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1、题题 目：目： 数控车床的常见故障诊断和维 修、维护方法 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 学学 号：号： 08933609 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 梁红琴 学习中心：学习中心：络教育学院 大大 学学 网网 络络 教教 育育 学学 院院 年年 月月 日日 院系 网络教育学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年级 2008-18 学 号 0 姓 名 学习中心 信息产业学院 指导教师 梁红琴 题目 数控车床的常见故障诊断和维修、维护方法 指导教师 评 语 是否同意答辩 过程分(满分 20) 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章) 成 绩 答辩组组长 (签章
2、) 年 月 日 诚诚信信承承诺诺 一、 本设计是本人独立完成； 二、 本设计没有任何抄袭行为； 三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消 本人答辩（评阅）资格。 承诺人（钢笔填写）： 年 月 日 目目 录录 摘摘 要要 1 1 绪绪论论 1 1 第第 1 1 章章 数数控控机机床床故故障障诊诊断断及及维维修修的的概概念念 3 3 1.1 数控机床故障诊断与维修的意义3 第第 2 2 章章 数数控控机机床床故故障障诊诊断断与与维维修修的的基基本本要要求求 4 4 2.1 数控系统在通电前的检查 4 2.2 数控系统在通电后的检查.5 第第 3 3 章章 机机床床电电气气系系统统进进行行 P PL
3、 LC C 改改造造的的基基本本方方法法 6 6 1.1 电气元件与 PLC 的硬件连线 .6 1.2 逻辑程序设计 .6 第第 4 4 章章 故故障障的的自自诊诊断断设设计计 7 7 4.1 开关信号量的故障诊断设计 .7 4.2 模拟信号量的故障诊断设计 .7 第第 5 5 章章 控控装装置置的的日日常常维维护护与与保保养养 9 9 5.1CNC 系统的日常维护主要包括以下几方面.9 5.2 故障发生时的情况纪录 .10 5.3 故障发生的频繁程度纪录 .11 5.4 故障的规律性纪录 11 5.5 故障时的外界条件纪录11 5.6 机床的工作状况检查 .12 5.7 机床运转情况检查 1
4、2 5.8 机床和系统之间连接情况的检查13 5.9 CNC 装置的外观检查 13 5.10 有关穿孔纸带的检查 13 第第 6 6 章章 结束语结束语 1616 致致 谢谢 1717 参考文献参考文献 1818 大学网络教育毕业设计（论文） I 摘 要 数控车床又称 CNC(Computer Numerical Control)车床,即用计算机数字控制的车床 本文简要介绍了当今世界数控系统地介绍了数控机床故障诊断与维护的技术和方法，内 容涉及数控机床的各个组成部分，数控机床故障诊断及维护的基础，数控系统的故障诊 断及维护，主轴伺服系统的故障诊断，进给伺服系统的故障诊断，机床电气与 PLC 控
5、制 的故障诊断，数控机床机械结构的故障诊断及维护，数控机床故障诊断及维护实例，数 控机床的安装、调试、检验、验收及维护。本论文以常用 CK6110 型数控车床为例介绍数 控车床的典型结构,常见故障诊断与维修。 关键词 数控系统 数控车床 分析 检测 维修 学网络教育毕业设计（论文） 1 绪 论 随着我国机械加工行业的快速发展，数控车床广泛应用于制造企业。高度机电一 体化的数控车床成为企业中关键产品关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和 损失往往很大。由于数控车床日常出现的多为电气故障，所以电气维修就显得尤为重 要。随着科学技术的发展 ,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进，对零件的 加
6、工质量的要求也越来越高。数控机床代替普通机床被广泛应用是一个必然的趋势。 同时，数控机床将向着更高的速度、精度、可靠性及完善性的功能发展。数控技术及 数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动 化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了 生产准备周期。但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以 故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。一方面销售公司售后服务不能得到 及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设 备尽快运转起来。在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工
7、类、 系统显示类、驱动类、通信类等故障随着科学技术的发展，现代机械制造要求产品的 形状和结构不断改进，对零件的加工质量的要求也越来越高。社会对产品多样化要求 的增强，产品品种增多，产品更新换代加速。机床作为机械制造业的重要基础装备， 它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了 质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床数控机床的诞 生和发展。 数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之 间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择， 冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录
8、在控制介质上，然后 将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系 统或其它的执行元件，加工出所需的工件。机床作为机械制造业的重要基础装备，它 的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质 的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床数控机床的诞生 和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手 学网络教育毕业设计（论文） 2 段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传 统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵 捷而多样化的功能引
9、起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。但所有 的东西都有其使用寿命，在使用过程中也会损坏，这就要求使用人员要掌握一些数控 设备的常见故障和维修技能。数控车床是高度机电一体化的技术设备,对故障诊断、 分析和排除既有常规的方法和手段 ,又有专门的技术和检测。故障诊断往往不能单纯 地从机械或电气方面来考虑 ,而必须加以综合的分析 ,要求维修人员不但要有机械、 液压、气动等方面的知识 ,还要具备电子计算机、自动控制、驱动及测量技术等知识,这 样才能全面理解和掌握数控机床 ,及时做好维修工作。数控机床由于本身的复杂性使 其故障具有复杂性和特殊性 ,引起故障的原因是多方面的。 学网络教育毕业设
10、计（论文） 3 第第 1 1 章章 数数控控机机床床故故障障诊诊断断及及维维修修的的概概念念 1.1 数控机床故障诊断与维修的意义 数控机床综合运用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等 多种技术，是机械加工领域中典型的机电一体化设备，适于多品种、中小批量的复杂 零件的加工。数控机床的故障诊断与维修是数控机床使用过程中主要的组成部分，也 是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，因此学习数控机床故障诊断与维修的技术 和方法有主要的意义。数控机床的生产厂商加强数控机床的故障诊断与维修的力量， 可以提高数控机床的质量，有利于数控机床的推广和使用。随着数控机床的推广和使 用，培养更多的掌
11、握数控机床故障诊断与维修的高素质人才的任务也越来越迫切。 数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。我国数控机机床近 几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复 合化、精密化方面进步很大。但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存 在差距，还不能满足国家建设的需要。我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。 但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10 左右， 差距太大，急待改造。 计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。 随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们
12、对传统的 机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而 多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。 高度机电一体化的数控车床成为企业中关键产品关键工序的关键设备，一旦故障 停机，其影响和损失往往很大。由于数控车床日常出现的多为电气故障，所以电气维 修就显得尤为重要。 学网络教育毕业设计（论文） 4 第第 2 2 章章 数数控控机机床床故故障障诊诊断断与与维维修修的的基基本本要要求求 为了避免数控系统在使用过程中发生一些不必要的故障，数控机床的操作人员在操 作在使用数控系统以前，应当仔细阅读有关操作说明书，要详细了解所用数控系统的 性能，要熟练
13、掌握数控系统和机床操作面板上各个按键、按钮和开关的作用以及使用 注意事项。一般说来，数控系统在通电前后要进行检查。 2.1 数控系统在通电前的检查 为了确保数控系统正常工作，当数控机床在第一次安装调试或者是在机床搬运后第 一次通电运行之前，可以按照下述顺序检查数控系统： 2.1.1 要求 确认交流电源的规格是否符合 CNC 装置的要求，主要检查交流电源的电压、频 率和容量。 2.1.2 常见故障 认真检查 CNC 装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接技术手册的 规定，正确而可靠地连接。数控系统的连接是指针对数控装置及其配套的进给和主轴 伺服驱动单元而进行的，主要包括外部电缆的连接和
14、数控系统电源的连接。在连接前 要认真检查数控系统装置与 MDI/CRT 单元、位置显示单元、纸带阅读机、电源单元、 各印刷电路板和伺服单元等，如发现问题应及时采取措施或更换。同时要注意检查连 接中的连接件和各个印刷线路板是否紧固，是否插入到位，各个插头有无松动，紧固 螺钉是否拧紧，因为由于不良而引起的故障最为常见。 2.1.3 分类 确认 CNC 装置内的各种印刷线路板上的硬件设定是否符合CNC 装置的要求。这 些硬件设定包括各种短路棒设定和可调电位器。 2.1.4 认真检查数控机床的保护接地线 数控机床要有良好的地线，以保证设备、人身安全和减少电气干扰，伺服单元、 伺服变压器和强电柜之间都要
15、连接保护接地线。 只有经过上述各项检查，确认无误后， CNC 装置才能投入通电运行。 学网络教育毕业设计（论文） 5 2.2 数控系统在通电后的检查 2.2.1 数控系统通电后的检查包括 1）首先要检查数控装置中各个风扇是否正常运转，否则会影响到数控装置的散热 问题。 2）确认各个印刷线路或模块上的直流电源是否正常，是否在允许的波动范围之内。 1）进一步确认 CNC 装置的各种参数。包括系统参数、 PLC 参数、伺服装置的数 字设定等，这些参数应符合随机所带的说明书要求。 4）当数控装置与机床联机通电时，应在接通电源的同时，作好按压紧急停止按钮 的准备，以备出现紧急情况时随时切断电源。 5）在手动状态下，低速进给移动各个轴，并且注意观察机床移动方向和坐标值显 示是否正确。 6）进行几次返回机床基准点的动作，这是用来检查数控机床是否有返回基准点的 功能，以及每次返回基准点的位置是否完全一致。 7）CNC 系统的功能测试。按照数控机床数控系统的使用说明书，用手动或者编制 数控程序的方法来测试 CNC 系统应具备的功能。例如：
