数控铣床的诊断与维护.doc

XXXXXXXX学院毕业论文（设计）题 目：数 控 铣 床 的 诊 断 与 维 护姓 名： 系 别： 机 电 工 程 系 专 业： 机 电 技 术 年 级： 2009 级 指导教师： 年 月 日毕业论文（设计）成绩评定表学生姓名学生所在系机电工程系专业班级机电技术毕业论文（设计）课题名称数 控 铣 床 的 诊 断 与 维 护指导教师评语（应包括选题是否恰当、是否理论联系实际、论点是否正确、论证是否充分、语言是否通顺、结构是否合理、行文是否规范）：成 绩：指导教师签名： 年 月 日系学术委员会意见（同意给优、良、及格、不及格等次） 系主任签名： 年 月 日目 录摘要 3前言 4第一章 现代数控铣床系统维修排故基础 5第一节 数控铣床基础 6第二节 维修工作人员的基本条件 6第三节 在维修手段方面应具备的条件及准备 6第二章 数控铣床开机调试 7第一节 机床总电压的接通 7第二节 MDI试验 7第三章 现场诊断与维修 8第一节 数控铣床系统的故障诊断 8第二节 数控铣床系统的常见故障分析 11第三节 故障排除方法 14第四节 电气故障的排除 15第五节 维修中应注意的事项 19第四章 维修调试后的技术处理 20第一节 在现场维修结束后，应认真填写维修记录 20第二节 总结提高工作能力的方法 21结论 22参考文献 23致谢 24摘要简要的介绍了当今数控铣床技术及数控铣床设备的发展趋势以及在我国的发展现状，指出并讨论了数控铣床技术基础、诊断与维修的重要性和我国数控铣床维修技术及维修人员的不足，并对维修人员的素质及技术条件提出了更高层次的要求。

在此基础上讨论数控铣床设备的结构、特点、功能及开机调试等数控铣床基础，对于数控铣床设备在生产中容易出现的故障进行举例分析，并讨论了多种诊断方法，针对设备的各类故障提出了相应的排除及解决方法，最后提出对数控设备维修排故时应注意的事项及对维修调试后相应的技术处理和要求关键词：数控铣床、诊断、维修方法前言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数控铣床具有适应性强、精度高、质量稳定、生产率高、能完成复杂型面的加工、减轻劳动强度、改善劳动条件、利于生产管理等特点铣床设备已在我国生产、大量引进和推广应用，它给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上与传统方式发生了飞跃的变化数控铣床维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控铣床技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用数控铣床设备要求在实时控制的每一时刻都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铣床系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了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还处于中低等水平，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造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等因此我们要加大对维修人员素质及技术知识的培养，以求提高维修人员各方面的素质及技能的增加第一章 现代数控铣床系统维修排故基础目前世界上的数控铣床系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求对于T系统和M系统，同样也有很大的区别，前者适用于回转体零件加工，后者适合于异形非回转体的零件加工对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋例如，美国Dynapath系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而日本FANUC系统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高然而无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的 第一节 数控铣床基础控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。

这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控铣床系统一般数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成；主轴箱：包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响进给伺服系统：由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动控制系统：数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工辅助装置：如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置机床基础件：通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架数控铣床系统的主要功能是：点控制功能，连续轮廓控制功能，刀具半径补偿功能，刀具长度补偿功能，比例及镜像加工功能，旋转功能，子程序调用功能，宏程序功能等 第二节 维修工作人员的基本条件维修工作开展得快速性、优质性关键取决于人员的素质条件维修工作人员必须具备以下要求：1) 高度的责任心与良好的职业道德；2) 知识面广，掌握计算机技术、自动控制与电机拖动、模拟与数字电路基础、机械加工工艺方面及检测技术的基础知识与一定的外语水平；3) 经过良好的技术培训，掌握有关数控、驱动及PLC的工作原理，懂得CNC编程和编程语言；4) 熟悉机床结构，具有实验技能和较强的动手操作能力；5) 掌握各种常用（尤其是现场）的测试仪器、仪表和各种工具。

第三节 在维修手段方面应具备的条件及准备条件：1)、准备好常用备品、配件；2)、必要的维修工具、仪器、仪表、接线、微机最好有小型编程系统或编程器，用以支援设备调试；3)、随时可以得到微电子元器件的实际支援或供应；4)、完整资料、手册、线路图、维修说明书（包括CNC操作说明书）以及接口、调整与诊断、驱动说明书，PLC说明书（包括PLC用户程序单），元器件表格等准备：接到用户的直接要求后，应尽可能直接与用户联系，以便尽快地获取现场信息、现场情况及故障信息如数控机床的进给与主轴驱动型号、报警指示或故障现象、用户现场有无备件等据此预先分析可能出现的故障原因与部位，而后在出发到现场之前，准备好有关的技术资料与维修服务工具、仪器备件等，做到有备而去第二章 数控铣床开机调试　　 数控铣床是一种技术含量很高的机电仪一体化的机床，用户买到一台数控铣床后，是否正确的安全地开机，调试是很关键的一步这一步的正确与否在很大程序上决定了这台数控机床能否发挥正常的经济效率以及它本身的使用寿命，这对数控机床的生产厂和用户厂都是事关重大的课题数控机床开机，调试应按下列的步骤进行第一节 机床总电压的接通1) 接通机床总电源，检查CNC电箱，主轴电机冷却风扇，机床电器箱冷却风扇的转向是否正确，润滑，液压等处的油标志指示以及机床照明灯是否正常，各熔断器有无损坏，如有异常应立即停电检修，无异常可以继续进行。

　　测量强电各部分的电压特别是供CNC及伺服单元用的电源变压器的初次级电压，并作好记录2) 观察有无漏油，特别是供转塔转位、卡紧，主轴换档的以及卡盘卡紧等处的液压缸和电磁阀如有漏油应立即停电修理或更换第二节 MDI试验（1） 测量主轴实际转速　将机床锁住开关放在接通位置，用手动数据输入指令，进行主轴任意变档，变速试验，测量主轴实际转速，并观察主轴速度显示值，调整其误差应限定在5％之内2） 进行转塔或刀座的选刀试验　其目的是检查刀座或正、反转和定位精度的正确性3） 功能试验　根据定货的情况不同，功能也不同，可根据具体情况对各个功能进行试验为防止意外情况发生，最好先将机床锁住进行试验，然后再放开机床进行试验4） EDIT功能试验　将状态选择开关置于EDIT位置，自行编制一简单程序，尽可能多地包括各种功能指令和辅助功能指令，移动尺寸以机床最大行程为限，同时进行程序的增加，删除和修改5） 自动状态试验　将机床锁住，用编制的程序进行空运转试验，验证程序的正确性，然后放开机床，分别将进给倍率开关，快速超调开关，主轴速度超调开关进行多种变化，使机床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行，后将各超调开关置于100％处，使机床充分运行，观察整机的工作情况是否正常。

　　至此，一台数控机床才算开机调试完毕第三章 现场诊断与维修　　现场维修是对数控铣床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相应的正常备件更换，使机床恢复正常运行这过程的关键是诊断，即对系统或外围线路进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置从整机定位到插线板，在某些场合下甚至定位到元器件这是整个维修工作的主要部分第一节 数控铣床系统的故障诊断（1） 初步判别　通常在资料较全时，可通过资料分析判断故障所在，或采取接口信号法根据故障现象判别可能发生故障的部位，而后再按照故障与这一部位的具体特点，逐个部位检查，初步判别在实际应用中，可能用一种方法即可查到故障并排除，有时需要多种方法并用对各种判别故障点的方法的掌握程度主要取决于对故障设备原理与结构掌握的深度2） 报警处理　1) 系统报警的处理：数控系统发生故障时，一般在显示屏或操作面板上给出故障信号和相应的信息通常系统的操作手册或调整手册中都有详细的报警号，报警内容和处理方法由于系统的报警设置单一、齐全、严密、明确、维修人员可根据每一警报后面给出的信息与处理办法自行处理2) 机床报警和操作信息的处理：机床制造厂根据机床的电气特点，应用PLC程序，将一些能反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志，通过显示器给出，并可通过特定键，看到更详尽的报警说明。

这类报警可以根据机床厂提供的排除故障手册进行处理，也可以利用操作面板或编程器根据电路图和PLC程序，查出相应的信号状态，按逻辑关系找出故障点进行处理3） 无报警或无法报警的故障处理　当系统的PLC无法运行，系统已停机或系统没有报警但工作不正常时，需要根据故障发生前后的系统状态信息，运用已掌握的理论基础，进行分析，做出正确的判断下面阐述这种故障诊断和排除办法故障诊断方法1) 常规检查法　　目测　目测故障板，仔细检查有无保险丝烧断，元器件烧焦，烟熏，开裂现象，有无异物断路现象以此可判断板内有无过流，过压，短路等问题　　手摸　用手摸并轻摇元器件，尤其是阻容，半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚，虚焊等问题　　通电　首先用万用表检查各种电源之间有无断路，如。