数控机床故障诊断方法ppt课件.ppt

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1、第一章数控机床的故障诊断与维修基础内容提要：本章讲述了数控机床故障诊断与维修的行业背景、基本要求、类型和特点；数控机床的维护保养及衡量的技术指标；故障诊断与维修的常规方法和先进方法；数控机床的精度监测、安装调试。第一节数控机床工作原理及组成数控机床的应用水平已经是一个国家综合国力的重要标志，我国在从制造大国向制造强国转变的过程中，大力发展数控具有重要意义。一、数控机床的工作原理早期的数控系统采用由硬件组成的数字逻辑电路（NC），目前则采用以计算机技术为核心的计算机数控系统（CNC）。机床的数控技术是以数字化的信息实现机床自动控制的专门技术，其

2、工作原理是：先根据被加工零件的形状、尺寸和技术要求等条件，确定该零件的加工工艺过程、工艺参数，并按一定的规则形成数控系统能理解的的加工程序。二、数控机床的组成数控机床由数控装置（CNC）、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（PLC）、电源等辅助部分。如图图1-1-1所示。（一）数控装置(CNC)由硬件和软件部分组成，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理，然后将各种信息指令输送给伺服系统，驱动设备各部分来完成规定的、有序的动作。（二）伺服驱

3、动装置是数控装置和机床本体之间的联接环节，接受数控装置生成的进给信号，经放大后驱动机床本体的执行机构，实现机床运动。（三）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，转变为电信号后反馈给数控装置，通过比较，得出实际运动与指令运动的误差并发出误差指令，补偿所产生的误差。检测反馈装置的引入，大大提高了零件的加工精度。（四）机床本体执行数控系统发出的各种运动和动作命令，完成机械零件加工任务，其主要部件包括床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等部件，以及冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置，存放刀具的刀架、刀库

4、及交换刀具的自动换刀机构。三、数控机床的特点数控机床是一种高效自动加工机床，是一种典型的机电一体化产品。数控机床具有普通机床难以具备的特点，使得它在制造业中得到日益广泛的应用。（一）具有广泛的适应性和较大的灵活性，能适应不同零件的自动加工。（二）具有高的生产效率。与普通机床相比，数控机床的生产率可以提高2～3倍，尤其对一些复杂零件的加工，其生产率可提高十几倍甚至几十倍。（三）具有高的加工精度，稳定的加工质量。（四）能够完成普通机床难以完成或不能完成的复杂型面加工，如整体涡轮、发动机叶片等。（五）工序集中，一机多用。一台数控机床可以代替数台普通

5、机床，节省了劳动力以及工序间运输、测量和装卡等辅助时间，同时也节省了厂房面积。（六）使生产环境得到改善，并可大大地减轻操作者的劳动强度。（七）可以实现精确的成本核算和生产进度安排：可以加速流动资金周转，因而有利于生产效率的提高。（八）是实现柔性自动加工的重要设备，是发展生产和计算机辅助制造（CAM）的基础。第二节数控机床的维护与保养数控机床的使用精度和寿命，很大程度上取决于它的正确使用和日常维护或保养。对数控机床进行维护或保养能防止非正常磨损，使设备保持良好的技术状态，并能延长数控机床的使用寿命，降低维修费用。一、数控机床日常维护的目的数控机

6、床的维护是操作者为保持设备正常技术状态，延长使用寿命所必须进行的日常工作。为了使数控机床各部件始终保持良好的运行状态，除了发生故障应及时修理外，还应坚持经常的维护保养，坚持定期检查，这样就可以把许多故障隐患消灭在萌芽之中，防止或减少恶性事故的发生。（二）加工中心的维护保养1、日检2、周检3、月检4、季检5、半年检第三节数控机床故障诊断的类型和特点数控机床是现代化各种工业技术的集成，包括CNC、PLC系统软件、加工编程软件、精密机械、数字电子技术、伺服拖动、液压和气动技术、精密测量和传感器等多项技术。一、数控机床的常见故障与特点故障是指数控机床

7、的零部件在使用过程中丧失或降低其规定功能的现象。数控机床的故障可按故障的性质、产生的原因分类如下：（一）按故障发生的状态分类突然性故障——发生前无明显征兆。这种故障是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用而产生的，如运行中因为润滑油中断而导致高速运动的部件热变形而损坏，或因为数控机床使用不当出现超负荷现象而引起某电动机过热烧毁。渐变性故障——故障出现有一个发展过程，一般有征兆，因此通过监控或测试可以预测到。这类故障与零部件的磨损、腐蚀、疲劳、蠕变及老化、热变形等过程有密切关系，如机床主轴轴承在使用过程中随时间的推移逐渐磨损到一定程度，致使精度

8、下降而发生的故障。（二）按故障出现的或然性分类系统性故障——指机床和数控系统只要满足一定的条件，必然会产生确定的故障。随机性故障——故障发生的时间是随机的，没有规律