毕业论文——“望、闻、问、切”在数控机床机械故障诊断中的应用
5页1、“望、闻、问、切”在数控机床机械故障诊断中的应用摘 要 数控机床的推广应用促进了制造业的发展,数控机床的原理复杂,结构精密,机械故障时常发生,进行应诊故障诊断是排除故障的关键。基于对实用诊断技术“望、闻、问、切”的原理分析,提出了诊断的内容与诊断的技巧,通过实例说明实用诊断技术在故障诊断中的应用,与借助于先进仪器设备等的现代诊断技术相比较,实用诊断技术“望、闻、问、切”的方法具有操作简单、通用性强、快捷高效等特点,在数控机床故障诊断中得到了广泛的应用。关键词: 望闻问切; 数控机床; 故障诊断0 引言数控机床是先进制造技术的重要装备,一台数控机床在工作过程中,因为机械磨损、干扰、操作失误或温度变化等都可导致机械零部件发生故障,在“带病”情形下工作会导致不良后果发生。在使用机床时,必须时刻对其运行状态作出判断,发现异常时立即停止并进行检修,提高数控机床运行的可靠性。数控机床机械故障诊断主要包括对运行状态的识别、监视和预测三个方面的内容,通过对数控机床机械零部件的某些特征参数如振动、噪声及温度等进行测定,将测定值与正常值进行比较,诊断其是否有故障存在。对数控机床机械故障的诊断,既可利用先进
2、的仪器设备检测,也可通过维修人员的感官对机床进行“望、闻、问、切”来实现,由于“望、闻、问、切”这种诊断技术具有方便、快捷、实用等特点,得到广泛应用。1 望“望”就是对数控机床的机械零部件进行全面的观察,根据状态的变化来判断可能存在的故障,主要从以下六个方面进行“望”诊。1 1 望“状态”重点是观察主传动系统中的机械零部件工作状态是否异常,如带传动的线速度是否变慢,主传动齿轮是否有跳动或摆动,传动轴是否有晃动,甚至弯曲等现象。对于数控机床中其它运动装置均可通过观察其运行状态来确定是否存在故障。1 2 望“颜色”数控机床的机械运动通常都伴随着摩擦。如果机床转动部位运转不正常如主轴和轴承运行异常,摩擦就会加大,发热就会变得严重,使温升增大,长时间高温会使机床表面颜色发生一定的变化,高温下油箱里机油颜色会逐渐变深,通过观察机床中一些组件的颜色变化,诊断可能存在的故障。1 3 望“伤痕”机床在工作过程中,如果因操作不当使零部件发生碰撞造成一定的损伤时,对于产生的伤痕如微小裂纹等,应及时做上“记号”,每隔一定的时间观察和比较其前后变化情况,分析发展趋势,进行故障预报与诊断。1 4 望“工件”观察
3、和分析工件质量来诊断机床的故障,如车削后的工件表面粗糙度Ra 数值大,主要原因是主轴轴承间隙过大,或是刀架、溜板箱等压板楔铁存在松动,或是滚珠丝杠预紧出现松动等; 如工件表面出现波纹,则看波纹数是否与机床主轴传动齿轮的齿数相等,如果相等则说明主轴齿轮啮合不良,如果不等可能是主轴轴承损坏或大小拖板松动等原因造成。1 5 望“变形”机床零部件出现变形,必然影响加工精度,严重的必须进行维修与更换。对于机床零部件变形故障诊断主要是观察机床的传动轴、滚珠丝杠是否存在变形,齿轮的端面和直径大的带轮是否有跳动。1 6 望“油箱”机油主要起到润滑作用,如果变质会引起润滑不良,使零件磨损加重,缩短机床使用寿命,降低工件加工质量,通过观察油箱内机油是否变质也是故障诊断的一项重要内容。2 闻“闻”就是听声音,通过数控机床运转的声响对故障进行诊断。机床在正常运行中发出的声音是均匀和有节奏的,并保持相对的稳定性,声音过大或杂乱如出现金属敲击声或较大摩擦声等异响时,则表明机床运转的声音不正常,引起异响的原因可能是数控机床内部存在不平衡、变形、断裂、松动或碰撞等现象。异响是机床可能发生更大事故性损伤的征兆,因此对机
4、床异响的诊断是极其重要的。要想“闻”出故障,熟悉数控机床机械部件在运转时的正常声响是关键。数控机床工作时机械部件会发出一定的声响,如链轮和齿条传动副通常发出均匀的“唧唧”声,做直线往复运动的机械部件,会发出周期性的“咯噔”声,低速下运转的齿轮副及正常运转的轴承几乎没有声响,等等。对于数控机床的操作者经过日积月累,自然会掌握机械部件运转的正常声响,如果出现异响,通过比较就能很容易辨别出来。诊断数控机床异响,还应依据机床的状况。新机床在运转过程中一般无异响,一旦出现异响时,便会清晰地显现出来,便于诊断,对于旧机床而言,由于机床状况变差,各运动部件之间的间隙增大,自然会出现各种异响,此时就必须判断哪些是正常的,哪些是必须进行排除的应诊异响。由于机床是由许多零部件组成的一个整体,其中一个零件产生异响,就会传给其他零件,零件结构、材料、振动频率不同而声响也不同,异响与其它现象还存在相关性,如轴上的轴承发生故障,运转时就会发出 “隆隆”的声响,同时伴随着发热现象,用手触摸,就可确诊。在实践中掌握各种正常声响与异响规律,并做到认真分析与对比,即可“闻”出应诊异响及部位。3 问“问”就是问询数控机床故
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