数控机床故障诊断与维修

数控机床

故障诊断与维修浙江广播电视大学业机电系第一章绪论一、数控机床的组成数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。1.数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。

一、数控机床的组成

2.伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。3.检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。4.机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。二、数控机床故障诊断

1.故障的基本概念故障—数控机床全部或部分丧失原有的功能。故障诊断—在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因。提出有效维修对策。二、数控机床故障诊断

2.故障的分类1）从故障的起因分类关联性故障—和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。非关联性故障—和系统本身结构与制造无关的故障。2）从故障发生的状态分类突然故障—发生前无故障征兆，使用不当。渐变故障—发生前有故障征兆，逐渐严重。3）按故障发生的性质分类软件故障—程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。硬件故障—电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。干扰故障—由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。

4）按故障的严重程度分类危险性故障—数控系统发生故障时，机床安全保护系统在需要动作时，因故障失去保护动作，造成人身或设备事故。安全性故障—机床安全保护系统在不需要动作时发生动作，引起机床不能起动。

3.数控系统的可靠性数控机床除了具有高精度、高效率和高技术的要求外，还应该具有高可靠性。衡量的指标有：MTBF—平均无故障时间MTTR—排除故障的修理时间平均有效度A：A=MTBF/（MTBF+MTTR）数控设备使用寿命—故障频率曲线4.数控机床维修的特点1）数控机床是高投入、高精度、高效率的自动化设备；2）一些重要设备处于关键的岗位和工序，因故障停机时，影响产量和质量；3）数控机床在电气控制系统和机械结构比普通机床复杂，故障检测和诊断有一定的难度。四、、数数控控诊诊断断技技术术的的发发展展1.通通讯讯诊诊断断(远远程程、、海海外外诊诊断断））用户户机机床床的的通通讯讯口口通通过过电电话话线线和和维维修修中心心的的专专用用通通讯讯诊诊断断计计算算机机相相连连。。计算算机机发发诊诊断断程程序序用用户户测测试试数数据据计算算机机诊诊断断结结果果和和处处理理方方法法用用户户特点点：：实实用用简简便便；；有一一定定的的局局限限性性四、、数数控控诊诊断断技技术术的的发发展展2.自自修修复复系系统统当诊诊断断软软件件发发现现数数控控机机床床在在运运行行中中某某一模模块块有有故故障障时时，，系系统统在在CRT上上显显示示的的同同时，，自自动动寻寻找找备备用用模模块块并并接接上上。。特点点：：实实用用但但成成本本比比较较高高，，而而且且只只适适合总总线线结结构构的的CNC系系统统。。四、、数数控控诊诊断断技技术术的的发发展展3.人人工工智智能能专专家家故故障障诊诊断断系系统统4.人人工工神神经经元元网网络络(ANN)诊诊断断ANN具具有有联联想想、、容容错错、、记记忆忆、、自自适适应应、、自学学习习和和处处理理复复杂杂多多模模式式故故障障等等特特点点。。这这种方方法法将将被被诊诊断断的的系系统统的的症症状状作作为为网网络络的的输入入，，将将按按一一定定数数学学模模型型所所求求得得的的故故障障原原因作作为为网网络络的的输输出出，，并并且且神神经经网网络络将将经经过过学习习所所得得到到的的知知识识以以分分布布的的方方式式隐隐存存在在网网络上上，，每每个个输输出出神神经经元元对对应应着着一一个个故故障障原原因。五、课程的基基本要求与特特点熟悉数控机床床各组成部分分的工作原理理与结构确立数控机床床故障诊断的的基本思路与与实施诊断的的步骤及注意意事项掌握常用测试试仪器的使用用方法通过理论和实实训环节的教教学，能实施施对数控机床床的故障分析析和诊断。课程涉及内容容广，故障检检测、分析难