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1、數(shù)控機床 維護、保養(yǎng)與維修山東理工大學工程實訓中心李強第一章緒論一、數(shù)控機床的組成數(shù)控機床由數(shù)控裝置、伺服驅動裝置、檢測反饋裝置和機床本體四大部分組成，再加上程序的輸入/輸出設備、可編程控制器、電源等輔助部分。1.數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件和軟件部分組成，接受輸入代碼經緩存、譯碼、運算插補）等轉變成控制指令，實現(xiàn)直接或通過PLC對伺服驅動裝置的控制。2.伺服驅動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，接受數(shù)控裝置的生成的進給信號，經放大驅動主機的執(zhí)行機構，實現(xiàn)機床運動。3.檢測反饋裝置是通
2、過檢測元件將執(zhí)行元件（電機、刀架）或工作臺的速度和位移檢測出來，反饋給數(shù)控裝置構成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。4.機床本體是數(shù)控機床的機械結構件（床身箱體、立柱、導軌、工作臺、主軸和進給機構等。二、數(shù)控機床故障診斷1.故障的基本概念故障--數(shù)控機床全部或部分喪失原有的功能。故障診斷--在數(shù)控機床運行中，根據(jù)設備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以必要檢測手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對策。2.故障的分類1）從故障的起因分類關聯(lián)性故障—和系統(tǒng)的設計、結構
3、或性能等缺陷有關而造成（分固有性和隨機性）。非關聯(lián)性故障—和系統(tǒng)本身結構與制造無關的故障。2）從故障發(fā)生的狀態(tài)分類突然故障—發(fā)生前無故障征兆，使用不當。漸變故障—發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴重。3）按故障發(fā)生的性質分類軟件故障—程序編制錯誤、參數(shù)設置不正確、機床操作失誤等引起。硬件故障—電子元器件、潤滑系統(tǒng)、限位機構、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損壞造成。干擾故障—由于系統(tǒng)工藝、線路設計、電源地線配置不當?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產生。數(shù)控設備使用壽命—故障頻率曲線三、數(shù)控診斷技術的發(fā)展1.通訊診斷(遠
4、程、海外診斷）用戶機床的通訊口通過電話線和維修中心的專用通訊診斷計算機相連計算機發(fā)診斷程序用戶測試數(shù)據(jù)計算機診斷結果和處理方法用戶特點：實用簡便；有一定的局限性2.自修復系統(tǒng)當診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床在運行中某一模塊有故障時，系統(tǒng)在CRT上顯示的同時，自動尋找備用模塊并接上。特點：實用但成本比較高，而且只適合總線結構的CNC系統(tǒng)。3.人工智能專家故障診斷系統(tǒng)4.人工神經元網絡(ANN)診斷ANN具有聯(lián)想、容錯、記憶、自適應、自學習和處理復雜多模式故障等特點。這種方法將被診斷的系統(tǒng)的癥狀作為網絡的輸入
5、，將按一定數(shù)學模型所求得的故障原因作為網絡的輸出，并且神經網絡將經過學習所得到的知識以分布的方式隱存在網絡上，每個輸出神經元對應著一個故障原因。第二章數(shù)控機床維護及故障診斷第一節(jié)數(shù)控機床的驗收與精度檢測第二節(jié)數(shù)控機床的維護第三節(jié)數(shù)控機床的故障處理第四節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法第五節(jié)電源的維護與保養(yǎng)第六節(jié)數(shù)控機床的抗干擾第一節(jié)數(shù)控機床的驗收與精度檢測一、數(shù)控機床的驗收1.機床性能檢驗主軸性能手動操作—高、中、低三擋轉速連續(xù)進行五次正、反轉的起動、停止，檢驗其動作的靈活性和可靠性。觀察功率、轉速、主軸
6、的準停及機床的振動情況。進給性能通過回原點、手動操作和手動數(shù)據(jù)輸入方式操作，檢驗正、反向的低、中、高速的進給運動的起動、停止、點動等動作的平穩(wěn)性和可靠性。并檢查回原點的準確性和可靠性，軟、硬限位是否確實可靠。自動換刀性能通過手動和M06指令自動運行，檢驗換刀的可靠性、靈活性和平穩(wěn)性并測定換刀時間是否符合要求。機床噪聲主軸箱、冷卻風扇、液壓油泵等噪聲小于85分貝。二）、數(shù)控功能指令功能—指令的功能實現(xiàn)及準確性操作功能—檢驗回原點、執(zhí)行程序、進給倍率、急停等功能的準確性CRT顯示功能—檢驗位置、程序
7、、各種菜單顯示功能三）、連續(xù)空載運行進行8—16小時的空載自動連續(xù)運行四）、驗收檢查項目數(shù)控系統(tǒng)外觀檢查（各部分破損、碰傷）控制柜元器件的緊固檢查（接插件、接線端子、元器件的固定）輸入電源電壓、相序的確認檢查直流輸出電壓（24V、5V）確認數(shù)控系統(tǒng)與機床側的接口確認數(shù)控系統(tǒng)各參數(shù)的設定（最佳性能）做好參數(shù)備份二、精度檢驗1.幾何精度檢驗（靜態(tài)精度檢驗）是綜合反映機床關鍵零部件經組裝后的綜合幾何形狀誤差。有各坐標軸的相互垂直度、臺面的平行度、主軸的軸向和徑向跳動等檢驗項目。2.定位精度檢驗是測量機
8、床各坐標軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達到的位置精度。有直線運動定位精度、直線運動重復定位精度、直線運動的原點復歸精度、直線運動失動量、回轉工作臺的定位精度、回轉工作臺的重復分度精度、數(shù)控回轉工作臺的失動量、回轉工作臺的原點復歸精度等。3.切削精度檢驗（對數(shù)控車床）外圓車削（直徑、圓度）端面車削（平面度）螺紋車削（螺距積累誤差）平面銑削、圓周銑削、曲面銑削等第二節(jié)數(shù)控機床的維護一、設備保養(yǎng)檢查點檢—按有關維護文件的規(guī)定，對數(shù)控機床進行定點、定時的檢查和維護點檢要求和內容：專職點檢—重點設備、部位（設備部
