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数控机床故障判断与分析方法应怎样掌握

数控机床故障判断与分析方法应怎样掌握
数控机床故障判断与分析方法应怎样掌握

数控机床故障判断与分析方法应怎样掌握

1、数控机床故障判断与分析方法应怎样掌握?

答:对数控机床的故障怎样判断与分析是维修工作中至关重要的问题。为使整个排除故障的时间缩短,就必须要求维修技术人员按一定的测试步骤和故障排除维修程序科学地、合理地展开工作。

下面就维修内容与特点,阐明维修工作步骤与维修的基本条件:

(1)首先要充分掌握出现故障的数控机床的结构和工作情况。尤其要注意掌握和了解该机床的数控系统结构与特点。维修工作的基础是彻底掌握维修对象的基本结构与组成。数控装置功能各异,结构与特点各有侧重,车削数控的“T”系统与铣削的“M”系统又不相同,按各自工艺特点,其配置差别很大。对不同的设计和生产厂家,结构上差别很大,从大板块结构到小插件模块化结构对维修的影响各不相同。再如PLC装置有时包含于NC系统之内,有些却独立设置,这对维修中采用什么样的处理方法也不相同。总之只有充分掌握和充分了解该系统结构的前提下,才有可能对故障源作出科学的分析和正确的判断。

(2)维修工作的基本条件

1)人员条件从事机床数控维修的工程技术人员首先要具备高度的责任心与良好的职业道德,同时知识面要广,至少应学习过计算机技术、模拟与数字基础电路知识、自动控制与电力拖动技术的基本知识,经过数字电路的测试方法与测试仪器的培训,更要懂得一些机械加工工艺,机床结构与机床传动,液压传动的基础知识。

2)工作条件

①准备好常用备品、配件,并随时可以得到微电子元器件或其他机械、液压、气动元器件的支援与供应。

②具备必要的维修工具、测试仪器、仪表微机、最好有便携式故障检测仪。

③具备充分何必要的资料、线路图册、维修保养手册、设备说明书(包括数控与伺服操作手册等),接口、调整与诊断、参数设置记录手册与资料,位检及传感器件手册与资料,PLC说明书与用户程序单,总器件手册与表格等。

④收集现场信息是维修工作的重要组成部分,对故障出现前的操作与机床运行情况更应了解并听取操作人员的介绍,对现场检查与初步测试要有记录。

(3)对于出现故障的机床经分析后,如何排除除了机械、液压、启动等部分的故障源后,就侧重检查数控装置,PLC装置,伺服驱动位检等装置与环节。首先应从故障出现的情况,

现象与产生故障后的机床状态,对软件故障进行分析,以免对硬件的不必要拆卸与损坏。

因此,除了按规定检测程序和查找办法在大范围内对故障定位外,主要还要依靠必要的测试手段的配置和选用。

有条件的企事业单位,对数控机床及数控设备的维修,必要时可采用以下数域维修测试仪器:①逻辑分析仪可以测量被测系统的运行情况,但系统出现故障时运行停止,仪器将无法工作。②微机开发系统,即配有专用软件与硬件工具——仿真器,可在系统的控制下对被测系统中的CPU进行仿真。③特征分析仪可对被测电路在一定信号下激励而运行起来,从而测出故障系统的启动、停止、时钟与多项数据,按被测点的波形特征,比较特征值,确定故障源。④故障检测仪比较合适于车间维修的需要,它使用方便,操作简单、价格低廉,适合现场维修。

(4)故障分析方法与测试的基本思路在数控机床故障出现后,基本上找出微机数控系统在结与工作原方面的共性,分段定位故障源。随时、随地总结科学的分析方法,力求形成一种适用的、技术上可行的步骤或检测程序,最终将故障定位在元器件级。其中关键是诊断与测试,包括外围线路的检测。初步判别故障的思路,是按故障出现现象,初步判断该故障性质是否属于一般机床报警:如操作有误、编程有误、工作台移动超程等,还是再现故障;包括机床各种约束条件中有一些得不到满足的机床报警停机,如空气压力压缩不足,液压系统有故障造成压力下降,电压不稳定或接地电阻值过高等。之后再查找数控系统、PLC系统、检测系统的故障以及外围故障。

对故障的判别既要系统的、科学的分析,又要按故障特征,应用检测手段进行测试。例如,从故障现象说明故障出自软件(如参数混乱或丢失)则要查找设备进厂时随机带来的参数设置或参数设置卡片,并不需要盲目的动手拆卸无关的部分。再如,按现象分析报警提示,则可调出某部分的程序,判别故障点所在的位置。通常,采取接口信号变化情况的检测来判断和定位故障源,因为各部位的交叉点即在接口处,无论是数控系统、PLC系统或位置检测环节有不正常的故障出现时,往往在接口信号的测试中会捕捉到异常信号。

2、对数控装置的故障一般应怎样处理?

答:对数控装置的故障按常规处理有三个方面:

1)现场人员做好数控装置故障的详细记录,尤其应对出现故障时的数控装置工作方式做细微的记录,如现象、部位、报警内容及报警号,还有当时面板上各种开关及工作键的状态等。

2)及时与专业维修部门联系,维护现场,禁止盲目拆卸及非维修人员乱调试。主要是

防止造成更多,更大的故障与损失。

对故障的判断应是综合判断,如采用直观法,硬件报警功能的利用和妥善处理,充分利用软件报警功能,如存储器报警、设定错误报警、程序错误报警、误操作报警、过热报警、伺服部分报警、各种行程开关报警、连接松动报警等。分析这些报警并判断故障出现的部位。

另外还可以利用状态显示的诊断功能,如系统与机床之间的接口输入/输出信号状态,或PLC与CNC之间的接口信号状态,也就是说可以利用CRT显示画面的状态显示,去检查CNC装置是否将信号输出给机床,或机床的开关信号是否已输入给CNC装置,以便将故障区分开,究竟是在机床一侧还是在数控一侧,这样可以有效的缩小机床检查范围。

在故障处理时要及时核对机床参数,系统参数的变化会影响机床的性能,甚至发生机床停止工作的现象。在数控系统的设计与制造中虽然已考虑到系统可靠性问题,但也不能绝对排除外界的干扰,而这些干扰可能引起存储器内个别参数的设置的变化。

检测时要尽量利用印刷线路上的检测端子,这些端子是专供检测波形与电路电压用的,帮助判断该部分电路是否工作正常,当然在动手检测之前,应充分了解和熟悉这些线路的逻辑关系。也可充分利用已有设备进行同类置换,判断故障原因并予以排除。

3、遇到数控机床机械部分故障应怎样处理?

答:数控机床机械部分的修理,凡与常规机床机械部分相同的故障可用常规机床机械故障处理规定对待。但由于数控机床多采用电气控制,使机械结构简化,所以机械故障率有明显降低。常见故障是多种多样的,但每台机床都有自己的说明书及机械维修手册,在维修中应仔细参考。

带有共性的机械故障大约有以下几个方面:

(1)进给传动链故障的处理由于数控机床的传动链大多采用滚动摩擦副,所以这方面的故障大多表现为运动品质下降而造成。如反向间隙增大,定位精度达不到要求,机械爬行现象,轴承噪声变大(尤其是机械硬碰撞之后易产生)等。所以这部分的维修常与运动副的预紧力,松动环和补偿环节的调整有密切关联。

(2)主轴部件故障处理这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变当装置及主轴运动精度下降有关。因为数控机床采用电气自动调速后已取消了机械变速箱装置,有时虽有变速箱但也十分简单,结构上简化使故障大为减少。

(3)A TC刀具自动交换装置故障的处理据统计A TC刀具自动交换装置故障占数控机床故障的一半以上。主要故障现象有:刀库运动故障、定位误差超差、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动不准误差较大等。所有这些故障现象,都会导致换刀动作紧急停止,整机

因不能实现A TC刀具自动交换而停止。

(4)位置检查用行程开关压合故障的处理数控机床配备了许多纤维运动的行程开关,使用一段时间后,使运动部件的运动特性起了变化以及压合行程开关的机械可靠性与行程开关本身的品质、特性都会影响到整机的运动。造成故障的现象在这希望部位出现就需要很好的检查、更换或调整。

(5)配套附件可靠性下降产生故障的处理数控机床的配套附件包括:冷却装置、排屑装置、防护装置(其中有冷却液防护罩、导轨防护罩等)、主轴冷却恒温箱、气动泵及恒压气柜等。这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障,使机床运动停止。因此,这些部件的检查不应忽略,如有加工中心换刀动力依靠压缩空气,若气泵供压不够,或储气柜漏气使气压下降,会使机床换刀动作暂停、机床的运动约束条件不满足也会产生报警而停机。只要排除了这些因素使机床约束条件得到满足,就会取消报警转入正常工作。

4、遇到驱动伺服系统产生故障时,应怎样处理?

答:数控机床驱动伺服系统包括主轴驱动及进给驱动。部分直流与交流两类不同的装置。

(1)进给驱动故障的处理根据统计,这部分的故障率约占数控机床全部故障率的1/3左右。故障现象大致分为三类:

1)软件包精现象包括有伺服进给系统出错报警(大多是速度控制单元故障引起或是主控印刷线路板内与位置控制或伺服信号有关部分发生故障)、检测元件(如测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器等)有故障检测信号引起故障以及过热报警(包括伺服单元过热、变压器过热及伺服电机过热)等三种情况。

2)硬件报警现象包括:高压报警(电网电压不稳定)、大电流报警(晶闸管损坏)、电压过低报警(大多为输入电压低于额定值的85%或电源线连接不良)、过载报警(机械负荷过大)、速度反馈断线报警、保护开关动作有误等。这些故障在处理中应按具体情况分别对待,只要有针对性的措施就会顺利排除故障转入正常运行。

3)无报警现实的故障现象包括:机床失控、机床振动、机床过冲(参数设置不当)、噪声过大(电机方面有故障)、快进时不稳定现象。这些故障要从检查速度控制单元,参数设置、传动副间隙、异物侵入,电机轴向窜动,电刷接触不良等做起去查找故障源。

(2)主轴驱动系统故障的处理主轴驱动系统的故障大致有以下几个方面:

1)直流主轴控制系统的故障包括有主轴停止旋转(触发线路故障)、主轴速度不正常(测速发电机故障或数/模转换器有故障)、主电机振动或噪声过大故障(相续不对或电源频率设定错误)、过电流报警、速度偏差过大(负荷过大或主轴被制动)等。

2)交流主轴控制系统的故障包括有电机过热故障(负载超标、冷却系统过脏、冷却风扇损坏或电机与控制单元间接线不良等)、交流输入电路及再生回路熔丝烧断(这类故障原因较多,如阻抗过高、浪涌吸收器损坏、电源整流桥损坏、逆变器用的晶体管模块损坏、控制单元印刷线路板损坏,电机加、减速频率过高等)、主电机振动、噪声过大、电机速度超标或达不到正常转速等故障。

同样,对待这些故障也必须先从检测开始,查找与分析故障原因找出故障源,针对这些故障采取措施排除故障。如电机振动就必须先确认是在何种情况下产生这种现象,如果再减速中产生,则故障肯定发生在再生回路,此时就要检查该回路的熔丝是否已熔断,或该回路的晶体管是否有损坏。若在恒速下产生,则应先查看反馈电压是否正常,之后切断指令,查看电机停转过程中是否有异常噪声。如有,肯定故障发生在机械部分,不然就在印刷线路板上。若反馈电压不正常,则应先查看振动周期是否与速度有关,若有关,则应检查主轴与主轴电机的连接方面是否有故障,主轴以及装在交流主轴电机尾部的脉冲发生器是否损坏,若不是,则可能故障产生在印刷线路板上,需要查看线路板或重新调整。也可能产生在机械方面,属于机械故障。

总之,对待驱动伺服系统方面的故障处理,要有耐心、细微的检查、测试与分析,当然经验积累的多了也就比较易于判断了。

数控机床故障诊断复习题有答案

1、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、(直线控制)和(轮廓控制)等几种。 2、数控机床的核心是(数控装置)其作用是处理输入信号并输出(指令)。 3、机床自运行考验的时间,国家标准9061-88中规定,数控车床为(16)小时,加工中心为(32)小时。都要求(连续)运转。 4、数控机床内部干扰源主要来自(电控系统的设计),(结构布局)及生产工艺缺陷。 5、数控机床的进给伺服系统由(伺服电路)(伺服驱动)(机械传动机构)及执行部件组成。 6、干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度时,(噪声信号)影响到数控系统正常工作这一物理现象。 7、滚珠丝杆螺母副间隙调整方式:(垫片式)(螺纹式)(齿差式)。 8、步进电机的驱动电路一般有(环形分配器)和(功率放大器)两部分。 9、机械磨损曲线包含(磨合阶段)、(稳定磨损阶段)、(急剧磨损阶段)三个阶段组成。 10、数控机床的自动换刀装置中,实现(刀库)和机床(主轴)之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 11、滚珠丝杠螺母副,按滚珠返回的方式不同可以分为(内循环式)和(外循环式)两种。 12、数控机床常用的刀架运动装置有:(四方转塔刀架)(机械手链式刀架)(转塔式刀架)。 13、数控机床故障分为(突发性故障)和(渐发性故障)两大类。 14、数控机床电路包括(主电路)、(控制电路)和信号电路。 15、导轨按其摩擦性质可以分为(滑动导轨)、(滚动导轨)和(静压导轨)三大类。 16、选择合理规范的(拆卸)和(装配)方法,能避免被拆卸件的损坏,并有效地保持机床原有精度。 17、数控功能的检验,除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外,更重要的是检验其(稳定性)和(可靠性)。 18、提高开环进给伺服系统精度的补偿措施有(传动间隙)补偿和(螺距误差)补偿。 19、提高进给运动低速平稳性的措施有:降低(执行部件质量)减少(动静摩擦之差)提高(传动刚度) 20、滚动导轨的预紧有两种方法,即采用(过盈配合)采用(调整元件) 21、数控机床的可靠性指标有(平均无故障时间)、(平均故障排除时间)和(有效度)。 22、故障诊断基本过程是:(先内后外)、(先机械后电气)、(先静后动)、(先公用后专用)、先简单后复杂、先一般后特殊。 23、数控机床自动换刀装置的形式有(回转刀架换刀)、(更换主轴头换刀)和(带刀库的自动换刀)。 24、各类信号接地要求包括:系统信号、直流信号、(数字信号)和(模似信号)。 25、机械手夹持刀具的方法有(柄式)夹持和(法兰盘)夹持两种。 26、数控系统软件类故障发生的原因可能有:误操作、(供电电池电压不足)、(干扰信号)、软件死循环、操作不规范和(用户程序出错)等等。 27、导轨副的维护一般包括(导轨副的润滑)、(滚动导轨副的预紧)和(导轨副的防护)。 28、在加工中心等机床上,由于自动换刀、精密镗孔加工等需要,往往需要主轴系统具有(定向准停)控制功能,此时,在机床上需安装(磁接近开关)或(脉冲编码器)等检测元件。 29、数控机床的精度检验内容包括(几何精度)、(定位精度)和(切削精度)。 30、故障自诊断技术是当今数控系统的一项十分重要的技术,数控系统的自诊断技术分为(启动自诊断)、(在线诊断)和(离线诊断)。

数控机床故障诊断与维修考试模拟题及答案培训资料

模拟考试试卷A 2、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。其实用诊断方法有看、问、听、嗅触等。 3、点检就是按有关文件的规定,对数控机床进行定点、定时 、的检查和维护。 1、数控机床最适用于复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量的机械零件的加工。() 2.在工件或刀具自动松夹机构中,刀杆通常采用7:24的大锥度锥柄。() 3.凡是包含测量装置的数控机床都是闭环数控机床。() 4.数控机床中内置PLC的CPU与数控系统的CPU是同一CPU。() 5.数控机床电控系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电路和电子控制电路,一般将前者称为“弱电”,后者称为“强电”。() 6.对数控机床的各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成,不允许检测一项调整一项,分别进行。() 7.用户参数在调机或使用、维修时是不可以更改的,这些参数改好后,应将参数封锁住。() 8.数控机床中,所有的控制信号都是从数控系统发出的。() 9.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。() 10.常用的间接测量元件有光电编码器和旋转变压器。() 1.数控机床是在诞生的。 ( )。 A.日本 B. 美国 C. 英国 D. 中国 2.数控机床主轴驱动应满足: ( )。 A.高、低速恒转矩 B.高、低速恒功率 C.低速恒功率高速恒转矩 D.低速恒转矩高速恒功率 3.故障维修的一般原则是: ( )。 A.先动后静 B.先内部后外部 C.先机械后电气 D.先特殊后一般 4.数控机床工作时,当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动:()。 A.程序停止功能 B.暂停功能 C. 紧停功能 D.应急功能 5.数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是:()。 A.清洁 B. 干燥 C. 通电 D. 维修模拟考试试卷B1、数控机床最适用于复杂、

数控机床故障诊断与维修期末试题B卷

《机床故障诊断与维修》期末考试题 (B卷) 一、填空题(每空格1 分共30 分) 1、电源系统分为电源和电源。 2、伺服模块由机械系统工作台、滚珠丝杠等、驱动用的电机 电机,电机和检测器回转角检测器等构成 3、闭环伺服系统。具有的伺服系统。 4、数控系统软件包括软件和软件两大类。 5、光栅尺的维护要点是和。 6、FANUC数控系统所需电源为,所以需要采用 将AC变压至200V AC。 7、滚珠丝杠螺母副,按滚珠返回的方式不同可以分为和 两种。 8、导轨副的维护一般包括、滚动导轨副的预紧 和。 9、数控机床自动换刀装置的形式有、 和。 10、数控机床上常用的刀库形式有、、

和(密集形格子式刀库)。 11、刀具常用交换方式有和两类。 12、圆度超差有两种情况:一是,二是 13、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、和 等几种。 14、数控机床的自动换刀装置中,实现和机床 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、判断题(每小题3分共24分) ()1、数控机床的主传动常用恒功率的变速电动机。 ()2、进给机械传动系统的故障大部分是因机械部件运动质量下降造成的。 ()3、数控系统的核心是主轴驱动装置。 ()4、编码器是一个精密的测量元件,本身密封很好,不用注意防震和防污。 ()5、主轴电动机采用交流变频器控制交流变频电动机时,可在一定范围内实现主轴的有极变速。 ()6、控制油温是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。 ()7、经检查发现主轴驱动器有故障,可拆卸主轴驱动器进行检查。

()8、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变成直流电源。 三、单项选择题:(每小题3分,共30 分) 1、数控车床床身中,排屑性能最差的是() A 平床身 B 斜床身 C 立床身 2、一般数控铣床是指规格()的升降台数控铣床,其工作台宽 度多在400mm以下。 A 较大 B 较小 C 齐全 D 系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是() A 单一零件 B 大批量零件 C 中小批量、形状复杂、型号多变的零件 4、数控机床四轴三联动的含义是() A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴,其中任意三个轴可以联动 C 数控系统能控制机床四轴运动,其中三个轴能联动 5、数控系统是数控机床实现自动加工的核心,由()组成。 A 程序 B 硬件 C 软件 D 硬件和软件 6、目前,在我国数控机床的自动换刀装置中,机械手夹持刀具的方法多采用()

数控机床的故障分析及消除措施

山东广播电视大学 毕业论文(设计)评审表题目___数控机床的故障分析及消除措施 姓名孙中波教育层次专科 学号省级电大山东广播电视大学专业市级电大泰安广播电视大学指导教师于婷教学点宁阳

目录 摘要与关键词 (3) 1、引言 (3) 2、数控机床故障诊断分析 (3) 2.1数控机床的故障规律 (3) 2.2数控机床故障诊断的一般步骤 (4) 2.3数控机床的常用检修方法 (5) 3、数控机床常见故障诊断与维修 (6) 3.1数控机床机械结构故障诊断与维修 (6) 3.2常见伺服系统故障及诊断 (11) 3.3数控机床P L C故障诊断方法 (13) 4、数控机床常见故障诊断及维修实例 (14) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献 (17)

题目:数控机床的故障分析及消除措施 【摘要】本文主要研究数控机床故障分析及消除措施的相关内容。从数控机床故障诊断的基础内容谈起,介绍数控机床故障规律,故障诊断的一般步骤及方法。接着讲述数控机床的常见故障,包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故障。最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程。从而得知,数控机床维修是一门复杂的技术,要熟悉数控机床的各个部分,理论加实践,提高工作效率。 【关键词】数控机床、故障、诊断、维修 1 引言 数控技术是现代机械制造工业的重要技术装备,也是先进制造技术的基础技术装备。随着电子技术的不断发展,数控机床在我国的应用越来越广泛,但由于数控机床系统及其复杂,又因大部分具有技术专利,不提供关键的图样和资料,所以数控机床的维修成为了一个难题。论文将涉及数控机床简单介绍、故障现象描述或给出典型实例、故障的成因的分析和论证、故障诊断过程及消除故障的措施等内容。本论文将参考相关资料,根据自己的实际工作经验进行编写,力求为广大数控机床维修者提供可借鉴的经验。 2 数控机床故障诊断分析 数控机床是个复杂的系统,一台数控机床既有机械装置、液压系统,又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分,由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。这些原因大致包括:机械锈蚀、磨损和失效;元器件老化、损坏和失效;电气元件、接插件接触不良;环境变化,如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等;随机干扰和噪声;软件程序丢失或被破坏等。此外,错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。数控机床维修的关键是故障的诊断,即故障源的查找和故障定位。一般讲根据不同的故障类型,采用不同的故障诊断方法。 2.1数控机床的故障规律: 在整个使用寿命期,根据数控机床的故障频度大致分为 3 个阶段,即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。 1.早期故障期:早期故障期的特点是故障发生的频率高,但随着使用时间的增加

数控机床故障诊断与维修试题

数控机床故障诊断与维修试题 一、填空题(每空1分,共20分) 1、滚珠丝杠螺母副,按滚珠返回的方式不同可以分为(内循环式)和(外循环式)两种。 2、导轨副的维护一般包括(导轨副的润滑)、(滚动导轨副的预紧)和(导轨副的防护)。 3、数控机床自动换刀装置的形式有(回转刀架换刀)、(更换主轴头换刀)和(带刀库的自动换刀)。 4、数控机床上常用的刀库形式有(直线式刀库)、(盘式刀库)、(链式刀库)和(密集形格子式刀库)。 5、刀具常用交换方式有(顺序选刀)和(任意选刀)两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为(一般机油或90~180#透平油、140#或N15主轴油),而润滑油一般采用(锂基润滑脂)。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、(直线控制)和(轮廓控制)等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中,实现(刀库)和机床(主轴)之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、选择题(每小题2分,共20分) 1、数控车床床身中,排屑性能最差的是(A)。 A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格(B)的升降台数控铣床,其工作台宽

度多在400mm以下。 A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是(B)。 A、单一零件 B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是( B)。 A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴,其中任意三个轴可以联动 C、数控系统能控制机床四轴运动,其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7:24,之所以采用这种锥度是为了(C)。 A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前,在我国数控机床的自动换刀装置中,机械手夹持刀具的方法多采用( A) A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和(B)导轨三种。 A、贴塑B、静压C、动摩擦D、静摩擦 8、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用(A)来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪

数控机床机械故障诊断及处理

数控机床机械故障诊断及处理 梁毅陈功福孙继 (中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900) MechanicalTroublesDiagnosisandMaintenanceMethodsofNCMachine LIANGYi,CHENGongfu,SUNji (InstituteofMachineryManufacturingTechnology,ChinaAcademyof EngineeringPhysics,Mianyang621900,CHN) 机床在运行过程中,机械零部件受到力、热、摩擦及磨损等多种因素的作用,使传动副之间的间隙加大,运动件间的联接松动,产生相互撞击、振动,直接影响机床的传动精度和工件的加工质量,严重时将会损坏零部件,或者产生机械结构变形,致使执行机构不能完成功能任务或达不到质量要求。其故障主要分为动作性故障、功能性故障、结构性故障和使用性故障。现结合在维修中遇到的实例分析前三类机械故障的表现形式及其故障诊断与处理方法。 1动作性故障 动作性故障主要指机床各执行部件动作故障,如刀具夹不紧或松不开,刀库刀盘不能定位或不能被松开,旋转工作台不转等,这类故障一般有报警提示。诊断这类故障,需要根据报警提示的内容和执行部件的动作原理及顺序进行相关的检查,找到故障点后对产生故障点的零部件进行修复或更换即可。 故障现象1:数控立车换刀,刀库选刀时出现机械撞击的声音,选刀未完成就停止了。 故障分析与处理:根据现场观察可能是选刀时刀杆的四方块在圆形的选刀槽中的位置偏差引起与选刀槽之间的摩擦撞击。如果x轴回参考点时位置发生变化,就可能使拉刀杆的四方块在选刀槽中的位置发生偏移而与选刀槽的边沿发生撞击。修改x轴参考点栅格偏移量,使刀杆的四方块在选刀槽中的位置居中。选刀时仍出现上述故障,并且有时选刀未完成就停止,手动旋转刀库都不能动弹。由于刀库罩的遮挡,不能观察选刀的动作,因此拆卸该罩,这时观察选刀动作发现选刀时液压拔销不到位,从而出现液压拔销与刀库盘发生摩擦撞击,有时被机械卡死。而液压拔销是通过液压缸的活塞推动连杆机构,液压缸的活塞与连杆之间是通过螺纹连接起来的,如图1所示。该螺纹由于长时间的运动及振动引起活塞上的销钉脱落而 ?146?发生移位,使得活塞与连杆之问的距离变长,而液压缸的移动距离是固定的,因此连杆的移动距离变短,这样销子不能完全从销钉孔中被拔出而出现上述故障。通过反复调整活塞与连杆机构的长度后选刀正常,并上好销钉,故障再也没出现。 刀盘拔镑螺母保持弹簧 图1刀盘液压拔镇示意图 叠 故障现象2:数控电子速焊机的旋转工作台旋转时出现30号报警(C轴驱动错误)。 故障分析及处理:该旋转工作台是由直流伺服电动机驱动的,由松下的驱动器驱动,规格为RTStri10A/60V。电动机速度经变速箱减速后带动旋转工作台,因此根据故障现象分析电气、机械故障均有可能。打开控制柜发现C轴的空开Q39跳闸,合上后再让C轴运转,瞬间测得电动机电流为12A,已超过驱动器的最大电流10A,致使Q39仍然跳闸。据此判断可能是驱动器故障,或电动机故障,或减速器故障。让电动机与减速器脱开空运转正常,测得电动机电流为0.7A,因此故障有可能是机械故障,也可能是驱动器或电动机带负荷的能力不够所致。由于x、y、C三个轴的驱动器完全一致,因此把l,轴的驱动器与c轴的驱动器互换,结果y轴运行正常,因此排除驱动器故障。该旋转工作台有高、低速两档,从减速器电动机侧手动盘两档对比发现高速档比低速档明显费劲。据此判断可能是高速档减速器故障。整体拆下该变速器,再次手动盘减速器很沉。由于没有该变速器的资料,不清楚内部结构,由CT机测出其内部结构知道该减速器 为行星齿轮的减速器。拆卸该减速器,没发现齿损,也 脚到200童8茎翁I磐 \~/’十■‘M 万方数据

论数控机床故障诊断及维修

论数控机床故障诊断及维修 发表时间:2018-09-12T15:43:37.140Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:孙少二1 高鹏2 韩洪非3 [导读] 摘要:数控机床随着我国制造业的迅猛发展而得到了广泛运用,但是数控机床的价格十分昂贵,且是企业生产制造过程中最为关键的一个环节,一旦数控机床因故障而停止运转,将会企业带来严重的经济损失,甚至对企业的声誉造成严重影响,可见数控机床的重要性。 1.身份证号码:41052619830518XXXX; 2. 身份证号码:41050219821222XXXX; 3.身份证号码:41050319800202XXXX;河南安彩高科股份有限公司河南省安阳市 455000 摘要:数控机床随着我国制造业的迅猛发展而得到了广泛运用,但是数控机床的价格十分昂贵,且是企业生产制造过程中最为关键的一个环节,一旦数控机床因故障而停止运转,将会企业带来严重的经济损失,甚至对企业的声誉造成严重影响,可见数控机床的重要性。但大多数情况下,大部分企业只注重数控机床各项功能是够充分予以利用,却忽视了对其科学合理的使用,并且缺乏对其的日常维护、保养,无疑给触控机床的正常运转埋下了隐患。鉴于此,本文是对数控机床故障诊断及维修进行研究,仅供参考。 关键词:数控机床;常见故障;诊断;维修 引言 数控机床结构较为复杂,并且技术性相当高,不同的数控机床,其用途、功能都会存在着不同之处。数控机床在进行运转的过程中,如果操作人员操作不当或者是运行环境不规范等都可能会导致数控机床出现故障,并对企业的生产运营都带来较为严重的影响。数控机床的维修要远比普通机床要复杂。因此,维修人员需要对数控机床的常用故障诊断方法以及维修方法都要有一定程度的了解,并且要积极借助先进的技术手段、及时对故障数控机床进行维修。 一、数控机床常见故障诊断方法 1、观察分析法 该方法还被称之为现象分析法与常规检查法。所谓的观察分析法就是维修人员通过五官的感感官来对数控机床的故障现象进行观察分析,对故障进行判断。观察分析法是由五个部分所组成,包括了:外观检查,软故障检查,接地和屏蔽检查,接插件、接线与电缆检查,以及机床数据检查。外观检查是维修人员对数控机床的外观故障借助其自身的视觉、味觉、触觉展来进行分析和诊断,主要包括了对数控机床设备的外观以及内部件结构的检查等等。软故障检查主要是在检查了外观之后,并在对数控机床近期的运行状况有了一定的了解之后,通过查阅机床运行以及维修的相关记录,对机床所可能存在的隐形故障进行盘查,其中主要包括了机床程序、相关参数与、软件开关以及点位器设定等等。接地屏蔽检查则主要是对数控机床上的各种接地导线进行检查,并根据相关标准对其界面、长度进行检查,要确保接地电阻足够小并且不会产生回路上的故障,同时在该过程中检查屏蔽的接地情况,确保屏蔽接线情况良好。接线、插件以及电缆检查是检查维修过、调试过机床,以说明书为依据对机床上的各个部件、模块的连接情况进行仔细检查,同时还需要对数控机床上的器件外观、线路连接和各个模块之间的连接进行仔细检查。机床数据检查是通过分析、诊断机床的故障现象,参照机床相关数据的故障点,排查可能潜在的软故障,并及时修正机床数据,消除故障。 2、数控系统自诊功能的故障分析法 该方法是利用数控机床知识系统内部所具备的自我诊断程序以及其他的相应软件来对系统的硬件以及软件进行测试与诊断,主要包括的内容有开机诊断、再行监控以及脱机测试这三个方面。系统软件主要是自动报警软件,其也分为软件报警系统以及硬件报警系统。这两者都是通过现代CNC技术系统来实现自我诊断的。如果数控机床出现了故障,那么就会通过CRT技术来显示报警灯,对数控机床的故障内容以及故障部位进行提示。其中的硬件系统报警系统是利用数控机床上行的记忆元件、逻辑元件、测量反馈装置等元件的来实现自动检测的,报警系统对数控机床的运行状态通过指示灯来进行判别,同时引导维修人员通过指示灯说明书处理故障。 3、数控系统演示功能的故障分析法 该方法就是通过数控机床所具备的演示功能对故障进行分析。通过CRT图形的显示系统对数控系统的输入、输出系统进行监视,利用对数控系统输入输入情况的检查和分析控制数控机床的程序。在这个过程之中数控机床上的开关、出发信号等都会对数控机床的状态参数影响。可以通过演示系统的归集来对机床道具的运行状态展开分析,进而判断机床是否正常工作,以排查出故障。 二、数控机床常见故障的维修方法 数控机床通常采用电机都属于调速电机,其运行过程之中主轴内部刀具未夹紧、未设置自动调速装置等是最常见出现故障的地方,为了能避免数控机床在运行的过程之中因为突然断电而导致刀具自动脱落,需要通过刀具自动夹紧机构来将刀具加紧,同时还需要对运行过程之中的各个环节进行监测;其次,需要重视主轴噪音、发热等各种问题,定期维护保养主轴箱。在数控机床之中,进给伺服系统是相当重要的组成部分,是机床是否可以正常稳定运行的关键。进给伺服系统以其较高的精确性、稳定性而成为了决定数控机床能否正常运转的重要部位。在数控机床的常见故障之中,伺服电机、控制和位置三个是故障多发区域,因此,看要利用PLC程序检查屏幕数值的变化来判断是否和伺服轴、伺服单元的移动有关系,是否有指令电压信号,以此来确定故障并进行维修。 在数控机床之中传动系统通常使用的是静压和滚动导轴、滚珠兹杠螺母以及静压、静压兹杠螺母等等。所以,如果数控机床的传动链出现了故障,那么就会让机床的运动效率大大降低。例如么有根据设定的生产值进行、运行中断以及定位精度低等等。对于这些问题可以通过以下的方法进行排除:(1)对机床的传动精度进行提高,让传动过程之中的间隙配合得以彻底消除,让传动链的长度得到缩短;(2)对机床运动的精度进行改善,如果已经和构件强度相符合,那么就需要降低旋转部件的重量和直径,让运动部件的惯性得到降低;(3)对机床滚动导轨的清洁度进行改善,滚动导轨如果不够清洁或者是没有及时处理脏污那么就会对其在运动中的预紧力带来影响,如果滚动导轨的预紧力太大就会影响到机床的牵引力。 如果数控机床出现了自动换刀故障,严重的情况下会导致数控机床不能进行换刀,进而使得停止运转。如果是机床联轴器出现松动、链接较紧也会使得刀具库不能够正常运转。所以,需要对联轴器螺兹紧固,如果刀具库的运转轨迹还是不能够达到所设定的位置,那么就可以判定是电机运转出现了误差,如果已经确定刀具处于加紧的状态,那么就可以对刀具套删过得螺兹畸形加固、紧压弹簧。数控机床换刀机械手故障,其故障主要表现为掉刀、刀具夹不紧等,对此就需要适当调整机床卡爪上的弹簧,增强其压紧力,或是更换卡紧销,如刀具在夹紧值周无法自动掉落,则需要适当调节松锁弹簧后面的螺母,并控制其最大承载量在额定值下。如果机床换刀时无法自动掉刀,则

数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势

数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势 数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统,组成数控机床的这些部分,由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益,就必须正确的操作和精心的维护,才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损,避免突发故障;做好日常维护保养,可使设备保持良好的技术状态,延缓劣化进程,及时发现和消灭故障隐患,从而保证安全运行,故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说,数控机床的故障诊断方法主要有以下几种: (一)常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,通常包括:(1) 检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要 求;(2)CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠;(3)CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固,接插部位是否有松动;(4)CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确;(5)液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求;(6)电器元件、机械部件是否有明显的损坏。(二)状态诊断法 通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。在现代数控系统中伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查。(三)动作诊断法通过观察、监视机床的实际动作,判断动作不良部位,并由此来追溯故障源。 (四)系统自诊断法 这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法。主

数控机床故障诊断及排除方法

数控机床故障诊断及排除方法 发表时间:2012-01-20T10:02:09.953Z 来源:《时代报告(学术版)》2011年10月供稿作者:高攀[导读] 例如:日本的FANUC系统的诊断指导专家系统是由知识库、推理计算机和人工控制器组成。 高攀 (重庆工贸职业技术学院邮编400800) 中图分类号:TP29 【摘要】数控机床是一种高效的自动化机床,涵盖了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和传感器技术等各个领域的新的技术成果,是一门新兴数字程序控制机床。 【关键词】数控机床;故障;排除方法; 不同的数控机床,其结构和性能有很大的区别,但在故障诊断上有它的共性。通过对这些共性的分析得出一些对数控机床故障诊断原则、方法及故障排除方法。以下逐一介绍: 一、数控机床故障诊断原则 1. 先外部后内部 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床,所以故障的发生必然要从这三者之间综合反映出来。所以要求维修人员掌握先外部后内部的原则,即当数控机床发生故障后,维修人员应采用望、闻、听、问等方法,由外向里逐一进行检查。 例1:一数控车床刚投入使用的时候,在系统断电后重新启动时,必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后,再使各轴返回参考点。否则,可能发生撞车事故。所以,每天加工完后,最好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。 外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示,但并不能反映故障的真实原因。这时需根据报警信息和故障现象来分析解决。 例如:台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414#和410#报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除,但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路,经修整后此故障排除。 2. 先机械后电气 由于数控机床是一种自动化程度高,技术复杂的先进机械加工设备。机械故障较易发现,而系统故障诊断难度要大一些。 3. 先静后动 维修人员要做到先静后动,不可盲目动手,应先询问操作人员故障发生的过程及状态,查看说明书、资料后方可动手查找故障原因,继而排除故障, 4. 先公用后专用 公用性问题会影响到全局,而专用性问题只影响局部。 5. 先简单后复杂 当出现多种故障相互交织掩盖、一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决较大的问题。常常在解决简单的故障的过程中,难度大的问题也可能变的容易,理清思路,将难度较大的变得容易一些。 6. 先一般后特殊 在排除某一故障时,要先考虑最常见的可能原因,然后再分析很少发生的特殊原因。 二、数控系统自诊断技术及故障排除方法 所谓系统诊断技术,就是利用数控装置中的计算机及相关运行诊断软件进行各种测试。 1. 自诊断技术 1) 开机自诊断:数控系统通电后,设备内部诊断软件会自动对系统中各种元件如CPU、RAM及各应用软件进行逐一检测并将检测结果显示出来,如检测发现问题,系统会显示报警信息或发出报警信号。开机自诊断通常会在开机一分钟之内完成。有时开机诊断会将故障原因定位到电路板或模块上,但也经常仅将故障原因定位在某一范围内,这时维修人员需查找相关维修手册根据提示找到真正故障原因并加以排除。 2) 运行自诊断:运行自诊断也称在线自诊断,是指数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其它外部装置进行自动测试、检查,并显示有关信息,这种诊断一般会在系统工作时反复进行。 3) 脱机诊断:当系统出现故障时,首先停机,然后使用随机的专用诊断纸带对系统进行脱机诊断。诊断时先要将纸带上的程序读入RAM系统中,计算机运行程序进行诊断,从而判定故障部位,这种诊断在早期的数控系统中应用较多。 2. 人工诊断技术 数控系统的故障种类很多,而自诊断往往不能对系统的所有部件进行测试,也不能将故障原因定位到具体确定的元器件上,这时要迅速查明原因就需要采用人工诊断方法。人工诊断方法有很多种,最常用的有:功能程序测试法、参数检查法、备件置换法、直观法、原理分析法等,现简介如下: 1) 功能程序测试法:这种方法将数控系统中的G、M、S、T、功能的全部指令编成一个测试程序,穿成纸带或存储到软盘上在进行诊断时运行这个程序,可快速判定哪个功能出现问题,这种方法一般在机床出现随机性故障时使用,也可用于设备闲置时间较长重新投入使用时测试用。 2) 参数检查法:一般系统的参数是存放在RAM中的,一旦出现干扰或其它原因会造成参数丢失或混乱,从而使系统不能正常工作,这时应根据故障特征,检查和核对有关参数,在排除某些故障时,有时还需对某些参数进行调整。

数控机床故障诊断与维修论文概要

数控机床故障诊断与维修论文 摘要:数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统,一台数控机床既有机械装置、液压系统,又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分, 由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。文章结合数控机床中几个故障的维修实例,说明加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控机床故障, 降低机床故障率具有重要意义。 关键词: 数控机床PLC ;故障诊断; 故障维修 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益,就必须正确的操作和精心的维护,才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损, 避免突发故障; 做好日常维护保养,可使设备保持良好的技术状态, 延缓劣化进程,及时发现和消灭故障隐患,从而保证安全运行,故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因, 排除故障, 也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说, 数控机床的故障诊断方法主要有以下几种: (一常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查, 通常包括:(1 检查电源的 规格(包括电压、频率、相序、容量等是否符合要求;(2CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠;(3CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固, 接插部位是否有松动;(4CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确;(5液压、气动、润滑部件的油

数控机床故障诊断与维修基本概念(上)

数控机床故障诊断与维修第1章数控机床故障诊断与维修的基本概念 1.1 数控机床故障诊断与维修的意义 一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、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、电源等辅助部分。 1. 数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成,接受输入代码经缓存、译码、运算插补)等转变成控制指令,实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节,接受数控装置的生成的进给信号,经放大驱动主机的执行机构,实现机床运动。 3. 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,反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 机床本体是数控机床的机械结构件(床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。 二、数控机床故障诊断 1.故障的基本概念 故障——数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断——在数控机床运行中,根据设备的故障现象,在掌握数控系统各部分工作原理的前提下,对现行的状态进行分析,并辅以必要检测手段,查明故障的部位和原因。提出有效的维修对策。 2.故障的分类 1)从故障的起因分类 关联性故障——和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成(分固有性和随机性)。 非关联性故障——和系统本身结构与制造无关的故障。 2)从故障发生的状态分类 突然故障——发生前无故障征兆,使用不当。 渐变故障——发生前有故障征兆,逐渐严重。 3)按故障发生的性质分类 软件故障——程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障——电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。 干扰故障——由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。 4)按故障的严重程度分类

数控机床机械结构的故障诊断及其维修(doc 11页)

数控机床机械结构的故障诊断及其维修(doc 11页)

第4章数控机床机械结构的故障诊断与维修4.1 数控机床机械结构概述 数控在GB中的定义是“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。现代数控机床是集高新技术于一体的典型机电一体化加工设备。数控加工设备主要分切削加工、压力加工和特种加工(如数控电火花加工机床等)3类。切削加工类数控机床的加工过程能按预定的程序自动进行,消除了人为的操作误差和实现了手工操作难以达到的控制精度,加工精度还可以用软件来校正和补偿。因此,可以获得比机床精度还要高的加工精度及重复定位精度;工件在一次装夹后,能先后进行粗、精加工,配置自动换刀装置后,还能缩短辅助加工时间、提高生产率;由于机床的运动轨迹受可编程的数字信号控制,因而可以加工单件和小批量且形式复杂的零件,生产准备周期大为缩短。综上所述,数控机床具有精度高、效率高、自动化程度高和柔性好的特点。 从数控机床的生产现状和发展趋势看,由于微电子技术、信息处理技术等新技术、新工艺在机床行业的渗透和应用,它与普通机床相比不仅在机械结构性能方面发生了“质”和“形”的变化,且其外观造型也形成了自身独特的风格和特点。 数控机床机械结构设计的特点 数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、工作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配,对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段,是实现性能的核心因素(当然结构也受材料和工艺的影响),因此,数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。

数控机床常见故障诊断及维修

数控机床常见故障诊断及维修 摘要:数控机床是集机、电、液、气、光高度一体化的现代技术设备,数控机床维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提,对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。数控机床出现的故障多种多样,机械磨损、机械锈蚀、机械失效、加工误差大、工件表面粗糙度大、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、滚珠丝杠副有噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。 关键词:数控机床故障诊断维修机械电子 数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产。所以,如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断,确定故障部位,及时排除解决,保证正常使用,是保障生产正常进行的必不可少的工作。 1 数控机床故障诊断原则 1.1 先外部后内部 数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。 1.2 先静后动

先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。 1.3 先简单后复杂 当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。 1.4 先机械后电气 一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。 2 数控机床常见故障分析 根据数控机床的构成,工作原理和特点,将常见的故障部位及故障现象分析如下。 2.1 数控系统故障 2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度,并与外部设备相联接,容易发生故障。 常见的故障有: ①位控环报警:可能是测量回路开路;测量系统损坏,位控单元

数控机床故障诊断及排除方法

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/0f16035503.html, 数控机床故障诊断及排除方法 作者:郭茂滨 来源:《中国新技术新产品》2013年第05期 摘要:作为当今效率非常优秀的自动化机床设备,数控机床包括了多项优秀的技术要 素,文章简要的论述了其问题分析以及处理相关的内容。 关键词:数控机床;故障;排除方法 中图分类号:TG659 文献标识码:A 1 分析问题时要遵循的原则内容 1.1 首先是外在然后是里面 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床,因此问题的出现肯定是上述的三项内容的全面体现。因此规定维修者要按照先外在然后里面的规定来开展分析活动,也就是说如果机床出现不利现象的话,工作者要从外面开始逐渐的进行到里面。 外在的硬件活动导致的问题是所有的问题中出现几率较高的。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。该种问题中的一些能够经由报警体系分析。针对常见的数控体系来说,都具备问题诊断以及预警之类的特征。工作者能够结合此类措施减少诊断的领域。虽说个别问题有报警装置,不过不能够体现出全面的的要素。此时就要结合报警内容以及问题状态来研究。 1.2 先分析机械然后分析电气 因为其是一项具有高度的自动化水平的装置。机械的问题比较的易于察觉,但是体系中的问题就相对来讲要困难多了。 1.3 首先是分析静止的然后动态的 工作者应该先进行静止的,进而分析动态的,不能没有目标的胡乱进行,要询问有关人员问题出现的详细情况,查阅相关材料,才能够分析问题的所在,继而研究应对方法。 1.4 先分析共同用途的然后分析专项的 主要是由于前者是关系到整个体系的,而后者只是一个单独的部分的。 1.5 首先分析简单的然后是繁琐的

数控机床机械结构的故障诊断与维修(上)

第4章数控机床机械结构的故障诊断与维修4.1 数控机床机械结构概述 数控在GB中的定义是“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。现代数控机床是集高新技术于一体的典型机电一体化加工设备。数控加工设备主要分切削加工、压力加工和特种加工(如数控电火花加工机床等)3类。切削加工类数控机床的加工过程能按预定的程序自动进行,消除了人为的操作误差和实现了手工操作难以达到的控制精度,加工精度还可以用软件来校正和补偿。因此,可以获得比机床精度还要高的加工精度及重复定位精度;工件在一次装夹后,能先后进行粗、精加工,配置自动换刀装置后,还能缩短辅助加工时间、提高生产率;由于机床的运动轨迹受可编程的数字信号控制,因而可以加工单件和小批量且形式复杂的零件,生产准备周期大为缩短。综上所述,数控机床具有精度高、效率高、自动化程度高和柔性好的特点。 从数控机床的生产现状和发展趋势看,由于微电子技术、信息处理技术等新技术、新工艺在机床行业的渗透和应用,它与普通机床相比不仅在机械结构性能方面发生了“质”和“形”的变化,且其外观造型也形成了自身独特的风格和特点。 数控机床机械结构设计的特点 数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、工作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配,对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段,是实现性能的核心因素(当然结构也受材料和工艺的影响),因此,数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。 1.基础部件的结构特点 数控机床的基础件主要包括床身、立柱、工作台等支承件,它们的基本功能是支承承载和保持各执行器官的相对位置。数控机床集粗精加工于一体,既要能够承受粗加工时大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能够保证精加工时的高精度。因此,对基础件的结构设计在强度、刚度、抗振性、热变形和内应力等都提出了很高的要求。现行生产的数控机床采用的主要措施有:铸件采用全封闭截面,合理布置内部隔板和肋条,含砂造型或填充混凝土等材料,导轨面加宽,车床采用倾斜的床身和导轨还利于排屑,床身、立柱采用钢质焊接结构,可以明显提高其刚度,根据热对称原则布局还能增加散热隔热效果。 2.主传动系统的结构特点 主传动系统实现各种刀具和工件所需的切削功率,且在尽可能大的转速范围内保证恒功率输出,同时为使数控机床能获得最佳的切削速度,主传动须在较宽的范围内实现无级变速。现行数控机床采用高性能的直流或交流无级调速主轴电机,较普通机床的机械分级变速传动链大为简化。对加工精度有直接影响的主轴组件的精度、刚度、抗振性和热变形性能要求,可以通过主轴组件的结构设计和合理的轴承组合及选用高精度专用轴承加以保证。为提高生产率和自动化程度,主轴应有刀具或工件的自动夹紧、放松、切屑清理及主轴准停机构。最近日本又开发研制了新型的陶瓷主轴,重量轻,热膨胀率低,用在加工中心上,具有高的刚性和精度。

数控机床故障的诊断研究中英文翻译

数控机床故障的诊断研究中英文翻译 Nc machine tool fault diagnosis research in both Chinese and English translation [摘要]故障诊断技术已经有30多年的发展历史,但作为一门综合性新学科《故障诊断学》,还是近些年发展起来的。从不同的角度出发,设备故障诊断的理论和方法很多,其中故障诊断专家系统方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之一,其内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理及诊断知识的获取等。 [abstract] : fault diagnosis technology has a history of more than 30 years of development, but as a comprehensive new subject, diagnostics of fault is developed in recent years. From a different perspective, equipment fault diagnosis theory and method are many, the fault diagnosis expert system method is one of the most significant achievements in fault diagnosis field in recent years, its content including diagnosis knowledge expression, diagnosis reasoning method, uncertainty reasoning and diagnosis knowledge acquisition etc. [关键词]数控机床故障树分析 [key words] nc machine tool fault tree analysis 一、数控机床故障的诊断研究意义所在 A, numerical control machine tool fault diagnosis research is all about 故障诊断始于机械设备故障诊断,主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。 Fault diagnosis begins with mechanical equipment fault diagnosis, mainly refers to the manufacturing equipment and manufacturing process of condition monitoring and fault diagnosis. Manufacturing equipment is mainly refers to the processing machine tools, fixtures, measuring and cutting tools; Manufacturing process refers to the manufacturing process and process parameters. Condition monitoring and fault diagnosis of mechanical equipment runtime content

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