2023年数控铣床主运动调试与维修.doc

湖南XXXXXXX学院 毕业设计 题目：数控铣床主运动调试与维修 系 别： 航空维修工程系 专 业：机电设备维修与管理 姓 名： 学 号： 10353115 指导老师： 2010年5月12日 随着科学技术的开展和数控技术的广泛应用，在机械制造业中，普通机床逐渐被高精度、高效率、高自动化的数控机床所替代。数控机床的普及使用以及计算机辅助设计和制造技术的迅速开展，大幅度地缩短了产品的制造周期，提高了产品的加工质量，加速了产品的更新换代，提高了产品的市场竞争力，因而数控加工具有广泛的开展前景和显著的经济效益。 数控机床是指装备了数控系统的机床。数控系统是一种控制系统，它能自动阅读输入载体上按规定格式编写的数字化控制信息；能自动译解其中的指令进行计算，并由输出局部向所控制的执行机构发出指令，从而使机床动作以加工零件。数控机床是一种高度机电一体化的产品。从数控机床的控制方式上，决定了其加工方式与普通机床加工方式的不同。数控机床加工的特点是在对零件进行工艺分析后，把编制好的加工程序输入数控系统，由数控系统控制机床自动地完成加工。因此，必须很好的诊断出系统的故障并且正确合理的维修，以充分发挥数控机床的作用和效率。 目录 .......................................................3 第一章：数控机床的故障诊断与维修 1.1数控机床的组成.......................................4 1.2数控机床故障及故障分类...............................7 1.3 数控机床故障诊断与维修根底知识.......................8 1.4数控机床诊断与维修的一般步骤与原那么...................11 第二章：进给伺服系统故障的诊断与维修 2.1进给伺服系统的概述..................................13 2.2常见进给驱动系统介绍................................14 2.3伺服系统结构形式........................................15 2.4进给伺服系统的故障形式及诊断方法........................17 2.5伺服电动机的维护........................................20 2.6进给驱动故障的诊断......................................21 第三章．FANUC数控系统故障分析与处理方法...........................25 3.1系统报警的原因和处理方法.............................26 3.3TH卧式加工中心全〔半〕闭环的修改.... .....................30 3.4 VMC_1000C立式加工中心A轴回零的调整......................30 3.5 FANUC-0i A关于报警履历的显示...........................31 总结....................................................32 参考文献................................................33 第一章 数控机床故障诊断与维修根底 1. 概述 数控机床是现代制造业的根底设备。目前，我国从国外引进了大量的数控系统及数控机床，同时，我国在数控系统的研究和开发上也做了也多年的研究，开发出了具有自主知识产权的数控系统，并与多家机床生产厂进行了配套，形成了一定的数控机床产销规模。随着工业化进程的加快，数控机床在制造领域的作用越来越重要。但是，数控机床是很复杂的设备，即使只是一般的操作使用人员也必须具备一定的专业知识,而对于那些数控机床维护维修人员，那么有相当高的专业技术水平的要求。所以说我们很有必要了解并掌握有关数控机床故障诊断与维修的根底知识。 1.1.1数控机床的组成 图1-1数控机床的组成 l 输入输出设备 输入输出设备主要实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印。这一局部的硬件配置视需要而定，功能简单的机床可能只配有键盘和发光二极管〔LED〕显示器；功能普通的机床那么可能加上纸带阅读机和纸带穿孔机、磁带和磁盘读入器。人机对话编程操作键盘和视频信号显示器〔CRT/LTD〕；功能较高的可能还包括一套自动编程机或计算机辅助设计/计算机辅助制造〔CAD/CAM〕系统。 l 数控装置 数控装置是数控机床的核心。它接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算。逻辑判断和输入输出控制等功能。数控装置通常是指一台专用计算机或者通用计算机与输入输出接口板以及机床控制器〔可编程序控制器〕等所组成的控制装置。机床控制器的主要作用是实现对机床辅助功能M、主轴转速功能S和换刀功能T的控制。数控装置的主要功能有以下几点: a.多坐标控制〔多轴联动〕。 b.插补功能〔如直线、圆弧和其他曲线插补〕。 c.程序输入、编辑和修改功能〔人机对话、手动数据输入、上位机通信输入〕。 d.故障自诊断功能。由于数控系统是一个十分复杂的系统，为使系统故障停机时间减至最少，数控装置中设有各种诊断软件，对系统运动情况进行监视，及时发现故障，并在故障出现后迅速查明故障类型和部位，发出报警，把故障源隔离到最小范围。 e.补偿功能。补偿包括刀具半径补偿、刀具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿等。 f.信息转换功能。主要包括EIA/JSO代码转换、英制/米制转换、坐标转换、绝对侧增量值转换等。 g.多种加工方式的选择。可以实现多种加工方式循环、重复加工，凸凹模加工和镜像加工等。 h.辅助功能。辅助功能也称M功能，用来规定主轴的启停和转向、冷却液的接通和断开。刀具的更换等。 i.显示功能。用CRT或LTD显示程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障源以及图形等。 j.通信和联网功能。 l 伺服系统 伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件〔如主轴驱动、进给驱动〕。它包括伺服控制电路。功率放大电路和伺服电机等。伺服电机常用的是步进电动机。电液马达、直流伺服电动机和交流伺服电动机。一股来说，数控机床的伺服驱动，要求有好的决速响应性能，能灵敏而准确地跟踪由数控装置发出的指令信号。 l 测量反响装置 该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反响给数控装置，构成闭环控制系统。没有测量反响装置的系统称为开环控制系统。 l 机床本体 机床本体是数控机床的主体，用于完成各种切削加工的机械局部，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。机床是被控制对象，其运动的位移和速度以及各种开关量是被控制的。数控机床采用高性能的主轴及进给驱动装置，其机械传动结构得到了简化。 l 辅助装置 为了保证数控机床功能的充分发挥，还有一些配套部件〔如冷却、排屑、防护、润滑、照明、储运等一系装置〕和辅助装置〔编程机和对刀仪等〕。 图1-2典型数控机床的结构 1.1.2数控机床的分类： 数控机床大致上可以分为两大类。一类按伺服系统的控制特点可以分为开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床；另一类按控制系统的特点可以分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。 下面让我们分别以图形和文字为例来逐一介绍一下各个类型的数控机床： 开环控制： 图1-3开环控制数控机床 半闭环控制： 图1-4半闭环控制数控机床 闭环控制： 图1-5闭环控制数控机床 点位控制： 点位控制就是保证单点在空间的位置，而不保证点到点之间的路径轨迹和精度的控制。这种控制主要用于数控冲床、数控钻床、数控点焊设备中；还可以用在数控坐标镗铣床上。 点位直线控制： 直线控制就是不仅要保证点的位置精度，而且要保证点与点之间的走直线精度。在数控镗铣床上使用这种控制方法，可以在一次装夹箱式零件中对其平面和台阶完成铣削，然后再进行钻孔、健孔加工。这样可以大大提高生产率。 轮廓控制： 轮廓控制是对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制。它不仅能保证各点的位置精度，而且还要控制加工过程中各点的位移速度，也就是刀具移动的轨迹。要保证尺寸精度，还要保证形状精度。在运动过程中，同时要向两个坐标轴分配脉冲，使它们走出所要求的形状来，这叫插补运算。它是一种软仿形，而不是靠模仿形。所以大大缩短了生产准备时间，更重要的是这种软仿形的精度要比硬仿形的高很多倍。 1.2数控机床故障及故障分类 定义： 系统故障诊断技术，就是在系统运行中或根本不拆卸的情况下，即可掌握系统现行状态的信息，查明产生故障的部位和原因或预知系统的异常和故障的动向，采取必要的措施和对策的技术，诊断的目的就是要确定故障的原因和部位，以便维修人员或者操作人员尽快地进行故障的修复。 故障分类： 故障 分类 按故障发生的 部位分 按故障的性质 分 按故障发生后 有无报警 按发生故障的 后果分 按故障发生的 原因分 主机 故障 电气局部故障 驱动装置故障 位置检测 装置故障 系统性故障 随机性故障 按故障报警显示故 障 按故障报警显示故障 破坏性故障 非破坏性故障 数控机床 自身故障 数控机床 外部故障 图1-6故障的分类 主机故障： 数控机床的主机是指除电气控制局部外的机床局部，如机械、液压、气动、润滑、冷却等局部。常见的主机故障有自动刀具交换装置〔ATC〕故障、自开工件交换装置〔APC〕故障、液压系统故障、气动管道堵塞、润滑系统供油中断和冷却液渗漏等。 电气局部故障： 电气局部包括强电和弱电两个局部，弱电局部主要由数字控制装置〔CNC〕和可编程序控制器〔PLC〕组成。 常见的故障有硬件故障，如开关元件、接插件、显示器、运行器、存储器等发生的故障；软件故障，如程序出嗜、参数出嗜和运算出嗜等造成的故障。 1.3数控机床故障诊断与维修根底知识概述 数控机床的故障诊断与维修是一项技术含量高、专业性很强的工作，即使那些己经掌握了数控机床使用的技术人员，很多时候对数控机床出现的故障也是束手无策的。所以，在最新制定的数控行业职业技能等级鉴定标准中， 将数控机床故障诊断与维修作为一个相比照拟高的标准，要求数控高级技师必须具备一定的故障诊断与维修能力。 1.3.1数控机床故障诊断与维修根底知识 实现数控机床故障诊断与维修根底知识必须具备的三个条件 了解和