薛鑫煒畢業(yè)論文淺談數(shù)控機(jī)床的維修與維護(hù)

1、<p>　　江蘇理工學(xué)院成人高等教育</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目：淺談數(shù)控機(jī)床的維修與維護(hù)</p><p>　　院（站）： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p&

2、gt;　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： 薛鑫煒 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 徐曉俊、周莉萍 </p><p>　　職 稱： </p><p>　　二OO 年 月 日</p><p><

3、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床概述4</p><p>　　2.1 數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介4</p><p>　　2.2 數(shù)控

4、機(jī)床的組成 4</p><p>　　2.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 4</p><p>　　2.4數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)指標(biāo)

5、 5</p><p>　　2.5數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng) 5</p><p>　　第三章 數(shù)控機(jī)床的故障診斷

6、 6</p><p>　　3.1 數(shù)控機(jī)床的外部故障診斷方法 6</p><p>　　3.2 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的故障診斷 6</p

7、><p>　　3.3數(shù)控機(jī)床的故障排除方法 7</p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床各部故障分析及維修 11</p><p>　　4.1數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故

8、障檢查及維修 11</p><p>　　4.2 數(shù)控PLC初始故障的診斷 11</p><p>　　4.3 數(shù)控設(shè)備檢測(cè)元件故障及維修

9、 11</p><p>　　4.4數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障及維修 12</p><p>　　第五章 數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)及維護(hù) 13</

10、p><p>　　5.1 數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)知識(shí) 13</p><p>　　5.2 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的維護(hù) 13</p><p>　　5.3

11、機(jī)械部件的維護(hù) 14</p><p>　　第六章 結(jié)論 16</p><p>　　參考文獻(xiàn)

12、 17</p><p>　　致 謝 18</p><p><b>　　摘 要</b></p&

13、gt;<p>　　2016年是我國(guó)“十三五”規(guī)劃的開(kāi)局之年。開(kāi)好局、打?qū)嵉?，?duì)于整個(gè)“十三五”時(shí)期的發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展既面臨大有作為的重要戰(zhàn)略機(jī)遇，也面臨諸多矛盾疊加、風(fēng)險(xiǎn)隱患增多的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。</p><p>　　目前，作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造業(yè)仍然是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要支撐；作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要依托，機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)城鎮(zhèn)就業(yè)的主要渠道和國(guó)際

14、競(jìng)爭(zhēng)力的集中體現(xiàn)。但是，從目前的表現(xiàn)來(lái)看，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展距西方制造業(yè)強(qiáng)國(guó)仍有較大差距。首先，能源消耗總量不斷增加。在能源強(qiáng)度明顯下降的同時(shí)，2015年制造業(yè)能源消耗總量較2010年增加了2.45倍，石油消費(fèi)對(duì)外依存度接近50%；其次，制造業(yè)污染物排放總量明顯增加，環(huán)境狀況持續(xù)惡化。在鋼鐵、水泥、化肥等產(chǎn)品穩(wěn)居世界第一的同時(shí)，大量資源被消耗，部分資源已經(jīng)嚴(yán)重受制于國(guó)外；再次，整體技術(shù)水平依然落后，核心技術(shù)明顯短缺；最后，在制造業(yè)持續(xù)

15、高速增長(zhǎng)的同時(shí)，一線從業(yè)人員的福利待遇改善緩慢。</p><p>　　可以說(shuō)，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展道路阻礙頻現(xiàn)，任重道遠(yuǎn)。早在1987年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)的報(bào)告中就明確提出了“可持續(xù)發(fā)展”這一概念，自提出以來(lái)，各方一直在對(duì)可持續(xù)發(fā)展概念的進(jìn)行爭(zhēng)論，而其中絕大多數(shù)概念都在同等重要性條件下強(qiáng)調(diào)自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)三方面的協(xié)調(diào)和諧。對(duì)此，我國(guó)政府根據(jù)自身的發(fā)展現(xiàn)狀，高瞻遠(yuǎn)矚地將此概念應(yīng)用于中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的具

16、體實(shí)踐中，提出要以發(fā)展方式轉(zhuǎn)變推動(dòng)發(fā)展質(zhì)量和效益提升，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，加快完善各方面體制機(jī)制，妥善應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化，促進(jìn)長(zhǎng)期穩(wěn)定健康發(fā)展。</p><p>　　任何一臺(tái)數(shù)控設(shè)備都是一種過(guò)程控制設(shè)備，這就要求它在實(shí)時(shí)控制的每一時(shí)刻都準(zhǔn)確無(wú)誤地工作。任何部分的故障與失效，都會(huì)使機(jī)床停機(jī)，從而造成生產(chǎn)停頓。因而對(duì)數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進(jìn)行維修就顯得十分必要了。尤其對(duì)引進(jìn)的CNC機(jī)床，大

17、多花費(fèi)了幾十萬(wàn)到上千萬(wàn)美元。在許多行業(yè)中，這些設(shè)備均處于關(guān)鍵的工作崗位，若在出現(xiàn)故障后不及時(shí)維修排除故障，就會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　我們現(xiàn)有的維修狀況和水平，與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平還存在很大的差距。造成差距的原因在于：人員素質(zhì)較差，缺乏數(shù)字測(cè)試分析手段，數(shù)域和數(shù)域與頻域綜合方面的測(cè)試分析技術(shù)等有待提高等等。</p><p><b>　　第一章 緒論

18、</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開(kāi)了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無(wú)本之木。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來(lái)深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為關(guān)系國(guó)家戰(zhàn)略和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過(guò)程數(shù)控化，已經(jīng)

19、成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。</p><p>　　隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，已在我國(guó)批量生產(chǎn)、大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用，它們給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來(lái)很大的效益。但同時(shí)，由于它們的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。 </p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床

20、概述</b></p><p>　　2.1數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control machine tools）的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信

21、號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。</p><p>　　2.2 數(shù)控機(jī)床的組成</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。下面分別對(duì)各組成部

22、分的基本工作原理進(jìn)行概要說(shuō)明。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的</p><p>　　大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1、對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具等產(chǎn)品單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，為模具的制造提供了合適的加工方法；</p><p>　　2、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量

23、；</p><p>　　3、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；</p><p>　　4、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；</p><p>　　5、機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；</p><p>　　6、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；</p&

24、gt;<p>　　7、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，使用了計(jì)算機(jī)控制方法，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化奠定了基礎(chǔ)；</p><p>　　8、對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高；</p><p><b>　　9、可靠性高。</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相

25、比，具有以下一些特點(diǎn)。</p><p>　　1) 具有高度柔性：控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場(chǎng)合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。</p><p>　　2) 加工精度高：數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般可達(dá)到0.005～0.1mm，數(shù)

26、控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。</p><p>　　3) 加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠：工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p&g

27、t;　　4) 生產(chǎn)率高：控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　5) 改善勞動(dòng)條件：控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、

28、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè)，零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。</p><p>　　6) 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化：控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是現(xiàn)代集

29、成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；數(shù)控機(jī)床；常見(jiàn)故障；診斷方法；維修方法；</p><p>　　2.4數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p><b>　　一、數(shù)控機(jī)床的精度</b></p><p>　　精度是數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)指標(biāo)之一。精度主要指加工精度、定位精度和重復(fù)定位</p>

30、<p><b>　　精度。</b></p><p>　　1、定位精度和重復(fù)定位精度</p><p>　　定位精度是指數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件實(shí)際運(yùn)動(dòng)位置與指令位置的一致程度，</p><p>　　其不一致的差量即為定位誤差。</p><p>　　定位誤差包括伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、性進(jìn)給系統(tǒng)等誤差，還包括移動(dòng)部件導(dǎo)

31、軌的幾何誤差等。定位誤差將直接影響零件加工的位置精度。</p><p>　　重復(fù)定位精度是指在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。</p><p>　　重復(fù)定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進(jìn)給系統(tǒng)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影</p><p><b>　　響。</b></p><p&g

32、t;　　一般情況下，重復(fù)定位精度是成正態(tài)分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是一項(xiàng)非常重要的性能指標(biāo)。</p><p><b>　　2、分度精度</b></p><p>　　分度精度是指分度工作臺(tái)在分度時(shí)， 實(shí)際回轉(zhuǎn)角度與指令回轉(zhuǎn)角度的差值。 分度精度既影響零件加工部位在空間的角度位置，也影響孔系加工的同軸度等。</p><p>　　

33、3、分辨率與脈沖當(dāng)量</p><p>　　分辨率是指可以分辨的最小位移間隔。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)而言，分辨率是可以測(cè)量的最小位移；對(duì)控制系統(tǒng)而言， 分辨率是可以控制的最小位移增量，即數(shù)控裝置每發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，反映到機(jī)床移動(dòng)部件上的移動(dòng)量，一般稱為脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的原始數(shù)據(jù)之一，其數(shù)值的大小決定數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　脈沖當(dāng)量越小，數(shù)控機(jī)床的加工精度和加工

34、表面質(zhì)量越高。</p><p><b>　　4、加工精度</b></p><p>　　近年來(lái)，伴隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和機(jī)床結(jié)構(gòu)特性的提高，數(shù)控機(jī)床的性能與質(zhì)量都有了大幅度的提高。中等規(guī)格的加工中心，其定位精度普通級(jí)達(dá)到(±0.005∽</p><p>　　±0.008)mm/300mm，精密級(jí)達(dá)到±0.001∽

35、77;0.003mm／全程；普通級(jí)加工中心的加工精度達(dá)到±1.5μm ，超精密級(jí)數(shù)控車床的加工圓度已經(jīng)達(dá)到 0.1μm ，表面粗糙度為 Ra0.3 μm 。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的可控軸數(shù)與聯(lián)動(dòng)軸數(shù)</p><p>　　可控軸數(shù)是指數(shù)控系統(tǒng)能夠控制的坐標(biāo)軸數(shù)目。該指標(biāo)與數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算能力、運(yùn)算速度以及內(nèi)存容量等有關(guān)。 目前，高檔數(shù)控系統(tǒng)的可控軸數(shù)已多達(dá) 24 軸。<

36、/p><p>　　數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸同時(shí)達(dá)到空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目。目前有兩軸聯(lián)動(dòng)、三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)等。三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床可以加工空間復(fù)雜曲面；四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床可以加工宇航葉輪、螺旋槳等零件。</p><p>　　三、數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo)主要包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、坐標(biāo)行程、回轉(zhuǎn)

37、軸的轉(zhuǎn)角范圍、刀庫(kù)容量及換刀時(shí)間等。</p><p><b>　　1、主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　目前，隨著刀具、軸承、冷卻、潤(rùn)滑及數(shù)控系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床主軸</p><p>　　轉(zhuǎn)速已普遍提高。以中等規(guī)格的數(shù)控機(jī)床為例，數(shù)控車床從過(guò)去的 1000∽2000r/min 提高</p><p>　　到

38、4000∽6000r/min ，加工中心從過(guò)去的 2000∽3000r/min 提高到現(xiàn)在的 10000r/min 以</p><p>　　上。在高速加工的數(shù)控機(jī)床上，通常采用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體的電主軸，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)。這樣對(duì)各種小孔加工以及提高零件加工質(zhì)量和表面質(zhì)量都極為有利。</p><p>　　2、進(jìn)給速度和加速度</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的

39、進(jìn)給速度和切削速度一樣，是影響零件加工質(zhì)量、加工效率和刀具壽命的主要因素。目前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度可達(dá) 10～15m/min，國(guó)外一般可達(dá) 15～</p><p><b>　　30m/min 。</b></p><p>　　進(jìn)給加速度是反映進(jìn)給速度提速能力的性能指標(biāo)，也是反映機(jī)床加工效率的重要指標(biāo)。國(guó)外廠家生產(chǎn)的加工中心加速度可達(dá) 2g。</p>&l

40、t;p><b>　　3、坐標(biāo)行程</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸 X 、 Y 、 Z 的行程大小，構(gòu)成數(shù)控機(jī)床的空間加工范圍，即加工零件的大小。</p><p>　　4、刀庫(kù)容量和換刀時(shí)間</p><p>　　刀庫(kù)容量是指刀庫(kù)能存放加工所需要的刀具數(shù)量。目前常見(jiàn)的中小型加工中心多為16～60 把，大型加工中心達(dá) 100 把以上

41、。</p><p>　　換刀時(shí)間指有自動(dòng)換刀系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，將主軸上使用的刀具與裝在刀庫(kù)上的下一工序需用的刀具進(jìn)行交換所需要的時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床的換刀時(shí)間可達(dá)到 4∽</p><p><b>　　5s。</b></p><p>　　刀庫(kù)容量和換刀時(shí)間對(duì)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率有直接影響。</p><p><b&g

42、t;　　數(shù)控機(jī)床的規(guī)格指標(biāo)</b></p><p>　　規(guī)格指標(biāo)是指數(shù)控機(jī)床的基本功能，主要有以下幾方面。</p><p><b>　　1.行程范圍</b></p><p>　　行程范圍是指坐標(biāo)軸可控的運(yùn)動(dòng)區(qū)間，它是直接體現(xiàn)機(jī)床加工能力</p><p>　　的指標(biāo)參數(shù)，一般指數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸 X、Y、Z 的行程

43、大小構(gòu)成的空間加工范圍。</p><p><b>　　2. 擺角范圍</b></p><p>　　擺角范圍是指坐標(biāo)軸可控的擺角區(qū)間，數(shù)控機(jī)床擺角的大小也直接影響加工零件空間部位的能力。</p><p>　　3.主軸功率和進(jìn)給軸扭矩</p><p>　　主軸功率和進(jìn)給軸扭矩反映數(shù)控機(jī)床的加工能力，同時(shí)也可以間接反映該數(shù)控機(jī)

44、床的剛度和強(qiáng)度。</p><p>　　4. 控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)</p><p>　　控制軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置能夠控制的坐標(biāo)數(shù)目。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸同時(shí)達(dá)到空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目，它反映數(shù)控機(jī)床的曲面加工能力。</p><p><b>　　5. 刀具系統(tǒng)</b></p><p>　　刀具系統(tǒng)主要指刀庫(kù)容量及

45、換刀時(shí)間，它對(duì)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率有直接影響。</p><p>　　1.6.2 數(shù)控機(jī)床的精度指標(biāo)</p><p>　　1. 分辨率和脈沖當(dāng)量</p><p>　　分辨率是指兩個(gè)相鄰的分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。脈沖當(dāng)</p><p>　　量是指數(shù)控控制系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的位移量，通常稱其為脈沖當(dāng)量。</

46、p><p>　　2. 定位精度和重復(fù)定位精度</p><p>　　定位精度是指數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。</p><p>　　重復(fù)定位精度是指在相同的條件下，采用相同的操作方法，重復(fù)進(jìn)行同一動(dòng)作時(shí)，所得到結(jié)果的一致程度。</p><p><b>　　3. 分度精度</b></p><

47、p>　　分度精度是指分度工作臺(tái)在分度時(shí)，理論要求回轉(zhuǎn)的角度值和實(shí)際回轉(zhuǎn)的角度值的差值。</p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)</b></p><p><b>　　1. 主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的主軸一般均采用直流或交流主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，選用高速</p><p>　

48、　精密軸承支承，保證主軸具有較寬的調(diào)速范圍和足夠高的回轉(zhuǎn)精度、剛度和抗振性。目前，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速已普遍達(dá)到（5000~10000）r/min，</p><p><b>　　甚至更高。</b></p><p><b>　　2. 進(jìn)給速度</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度是影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命

49、的主要因素。目前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度可達(dá)（10~15）m/min，國(guó)外</p><p>　　為（15~30） m/min。</p><p>　　¡1. 平均無(wú)故障時(shí)間（Mean Time Between Failures，MTBF）</p><p>　　¡ MTBF 是指一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在使用中平均兩次故障間隔的時(shí)間，即數(shù)控機(jī)床在壽命范圍內(nèi)總工作

50、時(shí)間和總故障次數(shù)之比</p><p>　　2.5數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)：</p><p>　　使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說(shuō)明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員或經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的人

51、員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；</p><p>　　(2)非專業(yè)人員不得打開(kāi)電柜門，打開(kāi)電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開(kāi)關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開(kāi)電柜門，進(jìn)行通電檢修；</p><p>　　(3)除一些供用戶使用并可以改動(dòng)的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來(lái)設(shè)備、工件、人身等傷害；進(jìn)口泵(4)修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加

52、工時(shí)，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；</p><p>　　(5)機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計(jì)的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；</p><p>　　(6)建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多24小時(shí)，如果連續(xù)運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會(huì)影響機(jī)床的精度；</p&

53、gt;<p>　　(7)機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。</p><p>　　【摘要】數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床，涵蓋了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量和傳感器技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域的新的技術(shù)成果，是一門新興數(shù)字程序控制機(jī)床。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;故障;排除方法;</p><p>　　不同的

54、數(shù)控機(jī)床，其結(jié)構(gòu)和性能有很大的區(qū)別，但在故障診斷上有它的共性。通過(guò)對(duì)這些共性的分析得出一些對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷原則、方法及故障排除方法。以下逐一介紹：</p><p>　　一、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則</p><p><b>　　1. 先外部后內(nèi)部</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的機(jī)床，所以故障的發(fā)生必然要從這三者之間綜

55、合反映出來(lái)。所以要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)采用望、聞、聽(tīng)、問(wèn)等方法，由外向里逐一進(jìn)行檢查。</p><p>　　例1：一數(shù)控車床剛投入使用的時(shí)候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí)，必須要返回到參考點(diǎn)。即當(dāng)用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點(diǎn)。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，最好把機(jī)床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。</p>

56、;<p>　　外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見(jiàn)故障。一般都是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問(wèn)題引起的。這類故障有些可以通過(guò)報(bào)警信息查找故障原因。對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)講都有故障診斷功能或信息報(bào)警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報(bào)警信息顯示，但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來(lái)分析解決。</p><p>　　例如：臺(tái)立式加

57、工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414#和410#報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過(guò)重新啟動(dòng)消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)警。經(jīng)查該伺服電機(jī)電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經(jīng)修整后此故障排除。</p><p><b>　　2. 先機(jī)械后電氣</b></p><p>　　由于數(shù)控機(jī)

58、床是一種自動(dòng)化程度高，技術(shù)復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。機(jī)械故障較易發(fā)現(xiàn)，而系統(tǒng)故障診斷難度要大一些。</p><p><b>　　3. 先靜后動(dòng)</b></p><p>　　維修人員要做到先靜后動(dòng)，不可盲目動(dòng)手，應(yīng)先詢問(wèn)操作人員故障發(fā)生的過(guò)程及狀態(tài)，查看說(shuō)明書、資料后方可動(dòng)手查找故障原因，繼而排除故障，</p><p><b>　　4.

59、先公用后專用</b></p><p>　　公用性問(wèn)題會(huì)影響到全局，而專用性問(wèn)題只影響局部。</p><p><b>　　5. 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜</b></p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無(wú)從下手時(shí)，應(yīng)先解決容易的問(wèn)題，后解決較大的問(wèn)題。常常在解決簡(jiǎn)單的故障的過(guò)程中，難度大的問(wèn)題也可能變的容易，理清思路，將難度較大的變得

60、容易一些。</p><p><b>　　6. 先一般后特殊</b></p><p>　　在排除某一故障時(shí)，要先考慮最常見(jiàn)的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。</p><p>　　二、數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)及故障排除方法</p><p>　　所謂系統(tǒng)診斷技術(shù)，就是利用數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)及相關(guān)運(yùn)行診斷軟件進(jìn)行各種測(cè)試。&l

61、t;/p><p><b>　　1. 自診斷技術(shù)</b></p><p>　　1) 開(kāi)機(jī)自診斷：數(shù)控系統(tǒng)通電后，設(shè)備內(nèi)部診斷軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中各種元件如CPU、RAM及各應(yīng)用軟件進(jìn)行逐一檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果顯示出來(lái)，如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)顯示報(bào)警信息或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。開(kāi)機(jī)自診斷通常會(huì)在開(kāi)機(jī)一分鐘之內(nèi)完成。</p><p>　　有時(shí)開(kāi)機(jī)診斷會(huì)將故障原因定位到

62、電路板或模塊上，但也經(jīng)常僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi)，這時(shí)維修人員需查找相關(guān)維修手冊(cè)根據(jù)提示找到真正故障原因并加以排除。</p><p>　　2) 運(yùn)行自診斷：運(yùn)行自診斷也稱在線自診斷，是指數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序，對(duì)系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、檢查，并顯示有關(guān)信息，這種診斷一般會(huì)在系統(tǒng)工作時(shí)反復(fù)進(jìn)行。</p><p>　　3)

63、脫機(jī)診斷：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先停機(jī)，然后使用隨機(jī)的專用診斷紙帶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷。診斷時(shí)先要將紙帶上的程序讀入RAM系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序進(jìn)行診斷，從而判定故障部位，這種診斷在早期的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多。</p><p><b>　　2. 人工診斷技術(shù)</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的故障種類很多，而自診斷往往不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試，也不能將故障原因定位到

64、具體確定的元器件上，這時(shí)要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種，最常用的有:功能程序測(cè)試法、參數(shù)檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下:</p><p>　　1) 功能程序測(cè)試法：這種方法將數(shù)控系統(tǒng)中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個(gè)測(cè)試程序，穿成紙帶或存儲(chǔ)到軟盤上在進(jìn)行診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定哪個(gè)功能出現(xiàn)問(wèn)題，這種方法一般在機(jī)床出現(xiàn)隨機(jī)性故障時(shí)使用，也可用于設(shè)備閑置

65、時(shí)間較長(zhǎng)重新投入使用時(shí)測(cè)試用。</p><p>　　2) 參數(shù)檢查法：一般系統(tǒng)的參數(shù)是存放在RAM中的，一旦出現(xiàn)干擾或其它原因會(huì)造成參數(shù)丟失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)故障特征，檢查和核對(duì)有關(guān)參數(shù)，在排除某些故障時(shí)，有時(shí)還需對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　3) 備件置換法：是將系統(tǒng)中型號(hào)完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進(jìn)行互相交換比較，或利用備用的元器件

66、替換有疑點(diǎn)的部件，從而快速有效地確定故障部位。</p><p>　　4) 直觀法：直觀法是利用維修中常用的“先外后內(nèi)”的原則，利用觀察零部件的工作狀態(tài)、聽(tīng)聲音、摸發(fā)熱等方法，進(jìn)行逐個(gè)檢查，如利用視覺(jué)可觀察內(nèi)部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽(tīng)覺(jué)可查尋器件發(fā)出的異常聲音;利用嗅覺(jué)或觸覺(jué)可查尋過(guò)載、高溫等現(xiàn)象;等等。</p><p>　　5) 原理分析法：當(dāng)采用其它檢查方法難以奏效時(shí)，可以從

67、電路基本原理出發(fā)，一步一步用萬(wàn)用表、邏輯表、示波器等工具對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查對(duì)照，最終查明故障原因。</p><p><b>　　3. 高級(jí)診斷技術(shù)</b></p><p>　　1) 在高級(jí)診斷中，常用的方法主要有以下幾種方法：</p><p>　　2) 自修復(fù)診斷：自修復(fù)診斷一般是指在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運(yùn)行的備用模塊。自修復(fù)程序在控制系統(tǒng)每次開(kāi)機(jī)運(yùn)行

68、，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某模塊有問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把故障信息顯示在屏幕上，同時(shí)自動(dòng)查尋備用模塊，故障模塊的工作即被備用模塊取代，維修人員可根據(jù)提示更換下一故障模塊。自修復(fù)診斷方法需要較多的備用模塊，這會(huì)使系統(tǒng)體積增大，價(jià)格提高。</p><p>　　3) 診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng)：近年來(lái)，隨著圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、自動(dòng)翻譯和智能工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上。診斷專家系統(tǒng)以專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，自動(dòng)模仿專家利用知

69、識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的思維活動(dòng)，這就使普通工作人員同樣能對(duì)故障做出具有專家級(jí)水平的診斷結(jié)論。</p><p>　　例如：日本的FANUC系統(tǒng)的診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng)是由知識(shí)庫(kù)、推理計(jì)算機(jī)和人工控制器組成。知識(shí)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)了專家分析、故障判斷和如何消除故障的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。這些知識(shí)用于讀出數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息，通過(guò)人工控制器，編程員可用簡(jiǎn)捷的記述把專家的知識(shí)編成程序，并把程序變成知識(shí)庫(kù)目標(biāo)形式，再存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)中。推理機(jī)通過(guò)運(yùn)行程序進(jìn)行推理

70、，操作者也可通過(guò)顯示單位，用簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話的方式選擇故障狀態(tài)，必要時(shí)回答系統(tǒng)的提問(wèn)，以補(bǔ)充為得出結(jié)論所需的其它信息。</p><p>　　4) 通訊診斷系統(tǒng)：該診斷方法又稱海外診斷，是由中央維修站通過(guò)電話線路，甚至國(guó)際電話系統(tǒng)向用戶設(shè)備發(fā)送診斷程序所進(jìn)行的一種遙控診斷。通訊診斷系統(tǒng)除可用于故障發(fā)生后的診斷外，還可以為用戶作定期的預(yù)防性診斷，設(shè)備生產(chǎn)廠家的維修工不必親臨現(xiàn)場(chǎng)，只需按預(yù)定的時(shí)間對(duì)機(jī)床進(jìn)行系列試運(yùn)行檢查

71、，在中央維修站分析診斷數(shù)據(jù)，即可發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患。</p><p>　　3.3.3功能程序測(cè)試法</p><p>　　所謂功能程序測(cè)試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，如直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用手工編程或自動(dòng)編程方法，編制成一個(gè)功能程序測(cè)試紙帶，通過(guò)紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控系統(tǒng)中，然后啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)使之進(jìn)行運(yùn)行，藉以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而

72、判斷出故障發(fā)生的可能起因。本方法對(duì)于長(zhǎng)期閑置的數(shù)控機(jī)床第一次開(kāi)機(jī)時(shí)的檢查以及機(jī)床加工造成廢品但又無(wú)報(bào)警的情況下，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤，還是機(jī)床故障時(shí)的判斷是一較好的方法。</p><p><b>　　3.3.4交換法</b></p><p>　　這是一種簡(jiǎn)單易行的方法，也是現(xiàn)場(chǎng)判斷時(shí)最常用的方法之一。所謂交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可

73、以利用備用的印刷線路板、模板，集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級(jí)。它實(shí)際上也是在驗(yàn)證分析的正確性。</p><p>　　在備板交換之前，應(yīng)仔細(xì)檢查備板是否完好，并應(yīng)檢查備板的狀態(tài)應(yīng)與原板狀態(tài)完全一致。這包括檢查板上的選擇開(kāi)關(guān)，短路棒的設(shè)定位置以及電位器的位置。在置換CNC裝置的存儲(chǔ)器板時(shí)，往往還需要對(duì)系統(tǒng)作存儲(chǔ)器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS—6系統(tǒng)用的磁泡存

74、儲(chǔ)器就需要進(jìn)行這項(xiàng)工作），重新設(shè)定各種數(shù)控?cái)?shù)據(jù)，否則系統(tǒng)仍將不能正常地工作。又如更換FANUC公司的7系統(tǒng)的存儲(chǔ)器板之后，需重新輸入?yún)?shù)，并對(duì)存儲(chǔ)器區(qū)進(jìn)行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序輸入，將產(chǎn)生60號(hào)報(bào)警（存儲(chǔ)器容量不夠）。有的CNC系統(tǒng)在更換了主板之后，帶需進(jìn)行一些特定的操作。如FNUC公司在FS—10系統(tǒng)，必須按一定的操作步驟，先輸入9000～9031號(hào)選擇參數(shù)，然后才能輸入0000號(hào)至8010號(hào)的系統(tǒng)參數(shù)和PC參數(shù)?？傊?，

75、一定要嚴(yán)格地按照有關(guān)系統(tǒng)的操作、維修說(shuō)明書的要求進(jìn)行操作。</p><p><b>　　3.3.5轉(zhuǎn)移法</b></p><p>　　所謂轉(zhuǎn)移法就是將CNC系統(tǒng)中具有相同功能的二塊印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件互相交換，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移。藉此，可迅速確定系統(tǒng)的故障部位。這個(gè)方法實(shí)際上就是交換法的一種。因此，有關(guān)注意事項(xiàng)同交換法所述。</p>

76、<p>　　3.3.6參數(shù)檢查法</p><p>　　眾所周知，數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控機(jī)床的功能。參數(shù) 通常是存放在磁泡存儲(chǔ)器或存放在需由電池保持的CMOS RAM中，一旦電池不足或由于外界的某種干擾等因素，會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機(jī)床無(wú)法正常工作。此時(shí)，通過(guò)核對(duì)、修正參數(shù)，就能將故障排除。當(dāng)機(jī)床長(zhǎng)期閑置工作時(shí)無(wú)緣無(wú)故地出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或有故障而無(wú)報(bào)警時(shí)，就應(yīng)根據(jù)故障特征，檢查和校對(duì)有關(guān)參

77、數(shù)。</p><p>　　另外，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行的數(shù)控機(jī)床，由于其機(jī)械傳動(dòng)部件磨損，電氣無(wú)件性能變化等原因，也需對(duì)其有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有些機(jī)床的故障往往就是由于未及時(shí)修改某些不適應(yīng)的參數(shù)所致。當(dāng)然這些故障都是屬于故障的范疇。</p><p>　　3.3.7測(cè)量比較法</p><p>　　CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，為了調(diào)整、維修的便利，在印刷線路板上設(shè)計(jì)了多個(gè)檢

78、測(cè)用端子。用戶也可利用這些端子比較測(cè)量正常的印刷線路板和有故障的印刷線路板之間的差異?？梢詸z測(cè)這些測(cè)量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。甚至，有時(shí)還可對(duì)正常的印刷線路人為地制造“故障”，如斷開(kāi)連線或短路，撥去組件等，以判斷真實(shí)故障的起因。為此，維修人員應(yīng)在平時(shí)積累印刷線路板上關(guān)鍵部位或易出故障部位在正常時(shí)的正確波形和電壓值。因?yàn)镃NC系統(tǒng)生產(chǎn)廠往往不提供有關(guān)這方面的資料。</p><p><

79、b>　　3.3.8敲擊法</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為若有若無(wú)時(shí)，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在。這是由于CNC系統(tǒng)是由多塊印刷線路板組成，每塊板上又有許多焊點(diǎn)，板間或模塊間又通過(guò)插接件及電纜相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當(dāng)用絕緣物輕輕敲打有虛焊及接觸不良的疑點(diǎn)處，故障肯定會(huì)重復(fù)再現(xiàn)。</p><p><b>　　3.

80、3.9局部升溫</b></p><p>　　CNC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后元器件均要老化，性能會(huì)變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時(shí)，出現(xiàn)的故障變得時(shí)有時(shí)無(wú)。這時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)或電烙鐵等來(lái)局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。當(dāng)然，采用此法時(shí)，一定要注意元器件的溫度參數(shù)等，不要將原來(lái)是好的器件烤壞。</p><p>　　3.3.10原理分析法</p><p

81、>　　根據(jù)CNC系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值或波形），然后用萬(wàn)用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)量、分析和比較，從而對(duì)故障定位。運(yùn)用這種方法，要求維修人員必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或每個(gè)電路的原理有清楚的、較深的了解。</p><p>　　除了以上常用的故障檢查測(cè)試方法外，還有拔板法，電壓拉偏法，開(kāi)環(huán)檢測(cè)法以及在上章中曾提出的診斷方法等多種。這些檢查方法各有特點(diǎn)，按照不同的故障現(xiàn)

82、象，可以同時(shí)選擇幾種方法靈活應(yīng)用，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，才能逐步縮小故障范圍，較快地排除故障。</p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床各部故障分析及維修</p><p>　　4.1 數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修</p><p>　　電子工業(yè)的飛速發(fā)展，使各種集成度高、性能先進(jìn)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)層出不窮，給數(shù)控機(jī)床的更新?lián)Q代提供了有利條件，但對(duì)于目前大中型企業(yè)還無(wú)法將舊數(shù)

83、控機(jī)床全部改造的現(xiàn)實(shí)，修理舊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍是維修戰(zhàn)線上的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。在維修主回路采用錯(cuò)位選觸無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。 </p><p>　　4.2 機(jī)床PLC初始故障的診斷</p><p>　　機(jī)床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測(cè)機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機(jī)床的故障顯示號(hào)去確定故障類別，予以排除。

84、但在實(shí)際加工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)PLC同時(shí)顯示幾個(gè)故障，它們是由某一個(gè)故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報(bào)警就消失了?？墒菑臋C(jī)床PLC顯示的所有報(bào)警故障中，維修人員并不知道哪個(gè)故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個(gè)故障去查，這就增加了維修難度。機(jī)床PLC初始故障診斷功能，通過(guò)PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報(bào)警號(hào)。維修中，首先排除初始故障，其它引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機(jī)床的維修，提高了機(jī)床維修的快速性和準(zhǔn)確性。

85、 其次初始故障診斷原理設(shè)計(jì)的PLC程序不單單是把各個(gè)故障都能檢測(cè)和顯示出來(lái)，還能把最關(guān)鍵的初始故障自動(dòng)判斷出來(lái)。</p><p>　　4.3 數(shù)控設(shè)備檢測(cè)元件故障及維修 </p><p>　　檢測(cè)元件是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，它起著檢測(cè)各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測(cè)到的信號(hào)反饋回去，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。測(cè)量方式可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量：直接測(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用直線型檢測(cè)元

86、件測(cè)量，直接測(cè)量常用的檢測(cè)元件一般包括：直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測(cè)元件測(cè)量，間接測(cè)量常用的檢測(cè)元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、圓光柵和圓磁柵。 </p><p>　　當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)考慮是否是由檢測(cè)元件的故障引起的： </p><p>　　4.3.1機(jī)械振蕩（加／減速時(shí)） </p>&

87、lt;p>　　(1)脈沖編碼器出現(xiàn)故障，此時(shí)檢查速度單元上的反饋線端子電壓是否在某幾點(diǎn)電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器。 </p><p>　　(2)脈沖編碼器十字聯(lián)軸節(jié)可能損壞，導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測(cè)到的速度不同步，更換聯(lián)軸節(jié)。 </p><p>　　(3)測(cè)速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，修復(fù)，更換測(cè)速機(jī)。 </p><p>　　4.3.2機(jī)械暴走（飛車） &

88、lt;/p><p>　　在檢查位置控制單元和速度控制單元的情況下，應(yīng)檢查： </p><p>　　(1)脈沖編碼器接線是否錯(cuò)誤，檢查編碼器接線是否為正反饋，A相和B相是否接反。</p><p>　　(2)脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞，更換聯(lián)軸節(jié)。 </p><p>　　(3)檢查測(cè)速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵(lì)磁信號(hào)線是否接錯(cuò)。 </p>&

89、lt;p>　　4.3.3主軸不能定向或定向不到位 </p><p>　　在檢查定向控制電路設(shè)置和調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)檢查位置檢測(cè)器（編碼器）是否不良，此時(shí)測(cè)編碼器輸出波形。 </p><p>　　4.3.4坐標(biāo)軸振動(dòng)進(jìn)給 </p><p>　　在檢查電動(dòng)機(jī)線圈是否短路，機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接是否良好，檢查整個(gè)伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定的情

90、況下，檢查脈沖編碼是否良好、聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接是否平穩(wěn)可靠、測(cè)速機(jī)是否可靠。 </p><p>　　檢測(cè)元件是一種極其精密和容易受損的器件，一定要從下面幾個(gè)方面注意，進(jìn)行正確的使用和維護(hù)保養(yǎng)。 </p><p>　　1．不能受到強(qiáng)烈振動(dòng)和摩擦以免損傷代碼板，不能受到灰塵油污的污染，以免影響正常信號(hào)的輸出。 </p><p>　　2．工作環(huán)境周圍溫度不能超標(biāo)，額定電源

91、電壓一定要滿足，以便于集成電路片子的正常工作。 </p><p>　　3．要保證反饋線電阻，電容的正常，保證正常信號(hào)的傳輸。 </p><p>　　4．防止外部電源、噪聲干擾，要保證屏蔽良好，以免影響反饋信號(hào)。 </p><p>　　5．安裝方式要正確，如編碼器聯(lián)接軸要同心對(duì)正，防止軸超出允許的載重量，以保證其性能的正常。 </p><p>

92、　　總之，在數(shù)控設(shè)備的故障中，檢測(cè)元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用并加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　4.4 數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障及維修 </p><p>　　生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有五個(gè)方面:(1)機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或

93、變化。(2)機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置(NULL OFFSET)異常。(3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。(4)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障。(5)機(jī)械故障，如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。 </p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床各部故障分析及維修</p><p>　　4.1 數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修

94、</p><p>　　電子工業(yè)的飛速發(fā)展，使各種集成度高、性能先進(jìn)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)層出不窮，給數(shù)控機(jī)床的更新?lián)Q代提供了有利條件，但對(duì)于目前大中型企業(yè)還無(wú)法將舊數(shù)控機(jī)床全部改造的現(xiàn)實(shí)，修理舊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍是維修戰(zhàn)線上的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。在維修主回路采用錯(cuò)位選觸無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。 </p><p>　　4.2 機(jī)床PLC初始故障的診斷</p>

95、<p>　　機(jī)床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測(cè)機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機(jī)床的故障顯示號(hào)去確定故障類別，予以排除。但在實(shí)際加工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)PLC同時(shí)顯示幾個(gè)故障，它們是由某一個(gè)故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報(bào)警就消失了。可是從機(jī)床PLC顯示的所有報(bào)警故障中，維修人員并不知道哪個(gè)故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個(gè)故障去查，這就增加了維修難度。機(jī)床

96、PLC初始故障診斷功能，通過(guò)PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報(bào)警號(hào)。維修中，首先排除初始故障，其它引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機(jī)床的維修，提高了機(jī)床維修的快速性和準(zhǔn)確性。 其次初始故障診斷原理設(shè)計(jì)的PLC程序不單單是把各個(gè)故障都能檢測(cè)和顯示出來(lái)，還能把最關(guān)鍵的初始故障自動(dòng)判斷出來(lái)。</p><p>　　4.3 數(shù)控設(shè)備檢測(cè)元件故障及維修 </p><p>　　檢測(cè)元件是數(shù)控機(jī)床伺

97、服系統(tǒng)的重要組成部分，它起著檢測(cè)各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測(cè)到的信號(hào)反饋回去，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。測(cè)量方式可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量：直接測(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用直線型檢測(cè)元件測(cè)量，直接測(cè)量常用的檢測(cè)元件一般包括：直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測(cè)元件測(cè)量，間接測(cè)量常用的檢測(cè)元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、圓光柵和圓磁柵。 </p><p>

98、;　　當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)考慮是否是由檢測(cè)元件的故障引起的： </p><p>　　4.3.1機(jī)械振蕩（加／減速時(shí)） </p><p>　　(1)脈沖編碼器出現(xiàn)故障，此時(shí)檢查速度單元上的反饋線端子電壓是否在某幾點(diǎn)電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器。 </p><p>　　(2)脈沖編碼器十字聯(lián)軸節(jié)可能損壞，導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測(cè)到的速度不同步，更換

99、聯(lián)軸節(jié)。 </p><p>　　(3)測(cè)速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，修復(fù)，更換測(cè)速機(jī)。 </p><p>　　4.3.2機(jī)械暴走（飛車） </p><p>　　在檢查位置控制單元和速度控制單元的情況下，應(yīng)檢查： </p><p>　　(1)脈沖編碼器接線是否錯(cuò)誤，檢查編碼器接線是否為正反饋，A相和B相是否接反。</p><p>

100、　　(2)脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞，更換聯(lián)軸節(jié)。 </p><p>　　(3)檢查測(cè)速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵(lì)磁信號(hào)線是否接錯(cuò)。 </p><p>　　4.3.3主軸不能定向或定向不到位 </p><p>　　在檢查定向控制電路設(shè)置和調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)檢查位置檢測(cè)器（編碼器）是否不良，此時(shí)測(cè)編碼器輸出波形。 </p>&l

101、t;p>　　4.3.4坐標(biāo)軸振動(dòng)進(jìn)給 </p><p>　　在檢查電動(dòng)機(jī)線圈是否短路，機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接是否良好，檢查整個(gè)伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定的情況下，檢查脈沖編碼是否良好、聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接是否平穩(wěn)可靠、測(cè)速機(jī)是否可靠。 </p><p>　　檢測(cè)元件是一種極其精密和容易受損的器件，一定要從下面幾個(gè)方面注意，進(jìn)行正確的使用和維護(hù)保養(yǎng)。 </p><p>　

102、　1．不能受到強(qiáng)烈振動(dòng)和摩擦以免損傷代碼板，不能受到灰塵油污的污染，以免影響正常信號(hào)的輸出。 </p><p>　　2．工作環(huán)境周圍溫度不能超標(biāo)，額定電源電壓一定要滿足，以便于集成電路片子的正常工作。 </p><p>　　3．要保證反饋線電阻，電容的正常，保證正常信號(hào)的傳輸。 </p><p>　　4．防止外部電源、噪聲干擾，要保證屏蔽良好，以免影響反饋信號(hào)。 &

103、lt;/p><p>　　5．安裝方式要正確，如編碼器聯(lián)接軸要同心對(duì)正，防止軸超出允許的載重量，以保證其性能的正常。 </p><p>　　總之，在數(shù)控設(shè)備的故障中，檢測(cè)元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用并加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　4.4 數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障及維修 &

104、lt;/p><p>　　生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有五個(gè)方面:(1)機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化。(2)機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置(NULL OFFSET)異常。(3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。(4)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障。(5)機(jī)械故障，如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異

105、常。 </p><p>　　5.3機(jī)械部件的維護(hù)</p><p>　　主傳動(dòng)鏈的維護(hù)，定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的掉轉(zhuǎn)現(xiàn)象；檢查主軸潤(rùn)滑的恒溫油箱、調(diào)節(jié)溫度范圍，及時(shí)補(bǔ)充油量，并清洗過(guò)濾器；主軸中刀具夾緊裝置長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)產(chǎn)生間隙，影響刀具的夾緊，需及時(shí)調(diào)整液壓缸活塞的位移量。</p><p>　　滾珠絲杠螺紋副的維護(hù)，定期檢查、調(diào)整絲杠螺紋

106、副的軸向間隙，保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動(dòng)；絲杠防護(hù)裝置有損壞要及時(shí)更換，以防灰塵或切屑進(jìn)入。</p><p>　　3）刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)，嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，以避免機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，檢查車床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位，并及時(shí)調(diào)整；開(kāi)機(jī)時(shí)，應(yīng)使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開(kāi)關(guān)和電磁

107、閥能否正常動(dòng)作；檢查刀具在機(jī)械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時(shí)處理。</p><p>　　4）車床精度的維護(hù)，定期進(jìn)行車床水平和機(jī)械精度檢查并校正。機(jī)械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償，如絲杠反向間隙補(bǔ)償、各坐標(biāo)定位精度定點(diǎn)補(bǔ)償、車床回參考點(diǎn)位置校正等；硬方法一般要在車床大修時(shí)進(jìn)行，如進(jìn)行導(dǎo)軌修刮、滾珠絲杠螺母副預(yù)緊調(diào)整反向間隙等。</p><p><b&g

108、t;　　致 謝</b></p><p>　　在本論文的撰寫過(guò)程中，從選題開(kāi)始到收集素材資料，從課題敲定到論文初稿和修改，期間經(jīng)歷了彷徨、急躁和不知所措,由于是當(dāng)兵回來(lái)時(shí)間對(duì)我來(lái)說(shuō)非常的緊張,壓力也很大,但是我依然順利的完成了這篇論文?，F(xiàn)在當(dāng)我寫完這整篇論文的時(shí)候仿佛還有一點(diǎn)意猶未盡，因?yàn)樵谕瓿烧撐牡倪^(guò)程中自己的能力得到了提升，并且借由這一篇論文實(shí)踐和接觸到了許多書本上才有的知識(shí)。鐘海雄老師他作為我的

109、指導(dǎo)老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在周莉萍老師身上我不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)，更感受到他工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人。此外，周莉萍老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。正是由于他在百忙之中多次審閱全文，對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，并為本文的撰寫提供了許多中肯而且寶貴的意見(jiàn)，本文才得以成型。在此向鐘老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　隨著畢業(yè)論文的完成，意味著我即將告別這所學(xué)校，即將

110、告別我的學(xué)生時(shí)代。心中有太多太多的不舍。但人應(yīng)該向前看，迎接下一個(gè)程途。很感謝這三年來(lái)在我的成長(zhǎng)道路上扶持過(guò)我，指點(diǎn)過(guò)我的人。感謝所有在大學(xué)期間傳授我知識(shí)的老師。同時(shí)我想特別感謝趙魯燕老師，她給了我很多幫助。趙老師在我眼里是個(gè)很有耐心很樂(lè)于幫助學(xué)生解決問(wèn)題的老師，她平易近人，教學(xué)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。此外還要感謝我的家人以及我的同學(xué)們，是他們給了我關(guān)懷，幫助，給了我力量。同時(shí)還再次感謝我的指導(dǎo)老師——鐘海雄老師。</p><p&

111、gt;　　現(xiàn)在已經(jīng)是踏入社會(huì)。這就要求自己得多一份責(zé)任和承擔(dān)。我知道要面對(duì)的抉擇和困難會(huì)很多，但是不管前途多么的未知和艱難，我會(huì)毫無(wú)畏懼地前行！我相信我自己</p><p>　　在本論文的撰寫過(guò)程中，從論文選題到搜集資料，從開(kāi)題報(bào)告、寫初稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了發(fā)愁不知如何著手、急躁、彷徨，到最終完成論文的那種喜悅心情。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。周莉萍老師他作