【正文】 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1， 簡(jiǎn)稱(chēng) “ 數(shù)控 ” 。英文 Numerical Control 。是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開(kāi)關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴(lài)于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。 1908 年 ， 穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世 ， 19 世紀(jì)末 ， 以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明 ， 1938 年 ， 香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸 ， 奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī) ， 包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。 1952 年 ， 第一臺(tái)數(shù)控機(jī) 床問(wèn)世 ， 成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件 ， 推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。現(xiàn)在 ， 數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn) ， 均可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。 數(shù)控 “ NC” 機(jī)床是一種通過(guò)編碼指令編制零件加工程序 ， 使刀具沿著程序編制的軌跡自動(dòng)定位的機(jī)床。它是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)滲透而形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ， 數(shù)控機(jī) 床的核心是它的控制單元即數(shù)控系統(tǒng)。其技術(shù)范圍履蓋很多領(lǐng)域包括 (1)機(jī)械制造技術(shù) (2)信息處理、加工、傳輸技術(shù) (3)自動(dòng)控制技術(shù) (4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) (5)傳感器技術(shù) 軟件技術(shù)等 數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床由數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體四大部分組成 ， 再加上程序的輸入 /輸出設(shè)備、可編程控制器、電源等輔助部分。 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(jīng)緩存、譯碼、運(yùn)算插補(bǔ) ， 等轉(zhuǎn)變成控制指令 ， 實(shí)現(xiàn)直接或通過(guò) PLC 對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制。 伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控裝置和機(jī)床主機(jī)之間的聯(lián)接 環(huán)節(jié) ， 接受數(shù)控裝置的生成的進(jìn)給信號(hào)經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)主機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) ， 實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。 檢測(cè)反饋裝置是通過(guò)檢測(cè)元件將執(zhí)行元件 ， 電機(jī)、刀架或工作臺(tái)的速度和位移檢測(cè)出來(lái)反饋給數(shù)控裝置構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)。 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件 ： 身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等 。 數(shù)控診斷技術(shù)的發(fā)展 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 通訊診斷 (遠(yuǎn)程、海外診斷用戶機(jī)床的通訊口通過(guò)電話線和維修中心的專(zhuān)用通訊診斷計(jì)算機(jī)相連。計(jì)算機(jī)發(fā)診斷程序用戶測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果和處理方法用戶特點(diǎn) ， 實(shí)用簡(jiǎn)便 ， 有一定的局限性。 自修復(fù)系統(tǒng)當(dāng)診斷軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中某一 模塊有故障時(shí) ， 系統(tǒng)在 CRT 上顯示的同時(shí)自動(dòng)尋找備用模塊并接上。特點(diǎn)實(shí)用但成本比較高 ， 而且只適合總線結(jié)構(gòu)的 CNC 系統(tǒng) 。安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 1 章 機(jī)床故障診斷與排除的基本要求 對(duì)故障常識(shí)的了解 故障的基本概念 故障 — 數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失原有的功能。 故障診斷 — 在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)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(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)手段，查明故障的部位和原因。提出有效的維修對(duì)策。 故障的分類(lèi) 1. 從故障的起因分類(lèi) 關(guān)聯(lián)性故障 — 和系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或性能等缺陷有關(guān)而造成分固有性和隨機(jī)性。 非關(guān)聯(lián)性故障 — 和系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)與制造無(wú)關(guān)的故障。 2. 從故障發(fā)生的狀態(tài)分類(lèi) 突然故障 — 發(fā)生前無(wú)故障征兆，使用不當(dāng)。 漸變故障 — 發(fā)生前有故障征兆，逐漸嚴(yán)重。 3. 按故障發(fā)生的性質(zhì)分類(lèi) 軟件故障 — 程序編制錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不正確、機(jī)床操作失誤等引起。 硬件故障 — 電子元器件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、換刀系統(tǒng)、機(jī)床本體等硬件損壞造成。 干擾故障 — 由于系統(tǒng)工藝、線路設(shè)計(jì)、電源地線配置不當(dāng)?shù)纫约肮ぷ鳝h(huán)境的惡劣變化而產(chǎn)生。 4. 按故障的嚴(yán)重程度分類(lèi) 危險(xiǎn)性故障 — 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生 故障時(shí)，機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)因故障失去保護(hù)動(dòng)作，造成人身或設(shè)備事故。 安全性故障 — 機(jī)床安全保護(hù)系統(tǒng)在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)發(fā)生動(dòng)作，引起機(jī)床不能起動(dòng)。 5. 按故障發(fā)生的部位分類(lèi) ⑴ 主機(jī)故障數(shù)控機(jī)床的主機(jī)通常指組成數(shù)控機(jī)床的機(jī)械、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、液壓、 A. 因機(jī)械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障 B. 因?qū)к?、主軸等運(yùn)動(dòng)部件的干涉、摩擦過(guò)大等原因引起的故障 C. 因機(jī)械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障等等尤其應(yīng)引起重視的是機(jī)床各安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 部位標(biāo)明的 注油點(diǎn)須定時(shí)、定量加注潤(rùn)滑油脂這是機(jī)床各傳動(dòng)鏈正常運(yùn)行的保證。 (2) 電氣控制系統(tǒng)故障從所使用的元器件類(lèi)型上根據(jù)通常習(xí)慣電氣控制系統(tǒng)故障通 A. “弱電”部分是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機(jī)床的弱電部分包括 CNC、 PLC、 MDI/C RT 以及伺服驅(qū)動(dòng)單元、輸為輸出單元等?！叭蹼姟惫收嫌钟杏布收吓c軟件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動(dòng)作出 鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障常見(jiàn)的有加工程序出錯(cuò)系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)等。 B. “強(qiáng)電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開(kāi)關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開(kāi)關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài)發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分必須引起維修人員的足夠的重視。 6. 按故障的性質(zhì)分類(lèi) ⑴ 系統(tǒng)性故障 系統(tǒng)性故障是指控制系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞或只要滿足一定的條件數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。這一類(lèi)故障現(xiàn) 象在數(shù)控機(jī)床上最為常見(jiàn)但由于它具有一定的規(guī)律因此也給維會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常但只要找出發(fā)生故障的根本原因維修完成后機(jī)床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護(hù)是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。 ⑵ 隨機(jī)性故障 隨機(jī)性故障是指數(shù)控機(jī)床在工作過(guò)程中偶然發(fā)生的故障此類(lèi)故障的發(fā)生原因較隱蔽般而言故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量、參數(shù)的設(shè)定、元器件的品質(zhì)、軟件設(shè)計(jì)不完善、工作環(huán)境 的影響等諸多因素有關(guān)加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)檢查確保電氣箱的密封可靠的安裝、連接正確的接地和屏蔽是減少、避免此類(lèi)故障發(fā)生的重要措施。 7. ⑴ 有報(bào)帶顯示的故障數(shù)控機(jī)床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況 A. 指示燈顯示報(bào)警 指示燈顯示報(bào)警是指通過(guò)控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈一般由 LED 發(fā)光管或小型指示燈組成顯示的報(bào)警根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈即使在顯示器故障時(shí)仍可大致分析判安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)因此在維修、排除故障過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真檢杳這些狀態(tài)指示燈的狀態(tài)。 B. 顯示器顯示報(bào) 警 顯示器顯示報(bào)警是指可以通過(guò) CNC 顯示器顯示出報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息的報(bào)警。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強(qiáng)的自診斷功能如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障可以在顯示器上以報(bào)警號(hào)及文本的形式顯示故障信息。數(shù)控系統(tǒng)能進(jìn)行顯示的報(bào)警少則幾十種多則上千種它是故障診斷的重要信息。在顯示器顯示報(bào)警中又可分為 NC 的報(bào)警和 PLC的報(bào)等兩類(lèi)前者為數(shù)控生產(chǎn)廠家設(shè)置的故降顯示它可對(duì)照系統(tǒng)的“維修手冊(cè)”來(lái)確定可能產(chǎn)生該故障的原因。后者是由數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)置的 PLC 報(bào)警信息文本屬于機(jī)床側(cè)的故降顯示。它可對(duì)照機(jī)床生產(chǎn)廠家所 提供的“機(jī)床維修手冊(cè)”中的有關(guān)內(nèi)容確定故障所產(chǎn)生的原因。 ⑵ 無(wú)報(bào)警顯示的故障這類(lèi)故障發(fā)生時(shí)機(jī)床與系統(tǒng)均無(wú)報(bào)警顯示其分析診斷難度通常較大需要通過(guò)仔細(xì)、認(rèn)真的分析判斷才能予以確認(rèn)。特別是對(duì)于一些早期的數(shù)控系統(tǒng)，由于系統(tǒng)本身的診斷功能不強(qiáng)或無(wú) PLC 報(bào)警信息文本出現(xiàn)無(wú)報(bào)警顯示的故障情祝則更多對(duì)于無(wú)報(bào)警顯示故障通常要具體情況具體分析根據(jù)故障發(fā)生前后的變化進(jìn)行分析判斷原理分析法與 PLC 8. 按故障產(chǎn)生的原因分類(lèi) ⑴ 數(shù)控機(jī)床自身故障這類(lèi)故障的發(fā)生是由于數(shù)控機(jī)床自身的原因所 引起的與外部使用環(huán)境條件無(wú)關(guān)數(shù)控機(jī)床所發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬此類(lèi)故障。 ⑵ 數(shù)控機(jī)床外部故障這類(lèi)故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過(guò)低、過(guò)高波動(dòng)過(guò)大電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡環(huán)境溫度過(guò)高害氣體、潮氣、粉塵授入外來(lái)振動(dòng)和干擾等都是引起故障的原因。 此外人為因素也是造成數(shù)控機(jī)床故障的外部原因之一據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)首次使用數(shù)控機(jī)床或由不熟練工人來(lái)操作數(shù)控機(jī)床在使用的第