數(shù)控機床故障診斷與維修

數(shù)控機床

故障診斷與維修浙江廣播電視大學(xué)業(yè)機電系第一章緒論一、數(shù)控機床的組成數(shù)控機床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、檢測反饋裝置和機床本體四大部分組成，再加上程序的輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。1.數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經(jīng)緩存、譯碼、運算插補）等轉(zhuǎn)變成控制指令，實現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅(qū)動裝置的控制。

一、數(shù)控機床的組成

2.伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進給信號，經(jīng)放大驅(qū)動主機的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機床運動。3.檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元件（電機、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。4.機床本體是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等。二、數(shù)控機床故障診斷

1.故障的基本概念故障—數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能。故障診斷—在數(shù)控機床運行中，根據(jù)設(shè)備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以必要檢測手段，查明故障的部位和原因。提出有效維修對策。二、數(shù)控機床故障診斷

2.故障的分類1）從故障的起因分類關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成（分固有性和隨機性）。非關(guān)聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無關(guān)的故障。2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類突然故障—發(fā)生前無故障征兆，使用不當(dāng)。漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴重。3）按故障發(fā)生的性質(zhì)分類軟件故障—程序編制錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機床操作失誤等引起。硬件故障—電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損壞造成。干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。

4）按故障的嚴重程度分類危險性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護動作，造成人身或設(shè)備事故。安全性故障—機床安全保護系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床不能起動。

3.數(shù)控系統(tǒng)的可靠性數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和高技術(shù)的要求外，還應(yīng)該具有高可靠性。衡量的指標有：MTBF—平均無故障時間MTTR—排除故障的修理時間平均有效度A：A=MTBF/（MTBF+MTTR）數(shù)控設(shè)備使用壽命—故障頻率曲線4.數(shù)控機床維修的特點1）數(shù)控機床是高投入、高精度、高效率的自動化設(shè)備；2）一些重要設(shè)備處于關(guān)鍵的崗位和工序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質(zhì)量；3）數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)比普通機床復(fù)雜，故障檢測和診斷有一定的難度。四、、數(shù)數(shù)控控診診斷斷技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展1.通通訊訊診診斷斷(遠遠程程、、海海外外診診斷斷））用戶戶機機床床的的通通訊訊口口通通過過電電話話線線和和維維修修中心心的的專專用用通通訊訊診診斷斷計計算算機機相相連連。。計算算機機發(fā)發(fā)診診斷斷程程序序用用戶戶測測試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)計算算機機診診斷斷結(jié)結(jié)果果和和處處理理方方法法用用戶戶特點點：：實實用用簡簡便便；；有一一定定的的局局限限性性四、、數(shù)數(shù)控控診診斷斷技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展2.自自修修復(fù)復(fù)系系統(tǒng)統(tǒng)當(dāng)診診斷斷軟軟件件發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)數(shù)控控機機床床在在運運行行中中某某一模模塊塊有有故故障障時時，，系系統(tǒng)統(tǒng)在在CRT上上顯顯示示的的同同時，，自自動動尋尋找找備備用用模模塊塊并并接接上上。。特點點：：實實用用但但成成本本比比較較高高，，而而且且只只適適合總總線線結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的CNC系系統(tǒng)統(tǒng)。。四、、數(shù)數(shù)控控診診斷斷技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展3.人人工工智智能能專專家家故故障障診診斷斷系系統(tǒng)統(tǒng)4.人人工工神神經(jīng)經(jīng)元元網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)(ANN)診診斷斷ANN具具有有聯(lián)聯(lián)想想、、容容錯錯、、記記憶憶、、自自適適應(yīng)應(yīng)、、自學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)和和處處理理復(fù)復(fù)雜雜多多模模式式故故障障等等特特點點。。這這種方方法法將將被被診診斷斷的的系系統(tǒng)統(tǒng)的的癥癥狀狀作作為為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的輸入入，，將將按按一一定定數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模模型型所所求求得得的的故故障障原原因作作為為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的輸輸出出，，并并且且神神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)將將經(jīng)經(jīng)過過學(xué)習(xí)習(xí)所所得得到到的的知知識識以以分分布布的的方方式式隱隱存存在在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上上，，每每個個輸輸出出神神經(jīng)經(jīng)元元對對應(yīng)應(yīng)著著一一個個故故障障原原因。五、課程的基基本要求與特特點熟悉數(shù)控機床床各組成部分分的工作原理理與結(jié)構(gòu)確立數(shù)控機床床故障診斷的的基本思路與與實施診斷的的步驟及注意意事項掌握常用測試試儀器的使用用方法通過理論和實實訓(xùn)環(huán)節(jié)的教教學(xué)，能實施施對數(shù)控機床床的故障分析析和診斷。課程涉及內(nèi)容容廣，故障檢檢測、分析難