数控技术导论第9章 数控技术发展趋势及自动编程.ppt

9.1 数控机床安装及调试 9.2 数控机床的日常维护 9.3 数控机床故障诊断的内容与方法 9.4 数控机床自动编程简介 9.5 先进制造技术简介 9.3.1 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。 9.3.2 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 危险性故障:数控系统发生故障时，机床安全保护系统在需要动作时，因故障失去保护动作，造成人身或设备事故。 安全性故障:机床安全保护系统在不需要动作时发生动作，引起机床不能起动。 9.3.3 数控系统的可靠性 数控机床除了具有高精度、高效率和高技术的要求外，还应该具有可靠性。 衡量的指标有： MTBF—平均无故障时间 MTTR—排除故障的修理时间 平均有效度A： A MTBF/（MTBF+MTTR） 数控设备使用寿命—故障频率曲线 9.3.4. 数控机床维修的特点 1）数控机床是高投入、高精度、高效率的自动化设备； 2）一些重要设备处于关键的岗位和工序，因故障停机时，影响产量和质量； 3）数控机床在电气控制系统和机械结构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一定的难度。 9.3.5 故障处理 软故障：由调整、参数设置或操作不当引起（在使用初期发生较多，不熟悉） 硬故障：由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起 除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源。应保持故障现场。 从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。 如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。 复位后，故障不能消失，可从以下几方面进行调查： 1.检查机床的运行状态 机床故障时的运行方式 CRT显示的内容（报警信号和报警号） 驱动装置、变频器等显示的报警指示 故障时轴的定位误差 刀具轨迹是否正常 辅助机能的运行状态 2.检查加工程序及操作情况 是否为新编制的加工程序 刀具补偿指令及补偿量是否正确 故障是否与换刀有关 故障是否与进给速度有关 操作者的情况（新手） 3.检查系统的输入电压 输入电压的波动，电压值是否在正常范围 附近有否使用大电流的装置 4.检查环境状态 CNC周围的温度状况 控制柜热交换器、轴流风扇工作情况 系统周围的振动情况 附近有否高频干扰源 5.检查机床状况 熔丝是否已熔断 故障前是否修理过机床或设置过参数 机床是否已调整好 在运行过程中是否改变过工作方式 机床是否正处于急停、锁住状态 速度倍率开关是否设为零 进给保持按钮是否被按下 间隙补偿量是否合适 机床各信号电缆有否破损 信号线和电源线是否分开走线 屏蔽线接地是否正确 9.3.6 数控系统故障诊断方法 故障检测（确定有否故障） 1.故障诊断 故障判断（确定故障性质） 故障定位（确定故障部位） 2.故障诊断要求： 故障检测方法简便有效 使用的诊断仪器少而实用 故障诊断的所需的时间尽可能短 9.3.7 CNC系统常用故障诊断方法 1.直观法（望闻问切） 问—机床的故障现象、加工状况等 看—CRT报警信息、报警指示灯、熔丝断否、元器件烟熏烧焦、电容器膨胀变形、开裂、保护器脱扣、触点火花等 听—异常声响（铁芯、欠压、振动等） 闻—电气元件焦糊味及其它异味 摸—发热、振动、接触不良等 2.CNC系统的自诊断功能 开机自诊断—系统内部自诊断程序通电后动执行对CPU、存储器、总线和I/O等模块及功能板、CRT、软盘等外围设备进行功能测试，确定主要硬件能正常工作。 运行中的故障信息提示—发生故障在CRT上报警信息，查阅维修手册确定故障原因及排除方法。（不唯一，信息丰富则准确） 3.数据和状态检查 CNC系统的自诊断不但能在CRT上显示故障报警信息，而且还能以多页“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状