项目126及练习答案项目一

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1、项目1 数控机床故障诊断与维修基础,数控机床体系结构,1.1,数控机床故障特点及类型,1.2,数控机床故障诊断及排除的方法,1.3,数控机床的维护与保养,1.4,数控机床的验收,1.6,数控机床的安装与调试,1.5,项目1 数控机床故障诊断与维修基础,【项目目标】重点掌握数控机床故障诊断与维修的原则和方法。常用的方法有：1.直观检查法；2.初始化复位法；3.自诊断法；4.功能程序测试法；5.备件替换法；6.测量比较法；7.交叉换位法；8.参数检查法；9.原理分析法等。 【项目导读】本章作为数控机床故障诊断与维修基础，介绍数控机床常见类型，分析典型机床的体系结构；介绍数控机床故障的特点、类型；结

2、合典型案例介绍故障诊断与维修的基本原则、一般流程、基本方法等。,任务1.1 数控机床体系结构,1,按运动方式分类可分为:点位控制系统、点位直线控制系统、轮廓控制系统。,2,按控制方式分类可分为：开环控制数控机床、半闭环控制数控机床、闭环控制数控机床 。,3,按工艺用途分类，数控机床可分为数控钻床、数控车床、数控铣床、数控镗床、数控磨床和数控齿轮加工机床等。,1.1.1 数控机床类型主要通过三种形式进行分类，按运动方式分类、按控制方式分类、按工艺用途分类。,任务1.1 数控机床体系结构,1.1.2 数控机床的结构，数控机床一般由输入/输出装置、数控装置、驱动装置、检测装置、辅助控制系统、机床本体

3、以及反馈系统构成。,任务1.1 数控机床体系结构,步骤一,步骤二,步骤三,步骤四,所编程序指令输入机床数控装置中。,数控装置对程序（代码）进行翻译、运算之后，向机床各个坐标的伺服驱动机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床的各运动部件，并控制所需要的辅助运动。,在机床上加工出合格的零件。,1.1.3 数控机床的工作步骤，数控机床加工零件的工作分以下几个步骤实现：,根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序。,任务1.2 数控机床故障特点及类型,磨合期,稳定工作期,衰退期,数控机床的故障的三个阶段,1.2.1 数控机床故障特点，按照数控机床产生故障频率的高低，数控机床的故障可分为

4、3个阶段。,任务1.2 数控机床故障特点及类型,1.2.1 数控机床故障特点 1.磨合期 数控机床整机自安装调试后，开始运行半年至一年期间，故障发生频率较高，一般无规律可寻。 2.稳定工作期 设备在经历了初期阶段各种电气元件的老化，机械零件的磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期，此时各类元器件的故障较少。 3.衰退期 机床进入衰退期后，各类元器件开始加速磨损和老化，故障频率开始逐年递增，故障性质属于渐发性和器质性。,任务1.2 数控机床故障特点及类型,1.2.2 数控机床故障分类 ，有一下四种常见分类方式 按故障发生的部位分类,主要分为主机故障和电气控制系统故障(“弱电”和“强电”) 。

5、 按故障的性质分类，分为确定性故障和随机性故障。 按故障的指示形式分类，有报警显示的故障（指示灯显示报警和显示器显示报警）、无报警显示的故障。 按故障产生的原因分类，可分为数控机床自身故障 数控机床外部故障 。,任务1.3 数控机床故障诊断及排除的方法,1.3.1 数控机床故障诊断、排除应遵循的基本原则 数控机床故障诊断和排除过程之中，应遵循以下五大原则： 先外部后内部，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。 先机械后电气，机械故障较易发觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。 先静态后动态，通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。 先简单后复杂，往

6、往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。 先软件后硬件，切忌一上来就大拆大卸，以免造成更严重的后果。,任务1.3 数控机床故障诊断及排除的方法,现场诊断与分析,测量维修排除,系统的试车,1.3.2 故障诊断排除的一般流程 数控系统故障维修通常按照：现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。,收集故障相关信息，对当时的故障及现场情况进行整理、分析，对可能的原因进行分类，确定出最可能的故障原因。,遵循数控机床故障诊断与排除的一般原则，充分利用数控系统的自诊断技术，合理、灵活地使用数控机床故障排除的基本方法。,故障排除后，维修人员要按照正确的操作规程试运行机床，以确保故

7、障已被彻底排除，数控机床能正常运行。,任务1.3 数控机床故障诊断及排除的方法,1.3.3 数控机床故障诊断排除的方法 数控机床的故障诊断技术，目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为起动诊断、在线诊断、离线诊断和现代诊断技术。 维修人员在生产实践中常用的数控机床排除故障方法有直观检查法包括询问、目视、触摸、通电；初始化复位法 ；自诊断法 （硬件报警指示和软件报警指示）；功能程序测试法；备件替换法；测量比较法；交叉换位法；参数检查法；原理分析法。在实践中一般采用这九种方法。,任务1.4 数控机床的维护与保养,1.4.1 数控机床的日常维护 1.数控机床日常维护的目的及意义 在企业生产中，

8、数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标，这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切相关。做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。,任务1.4 数控机床的维护与保养,2.数控机床日常维护内容，如表所示：,任务1.4 数控机床的维护与保养,任务1.4 数控机床的维护与保养,任务1.4 数控机床的维护与保养,1.4.2数控机床的三级保养 一级保养就是每天的保养，在班前、班中和班后的维护事项。 二级保养就是每月一次的保养，一般在月底和月初进行。二级保养一般按

9、照数控机床部位划分进行。 三级保养是在每半年或每年进行的保养。,任务1.4 数控机床的维护与保养,1.4.2数控机床的三级保养 数控车床（车削中心）和加工中心的三级保养大同小异，主要保养的对象相似在具体操作有些差异，两者主要保养对象如下所示： 一级保养内容都按班前、班中、班后进行保养。 二级保养前提要完成一级保养的内容，一般按照数控机床部位划分来进行，主要对主轴箱、各坐标进给传动系统、刀塔、尾座、液压系统、气动系统、中心润滑系统、冷却液系统、整机外观进行保养。 三级保养前提要完成二级保养的内容。要求按二级保养内容去做。在二级保养的基础上还要对精度进行保养。,任务1.5 数控机床的安装与调试,1

10、.5.1 数控机床的安装 数控机床正确的安装与调试是预防和减少故障产生的重要因素。而对机床安装的环境也有一定的要求，确定购置某机床制造商的数控机床后，即可根据该制造商提供的机床安装地基图进行施工。要充分考虑机床重量和重心位置、与机床连接的电线电缆管道的铺设、预留地脚螺栓和预埋件的位置。,任务1.5 数控机床的安装与调试,1.5.1 数控机床的安装 第一步，拆箱和检查核对，要仔细检查包装箱外观是否完好东西是否齐全然后按机床说明书中介绍把组成机床的各大部件分别在地基上吊装就位。 第二步，机床连接，首先做好各部件的外表清洁工作，然后把机床各部件组装成整机，部件组装完成后就进行电缆，油管和气管的连接，

11、最后按机床说明书要求给机床润滑油箱。 第三步，进行数控机床的连接与调试。,任务1.5 数控机床的安装与调试,1.5.1 数控机床的安装 数控机床的连接与调试包括： 开箱检查 外部电缆连接 数控系统电源线的连接 数控系统设定的确认 输入电源电压、频率及相序的确认 确认数控系统内直流稳压电源单元5v15v20v等是否对地短路 检查数控柜各输出电压，接通电源之后,首先检查数控柜中各个风扇是否旋转,借此也可确认电源是否已接通。 确认数控系统各种参数的设定 确认数控系统与机床侧的接口,任务1.5 数控机床的安装与调试,通电试车,机床精度和功能的调试,试运行,1.5.2 数控机床的调试,首先观察有无报警故

12、障，然后用手动方式陆续启动各部件，检查安全装置是否起作用等，以及必须检查有无机械零点功能以及每次返回机械零点的位置是否完全一致。,在已经固化的地基上用地脚螺栓和垫铁精调机床主床身的水平,找正水平后移动床身上的各运动部件,观察各坐标全程内机床的水平变化清况,并相应调整机床几何精度使之在允差范围之内。,数控机床安装初调后，要求整机在空载和一定负载条件下经过一段较长时间的自动运行。运行时间一股采用每天运行8小时,连续运行2-3天,这个过程称为安装后的试运行。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.1 数控机床常规项目的验收 1. 机床的外观检查 外观要求一般可按照通用机床有关标准,但数控机床是价格昂贵

13、的高技术设备,对外观的要求就更高，对各级防护霓,油漆质量,机床照明,切屑处理,电线和气、油管走线固定防护等都有较高的要求。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.1 数控机床常规项目的验收 2数控柜的外观检查 外表检查，检查数控柜中各零部件是否有破损、污染，连接电缆捆绑处是否有破损，检查屏蔽层是否有剥落现象。 数控柜内部件紧固情况检查。 1）螺钉紧固检查。有接线端子处的螺钉是否都已拧紧；凡是需要盖罩的接线端子座是否都有盖罩。 2）连接器紧固检查。在数控柜内所有连接器、扁平电缆插座等都有紧固螺钉紧固，以保证它们连接牢固、接触良好。 3）印刷线路板的紧固检查。应检查固定印刷线路板的紧固螺钉是否拧紧还

14、应检查印刷线路板上各个EPROM和ROM片等是否插入到位。 伺服电动机的外表检查，特别是对带有脉冲编码器的伺服电动机的外壳应作认真检查，如发现后端盖处有磕碰现象，应将后盖打开，取出脉冲编码器外壳，检查光码盘是否碎裂。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.2 数控机床的3种精度的验收 1数控机床几何精度的检查 工作台面的平面度 各坐标方向移动的相互垂直度 X坐标方向移动时工作台平面度 Y坐标方向移动时工作台平面度 X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度 主轴的轴向窜动 主轴孔的径向跳动 主轴箱沿 Z 坐标方向移动时主轴轴心线的平行度 主轴回转轴心线对工作台面的垂直度主轴箱在 Z 坐标方向移动

15、的直线度,任务1.6 数控机床的验收,1.6.2 数控机床的3种精度的验收 2定位精度的检查,数控机床的定位精度有其特殊意义,它是表明所测量的机床各运动部件在数控装置控制下运动所能达到的精度，因此,根据实测的定位精度数值,可以判断出这台机床以后自动加工能达到的最好的工件加工精度。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.2 数控机床的3种精度的验收 3切削精度的检查 机床切削精度检查的实质是对机床的几何精度和定位精度在切削和加工条件下的一项综合考核。进行切削精度检查的加工，可以是单项加工或加工一个标准的综合性试件。 例如圆试件测量常遇到的质量问题如下,任务1.6 数控机床的验收,1.6.2 数控机

16、床的3种精度的验收,对于加工中心，主要单项精度如下： 镗孔精度的检查，如图（a）所示。 端面铣刀铣削平面的精度（X-Y平面），如图（b）所示。 镗孔的孔距精度和孔径分散度，如图（c）所示。 直线铣削精度，如图（d）所示。 斜线铣削精度，如图（e）所示。 圆弧铣削精度，如图（f）所示。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.2 数控机床的3种精度的验收 对于卧式铣床附加验收项目 箱体掉头镗孔同心度 水平转台回转90铣四方加工精度的检查 对于特殊的高效机床,还要做单位时间金属切削量的试验等，切削试件材料一般都为一级铸铁,使用硬质合金刀具,按标准的切削用量切削。,任务1.6 数控机床的验收,1.6.3 高级项目的验收 高级项目指数控机床尤其是加工中心的性能及NC功能试验。 主轴系统性能 进给系统性能 自动换刀系统 机床噪声 电气装置 数字控制系统 附属装置 数控系统机能 连续无载荷运转试验,巩固习题,一、填空题 1、数控机床按控制方式分类，可分为：_、_、_ 2、数控机床结构可由_