數(shù)控機床

故障診斷與維修浙江廣播電視大學業(yè)機電系第一頁，共十六頁。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(jīng)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。

第二頁，共十六頁。一、數(shù)控機床的組成

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(jīng)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。第三頁，共十六頁。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。提出有效維修對策。第四頁，共十六頁。二、數(shù)控機床故障診斷

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。第五頁，共十六頁。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(chǎn)生。第六頁，共十六頁。

4）按故障的嚴重程度分類危險性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，機床安全保護系統(tǒng)在需要動作時，因故障失去保護動作，造成人身或設備事故。安全性故障—機床安全保護系統(tǒng)在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床不能起動。

第七頁，共十六頁。3.數(shù)控系統(tǒng)的可靠性數(shù)控機床除了具有高精度、高效率和高技術的要求外，還應該具有高可靠性。衡量的指標有：MTBF—平均無故障時間MTTR—排除故障的修理時間平均有效度A：A=MTBF/（MTBF+MTTR）第八頁，共十六頁。數(shù)控設備使用壽命—故障頻率曲線第九頁，共十六頁。4.數(shù)控機床維修的特點1）數(shù)控機床是高投入、高精度、高效率的自動化設備；2）一些重要設備處于關鍵的崗位和工序，因故障停機時，影響產(chǎn)量和質量；3）數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)和機械結構比普通機床復雜，故障檢測和診斷有一定的難度。第十頁，共十六頁。四、數(shù)控診斷技術的發(fā)展1.通訊診斷(遠程、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；有一定的局限性第十一頁，共十六頁。四、數(shù)控診斷技術的發(fā)展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)。第十二頁，共十六頁。四、數(shù)控診斷技術的發(fā)展3.人工智能專家故障診斷系統(tǒng)第十三頁，共十六頁。4.人工神經(jīng)元網(wǎng)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(wǎng)絡的輸入，將按一定數(shù)學模型所求得的故障原因作為網(wǎng)絡的輸出，并且神經(jīng)網(wǎng)絡將經(jīng)過學習所得到的知識以分布的方式隱存在網(wǎng)絡上，每個輸出神經(jīng)元對應著一個故障原因。第十四頁，共十六頁。五、課程的基本要求與特點熟悉數(shù)控機床各組成部分的工作原理與結構確立數(shù)控機床故障診斷的基本思路與實施診斷的步驟及注意事項掌握常用測試儀器的使用方法通過理論和實訓環(huán)節(jié)的教學，能實施對數(shù)控機床的故障分析和診斷。課程涉及內容廣，故障檢測、分析難度高第十五頁，共十六頁。內容總結數(shù)控機床

故障診斷與維修。第一章緒論。1.數(shù)控裝置(數(shù)控系統(tǒng)的核心)由硬件。2.伺服驅動裝置是數(shù)控裝置和機床主機之。3.檢測反饋裝置是通過檢測元件將執(zhí)行元。4.機床本體是數(shù)控機床的機械結構件（床身。限位機構、換刀系統(tǒng)、機床本體等硬件損。危險性故障—數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障。在不需要動作時發(fā)生動作，引起機床。A=MTBF/（MTBF+MTTR）。1.通訊診斷(遠程、海外診斷）。種