数控机床故障诊断与维修的基本概念(上)

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1、数控机床故障诊断与维修第1章数控机床故障诊断与维修的基本概念1．1数控机床故障诊断与维修的意义一、数控机床的组成数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。1.数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。2.伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。3.检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，

2、反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。4.机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。二、数控机床故障诊断1.故障的基本概念故障——数控机床全部或部分丧失原有的功能。故障诊断——在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修对策。2.故障的分类1）从故障的起因分类关联性故障——和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。非关联性故障——和系统本身结构与制造无关的故障。2）从故障发生的状态分类突然故障——发生前无故障征兆，使用不当。

3、渐变故障——发生前有故障征兆，逐渐严重。3）按故障发生的性质分类软件故障——程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。硬件故障——电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。干扰故障——由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。4）按故障的严重程度分类危险性故障——数控系统发生故障时，机床安全保护系统在需要动作时，因故障失去保护动作，造成人身或设备事故。安全性故障——机床安全保护系统在不需要动作时发生动作，引起机床不能起动。3.数控系统的可靠性数控机床除了具有高精度、高效率和高技术的要求外，还应该具有高可靠性。　　系统可靠性是指

4、数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力，故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。　　数控机床是复杂的大系统，它涉及光、机、电、液等很多技术，发生故障是难免的。机械锈蚀、机械磨损、机械失效，电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，软件丢失或本身有隐患、灰尘，操作失误等都可导致数控机床出故障。衡量的指标有：MTBF——平均无故障时间MTTR——排除故障的修理时间平均有效度A——A=MTBF/（MTBF+MTTR）4.数控机床维修的特点1）数控机床是高投入、高精度、高效率的自动化设备；2）一些重要设备处于关键的岗位和工序，因故障停机时，影

5、响产量和质量；3）数控机床在电气控制系统和机械结构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一定的难度。三、课程的基本要求与特点熟悉数控机床各组成部分的工作原理与结构确立数控机床故障诊断的基本思路与实施诊断的步骤及注意事项掌握常用测试仪器的使用方法通过理论和实训环节的教学，能实施对数控机床的故障分析和诊断。课程涉及内容广，故障检测、分析难度高1．2数控机床故障诊断与维修的基本要求1．2．1工作环境1．2．2日常保养和维护一、点检点检——按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护点检要求和内容专职点检——重点设备、部位（设备部门）日常点检——一般设备的检查及维护（车间）生产点检——开

6、机前检查、润滑、日常清洁、紧固等工作（操作者）二、数控系统的日常维护机床电气柜的散热通风门上热交换器或轴流风扇对控制柜的内外进行空气循环。（少开柜门）纸带阅读机的定期维护：对光电头、纸带压板定期进行防污处理支持电池的定期更换：在机床断电期间，有电池供电保持存储在COMS器件内的机床数据检测反馈元件的维护：光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、光栅等元件的检查和维护备用电路板的定期通电：备用电路板应定期装到CNC系统上通电运行，长期停用的数控机床也要经常通电，利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。1．2．3操作员和维修人员数控机床有自诊断功能，为数控机床的

7、故障诊断提供了有力的手段。但是数控机床的大部分故障表现为综合性故障。操作员要熟悉数控机床的功能与操作，做好数控机床的日常保养与维护工作。维修人员必须认真仔细地阅读诊断用技术资料，并对照机床实物，做到心中有数。一旦机床发生故障，再进行分析的同时查阅资料，它们主要有：数控机床电气使用说明书数控机床电气原理图数控机床电气连接图数控机床结构简图数控机床参数表数控机床PLC控制程序数控系统操作手册数控系统编程手册数控系统安装与维修手册伺服驱动