【正文】 畢業(yè)論文題 目：數(shù)控機床故障診斷和日常維護系 部：機電工程系專 業(yè)：數(shù)控技術班 級：08數(shù)控（2）班學 生：鄒麗娜學 號：08313240指導教師：劉小秋老師 職稱：2011年3月20日江西理工大學南昌校區(qū)畢業(yè)設計（論文）任務書機電工程系部數(shù)控專業(yè)2008級（2011屆）2班鄒麗娜學生題 目：數(shù)控機床故障診斷和日常維護專題題目：原始依據(jù)：工作基礎:科學技術的發(fā)展，對機械產(chǎn)品提出了高精度、高復雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，如何更好的使用數(shù)控機床是一個很重要的問題，其維護更是不容忽視。本課題主要論述數(shù)控機床在日常使用中出現(xiàn)的故障及其維護，從各個方面對其分析和總結，對相關的研究有借鑒意義。研究條件：數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)。應用環(huán)境：數(shù)控車床，數(shù)控銑床，加工中心。工作目的：通過對數(shù)控機床的故障診斷和日常維護進行研究，提高機床的使用壽命和效率，提高產(chǎn)品的加工質量。并使我們對數(shù)控機床有更深的了解。主要內容和要求：此論文的主要研究內容是：一、數(shù)控機床故障診斷在故障診斷時應掌握以下原則：(一)先外部后內部?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機床是集械、液壓、電氣為一體的機床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封，拆卸，否則會擴大故障，使機床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關、液壓元件、氣動元件，電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。(二)先機械后電氣。一般來說，機械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先注意排除機械性的故障。(三)先靜態(tài)后動態(tài)。先在機床斷電的靜止狀態(tài)，通過了解、觀察、測試、分析，確認通電后不會造成故障擴大、發(fā)生事故后，方可給機床通電。在運行狀態(tài)下，進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。(四)先簡單后復雜。當出現(xiàn)多種故障互相交織，一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。二、數(shù)控機床的故障診斷技術目前所使用的各種CNc系統(tǒng)的診斷技術大致可分為以下幾類：(一)起動診斷。起動診斷是指cNc系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內容為系統(tǒng)巾最關鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如cPu、存儲器、I／o等單元模塊，以及尬I／cRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進入正常運行的準備狀態(tài)。否則，將在cRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束，系統(tǒng)無法投入運行。(二)在線診斷。在線診斷是指通過cNc系統(tǒng)的內裝程序，在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時對cNc系統(tǒng)本身及cNc裝置相連的各個伺服單元，伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進制的o，1來顯示其狀態(tài)。對止邏輯來說，o表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內部狀態(tài)顯示，如利用I／o接口狀態(tài)顯示，再結合PLc梯形圖和強電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。(三)離線診斷。離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或專業(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機(或脫機)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。(四)現(xiàn)代診斷技術。隨著電信技術的發(fā)展，Ic和微機性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。三、數(shù)控機床的維護維護的主要部位及方法：(一)嚴格遵守操作規(guī)程。數(shù)控機床的編程、操作和維修人員，必須經(jīng)過專門的技術培訓，熟悉所用機床的機械、數(shù)控系統(tǒng)、強電設備、液壓、氣動部分的有關知識以及機床的使用環(huán)境、加工條件等。能按機床和數(shù)控系統(tǒng)使用說明書的要求正確、合理地使用，應盡量避免因操作不當引起的故障。通常，數(shù)控機床的故障相當一部分是由于操作、編程人員對機床的掌握程度太低而造成的，同時設備管理人員應編制出完善合理的操作規(guī)程，要求操作人員嚴格按照操作規(guī)程的要求進行正常維護工作，作好交接班記錄，填寫好點檢卡。(二)防止數(shù)控系統(tǒng)和驅動單元過熱。由于數(shù)控機床結構復雜、精度高，因此對溫度控制較嚴，一般數(shù)控機床都要求環(huán)境溫度為20℃左右，同時機床本身也有較好的散熱通風系統(tǒng)，在保證環(huán)境溫度的同時，也應保證機床散熱系統(tǒng)的正常工作。要定期檢查電氣柜各冷卻風扇的工作狀態(tài)，應根據(jù)車間環(huán)境狀況每半年或一季度檢查清掃一次。數(shù)控及驅動裝置過熱往往會引起許多故障，如控制系統(tǒng)失常，工作不穩(wěn)定，嚴重的還能造成模塊燒壞。(三)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓。通常數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓波動范圍在85％一1lo篇，如果超出此范圍，輕則數(shù)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，重則造成重要的電子元器件損壞。因此要經(jīng)常注意電網(wǎng)電壓的波動，對于電網(wǎng)質量比較惡劣的地區(qū)，應及時配置合適的穩(wěn)壓電源，可降低故障。(四)機床要求有艮好的接地?，F(xiàn)在有很多企業(yè)仍在使用三相四線制，機床零地共接。這樣往往會給機床帶來諸多隱患。有些數(shù)控系統(tǒng)對地線要求很嚴格。如德國DMu公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動加工中心，由于沒有使用單獨接地線，多次造成機床誤動作甚至燒毀了一套驅動系統(tǒng)。因此，為了增強數(shù)控系統(tǒng)的抗干擾能力最好使用單獨的接地線。(五)機床潤滑部位的定期檢查。為了保證機械部件的正常傳動，一定要按照機床使用說明書上規(guī)定的內容對各潤滑部位定期檢查，定期潤滑。(六)定期清洗液壓系統(tǒng)中的過濾器。過濾器如果堵塞，往往會引起故障。如液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器，流量傳感器信號不正常，導致機床報警。有些油缸帶動的執(zhí)行機構動作緩慢，導致超時報警或執(zhí)行機構動作不到位等情況。(七)定期檢查氣源情況。數(shù)控設備基本上都要使用壓縮空氣，用來清潔光柵尺、吹掃主軸及刀具，油霧潤滑以及用氣缸帶動一些機械部件傳動等。要求氣源達到一定的壓力并且要經(jīng)過干燥和過濾。主要指標和具體要求：①:查閱課題相關文獻15篇以上（期刊5篇以上），并注明出處②:通過網(wǎng)絡、實地考察等手段了解發(fā)展現(xiàn)狀與前景③:深入了解文獻涉及的主要原理、技術方法等進行總結、歸納述評，闡明當前有關的最先成果和動態(tài)。日程安排：①：11月25日12月20日，閱讀有關文獻資料，進行課題/論文調研；②：12月21日12月25日，撰寫選題報告；③：12月26日1月15日，撰寫開題報告；④：1月1日3月27日，進行畢業(yè)設計，撰寫設計說明或畢業(yè)論文，整理并修改畢業(yè)設計/畢業(yè)論文，準備答辯。⑤:3月28日4月4月3日，論文審核；⑥:4月，準備答辯主要參考文獻和書目：[1]陳可。數(shù)控機床故障診斷及維護。科技視野，2008，19：47。[2]劉漢濱。淺談數(shù)控機床的維護保養(yǎng)與故障排除。機械管理開發(fā)，2006，10：27~31。[3]胡安渠。淺議數(shù)控機床使用與維護?？萍继接懀?008，6：126~127。[4]王勇，魏云平。數(shù)控機床的維修與保養(yǎng)經(jīng)驗?，F(xiàn)代制造工程，2006，9：138~139。[5]王功勝。數(shù)控機床系統(tǒng)的日常維護及干擾源的排除。維護與調整，2003,3:38~39。[6]崔洪才。淺談數(shù)控機床的維護。維護與修理，2001,9：13。[7]陳蕾，談峰。淺析數(shù)控機床維護維修的一般方法。改裝維修，2004,10:71。[8]王艷海。進口數(shù)控機床的管理與維護。技術交流，2008,1:38~39。[9]凌岳山，劉鋒。數(shù)控機床的維護及故障排除。裝配制造技術，2008,6:142~143。[10]趙亮。談數(shù)控機床的維護與修理。設備管理與維修，2002,2:11。[11]張曉紅。數(shù)控機床的現(xiàn)場維護。維護與修理，2005,5:12。[12]楊伯良。談談數(shù)控機床的維護及保養(yǎng)。職業(yè)教育研究，2005,3:114。[13]宣振宇。數(shù)控機床日常維護應注意的問題。遼寧教育行政學院學報，2006,4:148。[14]張麗。淺析數(shù)控機床的使用和維護。實用技能，2007,8:142。[15]李琴蘭。數(shù)控機床的應用與維護。現(xiàn)代制造，2008,6:102~103。指導教師簽字： 年 月日教研室主任簽字： 年 月日江西理工大學南昌校區(qū)畢業(yè)設計（論文）開題報告　　機電工程系部　數(shù)控　專業(yè)08　級（2011　屆）2班　鄒麗娜　學生題 目：數(shù)控機床故障診斷和日常維護（一）本課題來源及研究現(xiàn)狀：（1）課題來源及意義：本課題來源于自選課題。意義是通過對數(shù)控機床的故障診斷和日常維護進行研究，提高機床的使用壽命和效率，提高產(chǎn)品的加工質量。并使我們對數(shù)控機床有更深的了解。（2）研究現(xiàn)狀：數(shù)控機床是一種技術含量很高的機、電、儀一體化的高效的自動化機床，綜合了計算機技術、自動化技術、伺服驅動、精密測量和精密機械等各個領域的新的技術成果，是一門新興的工業(yè)控制技術。為了延長機械和電器件的使用壽命及零部件的磨損周期，減少不必要的事故，加強數(shù)控系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)是十分必要的。操作者、維修和編程人員必須熟悉操作、維修、診斷手冊等資料，以及有關數(shù)控機床使用和保養(yǎng)規(guī)定。近年來，數(shù)控機床大量用于制造業(yè)中，成為企業(yè)生產(chǎn)的關鍵設備，帶來很大的效益。但是數(shù)控機床的先進性、復雜性、智能化高的特點，也使數(shù)控機床維護保養(yǎng)工作要求較高，出現(xiàn)的故障種類增多，診斷較為困難。（二）課題研究目標、內容、方法和手段：（1）目標針對數(shù)控機床使用中出現(xiàn)的故障進行研究并進行排除和日常維護。對以后如何正確使用數(shù)控機床起指導意義。（2）內容此論文的主要研究內容是：一、數(shù)控機床故障診斷在故障診斷時應掌握以下原則：(一)先外部后內部。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機床是集械、液壓、電氣為一體的機床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封，拆卸，否則會擴大故障，使機床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關、液壓元件、氣動元件，電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。(二)先機械后電氣。一般來說，機械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先注意排除機械性的故障。(三)先靜態(tài)后動態(tài)。先在機床斷電的靜止狀態(tài)，通過了解、觀察、測試、分析，確認通電后不會造成故障擴大、發(fā)生事故后，方可給機床通電。在運行狀態(tài)下，進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。(四)先簡單后復雜。當出現(xiàn)多種故障互相交織，一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。二、數(shù)控機床的故障診斷技術目前所使用的各種CNc系統(tǒng)的診斷技術大致可分為以下幾類：(一)起動診斷。起動診斷是指cNc系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內容為系統(tǒng)巾最關鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如cPu、存儲器、I／o等單元模塊，以及尬I／cRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進入正常運行的準備狀態(tài)。否則，將在cRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束，系統(tǒng)無法投入運行。(二)在線診斷。在線診斷是指通過cNc系統(tǒng)的內裝程序，在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時對cNc系統(tǒng)本身及cNc裝置相連的各個伺服單元，伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進制的o，1來顯示其狀態(tài)。對止邏輯來說，o表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內部狀態(tài)顯示，如利用I／o接口狀態(tài)顯示，再結合PLc梯形圖和強電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。(三)離線診斷。離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或專業(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機(或脫機)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。(四)現(xiàn)代診斷技術。隨著電信技術的發(fā)展，Ic和微機性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。三、數(shù)控機床的維護維護的主要部位及方法：(一)嚴格遵守操作規(guī)程。數(shù)控機床的編程、操作和維修人員，必須經(jīng)過專門的技術培訓，熟悉所用機床的機械、數(shù)控系統(tǒng)、強電設備、液壓、氣動部分的有關知識以及機床的使用環(huán)境、加工條件等。能按機床和數(shù)控系統(tǒng)使用說明書的要求正確、合理地使用，應盡量避