09机械4班黄少鹏——《数控机床故障诊断与维护》论文

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1、2011-2012学年第一学期2009级《数控机床故障诊断与维护》期末考查论文题目：数控机床主要器件的工作原理及故障检查所在学部：机电工程学部专业班级：09机械4班姓名：黄少鹏学号：12030904051一.数控机床故障诊断和维护的重要性随着电子技术和口动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛，以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技

2、术和手段上都发生了飞跃的变化。另外任何一台数控设备都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。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。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。二、数控机床各器件的名称及工作原理1、KM——接触器接触器是用来频繁接通和断开电动机或其他负载主电路，

3、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。交流接触器是根据电磁原理丁作的，工作原理图中当电磁线圈5通电后产生磁场，使静铁心6产生电磁吸力吸引动铁心4向下运动，使常开主触头1（一般三对）闭合，同时常闭辅助触头2（—般两对）断开,常开辅助触头3（—般两对）闭合。当线圈断电时，电磁力消失，动触头在弹簧8作用下向上复位，各触头复原（即三对主触头断开、两对常闭辅助触头闭合、两对常开辅助触头断开）。直流接触器与交流接触器的T作原理相同。结构也基本相同，不同Z处是,铁心线圈通以直流电

4、，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。工作原理如下图所示:交流接触器工作原理I1-主融头2-常闭辅助触头3-常开辅助头4-动铁心J5-电磁线圈6-静铁心7-灭弧罩8-^簧q2、KA——中间继电器屮间继电器由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。线圈通电，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返刨弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原來的位置，使动触点与原来的静触点（

5、常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路屮的导通、切断的日的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”o继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作屯路。结构如下图所示:衔洪电磁继电器触点.低压电邈电动机工作电路3、KT——时间继电器时间继屯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、延时机构和触点三部分组成。当线圈通电（电压规格有ac380v.ac220v或dc220

6、v、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室屮的橡皮膜，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卜•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空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，

7、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;II。4、TR——开关电源开关电源的工作流程如下：电源一输入滤波器〜全桥整流一直流滤波一开关管（振荡逆变）一开关变压器一输出整流与滤波。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岀高频电压，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H的交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东两，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤掉屯

8、源对屯网的干扰；在功率相同时，开关频率越高，开关变压器的体积就越小，但对开关管的要求就越高；开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头，以得到需要的输出；一般还应该增加一些保护电路，比如空载、短路等保护，否则可能会烧毁开关电源.主耍用于T业以及一些家用电器上，如电视机，电脑等。5、M——电动机电动机分步进跟伺服电动机。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