数控机床故障诊断与维修 作者 朱文艺 陆全龙 主编 曾春 刘景军 副主编 第 二 章.pptVIP

第 2 章数控机床故障诊断与维修基础 本章要点： 1 了解数控机床的基本组成及其分类 2 了解数控机床故障诊断的基本方法 3 了掌握数控机床故障诊断的常用工具与仪器 4 掌握数控机床故障诊断与维修的基本原则 内容组成 2.1 概述 2.2 数控机床故障及故障分类 2.3 数控机床故障诊断与维修基础知识 2.4 数控机床诊断与维修的一般步骤与原则 2.1 概述 数控机床的组成 输入输出设备 输入输出设备主要实现程序编制、程序和数据的输入 以及显示、存储和打印。这一部分的硬件配置视需要而 定，功能简单的机床可能只配有键盘和发光二极管 （LED）显示器；功能普通的机床则可能加上纸带阅读机 和纸带穿孔机、磁带和磁盘读入器。人机对话编程操作 键盘和视频信号显示器（CRT/LTD）；功能较高的可能还 包括一套自动编程机或计算机辅助设计/计算机辅助制造 （CAD/CAM）系统。 数控装置 数控装置是数控机床的核心。它接受来自输入设备 的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算。逻 辑判断和输入输出控制等功能。数控装置通常是指一台 专用计算机或者通用计算机与输入输出接口板以及机床 控制器（可编程序控制器）等所组成的控制装置。机床 控制器的主要作用是实现对机床辅助功能M、主轴转速功 能S和换刀功能T的控制。 数控装置的主要功能 多坐标控制（多轴联动）。 插补功能（如直线、圆弧和其他曲线插补）。 程序输入、编辑和修改功能（人机对话、手动 数据输入、上位机通信输入）。 数控装置的主要功能 故障自诊断功能。由于数控系统是一个十 分复杂的系统，为使系统故障停机时间减至最 少，数控装置中设有各种诊断软件，对系统运 动情况进行监视，及时发现故障，并在故障出 现后迅速查明故障类型和部位，发出报警，把 故障源隔离到最小范围。 数控装置的主要功能 补偿功能。补偿包括刀具半径补偿、刀具长度 补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿等。 信息转换功能。主要包括EIA/JSO代码转换、英 制/米制转换、坐标转换、绝对侧增量值转换 等。 多种加工方式的选择。可以实现多种加工方式 循环、重复加工，凸凹模加工和镜像加工等。 数控装置的主要功能 辅助功能。辅助功能也称M功能，用来规定主轴 的启停和转向、冷却液的接通和断开。刀具的 更换等。 显示功能。用CRT或LTD显示程序、参数、各种 补偿量、坐标位置、故障源以及图形等。 通信和联网功能。 伺服系统 伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件（如主轴驱动、进给驱动）。它包括伺服控制电路。功率放大电路和伺服电机等。伺服电机常用的是步进电动机。电液马达、直流伺服电动机和交流伺服电动机。一股来说，数控机床的伺服驱动，要求有好的决速响应性能，能灵敏而准确地跟踪由数控装置发出的指令信号。 测量反馈装置 该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。没有测量反馈装置的系统称为开环控制系统。 机床本体 机床本体是数控机床的主体，用于完成各种切削加工的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。机床是被控制对象，其运动的位移和速度以及各种开关量是被控制的。数控机床采用高性能的主轴及进给驱动装置，其机械传动结构得到了简化。 辅助设置 为了保证数控机床功能的充分发挥，还有一些配套部件（如冷却、排屑、防护、润滑、照明、储运等一系装置）和辅助装置（编程机和对刀仪等）。 开环控制 半闭环控制 闭环控制 点位控制 点位控制就是保证单点在空间的位置，而不保证点到点之间的路径轨迹和精度的控制。这种控制主要用于数控冲床、数控钻床、数控点焊设备中；还可以用在数控坐标镗铣床上。 直线控制机床 直线控制就是不仅要保证点的位置精度，而且要保证点与点之间的走直线精度。在数控镗铣床上使用这种控制方法，可以在一次装夹箱式零件中对其平面和台阶完成铣削，然后再进行钻孔、健孔加工。这样可以大大提高生产率。 轮廓控制机床 轮廓控制是对两个或两个以上的坐标轴同时 进行控制。它不仅能保证各点的位置精度，而且 还要控制加工过程中各点的位移速度，也就是刀 具移动的轨迹。要保证尺寸精度，还要保证形状 精度。在运动过程中，同时要向两个坐标轴分配