后重新通電便會(huì)消失；另一種情況是由環(huán)境條件引起的，如強(qiáng)力干擾(電網(wǎng)或周邊設(shè)備)、溫度過(guò)高、濕度過(guò)大等。這種環(huán)境因素往往被人們所忽視，例如南方地區(qū)將機(jī)床置于普通廠房甚至靠近敞開的大門四周，電柜長(zhǎng)時(shí)間開門運(yùn)行，四周有大量產(chǎn)生粉塵、金屬屑或水霧的設(shè)備等等。這些因素不僅會(huì)造成故障，嚴(yán)重的還會(huì)損壞系統(tǒng)和機(jī)床，務(wù)必注重改善。 </p>

71、<p>　　3.4伺服系統(tǒng)的故障診斷</p><p>　　在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)主要是控制機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)速。伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng);它以指令脈沖為輸入給定值，與輸出量進(jìn)行比較，利用比較后產(chǎn)生的偏差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以消除偏差，使被調(diào)量跟蹤給定值。</p><p>　　3.4.1伺服系統(tǒng)故障及

72、診斷</p><p>　　數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是:根據(jù)CNC發(fā)出的動(dòng)作指令，迅速、準(zhǔn)確地完成在各坐標(biāo)軸的方向，與主軸驅(qū)動(dòng)相配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的高精度加工。因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能是影響數(shù)控機(jī)床整體性能的重要因素，做好進(jìn)給伺服系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、排除故障是十分必要的。機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見故障有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超程；伺服運(yùn)動(dòng)定位精度超差；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)過(guò)載、爬行、竄動(dòng)；機(jī)床振動(dòng)；伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)；坐標(biāo)軸漂移等。各類報(bào)警

73、中的典型故障如下：</p><p><b>　　1、超 程</b></p><p>　　當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過(guò)由軟件設(shè)定的軟限位或者硬限位開關(guān)位置時(shí)，就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警，一般會(huì)在數(shù)控系統(tǒng)的顯示器上顯示報(bào)警內(nèi)容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說(shuō)明書及電氣原理圖，即可排除，解除報(bào)警。注意：如果機(jī)床的某個(gè)軸未行使至終端位置而發(fā)生超程報(bào)警，通常是由于機(jī)床在行駛過(guò)程中限位開關(guān)線斷或限位開關(guān)被東西卡住。&

74、lt;/p><p><b>　　2、過(guò) 載</b></p><p>　　通常當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大，頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)鏈潤(rùn)滑不良或斜鐵有研傷，電機(jī)動(dòng)力線接地等原因時(shí)，均會(huì)引起伺服電機(jī)電流大，電機(jī)溫度過(guò)高或電機(jī)過(guò)載報(bào)警。有時(shí)機(jī)床運(yùn)行的過(guò)程中驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、電機(jī)本身故障也會(huì)引起過(guò)載報(bào)警。一般會(huì)在數(shù)控系統(tǒng)的顯示器上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)載、過(guò)熱或過(guò)流等報(bào)警信息。同時(shí)，在強(qiáng)

75、電柜中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上、指示燈或數(shù)碼管會(huì)提示驅(qū)動(dòng)單元過(guò)載、過(guò)電流等信息。</p><p><b>　　3、爬行</b></p><p>　　發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是：伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于聯(lián)接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)

76、不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。</p><p><b>　　4、振動(dòng)</b></p><p>　　在進(jìn)給（尤其是低速）時(shí)，機(jī)床某軸出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象通常是由于測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等；速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或受到干擾；接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等。當(dāng)振動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)

77、增益過(guò)大所致。機(jī)床以高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問題一般屬于速度問題，所以就應(yīng)去查找速度環(huán)；而機(jī)床速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程是由速度調(diào)節(jié)器來(lái)完成的，即凡是與速度有關(guān)的問題，應(yīng)該去查找速度調(diào)節(jié)器，因此振動(dòng)問題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號(hào)、反饋信號(hào)及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。</p><p><b>　　5、伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)</b></p><p

78、>　　數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元除了速度控制信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為DC+24V直流電壓。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，常用的診斷方法有：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào)輸出；檢查使能信號(hào)是否接通。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的顯示器觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床的PLC梯形圖（或流程圖）以確定進(jìn)給軸的起動(dòng)條件，如潤(rùn)滑、冷卻等是否滿足；對(duì)帶電磁制動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)，應(yīng)檢查電磁制動(dòng)是否釋放；檢查進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元故障，伺服電動(dòng)機(jī)是否故障。</p><p&g

79、t;<b>　　6、位置誤差</b></p><p>　　當(dāng)伺服軸動(dòng)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生位置誤差過(guò)大的報(bào)警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有：系統(tǒng)設(shè)定的允許范圍小；伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測(cè)裝置有污染或調(diào)整不當(dāng)；進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過(guò)大：主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置（如平衡液壓缸等）不穩(wěn)。</p><p><b>　　7、漂移&

80、lt;/b></p><p>　　漂移是指當(dāng)給定指令值為零時(shí)，坐標(biāo)軸仍移動(dòng)。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)誤差補(bǔ)償和驅(qū)動(dòng)單元的零速調(diào)整來(lái)消。</p><p>　　8、機(jī)械傳動(dòng)部件的間隙與松動(dòng)</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈中，常常由于傳動(dòng)元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動(dòng)受到破壞，因此，除了在設(shè)計(jì)時(shí)慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)外，對(duì)加工和裝配必須進(jìn)行嚴(yán)查。在裝配滾珠絲杠時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查

81、軸承的預(yù)緊情況，以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動(dòng)，因?yàn)橛蜗兑彩钱a(chǎn)生明顯傳動(dòng)間隙的另一個(gè)原因。</p><p>　　3.5 數(shù)控機(jī)床PLC故障診斷方法</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)。PLC工程現(xiàn)場(chǎng)界面涉及光、機(jī)、電、氣、液等復(fù)雜的輸入輸出信令，加之PLC對(duì)于信號(hào)的邏輯處理具有的抽象運(yùn)算特征，使得工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)故障處理工作通常是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜困難，PLC機(jī)電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)故障往往使得缺少工程經(jīng)驗(yàn)

82、的設(shè)備管理者們束手無(wú)策，較長(zhǎng)時(shí)間的故障處理處理可以大幅度降低產(chǎn)能，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。本文以就事論事的方式平鋪直敘具體的機(jī)電工程現(xiàn)場(chǎng)故障處理案例，保留住故障處理經(jīng)驗(yàn)中最珍貴的分析判斷過(guò)程。</p><p>　　（1）根據(jù)報(bào)警信號(hào)診斷故障</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的故障報(bào)警信息，為用戶提供排除故障的信息。</p><p>　?。?）根據(jù)動(dòng)作順序診斷故障</p>

83、;<p>　　數(shù)控機(jī)床上刀具及托盤等裝置的自動(dòng)交換動(dòng)作，都是按一定的順序來(lái)完成因此，觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，比較故障和正常時(shí)的情況，就可發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，診斷出故障原因。</p><p>　?。?）根據(jù)控制對(duì)象的工作原理診斷故障</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的PLC程序是按照控制對(duì)象的工作原理設(shè)計(jì)的，通過(guò)對(duì)控制對(duì)象工作原理的分析，結(jié)合PLC的I/O狀態(tài)是診斷故障很有效的方法。<

84、/p><p>　?。?）根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床中，輸入/輸出信號(hào)的傳遞，一般要通過(guò)PLC的I/O接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此一些故障會(huì)在PLC的I/O接口通道上反映出來(lái)。數(shù)控機(jī)床的這個(gè)特點(diǎn)為故障診斷提供了方便。如果不是數(shù)控系統(tǒng)硬件故障，可以不必查看梯形圖和有關(guān)電路圖，通過(guò)查詢PLC的I/O通常狀態(tài)和故障狀態(tài)來(lái)進(jìn)行診斷。</p><p>　　另

85、外一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，就是將數(shù)控機(jī)床的輸入/輸出狀態(tài)列表，通過(guò)比較通常狀態(tài)和故障狀態(tài)，就能迅速診斷出故障部位。</p><p>　?。?）通過(guò)PLC梯形圖診斷故障</p><p>　　根據(jù)PLC的梯形圖來(lái)分析和診斷故障是解決數(shù)控機(jī)床外圍故障的基本方法。如果采用這種方法診斷機(jī)床故障，首先應(yīng)該查清機(jī)床的工作原理、動(dòng)作順序和連鎖關(guān)系，然后利用CNC系統(tǒng)的自診斷功能或通過(guò)機(jī)外編程器，根據(jù)PLC梯形

86、圖查看相關(guān)的輸入、輸出及標(biāo)志的狀態(tài)，以確定故障原因。</p><p>　?。?）動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障</p><p>　　有些PLC發(fā)生故障時(shí)，查看輸入/輸出及標(biāo)志狀態(tài)均為正常，此時(shí)必須通過(guò)PLC動(dòng)態(tài)跟蹤，實(shí)時(shí)跟蹤輸入/輸出及標(biāo)志狀態(tài)的瞬間變化。根據(jù)PLC動(dòng)作原理作出診斷。</p><p>　　綜上所述，PLC故障診斷的要點(diǎn)是:要了解數(shù)控機(jī)床各部分檢測(cè)開關(guān)的安裝位

87、置。如加工中心的刀庫(kù)，機(jī)械手和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，數(shù)控車床的旋轉(zhuǎn)刀架和尾架，機(jī)床的氣、液壓系統(tǒng)中的限位開關(guān)，接近開關(guān)和壓力開關(guān)等，要清楚檢測(cè)開關(guān)作為PLC輸入信號(hào)的標(biāo)志。要了解執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序。如液壓缸、氣缸的電磁換向閥等，要清楚對(duì)應(yīng)的PLC輸出信號(hào)標(biāo)志。要了解各種條件標(biāo)志。如啟動(dòng)、停止、限位、夾緊和放松等標(biāo)志信號(hào)借助編程器跟蹤梯形圖的動(dòng)態(tài)變化，分析故障的原因，根據(jù)機(jī)床的工作原理作出正確的診斷。</p><p>　　3

88、.6數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實(shí)例</p><p>　　1.主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修</p><p>　　故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無(wú)載荷情況下，負(fù)載表指示超過(guò)40%。</p><p>　　分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定，包括放大器型號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)及伺服增益等，在確認(rèn)無(wú)誤后，則將檢查重點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開機(jī)械側(cè)的情況下檢查主軸電動(dòng)機(jī)旋

89、轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數(shù)00號(hào)設(shè)定為1，即讓主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行，結(jié)果噪聲消失，說(shuō)明速度檢測(cè)元件有問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運(yùn)行主軸電動(dòng)機(jī)，噪聲消失，機(jī)床能正常工作。</p><p>　　2．一加工中心使用FANUC 18系統(tǒng)，停機(jī)后再啟動(dòng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)準(zhǔn)備不足報(bào)警 </p><p>　　首先，檢查了急停和超程信號(hào)，系統(tǒng)啟動(dòng)和伺服，均沒有問題，調(diào)出

90、梯形圖對(duì)相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)主軸準(zhǔn)備信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)，查到這個(gè)信號(hào)來(lái)源于主軸冷卻部分，檢查其冷卻接線與電器元件，發(fā)現(xiàn)主軸“準(zhǔn)備好”的信號(hào)線虛接，重接后故障排除。</p><p>　　3.一立式加工中心，開機(jī)后屏幕無(wú)顯示 </p><p><b>　　故障分析：</b></p><p>　　該加工中心使用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，造成屏幕無(wú)顯示的原因有很多，

91、經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查，后確認(rèn)系統(tǒng)提供的外部電源是正確的，但主板上的電壓不正常，時(shí)有時(shí)無(wú)，可以確認(rèn)是因主板故障造成，因此進(jìn)行了更換，更換主板后系統(tǒng)有顯示，由于主板更換后參數(shù)需要重新設(shè)置，按系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，對(duì)照機(jī)床附帶的參數(shù)表進(jìn)行了設(shè)置調(diào)整后機(jī)床正常。</p><p>　　屏幕上無(wú)顯示的故障原因很多，首先必須找出原因排除，如還有其他故障，根據(jù)機(jī)床的報(bào)警和其他故障信息作出處</p><p>　　

92、3.7 數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床具有很強(qiáng)的自診斷功能, 因此維護(hù)工作并非十分困難,以下主要針對(duì)這種現(xiàn)象及初次使用數(shù)控機(jī)床的用戶介紹一些處理故障的方法。</p><p>　　1.機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)</p><p>　　門上熱交換器或軸流風(fēng)扇對(duì)控制柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)。（少開柜門）</p><p>　　2.帶閱讀機(jī)的定期維

93、護(hù)</p><p>　　對(duì)光電頭、紙帶壓板定期進(jìn)行防污處理</p><p>　　3.支持電池的定期更換</p><p>　　在機(jī)床斷電期間，有電池供電保持存儲(chǔ)在COMS器件內(nèi)的機(jī)床數(shù)據(jù)</p><p>　　4.檢測(cè)反饋元件的維護(hù)</p><p>　　光電編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)與撞塊、光柵等元件的檢查和維護(hù)</

94、p><p>　　5.備用電路板的定期通電</p><p>　　備用電路板應(yīng)定期裝到CNC系統(tǒng)上通電運(yùn)行，長(zhǎng)期停用的數(shù)控機(jī)床也要經(jīng)常通電，利用電器元件本身的發(fā)熱來(lái)驅(qū)散電氣柜內(nèi)的潮氣。保證電器元件性能的穩(wěn)定可靠。</p><p>　　3.7.1電源的維護(hù)與保養(yǎng)</p><p><b>　　保養(yǎng)內(nèi)容</b></p>

95、<p>　　1）電壓值是否正常，有否偏相；</p><p>　　2）電氣連接是否良；</p><p><b>　　3）開關(guān)是否有效；</b></p><p>　　4）電器、接觸器是否正常工作；</p><p>　　5）熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)器件是否有效；</p><p>　　6）電氣

96、柜防塵濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)扇是否正常；</p><p>　　7）二極管保護(hù)—直流電感元件在斷電時(shí)，在線圈著將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并聯(lián)的二極管可減少對(duì)控制電路</p><p>　　3.7.2 電氣部分的維護(hù)保養(yǎng)</p><p>　　為降低機(jī)床故障率，提升數(shù)控機(jī)床工作效率，要求我們對(duì)數(shù)控機(jī)床做好日常維護(hù)和定期保養(yǎng)。電氣部分包括動(dòng)力電源輸入線路、繼電器、接觸器、控制電路等及部分。

97、具體檢查可按如下步驟進(jìn)行：</p><p>　　①檢查三相電源的電壓值是否正常，有無(wú)偏向，如果輸入的電壓超出允許范圍則進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。</p><p>　?、跈z查所有電氣連接是否良好；</p><p>　?、蹤z查各類開關(guān)是否有效，可借助于數(shù)控系統(tǒng)CRT顯示的診斷畫面及可編程控制器、輸入輸出模塊上的LED指示燈檢查確認(rèn)，若不良應(yīng)更換；</p><p&

98、gt;　?、軝z查各繼電器、接觸器是否工作正常，觸電是否完好，可利用數(shù)控編程語(yǔ)言編輯一個(gè)功能測(cè)試程序，通過(guò)運(yùn)行該程序確認(rèn)各控制器件是否完好有限；</p><p>　　⑤檢查熱繼電器、電弧抑制器等保護(hù)期間是否有效，等等。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床由于其加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定, 加工柔性好、自動(dòng)化程

99、度高, 能直接加工一般機(jī)床加工不了的復(fù)雜曲線和曲面, 在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的需求而不斷發(fā)展和完善起來(lái)的生產(chǎn)工具，是生產(chǎn)力的重要素。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，機(jī)械制造業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門 。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 國(guó)防和科技的現(xiàn)代化，要求機(jī)械行業(yè)必須不斷提供各種先進(jìn)而性能優(yōu)良的設(shè)備與裝備。我國(guó)從七八十年代開始引進(jìn)國(guó)外的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品, 到現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的保有量已相當(dāng)可觀,1998 年底包括國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的, 全國(guó)已達(dá)十多萬(wàn)臺(tái)在今

100、后的若干年中, 數(shù)控機(jī)床的擁有量還將急劇地增加。這些設(shè)備在各企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用, 但同時(shí), 其中的相當(dāng)一部分也已逐漸進(jìn)人維修的高峰期故障頻發(fā)期。維修好數(shù)控機(jī)床,充分發(fā)揮設(shè)備的使用功能具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。</p><p>　　然而我們更加努力學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作，維修與維護(hù)等方面的知識(shí)是所學(xué)知識(shí)更加系統(tǒng)化、專業(yè)化。學(xué)有所用，用有所成。在本次設(shè)計(jì)中，盡量的煉發(fā)自我提高自我。把所學(xué)知識(shí)與技能用到實(shí)際操

101、作中去，使得操作更加規(guī)范化。并學(xué)會(huì)檢測(cè)與維修，發(fā)現(xiàn)一些常見故障是的一些基本方法。掌握了不同故障現(xiàn)象的正確診斷分析思路，合理應(yīng)用所學(xué)的診斷方法是十分重要的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　借此論文完稿之際，謹(jǐn)向在我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活和畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文寫作）完成過(guò)程中給予我指導(dǎo)、關(guān)心、支持和幫助的所有老師、同學(xué)表示最衷心的感謝和最誠(chéng)

102、摯的祝福。</p><p>　　首先要感謝我的所有指導(dǎo)老師，在您的悉心指導(dǎo)下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）才得以順利完成。老師豐富的學(xué)識(shí)、扎實(shí)的理論功底、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、執(zhí)著的敬業(yè)精神以及寬闊的胸懷都是我學(xué)習(xí)的榜樣；在這畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文寫作）中，老師不僅在學(xué)術(shù)上給我以指導(dǎo)，還身體力行影響著我的學(xué)習(xí)工作態(tài)度及人生價(jià)值觀，特別是在為人處世方面，每次見面老師都會(huì)給我們講很多人生的大道理，使我們獲益匪淺。在此，我向xx老師致

103、以我最真摯的謝意，并將終生銘記她的教誨。</p><p>　　最后，祝所有的老師身體健康、工作順利！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李宏勝.1997.數(shù)控原理與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]王侃夫.2000.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社&l

104、t;/p><p>　　[3]李宏勝.2001.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.北京: 高等教育出版社</p><p>　　[4]齊占偉.2003.電氣控制及維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]張濤、李立宗.2003.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).中國(guó)數(shù)控技術(shù)網(wǎng)</p><p>　　[6]陳則鈞.2004.機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修.北京：高等教育出

105、版社</p><p>　　[7] 王炳實(shí). 機(jī)床電氣控制.第三版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年</p><p>　　[8] 王本軼. 機(jī)床設(shè)備控制基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[9] 丁樹模. 液壓傳動(dòng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年</p><p>　　[10]《工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》高等教育出版社，2

106、004年</p><p>　　[11]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編讀液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)傳動(dòng) 天津科學(xué)技術(shù)出版社2005年</p><p>　　[12]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》石油化學(xué)出版社2004年</p><p>　　[13]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》國(guó)防工業(yè)出版社2006年</p><p>　　[14]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上，中，下，化學(xué)工業(yè)出版設(shè)2005年<

107、/p><p>　　[15]《可編程學(xué)序控制及應(yīng)用》重慶大學(xué)出版社2004年</p><p>　　[16] 索羅門采夫. 工業(yè)機(jī)器圖冊(cè). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1993 </p><p>　　[17] 周伯英. 工業(yè)機(jī)器設(shè)計(jì). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[18] 郭洪紅 賀繼林 田宏宇 席巍. 工業(yè)機(jī)器技術(shù)

108、. 西安電子科技大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[19] 三浦宏文. 機(jī)電一體化實(shí)用手冊(cè). 科學(xué)出版社 OHM社，2001</p><p>　　[20] 陳國(guó)聯(lián) 王建華 夏建生. 電子技術(shù). 西安交通大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[21] 沈裕康 嚴(yán)武升 楊庚辰. 電機(jī)與電器. 北京理工大學(xué)出版社，2002</p&