数控机床的使用、故障诊断与维护

1目录一、摘要二、英文摘要三、正文1、数控机床的使用1.1了解所使用数控机床的结构和工艺范围1.2确定加工的典型工件1.3确定机床的规格和加工精度1.4考虑选择合适的主轴电机功率并注意机床的刚性1.5考虑数控系统与所需机床相匹配1.6制定配套的操作规程，并严格遵守2、数控机床一般的故障诊断分析2.1检查2.2系统自诊断2.3功能程序测试法2.4接口信号检查2.5诊断备件替换法3、数控机床的维修3.1按数控机床发生的故障性质分类（1）系统性故障（2）随机故障3.2按故障类型分类（1）机械故障（2）电气故障3.3按数控机床发生的故障后有无报警显示分类（1）有报警显示故障（2）无报警显示的故障3.4按故障发生部位分类（1）数控装置部分的故障（2）PLC部分的故障（3）伺服系统故障（4）机床主体部分的故障3.5按故障发生的破坏程度分类2（1）破坏性故障（2）非破坏性故障4、数控机床的保养4.1要提高操作人员的综合素质4.2要为数控机床创造一个良好的使用环境4.3建立规范的管理体制，制定严格的规章制度5、做好数控机床的日常维护6、与专业相关英文资料7、翻译8、致谢3摘要近年来，随着数控加工技术的迅猛发展，数控机床在机械制造企业得到了广泛的使用，其选择、使用与维护工作也就显得越来越重要。数控机床是在机械自动化生产中一种装置。现代生产过程中被广泛的应用到自动生产线中。本文简要介绍了数控机床的基本使用方法、一些常见的故障判断及其正确的维修方法、日常保养的相关注意事项以避免防止盲目保养对机床造成破坏，引出一系列措施、方法，详细讲解了上述相关内容，更深一层地了解它和使用它，也才能真正发挥数控机床在现代机械制造企业中的作用，就这些问题提出了一些自己的观点。关键词：数控机床，使用维护，保养方法4Abstract（英文摘要）Abstract:Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofCNCmachiningtechnology,CNCmachinetoolmanufacturersinthemachineryhasbeenwidelyused,theirselection,useandmaintenancealsobecomeincreasinglyimportant.CNCmachinetoolisadeviceintheautomatedproductionmachinery.Modernproductionprocesseshavebeenwidelyappliedtoautomaticproductionline.ThispaperintroducesthebasicuseofNCmachinetools,somecommonfailuresandcorrectrepairmethodtojudgethedailymaintenanceofthepointsofattentioninordertoavoidpreventblindmaintenanceonmachinetooldamage,leadstoaseriesofmeasuresmethod,explainedindetailaboverelevantcontent,adeeperunderstandingofitanduseit,andcanreallyplayaCNCmachineinmodernmachinerymanufacturingenterprisesintheroleofsomeoftheseissuestheirviews.Keywords:CNCmachinetools,Maintenance,Maintenance5数控机床的使用、故障诊断与维护数控加工技术是否广泛应用和是否拥有大量的数控机床，则是现代机械制造企业的制造能力和水平的重要标志之一。近年来，随着数控加工技术的迅猛发展，数控机床在各个机械制造企业得到了广泛的使用，这给企业的生产加工带来了良好的经济效益。然而，要真正发挥数控机床在现代机械制造企业中的作用，要保持数控机床持续、稳定的加工性能，则其使用与维护是不可忽视的，是非常重要的工作。这往往又是许多企业较薄弱的环节。为此，我们应当在数控机床的使用与维护方面做好以下几方面的工作，1数控机床的使用怎样才能做到正确、合理地使用数控机床？我想我们应做好以下几方面：图1-11要了解所使用数控机床的结构和工艺范围要用好数控机床则首先要了解它的结构和工艺范围。由于数控机床是集电子技术、计算机技术、信息检测技术、自动控制技术、精密机械制造技术等于一体的、高效的机械加工设备。所以，数控机床主要适用于单件、中小批量生产，尤6其适用于形状比较复杂、精度要求较高的零件的加工，以及产品更新频繁、生产周期要求短的零件加工。2确定所要加工的典型工件数控机床并不是万能机床，在了解了它的结构和工艺范围后，需要具体确定所要加工的典型工件。在确定典型工件时，一方面要依据所加工产品的所有零件的结构和形状特征；另一方面则需要依据现有数控机床的结构和技术性能参数，最终确定哪些零件的哪些工序需要数控机床来完成，并将零件归类成组。一般来讲，加工内外回转体工件表面和自由曲线形成的回转体表面，可以选择数控车床来完成；加工箱体类零件可选用卧室加工中心或者数控镗铣床；加工板类零件可选用立式加工中心或者数控铣床。3确定机床的规格和加工精度数控机床的规格应根据所确定的典型工件的总体尺寸进行选择。一般情况下，工件的轮廓尺寸应在机床的加工空间范围之内。机床的精度等级则应根据典型加工零件重要表面的精度和表面粗糙度等要求来确定。图1-24考虑选择合适的主轴电机功率并注意机床的刚性使用数控机床时，除了考虑机床的规格和精度外，还要考虑选择合适的主轴电机功率和刚性问题。主轴电机功率反映了数控机床的切削能力和效率；机床在切削时的刚性也是反映机床的切削能力和效率的重要因素。7图1-35考虑数控系统与所需机床相匹配数控系统是数控机床的核心，数控系统应与所需机床相匹配，根据数控机床的类型、设计指标、性能选择数控系统。数控系统的种类不要太多，这是因为：（1）需要更多的维修配件，增加库存资金；（2）增加维修人员和技术人员的复杂度。选择数控机床附件时应全面配置，长远综合考虑，切勿因小失大。6制定配套的操作规程，并严格遵守正确的操作规程既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施，所以，必须制定并严格遵守操作规程，以确保机床的安全正常运行。数控机床的通用操作规程归纳如下：（1）实行定人、定机、定岗的“三定”制度，凭操作证上岗。多人操作大型数控设备时，则须配备主操作工专门负责组织指挥。（2）操作前，操作者首先要熟悉所使用设备的主要技术性能、结构、保养内容和完好标准；并且检查设备是否完好，加好润滑油，按照规定时间开动机床低速空运转。（3）工作中要精力集中，正确操作，并注意观察加工过程；如果有异常现象或者8发生故障，则要及时停车，要注意保留现场，待维修人员来后如实说明故障前后的情况，并参与共同分析问题，尽早排除故障。（4）工作后做好设备的保养和整理好工作现场。文明生产，注意环保。不同的数控机床其具体的操作规程也不相同。2.数控机床一般的故障诊断分析1检查在设备无法正常工作的情况下，首先要判断故障出现的具体位置和产生的原因，我们可以目测故障板，仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围，判断故障产生的原因。2系统自诊断数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的，兴起了新的接口诊断技术，JTAG边界扫描，该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力，进一步完善了系统的自我诊断能力。3功能程序测试法功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法，编制成一个功能测试程序，送人数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。4接口信号检查通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号，并与接口手册正确信号相对比，也可以查出相应的故障点。5诊断备件替换法随着技术的发展，电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂，按常规方法，很难把故障定位到一个很小的区域，而一旦系统发生故障，为了缩短停机时间，在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查，对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作，尽最大可能缩短故障停机时间。上述诊断方法，在实际应用时并无严格的界限，可能用一种方法就能排除故障，也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键，或维修或替换尽快的恢复生产。93数控机床的维修1、按数控机床发生的故障性质分类（1）系统性故障这类故障是指只要满足一定的条件，机床或者数控系统就必然出现的故障。例如电网电压过高或者过低，系统就会产生电压过高报警或者过低报警；切削量过大时，就会产生过载报警等。例如一台采用SINUMERIK810系统的数控机床在加工过程中，系统有时自动断电关机，重新启动后，还可以正常工作。根据系统工作原理和故障现象怀疑故障原因是系统供电电压波动，测量系统电源模块上的24V输人电源，发现为22.3V左右，当机床加工时，这个电压还向下波动，特别是切削量大时，电压下降就大，有时接近21V，这时系统自动断电关机，为了解决这个问题，更换容量大的24V电源变压器将这个故障彻底消除。（2）随机故障这类故障是指在同样条件下，只偶尔出现一次或者二次的故障。要想人为地再现同样的故障则是不容易的，有时很长时间也很难再遇到一次。这类故障的分析和诊断是比较困难的。一般情况下，这类故障往往与机械结构的松动、错位，数控系统中部分元件工作特性的漂移、机床电气元件可靠性下降有关。例如一台数控沟槽磨床，在加工过程中偶尔出现问题，磨沟槽的位置发生变化，造成废品。分析这台机床的工作原理，在磨削加工时首先测量臂向下摆动到工件的卡紧位置，然后工件开始移动，当工件的基准端面接触到测量头时，数控装置记录下此时的位置数据，然后测量臂抬起，加工程序继续运行。数控装置根据端面的位置数据，在距端面一定距离的位置磨削沟槽，所以沟槽位置不准与测量的准确与否有非常大的关系。因为不经常发生，所以很难观察到故障现象。因此根据机床工作原理，对测量头进行检查并没有发现问题；对测量臂的转动检查时发现旋转轴有些紧，可能测量臂有时没有精确到位，使测量产生误差。将旋转轴拆开检查发现已严重磨损，制作新备件，更换上后再也没有发生这个故障。2、按故障类型分类按照机床故障的类型区分，故障可分为机械故障和电气故障。（1）机械故障这类故障主要发生在机床主机部分，还可以分为机械部件故障、液压系统故障、气动系统故障和润滑系统故障等。例如一台采用SINUMERIK810系统的数控淬火机床开机回参考点、走X轴时，出现报警1680“SERVOENABLETRAV．AXISX，手动走X轴也出现这个报警，检查伺服装置，发现有过载报警指示。根据西门子说明书产生这个故障的原因可能是机械负载过大、伺服控制电源出现问题、伺服电动机出现故障等。本着先机械后电气的原则，首先检测X轴滑台，手动盘动X轴滑台，发现非常沉，盘不动，说明机械部分出现了问题。将X轴滚珠丝杠拆下检查，发现滚珠丝杠已锈10蚀，原来是滑台密封不好，淬火液进人滚珠丝杠，造成滚珠丝杠的锈蚀，更换新的滚珠丝杠，故障消除。（2）电气故障电气故障是指电气控制系统出现的故障，主要包括数控装置、PLC控制器、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关的故障等。这部分的故障是数控机床的常见故障，应该引起足够的重视。3、按数控机床发生的故障后有无