数控机床故障诊断与维修项目1数控机床维护维修基础

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1、1项目一数控机床维护维修基础2项目分析项目实施知识拓展项目作业项目导入项目导航3学习目标*知识目标1.掌握数控机床的组成；2.掌握数控机床维护；3.掌握数控机床的故障与分类；4.了解数控机床故障排除的思路和原则；5.熟悉数控机床维修的基本步骤。*能力目标通过对数控机床进行预防性维护，从而延长电子器件的寿命和机械部件的磨损周期，预防各种故障，提高数控机床的平均无故障工作时间和使用寿命。4【项目导入】华中数控车床一台。质量要求：能够达到延长机床使用寿命的目的。安全要求：严格按照安全操作规程进行项目作业。文明要求：自觉按照文明生产规则进行项目作业。环保要求

2、：努力按照环境保护要求进行项目作业。5【项目分析】一、数控机床的组成数控机床由机床、数控系统、外围技术三部分组成，如图1-1所示。它的控制采用计算机数字控制方式，它各个坐标方向的运动均采用单独的伺服电动机驱动，取代了普通机床上联系各坐标方向运动的复杂齿轮传动链。6图1-1数控机床的组成7数控机床结构方框图如图1-2。它是由X、Y、Z三个坐标来实现刀具和工件间的相对运动的立式数控铣床。数控机床由信息输入、信息运算及控制、伺服驱动系统和位置检测反馈、机床本体、机电接口五大部分组成。8图1-2数控机床的结构方框图91．信息输入/输出这一部分是数控机床的信息

3、输入通道，加工零件的程序和各种参数、数据通过输入设备送进计算机系统(数控装置)。早期的输入方式为穿孔纸带、磁带。目前较多采用磁盘；在生产现场，特别是一些简单的零件程序都采用按键配合显示器(CRT)的手动数据输入(MDI)方式；手摇脉冲发生器输入都是在调整机床和对刀时使用；通过通信接口，可由上位机输入。102.信息运算及控制（CNC)数控装置是由中央处理单元(CPU)、存储器、总线和相应的软件构成的专用计算机，它接收到输入信息后，经过译码、轨迹计算(速度计算)、插补运算和补偿计算，再给各个坐标的伺服驱动系统分配速度、位移指令。这一部分是数控机床的核心。

4、整个数控机床的功能强弱主要由这一部分决定。113.伺服驱动系统伺服驱动系统又称为伺服驱动装置，它接收计算机运算处理后分配来的信号。该信号经过调解、转换、放大以后去驱动伺服电机，带动数控机床的执行部件运动。数控机床的伺服驱动装置分为主轴驱动单元(主要是速度控制)、进给驱动单元(包括速度控制和位置控制)、回转工作台和刀库伺服控制装置以及它们相应的伺服电机等。伺服系统分为直流伺服系统和交流伺服系统，而交流伺服系统正在取代直流伺服系统；以步进电机驱动的伺服系统在某些具体场合仍可采用；12直线电机系统是适应高速、高精度的一种伺服机构。在伺服系统中还包括安装在伺

5、服电机上(或机床的执行部件上)的速度、位移检测元件及相应电路，该部分能及时将信息反馈回来，构成闭环控制(交流数字闭环控制中还包括电流检测反馈)。一般来说，数控机床的伺服驱动系统，要求具有很好的快速响应性能以及能够灵敏而准确地跟踪指令的功能。所以，伺服驱动及检测反馈是数控机床的关键环节，一定程度决定机床的性能。134.主机(机床本体)数控机床的主机包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件，如床身、底座、立柱、滑鞍、工作台(刀架)、导轨等。数控机床与普通机床不同，它的主运动、各个坐标轴的进给运动都由单独的伺服电机(无级变速)驱动，所以它的传

6、动链短、结构比较简单。为了保证数控机床的快速响应特性，在数控机床上普遍采用精密滚珠丝杠和直线滚动导轨副。为了保证数控机床的高精度、高效率和高自动化加工，机床的机械结构应具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼精度、耐磨性以及抗热变形性能。在加工中心上还具备有刀库和自动交换刀具的机械手。同时还有一些良好的配套设施，如冷却、自动排屑、防护、可靠的润滑、编程机和对刀仪等，以利于充分发挥数控机床的功能。145.机电接口数控机床上除了点位、轨迹控制采用数字控制外，还有许多其他的控制，如主轴的启停，刀具的更换，工件的夹紧松开，各种辅助交流电动机的启停，电磁铁的吸合、释

7、放，离合器的开、合，电磁阀的打开与关闭等。它们的动力来源是由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、接触器、功率断路器及熔断器等组成的强电线路提供的，而这种强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电线路直接连接，只能通过断路器、热动开关、中间继电器等转换成直流低压下工作的触点的开、合(关)工作，成为继电器逻辑电路或PLC可接收的信号。其他还有为了保证人身和设备安全或者为了操作、兼容性所必需的，如急停、进给保持、循环启动、行程限位、JOG命令(手动连续进给)、NC报警、程序停止、复位、M信号、S信号、T信号等也需由PLC来传送。PLC控制的虽是动作

8、先后逻辑顺序，但它处理的是数字信息。数控机床的计算机都能将数字控制信息和开关量控制信息很好地协调起来，实现正