数控机床典型故障分析与维修毕业论文

数控机床典型故障分析与维修毕业论文

目录

前言 (1)

第一章、数控机床简介 (2)

1.1、数控机床的概念 (2)

1.2、数控机床的组成 (2)

1.3、数控机床的特点 (3)

1.4、数控机床使用中应注意的事项 (4)

第二章、机床故障诊断与排除的基本要求 (4)

2.1、故障的基本概念 (4)

2.2、故障的分类 (5)

2.3、故障检查方法 (5)

2.4、数控系统的可靠性 (8)

第三章、数控机床维修的基本要求和基本步骤 (9)

3.1、维修的基本要求 (9)

3.2、数控机床维修的基本步骤 (13)

第四章、数控机床典型故障分析与维修 (17)

4.1、数控机床常见故障诊断及维修实例 (17)

4.2、数控机床无法回参考点故障诊断分析及维修 (19)

结论 (25)

谢辞 (26)

参考文献 (27)

摘要

数控机床是一种价格昂贵的精密设备，在日常工作中经常出现故障，这影响到我们加工出来的工件的精度和工件是否合格！所以，对于机床的维修与维护是很重要的！科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。数控机床在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此，作为数控专业的一份子了解数控机床典型故障并对其分析显得越发重要，还得具备对数控设备的日常维护和对简单故障维修的素质......

关键词：数控故障、检测、维护、解决方法

Abstrac t

In this article, we will mainly discuss how to analysis and elimination the fault of CNC machine tools. We start to talk about the fault diagnosis of CNC machine tool, and introduce its regularity, troubleshoot steps and methods in general. Then we tell the common fault of CNC machine tools, including the failures of mechanical , server systems, PLC and so on .Finally, we take an example in order to introduce the analysis process of the failure of CNC ,which we can know that maintenance of CNC is a complex technical .Theman should be familiar with all parts of CNC machine tools, raise efficiency of work by involving with theory and practice.

Keywords: CNC fault, inspection, maintenance, solution

前言

随着科学技术的高速发展制造业发生了根本性的变化。由于数控技术的广泛应用，普通机械逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替，形成了巨大的生产力。专家们预言：二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CAD／CAM，FMS 和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术之上；数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率、提高企业的市场适应能力和竞争能力必不可少的物质手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质，是国际技术和商业贸易的重要构成。因而可以毫不夸地说：数控技术是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低和拥有量是衡量一个国家工业现代化的重要标志。进入21世纪，随着数控技术的飞速发展，数控设备已遍布全世界，不仅工业发达国家已广泛采用，就是发展中国家也大量使用。我国自改革开放以来也引进了不少先进的设备，这些设备的特点是以大规模集成电路为主的数控设备，这些设备功能强，生产效率高，但是复杂，它涉及机械、电器、液压、气动、光学、与计算机技术等许多领域，尤其在故障论断、状态检测方面涉及数字测试技术与计算机网络技术。在数控机床维修中推广应用新技术、新工艺、新材料，做好数控的技术改造和局部改装设计管理工作，搞好数控机床维修用工、检、量具的管理，搞好数控设备维修的质量管理等工作。只有这样，才能做好数控机床的维修工作，保障数控机床的正常运行，从而保障企业生产的顺利运行。所以，无论是CNC系统，机床强电，还是机械、液压、气路等，只要有可能引起该故障

的原因，都要尽可能全面地列出来，进行综合判断和筛选，然后通过必要的实验达到确诊和最终排除故障的目的。

第一章、数控机床简介

1.1、数控机床的概念

数控（NC）机床是一种通过数字编码指令编制零件加工程序，使刀具沿着程序编制的轨迹对零件进行自动加工。它是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造业渗透而形成的机电一体化产品；数控机床的核心是数控系统。

1.2、数控机床的组成

数控机床由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体五大部分组成，再加上辅助装置。

1.2.1控制介质就是人们控制数控机床的中间媒介。

1.2.2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。

1.2.3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。

1.2.4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。

1.2.5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）。

1.3、数控机床的特点

1.3.1 具有高度柔性在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

1.3.2 加工精度高数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

1.3.3 加工质量稳定、可靠加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

1.3.4 生产率高数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。

1.3.5 改善劳动条件数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装

卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。

1.3.6 利于生产管理现代化数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。

1.4、数控机床使用中应注意的事项

使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：

1.4.1机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；

1.4.2非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。

有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；

1.4.3除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；

1.4.4修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；

1.4.5机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；