数控机床操作与维护技术 教学课件 作者 周晓宏 第7章 数控系统的维护.ppt

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1、第7章数控系统的维护7.1数控系统维护的基本知识7.1.1数控系统的组成数控系统一般由输入／输出装置、数控装置、驱动控制装置、机床电器逻辑控制装置四部分组成，机床本体为被控对象，如图7.1所示。图7.1数控系统组成的一般形式输入装置将数控加工程序等各种信息输入数控装置，输入内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。常用的输入／输出装置有：纸带阅读机、盒式磁带录音机、磁盘驱动器、CRT及各种显示器件。数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。其形式可以是由数字逻辑电路构成的专用硬

2、件数控装置或计算机数控装置。前者称作硬件数控装置，或NC装置，其数控功能由硬件逻辑电路实现；后者称为CNC装置，其数控功能由硬件和软件共同完成。数控装置将数控加工程序信息按两类控制量分别输出：一类是连续控制量，送往驱动控制装置；另一类是离散的开关控制量，送往机床电器逻辑控制装置。控制机床各组成部分实现各种数控功能。驱动控制装置位于数控装置和机床之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴驱动装置，进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件(如：机床移动部件和主轴头等)。主轴驱动装置

3、主要由速度控制单元控制。电动机可以是各种步进电动机、直流电动机或交流电动机。机床电器逻辑控制装置也位于数控装置和机床之间，接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能，换刀功能，工件装夹功能，冷却、液压、气动、润滑系统控制功能及其它机床辅助功能。其形式可以是继电器控制线路或可编程序控制器。与传统的普通机床相比，数控机床本体的外部造型、整体布局、传动系统、刀具系统及操作机构等方面都应该符合数控的要求。数控机床配有各种辅助装置，其作用是配合机床完成对零件的加工。如切削液或油液处理系统中的冷却或过滤装置，油液分离装置，吸尘吸雾装置，润滑装置及辅助主机实现传

4、动和控制的气动、液动装置等。当数控系统的一般组成形式中的数控装置采用计算机数控装置(CNC装置)时，该数控系统就称作计算机数控系统。目前，在市场上以NC装置为核心的硬件数控系统已日益减少，取而代之的是以CNC装置为核心的计算机数控系统，且绝大多数CNC装置都采用微型计算机装置。计算机数控系统由硬件和软件共同完成数控任务，因此，其组成形式更加灵活，其基本组成可以图7.2所示的系统为例。图7.2计算机数控系统的组成它具有数控系统一般组成形式的各个部分，此外，现代数控装置不仅能通过读取信息载体方式，还可以通过其它方式获得数控加工程序。如通过键盘方式输入和编辑数控加工程序；通过通信

5、方式输入其它计算机程序编辑器、自动编程器、CAD／CAM系统或上位机所提供的数控加工程序。高档的数控装置本身已包含一套自动编程系统或CAD／CAM系统，只需采用键盘输入相应的信息，数控装置本身就能自动生成数控加工程序。现代数控系统采用可编程控制器(PLC)取代了传统的机床电器逻辑控制装置，即继电器控制线路。用PLC控制程序实现数控机床的各种继电器控制逻辑。7.1.2数控系统的日常维护7.1.3数控系统中硬件控制部分的检查调整7.1.4可编程控制器（PLC）的检查7.1.5电气部分的维护保养7.1.6数控系统故障的分类数控系统的故障有软件故障和硬件故障之分。所谓软件故障，就是

6、故障并不是由硬件损坏引起的，而是由于操作、调整处理不当引起的。这类故障在设备使用初期发生的频率较高，这和操作和维护人员对设备不很熟悉有关。所谓硬件故障，就是由数控系统硬件损坏引起的故障，这类故障是数控系统常见的故障。7.1.7数控装置故障处理的要点7.2数控系统硬件故障的处理方法当数控系统发生硬件故障时，可按以下方法进行检查与分析。7.2.1.常规检查7.2.2面板显示与指示灯显示分析法7.2.3故障现象分析法故障分析是寻找故障的特征。最好组织机械、电气技术人员及操作者会诊，捕捉出现故障时机器的异常现象，分析产品检验结果及仪器记录的内容，必要和可能时可以让故障再现，经过分析

7、可能找到故障的规律和线索。7.2.4信号追踪法信号追踪法是指按照控制系统方框图从前往后或从后向前检查有关信号的有无、性质、大小及不同运行方式的状态，与正常情况比较，看有什么差异或是否符合逻辑。7.2.5系统分析法7.2.6静态测量法静态测量法主要是用万用表测量元器件的在线电阻阻值及晶体管上的PN结电压值，用晶体管测试仪检查集成电路块等元件的好坏。7.2.7动态测量法动态测量法是通过直观检查和静态测量后，根据电路原理图给印制电路板上加上必要的交、直流电压，同步电压和输入信号，然后用万用表、示波器等对印制电路板的输出电