数控机床故障诊断维修68399.docVIP

摘要 此次论文围绕着数控机床故障诊断与维修展开，从数控机床的外部结构开始讲起到数控机床的维修与故障判断结束。 本次毕业设计的目的在于利用几个月的外出实习时间对数控机床的结构，数控机床的故障诊断与维修有一个更系统的分析与总结。利用实习期间对数控机床有更进一步的了解，从而达到实习的最终目的。 关键词 数控机床 故障 诊断 维修 数控机床故障诊断与维修 绪论 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、主轴和进机构等。 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。 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，还应该具有高可靠性。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 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度。 数控诊断技术的发展 1.通讯诊断(远程、海外诊断） 用户机床的通讯口通过电话线和维修中心的专用通讯诊断计算机相连。 计算机发诊程序用户测试数据 计算机诊断结果和处理方法 特点：实用简便；有一定的局限性 2. 自修复系统 当诊断软件发现数控机床在运行中某一模块有故障时，系统在CRT上显示的同时，自动寻找备用模块并接上。 特点：实用但成本比较高，而且只适合总线结构的CNC系统。 人工智能专家故障诊断系统 4. 人工神经元网络(ANN)诊断 ANN具有联想、容错、记忆、自适应、自学习和处理复杂多模式故障等特点。这种方法将被诊断的系统的症状作为网络的输入，将按一定数学模型所求得的故障原因作为网络的输出，并且神经网络将经过学习所得到的知识以分布的方式隐存在网络上，每个输出神经元对应着一个故障原因。 数控机床维护及故障诊断 数控机床的验收与精度检测 数控机床的验 1.机床性能 主轴性能 手动操作—高、中、低三挡转速连续进行五次正、反转的起动、停止，检验其动作的灵活性和可靠性。观察功率、转速、主轴的准停及机床的振动情况 进给性能 通过回原点、手动操作和手动数据输入方式操作，检验正、反向的低、中、高速的进给运动的起动、停止、点动等动作的平稳性和可靠性。并检查回原点的准确性和可靠性，软、硬限位是否确实可靠。 自动换刀性能 通过手动和M06指令自动运行，检验换刀的可靠性、灵活性和平稳性并测定换刀时