数控机床故障诊断及维修绪论

第一章绪论一、数控机床故障诊断与维修的必要性1.数控机床故障诊断与维修是数控机床正常运转的保障，也是数控技术发展和完善的巨大的推动力量。2.一些数控设备处于关键的工作或关键的工序岗位，若在出现故障后不及时的维修并排除故障，就会造成巨大的经济损失，影响产量和质量。3.从我国维修状况和水平及现阶段人才需求来看：（1）维修状况和水平：差距大，人员素质差，缺乏数字测试分析手段，故障诊断与维修的综合判断能力较差。（2）制造业需要大量数控人才。人才现状如下：初、中、高级数控技术人才在企业数控技术岗位中分别占70.13%(蓝领）、25.04%（灰领）和4.83%（金领）。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。提出有效的维修对策。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）。二、数控机床故障诊断非关联性故障—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。二、数控机床故障诊断

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。二、数控机床故障诊断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）平均有效度是指可维修的设备在某一段时间内维持其性能的概率，是一个小于1的正数。数控机床故障的平均修复时间越短，则A就越接近1，那么数控机床的使用性能就越好。二、数控机床故障诊断数控设备使用寿命—故障频率曲线二、数控机床故障诊断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。

数控机床属于技术密集型和知识密集型的设备，对它的维护和诊断，不能仅仅只考虑机或者电，而必须加以综合，全方位的加以考虑。二、数控机床故障诊断例0-1：某数控机床的坐标轴在正、反向进给时产生震动，综合故障因素为：1）导轨副和滚珠丝杠螺母副的配合间隙过大。2）伺服电动机和丝杠的连轴器松动。3）电器参数，如加减速时间设定过小，使伺服系统在换向时产生超调，从而引起机床震动。例0-2：某加工中心通过机床操作面板上的按扭进行人工换刀，当按下按扭后，无换刀动作。1）按扭失灵，使I/O单元无信号输入；2）I/O单元有故障，无信号输出；3）继电器或接触器失灵；4）液压或气动故障，如压力不足或电磁阀故障等；5）行程开关或接近开关失灵，换刀动作失灵；四、语数控困诊断挨技术予的发萍展1.师通讯生诊断剂(远骑程、硬海外庄诊断恒）用户毛机床赖的通带讯口红通过汗电话痒线和风维修中心孔的专赤用通择讯诊地断计延算机厨相连性。计算遇机发详诊断压程序输用户暖测试赌数据计算台机诊确断结逗果和草处理静方法喘用户特点什：实虎用简哭便；有一穿定的肃局限僻性这类暮数控贪系统涨必须督具有业远距项离的霜诊断盾接口蜻及连驱网络早的功能氏。德许国西鞭门子依公司外在CN饶C系统迫中采宴用了矿这种吉诊断功能房诚。四、粮数控楚诊断治技术垦的发掏展2.自修稀复系时统当诊深断软桐件发傻现数芳控机窃床在告运行俘中某一模姓块有穿故障伏时，纹系统战在CR肠T上显悦示的伙同时，授自动肢寻找蜜备用切模块涨并接在上。特点键：实瓣用但当成本构比较详高，这而且财只适合总斩线结蛾构的CN叠C系统魂。美国胁的Ci暑nc柳in柴na酷ti厘M济il丈ac慌ro矛n公司厦生产止的9运50CN万C系统就已煌经采均用了钢这种诞自修干复技叮术。悔机箱锈内安毁装有告一块备用功的CP铸U板。四、稳数控争诊断册技术警的发月展3.族人饮工智抹能（AI悠)专家括故障挖诊断筑系统四、边数控毁诊断始技术造的发役展特点滥：1）灰克服乐人类节数控饼诊断徒专家姻不足翼的矛型盾。2）愿具有踏可视骡化的杰故障但诊断水与维俗修功旷能，冶通过设一问一上答解片决问轰题。壶可充颗分发雀挥人桌的主分观能主动性刊。3）掏故障阴诊断皮专家唱系统款具有状知识朱获取敬、传搅播和亲自学鼠习功能怒，能丘在使么用过学程中概不断垒完善主。目前赶，日附本FA犯NU配C公司羡已经揉将专元家系景统引筹入到CN族C系统变中用搬于故涝障诊烛断。酷取得茅良好山效果经。4.纷人绿工神历经元叛网络写(AN税N)诊断AN捕N具有鲜联想罪、容锐错、剖记忆壶、自胀适应祖、自寸学习沿和处理症复杂湖多模坟式故志障等疑特点作。四、摩数控留诊断捡技术着的发昨展这种筹方法搞将被者诊断畏的系椅统的封症状就作为洒网络枕的输入，烘将按站一定介数学妥模型户所求浑得的阁故障赢原因灰作为网络祖的输陶出，炉并且环神经交网络蛛将经督过学充习所躲得到的知纷识以寻分布浅的方北式隐衔存在胁网络嫩上，衡每个抹输出神经棒元对煎应着恐一个斥故障产原因锅。常用态的算嚼法有冻：误厉差反圆向传贺播算椅法（BP陕）、双向瓶联想页记忆它（BA井M）和模世糊认同识映尺射FC赖M等。特点倘：1）新具有锻较强文的并缴行处遵理能备力。2）引强大粘的非属线性踢映射醒特性掌，易灿于建蛛立复嘱杂的至非线们性系亲统和卵随机谎过程每模型上。3）揪能同永时处钩理定嗽量和习定性世信息迫，提渴高故贤障诊瘦断的相性能在。五、猫课程径的基丈本要抱求与推特点熟悉晃数控表机床掌各组绣成部卷分的它工作锋原理寺与结屿构确立龟数控碍机床盛故障专诊断筒的基港本思垦路与彩实施满诊断的抗步骤笼及注众意事堆项掌握为常用述测试胁仪器描的使穗用方闻法通过骑理论逐和实阶训环松节的涉教学摔，能盯实施题对数史控机床物的故森障分君