毕业设计：数控机床的故障诊断与维护（定稿）

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1、题U：数控机床主要器件的工作原理及故障排查摘要：随着电子技术和口动化技术的发展，数控机床的应用越来越广泛。数控机床是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。机床任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿，因而对数控机床这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。因此，了解数控机床的各个主要器件的名称及工作原理及数控机床的故障诊断显得非常重耍，这样才能在数控机床发生故障时及时维修与排除故障，避免造成较大的经济损失。关键字：数控机床，器件，工作原理，故障数控机床各个主要器件的名称与工作原理数控系统经过一段较长时间的使用

2、，可能会出现机械部件锈蚀、磨损，电子元器件老化甚至损坏等问题，只有保护好各个器件才能延长机床的使用寿命和保证其性能，因此要了解数控机床的各个主耍器件的工作原理，这样才能保证数控机床的正常工作性能和工作效率。下面以KND1000数控机床为例说明机床各个主要器件的工作原理。1.KM—接触器的工作原理KM-接触器是用来频繁接通和断开电动机或其他负载主电路。是机床电动机主电路屮最重耍的控制电器。通常分为交流接触器和直流接触器。接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开;常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电

3、磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合;接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，而且述具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。2.KT—时间继电器的工作原理时间继电器是利用空气通过小孔节流的原理來获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触电三部分组成。当线圈通电（电压规格有ac380v.ac220v或dc220v.dc24v等）时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气

4、室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随Z向下凹，上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节宇气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。3.KA—中间继电器的工作原理中间继电器就是个继电器，它的原理和交流接触器一样，都是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。线圈

5、通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。1.TR—开关电源的工作原理TR—开关电源的T作原理可以分为四点：⑴交流电源输入经整流滤波成直流⑵通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上⑶开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载⑷输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的2.T—变压器的工作原理变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈屮通有交流电流时

6、，铁芯（或磁芯）屮便产生交流磁通，使次级线圈屮感应岀电压（或电流）。变压器的工作原理图如下所示:%6.M—电动机的工作原理电动机分为步进电动机和伺服电动机。步进电动机工作原理：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数來控制角度位移量，从而达到准确定位的木钉同时可以通过控释脉冲频率來控制电极转动的速度和加速度，从而达到调速的H的。同理，XY轴驱动器的工作原理也都和同。伺服电动机工作原理：在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输

7、出。分为主流和交流伺服电动机两类，主要特点是，当信号电压为零时无自转现彖，转速随着转矩的增加而匀速下降。同样的，Z轴驱动器的工作原理也就是一样道理。7.X、Y轴驱动器的工作原理在X、Y轴方向移动，以校对位置，确保下刀的准确，其工作原理与步进电动机的工作原理一样。8・Z轴驱动器的工作原理Z轴驱动器的工作原理也就是与伺服屯动机的工作原理一样。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机口带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

8、9.变频器的工作原理主电