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1、 CAK6140 数控车床常见故障检测与维护摘要 本文主要以常见数控车床 CAK6140 为研究对象，研究数控车床故障检测及维护的相关内容。从数控机床故障诊断的基础内容谈起，介绍数控车床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法。并讲述数控车床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC 电气故障等。本文还通过一些常见实例介绍数控车床故障产生后分析处理的过程。从而得知，数控车床维护是一门复杂的技术，要熟悉数控车床的各个部分，理论与实践相结合，提高工作效率。关键词 数控车床 CAK6140 故障检测 维护CAK6140 数控车床常见故障检测及维护目 录前言1第一章 概述21.1 数控机床故障诊断与维修
2、的意义21.2 数控车床常见故障分类21.3 数控机床故障诊断的一般步骤31.4 数控机床故障诊断原则31.5 数控机床维修的特点4第二章 CAK6140数控车床的工作原理5 第三章 CAK6140 数控车床机械部分常见故障及处理方案63.1 数控车床主传动系统与主轴部件的常见故障及处理方案63.2 数控车床进给系统的常见故障及处理方案73.3 数控车床导轨副的常见故障及处理方案8第四章 CAK6140 数控车床液压部分的常见故障及处理方案10第五章 CAK6140 数控车床电气控制部分的常见故障及处理方案125.1 伺服系统故障及诊断125.2 PLC 故障诊断的方法14第六章 CAK614
3、0 数控车床的维护166.1 数控车床的保养知识166.2 数控车床系统的维护16第七章 数控车床故障维修实例187.1 主传动系统故障维修实例187.2 进给系统故障维修实例187.3 刀架系统故障维修实例197.4 伺服系统故障维修实例197.5 电气控制系统故障维修实例19结论20致谢CAK6140 数控车床常见故障检测及维护21参考文献22前 言数控机床是机电一体化的高技术产品，它的产生是 20 世纪中期计算机技术，微电子技术和自动化技术高速发展的结果,是在机械制造业要求产品高精度、高质量、高生产率、低消耗和中、小批量、多品种产品生产实现自动化生产的结果,机械制造业是国民经济的支柱产业
4、之一，但在实现多品种、小批量产品自动化生产方面曾遇到困难,对于大批大量生产，实现自动流水作业比较容易，但对于多品种小批量生产的自动化经历了漫长的道路,因为机械制造业属于离散型生产，它与化工生产、电力生产等连续型生产类型截然不同,在机械加工中，产品是经过一道道工序、多次换刀与一系列动作逐步累加而成型的,通过成组技术将产品分类，力求把中、小批量产品转换成大批大量生产的形式，组成流水生产作业，在一定程度上可以使机械加工生产类型由离散型转化为连续型。但要把这种连续型生产实现柔性自动化，只有在数控车床诞生以后，把计算机技术引入金属切削车床之中，才从根本上解决了“柔性制造” （Flexible Manuf
5、acturing） 、自动化生产的实际问题,因此，毫不夸张地说：数控车床的产生是机械制造业领域中的一场重大的技术革新, 经过半个世纪的不断改进、开拓与发展，数控车床已形成品种齐全，种类繁多、性能完善与外观造型完美的自动化生产装备,而且正在迈向更高的层次实现无人加工厂。目前，数控车床的应用越来越广泛，其加工柔性好，精度高，生产效率高，具有很多的优点，但数控车床是复杂的大系统，它涉及光、机、电、液等很多技术，发生故障是难免的,机械锈蚀、机械磨损、机机械失效，电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，软件丢失或本身有隐患、灰尘等，但由于技术越来越先进、复杂，且我国从事数控车床
6、电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控车床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的 PC 基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大变化。因此对维修人员的素质要求很高的维修经验，要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验,在数控车床出现故障才能及时排除，没有理论指导的实践是盲目的实践,没有
7、实践的理论空洞的理论。伴随着数控车床的普遍应用，数控车床的维修与保养技术也应运而生，本文旨在通过对数控车床故障的分析与维修保养等方面做了必要的介绍，是因为每台数控车床经过长时间使用后都会出现零部件的损坏，且在首次使用数控车床或由工人不熟练操作时，在一段时间里有 1/3 以上的故障是由操作不当引起的 ，但是即使开展有效的预防性维护可以延长元器件的工作寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，延长车床的工作时间。数控车床具有集机电液于一身的特点，是一种自动化程度高的先进设备，为了充分发挥其效益，以减少故障延长系统的平均无故障时间，所以要求数控车床维护人员不仅要有机械加工工艺以及液压气动
8、方面的知识，还要具备电子计算机自动控制驱动及测量技术等方面的知识 ，这样才能全面的了解和掌握数控车床，及时搞好维护保养工作。CAK6140 数控车床常见故障检测及维护第一章 概述1.1 数控机床故障诊断与维修的意义随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益，同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前
9、它已经成为一门专门的科学。另外，任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制每一时刻都能准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控机床这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分重要了。尤其对引进的CNC 机床，大多花费了几十万到上千万。在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。本文的目的就是分析数控车床常见故障的原因和部位，以便维修人员或操作人员尽快地进行故障的修复。 1.2 数控机床常见故障分类数控
10、车床是一种技术含量高且较复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因一般都较复杂，给数控车床的故障诊断与排除带来不少困难。为了便于故障分析和处理，数控车床的故障大体上可以分为主机故障和电气故障。一般说来，机械故障比较直观，易于排除，电气故障相对而言比较复杂。电气方面的故障基本可分为电气部分故障、伺服放大及位置检测部分故障、计算机部分故障及主轴控制部分故障。至于编程而引起的故障，大多是由于考虑不周或输入失误而造成的，只需按提示修改即可。 1.主机故障数控车床的主机部分主要包括机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与保护等装置。常见的主机故障有机械安装、调试及操作使用不当等原因引起的机械传动故障与导轨运动摩
11、擦过大故障。故障表现为传动噪声大，加工精度差，运行阻力大。 2.电气故障（1）机床本体上的电气故障。此种故障首先可利用机床自诊断功能的报警号提示，查阅梯形图或检查IO 接口信号状态，根据机床维修说明书所提供的图纸、资料、排故流程图、调整方法，并结合工作人员的经验检查。（2）伺服放大及检测部分故障。此种故障可利用计算机自诊断功能的报警号，计算机及伺服放大驱动板上的各信息状态指示灯，故障报警指示灯，参阅维修说明书上介绍的关键测试点的波形、电压值，计算机、伺服放大有关参数设定，短路销的设置及其相关电位器的调整，功能兼容板或备板的替换等方法来作出诊断和故障排除。（3）计算机部分故障。此种故障主要利用计
12、算机自诊断功能的报警号，计算机各板上的信息状态指示灯，各关键测试点的波形、电压值，各有关电位器的调整数值的设定，专用诊断组件，并参考计算机控制系统维修手册、电气图等加以诊断及排除。（4）交流主轴控制系统故障。交流主轴控制系统发生故障时，应首先了解操作者是否有过不符合操作规程的意外操作，电源电压是否出现过瞬间异常，进行外观检查是否有短路器跳闸、熔丝断开等直观易查的故障。如果没有，再确认是属于有报警显示类故障，还是无报警显示类故障，根据具体情况而定。 1.3数控机床故障诊断的一般步骤无论是处于哪一个故障期，数控机床故障诊断的一般步骤都是相同的。当数控机床发生故障时，除非出现危险及数控机床或人身安全的紧急情况，一般不要关断电源，要尽可能地保持机床原来的状态不变，并对出现的一些信号和现象做好记录，这主要包括：故障现象的详细记录故障发生的操作方式及内容故障号及故障指示灯的显示内容故障发生时机床各部分的状态与位置有无其他偶然因素，如突然停电、外线电压波动较大、打雷、某部位进水等。数控机床一旦发生故障，首先要沉着冷静，根据
