1、鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 淺析ck6136數(shù)控車床的維護(hù)保養(yǎng)與故障排除 毛彬彬班 級(jí) 機(jī)電812 專 業(yè) 機(jī)電一體化 所 在 系 機(jī)電工程系 指導(dǎo)老師 王超 完成時(shí)間：2010年12月24日至2011年1月7日目 錄摘要2引言3第1章 數(shù)控機(jī)床概述41.1 起源及發(fā)展41.2 數(shù)控機(jī)床工作原理及組成5第2章 CK6136經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床1021 CK6136整體結(jié)構(gòu)及用用途1022 CK6136電氣結(jié)構(gòu)及原理分析14第3章 CK6136常見故障診斷與排除173.1 數(shù)控機(jī)床常見故障及分類173.2 CK6136常見電氣故障及排除18第4章 數(shù)控機(jī)床電氣部分改進(jìn)214.1 CK6136

2、數(shù)控車床的抗干擾改進(jìn)措施21第5章 CK6136數(shù)控車床的維護(hù)和保養(yǎng)225.1數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的目的和意義225.2 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的基本要求23參考文獻(xiàn)25總結(jié)26附錄：CK6136電氣原理圖28 摘要 數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，它是用數(shù)字信號(hào)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程。具體地說，將刀具移動(dòng)軌跡等加工信息用數(shù)字化的代碼記錄在程序介質(zhì)上，然后輸入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過譯碼、運(yùn)算，發(fā)出指令，自動(dòng)控制機(jī)床上的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件，這種機(jī)床即為數(shù)控機(jī)床。關(guān)鍵字 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床 自動(dòng)控制引言 數(shù)控車床又稱為 CNC車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床

3、，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。 數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。 第1章 數(shù)控機(jī)床概述1.1 起源及發(fā)展起源：1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板的加

4、工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司在美國麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究室的協(xié)助下，開始數(shù)控機(jī)床研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，不久即開始正式生產(chǎn)，于1957年正式投入使用。這是制造技術(shù)發(fā)展過程中的一個(gè)重大突破，標(biāo)志著制造領(lǐng)域中數(shù)控加工時(shí)代的開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，這一發(fā)明對(duì)于制造行業(yè)而言，具有劃時(shí)代的意義和深遠(yuǎn)的影響。世界上主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視數(shù)控加工技術(shù)的研究和發(fā)展。發(fā)展：當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件，體積龐大，價(jià)格昂貴，只在航空工業(yè)等少數(shù)有特殊需

5、要的部門用來加工復(fù)雜型面零件；1959年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代，體積縮小，成本有所下降；1960年以后，較為簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的點(diǎn)位控制數(shù)控鉆床，和直線控制數(shù)控銑床得到較快發(fā)展，使數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)各部門逐步獲得推廣。我國于1958年開始研制數(shù)控機(jī)床，成功試制出配有電子管數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，1965年開始批量生產(chǎn)配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床。1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DNC），又稱群控系統(tǒng)；

6、采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱CNC）,使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（簡(jiǎn)稱MNC），這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。第五代與第三代相比，數(shù)控裝置的功能擴(kuò)大了一倍，而體積則縮小為原來的1/20，價(jià)格降低了3/4，可靠性也得到極大的提高。 80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。1.2 數(shù)控機(jī)床工作原理及組成數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，它是用數(shù)字信號(hào)控

7、制機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程。具體地說，將刀具移動(dòng)軌跡等加工信息用數(shù)字化的代碼記錄在程序介質(zhì)上，然后輸入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過譯碼、運(yùn)算，發(fā)出指令，自動(dòng)控制機(jī)床上的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件，這種機(jī)床即為數(shù)控機(jī)床。1.2.1數(shù)控的插補(bǔ)原理在實(shí)際加工中，被加工工件的輪廓形狀千差萬別，嚴(yán)格說來，為了滿足幾何尺寸精度的要求，刀具中心軌跡應(yīng)該準(zhǔn)確地依照工件的輪廓形狀來生成，對(duì)于簡(jiǎn)單的曲線數(shù)控系統(tǒng)可以比較容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于較復(fù)雜的形狀，若直接生成會(huì)使算法變得很復(fù)雜，計(jì)算機(jī)的工作量也相應(yīng)地大大增加，因此，實(shí)際應(yīng)用中，常采用一小段直線或圓弧去進(jìn)行擬合就可滿足精度要求(也有需要拋物線和

8、高次曲線擬合的情況)，這種擬合方法就是“插補(bǔ)”，實(shí)質(zhì)上插補(bǔ)就是數(shù)據(jù)密化的過程。插補(bǔ)的任務(wù)是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，每個(gè)中間點(diǎn)計(jì)算所需時(shí)間直接影響系統(tǒng)的控制速度，而插補(bǔ)中間點(diǎn)坐標(biāo)值的計(jì)算精度又影響到數(shù)控系統(tǒng)的控制精度，因此，插補(bǔ)算法是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)控制的核心。插補(bǔ)算法經(jīng)過幾十年的發(fā)展，不斷成熟，種類很多。一般說來，從產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型來分，主要有直線插補(bǔ)、二次曲線插補(bǔ)等；從插補(bǔ)計(jì)算輸出的數(shù)值形式來分，主要有脈沖增量插補(bǔ)(也稱為基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ))和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)26。脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)都有個(gè)自的特點(diǎn)，本文根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同分別開發(fā)出了脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插

9、補(bǔ)。1、數(shù)字積分插補(bǔ)數(shù)字積分插補(bǔ)是脈沖增量插補(bǔ)的一種。下面將首先闡述一下脈沖增量插補(bǔ)的工作原理。2、脈沖增量插補(bǔ)脈沖增量插補(bǔ)是行程標(biāo)量插補(bǔ)，每次插補(bǔ)結(jié)束產(chǎn)生一個(gè)行程增量，以脈沖的方式輸出。這種插補(bǔ)算法主要應(yīng)用在開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，在插補(bǔ)計(jì)算過程中不斷向各坐標(biāo)軸發(fā)出互相協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)軸移動(dòng)量叫做脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是脈沖分配的基本單位，按機(jī)床設(shè)計(jì)的加工精度選定，普通精度的機(jī)床一般取脈沖當(dāng)量為：0.01mm，較精密的機(jī)床取1 或0.5 。采用脈沖增量插補(bǔ)算法的數(shù)控系統(tǒng)，其坐標(biāo)軸進(jìn)給速度主要受插補(bǔ)程序運(yùn)行時(shí)間的限制，一般為13m/min。脈沖增量插補(bǔ)主要有逐點(diǎn)比較法、數(shù)

10、據(jù)積分插補(bǔ)法等。逐點(diǎn)比較法最初稱為區(qū)域判別法，或代數(shù)運(yùn)算法，或醉步式近似法。這種方法的原理是：計(jì)算機(jī)在控制加工過程中，能逐點(diǎn)地計(jì)算和判別加工偏差，以控制坐標(biāo)進(jìn)給，按規(guī)定圖形加工出所需要的工件，用步進(jìn)電機(jī)或電液脈沖馬達(dá)拖動(dòng)機(jī)床，其進(jìn)給方式是步進(jìn)式的，插補(bǔ)器控制機(jī)床。逐點(diǎn)比較法既可以實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)也可以實(shí)現(xiàn)圓弧等插補(bǔ)，它的特點(diǎn)是運(yùn)算直觀，插補(bǔ)誤差小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，輸出脈沖均勻，速度變化小，調(diào)節(jié)方便，因此在兩個(gè)坐標(biāo)開環(huán)的CNC系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍。但這種方法不能實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，其應(yīng)用范圍受到了很大限制。122數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置(CNC)、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置(或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu))、

11、可編程控制器(PLC)及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測(cè)量裝置組成。圖11是數(shù)控機(jī)床的硬件構(gòu)成。(1)輸入和輸出裝置輸入和輸出裝置是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和操作人員進(jìn)行信息交流、實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的交互設(shè)備輸入裝置的作用是將程序載體上的數(shù)控代碼變成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，傳送并存入數(shù)控裝置內(nèi)。目前，數(shù)控機(jī)床的輸入裝置有鍵盤、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光電閱讀機(jī)等，其相應(yīng)的程序載體為磁盤、穿孔紙帶。輸出裝置是顯示器，有CRT顯示器或彩色液晶顯示器兩種。輸出裝置的作用是：數(shù)控系統(tǒng)通過顯示器為操作人員提供必要的信息。顯示的信息可以是正在編輯的程序、坐標(biāo)值，以及報(bào)警信號(hào)等。(2)數(shù)控裝置(CNC裝置)數(shù)控裝置是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心，

12、是由硬件和軟件兩部分組成的。它接受的是輸入裝置送來的脈沖信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號(hào)和指令，控制機(jī)床的各個(gè)部分，使其進(jìn)行規(guī)定的、有序的動(dòng)作。這些控制信號(hào)中最基本的信號(hào)是各坐標(biāo)軸(即作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的各執(zhí)行部件)的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令(送到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng))，還有主軸的變速、換向和啟停信號(hào)，選擇和交換刀具的刀具指令信號(hào)，控制切削液、潤滑油啟停、工件和機(jī)床部件松開、夾緊、分度工作和轉(zhuǎn)位的輔助指令信號(hào)等。數(shù)控裝置主要包括微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、局部總線、外圍邏輯電路以及與CNC系統(tǒng)其他組成部分聯(lián)系的接口等。(3)可編程邏

13、輯控制器(PLC)數(shù)控機(jī)床通過CNC和PLC共同完成控制功能，其中CNC主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、刀具運(yùn)動(dòng)的位置伺服控制等；而PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作，它接收CNC的控制代碼M(輔助功能)、S(主軸轉(zhuǎn)速)、T(選刀、換刀)等開關(guān)量動(dòng)作信息，對(duì)開關(guān)量動(dòng)作信息進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作，如工件的裝夾、刀具的更換、切削液的開關(guān)等一些輔助動(dòng)作。它還接收機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作(如手動(dòng)操作機(jī)床)，另一方面將一部分指令送往數(shù)控裝置用于加工過程的控制。在FANUC系統(tǒng)中專門用于控制機(jī)床的P

14、LC，記作PMC，稱為可編程機(jī)床控制器。(4)伺服單元伺服單元接收來自數(shù)控裝置的速度和位移指令。這些指令經(jīng)伺服單元變換和放大后，通過驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)變成機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度、方向和位移。因此，伺服單元是數(shù)控裝置與機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來自數(shù)控裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。伺服單元分為主軸單元和進(jìn)給單元等，伺服單元就其系統(tǒng)而言又有開環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之分。(5)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置把經(jīng)過伺服單元放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)，使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。目前常用的驅(qū)動(dòng)裝置有直流伺服電動(dòng)機(jī)和交

15、流伺服電動(dòng)機(jī)，且交流伺服電動(dòng)機(jī)正逐漸取代直流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付渚實(shí)施，伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括主軸驅(qū)動(dòng)單元(主要控制主軸的速度)，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元(主要是進(jìn)給系統(tǒng)的速度控制和位置控制)。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。從某種意義上說，數(shù)控機(jī)床的功能主要取決于數(shù)控裝置，而數(shù)控機(jī)床的性能主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 (6)機(jī)床本體 機(jī)床本體即數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件。123分類及特點(diǎn)分類經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前的數(shù)控機(jī)床已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制并在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，在模具制造行業(yè)的應(yīng)用尤為普及

16、。 針對(duì)車削、銑削、磨削、鉆削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、激光加工等特種加工工藝的需求，開發(fā)了各種門類的數(shù)控加工機(jī)床。數(shù)控機(jī)床種類繁多，分類方式也多種多樣。按用途可分為三類：金屬切削類數(shù)控機(jī)床。金屬切削類數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、加工中心等。金屬成形類數(shù)控機(jī)床。金屬成形類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控沖床和數(shù)控壓力機(jī)等。 數(shù)控特種加工機(jī)床。數(shù)控特種加工機(jī)床包括數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床，數(shù)控淬火機(jī)床等。根據(jù)工藝過程的不同分類數(shù)控車床(含有銑削功能的車削中心) 數(shù)控銑床(含銑削中心) 數(shù)控鏗床 以銑程削為主的加工中心 數(shù)

17、控磨床(含磨削中心) 數(shù)控鉆床(含鉆削中心) 數(shù)控拉床 數(shù)控刨床 數(shù)控切斷機(jī)床 數(shù)控齒輪加工機(jī)床 數(shù)控激光加工機(jī)床 數(shù)控電火花線切割機(jī)床 數(shù)控電火花成型機(jī)床(含電加工中心) 數(shù)控板村成型加工機(jī)床 數(shù)控管料成型加工機(jī)床 其他數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：1.可以加工復(fù)雜型面的工件刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡由加工程序控制，因此只要能夠編制出正確的程序，任何復(fù)雜的型面均可以加工。2.加工精度高，尺寸一致性好數(shù)控加工過程消除了人為的因素對(duì)加工過程的影響，工件的加工精度完全由機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)保證，高精度的機(jī)床可以批量加工出高精度的零件，且質(zhì)量穩(wěn)定。3.生產(chǎn)效率高數(shù)控技術(shù)的準(zhǔn)確性可以使加工過程的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和快速定位速

18、度均以高速度實(shí)現(xiàn)，提高了生產(chǎn)效率；其輔助動(dòng)作的自動(dòng)、精確完成，加工過程的不間斷連續(xù)進(jìn)行，減少了大量的輔助時(shí)間。4.經(jīng)濟(jì)效益明顯雖然數(shù)控機(jī)床的一次投資及日常維護(hù)費(fèi)用比普通機(jī)床高，但數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、成品率高，可以減少加工中使用的工量具，縮短生產(chǎn)周期，減少在制品的數(shù)量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。5.可以減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)操作。數(shù)控機(jī)床加工出第一個(gè)合格的零件后，操作工人一般只需要進(jìn)行工件的裝夾、刀具的檢測(cè)和啟動(dòng)機(jī)床的操作，因此工人的勞動(dòng)強(qiáng)度比普通機(jī)床大大降低。目前，數(shù)控機(jī)床的可靠性和各種保護(hù)功能完備，并且控制系統(tǒng)具有多種診斷和自動(dòng)停機(jī)功能，當(dāng)一個(gè)工件的加工時(shí)間大于裝夾時(shí)間時(shí)

19、，可以實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)操作。6.可以精確地計(jì)算成本和安排生產(chǎn)進(jìn)度在數(shù)控機(jī)床上加工，所需要的時(shí)間是可以預(yù)計(jì)的，并且每一個(gè)工件加工時(shí)間是不變的。因此時(shí)間進(jìn)度和各種費(fèi)用能夠精確計(jì)算，有利于精確編制生產(chǎn)進(jìn)度表，均衡生產(chǎn)過程。124數(shù)控機(jī)床的適用范圍批量小而又多次生產(chǎn)的零件。幾何形狀復(fù)雜的零件。在加工過程中必須進(jìn)行多種工步加工的零件。必須嚴(yán)格控制公差的零件。加工過程中如果發(fā)生錯(cuò)誤將會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi)的貴重零件。需要全部檢驗(yàn)的零件。工藝設(shè)計(jì)可能經(jīng)常變化的零件。第2章 CK6136經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床2.1 CK6136整體結(jié)構(gòu)及用用途211主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析機(jī)床的運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床在加工過程中存在多種運(yùn)動(dòng)，按照運(yùn)動(dòng)作用的不同

20、分為表面成型運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。表面成型運(yùn)動(dòng)是指使工件獲得一定表面形狀反必需的刀具和工件這之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其中主運(yùn)動(dòng)直接切除毛坯上的被切削層，速度高，消耗機(jī)床大部分動(dòng)力；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用于保證切削層不斷地投入切削，形成各種形狀的加工表面，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相對(duì)來說消耗電動(dòng)機(jī)的功率要小些。數(shù)控機(jī)床加工過程中還存在上些輔助運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的分度運(yùn)動(dòng)，刀架或刀庫的選刀運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手的換刀運(yùn)動(dòng)等，這些運(yùn)動(dòng)雖然不直接參與加工，但是對(duì)于保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善加工條件等起到了很大的作用。212 CK6136結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析如下圖所示為CK6136經(jīng)濟(jì)型車床傳動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D，該車床存在以下運(yùn)動(dòng)。1主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

21、主傳動(dòng)系統(tǒng)由功率為11KW的交流三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)比為1：1的帶輪傳動(dòng)，直接帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。主軸在35r/min3500r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。由于主軸的范圍不是很大所以在主軸箱內(nèi)省去了齒輪傳動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，減少了齒輪傳動(dòng)誤差對(duì)主軸精度的影響。2進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為確保數(shù)控機(jī)床的加工精度，進(jìn)給系統(tǒng)采用了滾珠絲杠螺母副來減小傳動(dòng)過程中帶來的間隙誤差。滾珠絲杠螺母副：滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床中回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)常用的傳動(dòng)裝置。它以滾珠的滾動(dòng)代替絲桿螺母副中的滑動(dòng)，摩擦力小，具有良好的性能。組成及原理：滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理圖組成：主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成

22、。工作原理：在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時(shí)便形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動(dòng)，并經(jīng)回珠管作周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)?；刂楣軆啥诉€起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高：機(jī)械效率可高達(dá)92%98%。摩擦力小：主要是用滾珠的滾動(dòng)代替了普通絲桿螺母副的滑動(dòng)。軸向間隙可消除：也是由于滾珠的作用，提高了系統(tǒng)的剛性。經(jīng)預(yù)緊后可消除間隙。?滾珠絲桿螺母副采用雙螺母結(jié)構(gòu)（類似于齒輪副中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu)）。通過改變墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，從而使兩個(gè)螺母分別與絲桿的兩側(cè)面貼合。當(dāng)工作臺(tái)反向時(shí)，由于消除了側(cè)隙，工作臺(tái)會(huì)跟隨CNC的運(yùn)動(dòng)指令反向而不會(huì)出現(xiàn)滯后縱向傳動(dòng)

23、機(jī)構(gòu)縱向進(jìn)給系統(tǒng)由功率為1.8KW的交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，將電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成床鞍的直線縱向運(yùn)動(dòng)。橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向進(jìn)給系統(tǒng)由功率為0.9KW的交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，將電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成滑板的直線橫向運(yùn)動(dòng)。螺紋車削為保證主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，在主軸箱的左側(cè)安裝了個(gè)個(gè)光電編碼器。主軸至光電編碼器的帶輪傳動(dòng)比為1：1。光電編碼器配合縱向進(jìn)給交流伺服電動(dòng)機(jī)，保證主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架移動(dòng)一具導(dǎo)程（即被加工螺紋的螺距）。2.1.3刀架CK6136主要采用四工位（四方形）刀架，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：原理與動(dòng)作過程如下：四方刀架：1松開：刀架電動(dòng)機(jī)與刀架

24、內(nèi)一蝸桿相連，刀架電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與蝸桿配套的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此渦輪與一條絲杠為一體的（稱為“渦輪絲杠”）當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)上升（與絲杠旋合的螺母與刀架是一體的，當(dāng)松開時(shí)刀架不動(dòng)作，所以絲杠會(huì)上升），絲杠上升后使位于絲杠上端的壓板上升即松開刀架；2 換刀：刀架松開后，絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)刀架在摩擦力的作用下與絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)即換刀；3定位:在刀架的每一個(gè)刀位上有一個(gè)用永磁鐵做的感應(yīng)器，當(dāng)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)所需的刀位時(shí)，磁感應(yīng)器發(fā)出信號(hào)，刀架電動(dòng)機(jī)開始反轉(zhuǎn)。 4鎖緊：刀架是用類似于棘輪的機(jī)構(gòu)裝的只能沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)絲杠反轉(zhuǎn)時(shí)刀架不能動(dòng)作，絲杠就帶著壓板向下運(yùn)動(dòng)將刀架鎖緊，換刀完成（電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)時(shí)間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過長(zhǎng)不能太

25、短，太短刀架不能鎖緊，太長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)容易燒壞）Ck6136適用范圍：CK6136數(shù)控車床主要用于對(duì)回轉(zhuǎn)體類的零件進(jìn)行加工，多適用于多品種、中小批量產(chǎn)品的加工，對(duì)復(fù)雜、高精度零件更顯其優(yōu)越性。2.2 CK6136電氣結(jié)構(gòu)及原理分析221 CK6136數(shù)控車床電氣控制電路分析1電氣控制設(shè)備主要器件：數(shù)控裝置 機(jī)床變壓器 系統(tǒng)變壓器 驅(qū)動(dòng)變壓器 變頻器 主軸電動(dòng)機(jī) 伺服驅(qū)動(dòng)器 伺服電動(dòng)機(jī) 電源開關(guān)及限位開關(guān)機(jī)床的控制要求：CK6136數(shù)控車床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主軸電動(dòng)機(jī)完成，通過變頻器控制實(shí)現(xiàn)主軸無級(jí)變速。Z軸，X軸運(yùn)動(dòng)由伺服驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。2主回路分析附錄圖一為CK6136數(shù)控車床電氣控制中的

26、380V強(qiáng)電回路，QS1為電源總開關(guān)，QF1為總保護(hù)開關(guān)，QF2、QF3、QF4、QF5分別為主軸強(qiáng)電，刀架電動(dòng)機(jī)，冷卻電動(dòng)機(jī)，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的空氣開關(guān)，它們的作用是接能電源及短路過流時(shí)起保護(hù)電路和元件的作用。KM1，KM2為刀架正反轉(zhuǎn)交流接觸器，用于控制刀架正反轉(zhuǎn)，KM3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)交流接觸器，由主觸點(diǎn)來控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3為阻容吸收裝置，當(dāng)相應(yīng)的電路斷開后，吸收刀架電動(dòng)機(jī)冷卻電動(dòng)機(jī)及電氣柜風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)中的能量，避免產(chǎn)生過壓而損壞器件。3電源電路分析電源電路由三相380V交流份別進(jìn)入機(jī)床變壓器，系統(tǒng)變壓器，驅(qū)動(dòng)變壓器衙輸出各種工作所需要的電壓。機(jī)床變壓器：一次側(cè)輸入380

27、V，二次側(cè)輸出110V和24V。其中110V為中間繼電器控制回路供電，24V為機(jī)床照明燈和信號(hào)燈供電。系統(tǒng)變壓器：一次側(cè)輸入380V，二次側(cè)輸出220V分別為GSK928TE系統(tǒng)供電及風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)和RS232轉(zhuǎn)接口電源供電。驅(qū)動(dòng)變壓器采用Y-y聯(lián)接，一次側(cè)輸入三相380V,二次側(cè)輸出三相220V為X軸和Z軸驅(qū)動(dòng)供電。4控制電路分析主軸電動(dòng)機(jī)的控制主軸驅(qū)動(dòng)與變頻器主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的在功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其功能是接受數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的S碼速度指令及M碼輔助功能指令，驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行切削加工，數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸有較高的控制要求。首先要求在力矩、強(qiáng)過載能力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)寬范圍無級(jí)調(diào)速，其次要求具有準(zhǔn)停功能，主軸

28、的驅(qū)動(dòng)可以使用交流變頻或交流伺服兩種控制方式，交流變頻主軸能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速但不能準(zhǔn)停，需要另外裝設(shè)主軸的位置傳感器配合CNC系統(tǒng)PMC（數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC）的邏輯程序來完成準(zhǔn)停速度控制和定位停止，交流伺服主軸本身即具有準(zhǔn)停功能，其PLC信號(hào)直接連接至CNC系統(tǒng)的PMC，配合簡(jiǎn)捷PMC邏輯程序即度特點(diǎn)及方便的參數(shù)調(diào)整功能，能過合理的容量選擇電路連接和相關(guān)參數(shù)調(diào)整，使主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滿足數(shù)控機(jī)床的工藝要求和精度要求。變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行

29、平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的主軸電動(dòng)機(jī)的控制附錄圖一中合上QF2空氣開關(guān)，當(dāng)變頻器未報(bào)警，在圖六中，當(dāng)機(jī)床未壓限位開關(guān)、急停未壓下時(shí)，主軸變頻器上加380V電壓；若有主軸正轉(zhuǎn)，主軸反轉(zhuǎn)及主軸轉(zhuǎn)速指令時(shí)（手動(dòng)或自動(dòng)），在圖四中數(shù)控裝置輸出點(diǎn)正轉(zhuǎn)22或反轉(zhuǎn)9有效，使對(duì)應(yīng)繼電器KA2或KA3線圈通電常開觸點(diǎn)閉合，變頻器提供正反轉(zhuǎn)信號(hào)，主軸轉(zhuǎn)速指令輸出對(duì)應(yīng)于主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值至主軸變頻器上，主軸按指令值的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速

30、達(dá)到指令值時(shí)，主軸變頻器輸出主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)給數(shù)控裝置，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令完成。主軸啟動(dòng)時(shí)間，制動(dòng)時(shí)間由變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。伺服電動(dòng)機(jī)的控制伺服系統(tǒng)概述數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。如果說數(shù)控裝置是人的大腦，是發(fā)布命令的指揮所，那么伺服系統(tǒng)則是人的四肢，是一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它忠實(shí)的執(zhí)行由數(shù)控裝置發(fā)來的運(yùn)動(dòng)命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)方向、速度與位移量。CK6136進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是用于數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)坐標(biāo)或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng)，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動(dòng)控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為機(jī)床主軸提供驅(qū)動(dòng)功率和所需的切削力。一般地，對(duì)于進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要關(guān)心它

31、的轉(zhuǎn)矩大小、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低，以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的快慢。進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般包括速度控制環(huán)和位置控制環(huán)。按其控制原理和有無位置檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。CK6136主要采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)，在伺服電動(dòng)機(jī)端部安裝有編碼器引出位置采樣點(diǎn)，采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，不是直接檢測(cè)最終部件的實(shí)際位置而是利用旋轉(zhuǎn)角度和絲杠的螺距關(guān)系來確定部件的位置。刀架坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的控制 當(dāng)機(jī)床正常工作，有手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)給指令時(shí)，經(jīng)過系統(tǒng)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)榈都艿奈灰坪退俣刃盘?hào)傳送到伺服驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器處理后得到伺服電動(dòng)機(jī)工作所需的電壓控制伺服電動(dòng)機(jī)的工作，為達(dá)到精度要求，通過裝在伺服電動(dòng)機(jī)端部的編碼器

32、將采樣信號(hào)反饋于CNC系統(tǒng)，從而保證了刀架在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是的位置和速度精度。 刀架電動(dòng)機(jī)的控制當(dāng)有手動(dòng)換刀或自動(dòng)換刀指令時(shí)，經(jīng)過系統(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榈段恍盘?hào)，這時(shí)在附錄圖五中系統(tǒng)輸出接點(diǎn)1有效，KA4繼電器線圈通電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合，在圖三中，KM1交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點(diǎn)閉合，刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)系統(tǒng)輸入點(diǎn)檢測(cè)到指令刀具所對(duì)應(yīng)的刀位信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)輸出接點(diǎn)1有效撤銷，刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止。接著系統(tǒng)輸出點(diǎn)9有效，KA5繼電器線圈通電,其常開點(diǎn)閉合，在圖三中KM2交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點(diǎn)閉合，延時(shí)一定時(shí)間后（該延時(shí)由參數(shù)設(shè)定，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況作調(diào)整），系統(tǒng)輸出9有效撤銷，KM2交流接觸器主

33、觸點(diǎn)斷開，刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)停止，換刀過程完成。為了防止電源短路和電氣互鎖，在刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器線圈、接觸器線圈回路中串入了反轉(zhuǎn)繼電器、接觸器的常閉點(diǎn)；反轉(zhuǎn)繼電器、接觸器線圈回路中串入了正轉(zhuǎn)繼電器、接觸器常閉點(diǎn)。（見附錄圖三和圖五）刀架轉(zhuǎn)位選刀只能一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，取刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，刀架鎖緊定位。冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制當(dāng)有手動(dòng)或自動(dòng)冷卻指令時(shí)，這時(shí)在圖四中數(shù)數(shù)控裝置輸出點(diǎn)8有效，繼電器線圈KA1通電其常開點(diǎn)閉合使交流接觸器KM3線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)冷卻泵工作。5CK6136系統(tǒng)啟動(dòng)過程分析結(jié)合附錄圖分析，合上附錄圖中所有空氣開關(guān)，當(dāng)機(jī)床限位開關(guān)未壓下，變頻器未

34、報(bào)警，急停按鈕未壓下時(shí)，合上圖一中的電源開關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，交流接觸器線圈KM4通電并通過其常開輔助觸點(diǎn)自鎖，控制回路接通110V交流電壓，同時(shí)數(shù)控裝置系統(tǒng)電源接通，數(shù)控機(jī)床開始正常工作。當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)交流接觸器KM4線圈失電，其常開觸點(diǎn)斷開，控制回路，系統(tǒng)回路電源同時(shí)切斷，系統(tǒng)關(guān)閉。第3章 CK6136常見故障診斷與排除3.1 數(shù)控機(jī)床常見故障及分類數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物，技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。按照功能結(jié)構(gòu)分為機(jī)械部分和電氣部分，其中電氣部分包括電源、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和一些電纜、接頭、開關(guān)等。由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分

35、故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測(cè)開關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類(1)以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。 硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。 (2)以故障出現(xiàn)時(shí)

36、有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。 當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完美的自診斷程序，時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會(huì)立即報(bào)警或者還有簡(jiǎn)要文字說明在屏幕上顯示出來，結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊(cè)不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。機(jī)床制造者也會(huì)針對(duì)具體機(jī)床設(shè)計(jì)有相關(guān)的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致(如開關(guān)不閉合、接插松動(dòng)等)。這類故障則要依靠對(duì)產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對(duì)機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分

37、析、排除。 (3)以故障出現(xiàn)時(shí)有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。 對(duì)于破壞性故障，損壞工 件甚至機(jī)床的故障，維修時(shí)不允許重演，這時(shí)只能根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來排除之，技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn)。如果可能會(huì)損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過程，但應(yīng)十分小心。 (4)以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。 系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的 條件則一定會(huì)產(chǎn)生的確定的故障；而隨機(jī)性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關(guān)。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、綜合

38、判斷才可能排除。 (5)以機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性來衡量，則是機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障。 在這種情況下，機(jī)床雖 能正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測(cè)儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī)、電環(huán)節(jié)，然后通過對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來排除。3.2 CK6136常見電氣故障及排除1.電源類故障電源不能接通可能原因：電源開關(guān)QS1燒壞； 總保護(hù)開關(guān)QF1跳閘排除方法:更換電源開關(guān)QS1 重新合上QF1系統(tǒng)無法啟動(dòng)可能原因：空氣開關(guān)QF2,QF3,QF4中有跳閘； SB2常閉點(diǎn)損壞或接觸不良； SB1常開點(diǎn)損壞或接觸不良； 交流接觸器KM

39、4常開點(diǎn)損壞或接觸不良； 交流接觸器KM4線圈燒壞；排除方法：合上跳閘的空氣開關(guān)； 更換按鈕SB2; 更換按鈕SB1; 更換交流接觸器KM4;2. 機(jī)床運(yùn)動(dòng)類故障X軸或Z軸無動(dòng)作故障原因：絲杠兩端支撐軸承損壞或滾珠絲杠副損壞導(dǎo)致電機(jī)過載。伺服電機(jī)故障。伺服放大器故障。解決方法：更換損壞部件。(2)數(shù)控車床坐標(biāo)軸在正負(fù)換向過程中有過沖現(xiàn)象發(fā)生故障原因；反向間隙補(bǔ)償量過大解決方法：重新進(jìn)行間隙補(bǔ)償。(3)加工圓柱面、圓錐正常，但加工螺紋螺距與要求不符。故障原因：操作者無意按下試運(yùn)行鍵，按試運(yùn)行速度加工螺紋主軸編碼器損壞或主軸編碼器線路故障,編程錯(cuò)誤。切削進(jìn)給上限值小于加工螺紋時(shí)的切削進(jìn)給速度。解決

40、方法：取消試運(yùn)行功能。更換編碼器或編碼器電纜。修改程序修改切削進(jìn)給上限值或降低主軸轉(zhuǎn)速(5)換刀時(shí)刀架轉(zhuǎn)不到目標(biāo)刀位故障原因：刀架霍爾元件損壞刀架信號(hào)線路故障。解決方法：更換損壞元件。排除線路故障(6)換刀后，刀架定位不準(zhǔn)加工零件尺寸不穩(wěn)定故障原因及解決方法：刀架回轉(zhuǎn)不靈敏，致刀架鎖緊不到位。刀架定位銷斷。刀架反轉(zhuǎn)設(shè)定時(shí)間短。刀架固定螺釘松動(dòng)。刀架磁鋼位置是否移動(dòng)。刀架霍爾元件是否損壞。(7)EMG(急停報(bào)警)屏幕有EMG字樣閃爍。故障原因及解決方法：急停開關(guān)誤動(dòng)作拉查急停開關(guān)是否在抬起狀態(tài)，若否請(qǐng)釋放急停開關(guān)。行程限位開關(guān)動(dòng)作檢查行程是否在極限狀態(tài)。若是，請(qǐng)將機(jī)床向造成限位的反方向 移動(dòng)機(jī)床

41、。伺服電機(jī)過載。伺服放大罪故障。CNC故障。(8)操作面板開關(guān)動(dòng)作無響應(yīng)故障原因：操作面板無直流24V電源在診斷畫面觀察，各診斷位全部置1或置o。(10)在加丁直線與圓孤相切處出現(xiàn)有接痕故障原閱：編程過程中計(jì)算直線與圓弧相切點(diǎn)坐標(biāo)值有誤差。反向間隙補(bǔ)償不合適。3. 主軸及變頻器故障(1)當(dāng)有主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令時(shí)，主軸無動(dòng)作可能原因：系統(tǒng)輸出點(diǎn)22或9無輸出中間繼電器KA2或KA3出現(xiàn)故障；保護(hù)開關(guān)QF2跳閘變頻器故障電動(dòng)機(jī)損壞排除方法：檢修系統(tǒng)輸出點(diǎn)；更換中間繼電器KA2或KA3；合上保護(hù)開關(guān)QF2；檢修變頻器檢修電動(dòng)機(jī)(2)主軸不能按指定轉(zhuǎn)速運(yùn)行可能原因:變頻器工作不正常。排除方法：檢修變頻器。4

42、. 編碼器故障刀架正常移動(dòng)時(shí)屏幕顯示的坐標(biāo)值有較在誤差可能原因：編碼器故障或編碼器線路接觸不良排除方法：檢查編碼器線路或檢修編碼器第4章 數(shù)控機(jī)床電氣部分改進(jìn)4.1 CK6136數(shù)控車床的抗干擾改進(jìn)措施對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求，穩(wěn)定性、可靠性是首要的條件，而數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性則是保證數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的重要條件。數(shù)控系統(tǒng)一般在電磁環(huán)境較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。為了保證系統(tǒng)的正常工作，要求對(duì)電磁騷擾應(yīng)有足夠的抗干擾度。電源干擾抑制改進(jìn)措施1采用電源濾波器抑制電源線傳輸電磁干擾電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。2采用吸收型濾波器抑制電源線

43、中的快速瞬變脈沖干擾吸收式濾波器由耗能器件構(gòu)成，將阻帶內(nèi)吸收的噪聲轉(zhuǎn)化為熱損耗，從而起到濾波的作用。用于電磁噪聲抑制的鐵氧體是一種磁性材料，由鐵、鎳、鋅氧化物混合而成。將鐵氧體做成中空型，導(dǎo)線穿過其中，當(dāng)導(dǎo)線中的電流穿過鐵氧體時(shí)，低頻電流幾乎無衰減地通過，但高頻電流卻會(huì)受到很大的損耗，轉(zhuǎn)變成熱量散發(fā)。所以鐵氧體和穿過其中的導(dǎo)線即成為吸收型低通濾波器，能有效抑制快速瞬變脈沖串干擾。根據(jù)不同的使用場(chǎng)合，鐵氧體濾波器可以做成多種形式。在使用鐵氧體磁環(huán)構(gòu)成線噪聲濾波器時(shí)應(yīng)注意：電纜或?qū)Ь€應(yīng)盡量與環(huán)內(nèi)徑緊密接觸，不要留太大的空隙，這樣導(dǎo)線上電流產(chǎn)生的磁通可基本上都集中在磁環(huán)內(nèi)，從而增加濾波效果。鐵氧體磁

44、環(huán)套在交流電源線和直流電源線上，用于抑制快速瞬變脈沖串干擾。將導(dǎo)線以同樣的主向和圈數(shù)繞在磁環(huán)上，繞線的圈數(shù)越多，濾波的效果越好，一般在強(qiáng)電設(shè)備輸入側(cè)為45圈，電線太粗時(shí)，可以用2個(gè)以上的磁環(huán)，使總數(shù)達(dá)到45圈，但輸出側(cè)的線圈必須在4圈以內(nèi)。磁環(huán)與電源濾波器串聯(lián)使用，則構(gòu)成EMC濾波器，濾波效果更佳。在使用磁環(huán)抑制直流電源和信號(hào)線共模噪聲電流時(shí)，最好把正負(fù)電源線對(duì)正負(fù)信號(hào)線對(duì)都穿過磁環(huán)，這樣磁環(huán)就不易產(chǎn)生飽和。如果使用磁珠或磁珠的線路負(fù)載阻抗很高，則磁環(huán)很可能起不到作用，因?yàn)榇怒h(huán)的阻抗在幾百兆赫時(shí)也只有幾百歐，因此磁環(huán)比較適用于低阻抗電路。如果能在磁環(huán)后再并聯(lián)電容組成類似L-C濾波器，則會(huì)大大降

45、低負(fù)載陰抗，人而增加濾波效果。3采用隔離變壓器供電，有效抑制電源中的脈沖串、雷擊浪涌干擾隔離變壓器是一種采用得相當(dāng)廣泛的電源線干擾器什，它最基本的作用是實(shí)現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，從而解決地線環(huán)路電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時(shí)，隔離變壓器對(duì)于抗共模干擾也有一定作用，隔離變壓器對(duì)瞬變脈沖和雷擊浪涌干擾能起到很好的抑制作用。4采用交流穩(wěn)壓器，安裝交流穩(wěn)壓器給機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)供電緩解電網(wǎng)電壓較長(zhǎng)時(shí)間的欠電壓、過電壓波動(dòng)。5感性負(fù)載加吸收電路抑制瞬態(tài)噪聲系統(tǒng)中的感性負(fù)載如繼電器、接觸器、電磁閥、電動(dòng)機(jī)等在關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的脈沖噪聲，影響其他設(shè)備的正常工作，必須在感性負(fù)載處加吸收電路抑制瞬態(tài)噪聲。根

46、據(jù)要求不同，感性負(fù)載兩面三刀端也可并聯(lián)電阻、壓敏電阻、穩(wěn)壓管等吸收回路。第5章 CK6136數(shù)控車床的維護(hù)和保養(yǎng)5.1數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的目的和意義我們知道，數(shù)控機(jī)床是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和精密機(jī)械設(shè)計(jì)和制造等先進(jìn)技術(shù)的高新技術(shù)的產(chǎn)物，是技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度都很高的、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品；。與普通機(jī)床相比較，數(shù)控機(jī)床不僅具有零件加工精度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定自動(dòng)化程度極高的特點(diǎn)，而且它還可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工,因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位顯得愈來愈為重要。我們甚至可以這樣說：在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的檔次和擁有量，

47、是反映一個(gè)企業(yè)制造能力的重要標(biāo)志。但是，我們應(yīng)當(dāng)清醒地認(rèn)識(shí)到：在企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床能否達(dá)到加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、提高生產(chǎn)效率的目標(biāo),這不僅取決于機(jī)床本身的精度和性能，很大程度上也與操作者在生產(chǎn)中能否正確地對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和使用密切相關(guān)。與此同時(shí)，我們還應(yīng)當(dāng)注意到：數(shù)控機(jī)床維修的概念，不能單純地理解是數(shù)控系統(tǒng)或者是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分和其它部分在發(fā)生故障時(shí)，僅僅是依靠維修人員如何排除故障和及時(shí)修復(fù)，使數(shù)控機(jī)床能夠盡早地投入使用就可以了，這還應(yīng)包括正確使用和日常保養(yǎng)等工作。綜上兩方面所述，只有堅(jiān)持做好對(duì)機(jī)床的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，才可以延長(zhǎng)元器件的使用壽命，延長(zhǎng)機(jī)械部件的磨損周期，防止意外惡

48、性事故的發(fā)生，爭(zhēng)取機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作；也才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工優(yōu)勢(shì)，達(dá)到數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性能，確保數(shù)控機(jī)床能夠正常工作，因此，這無論是對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作者，還是對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修人員來說，數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)就顯得非常重要，我們必須高度重視。5.2 數(shù)控機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)的基本要求我們懂得了數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)的目的和意義后，還必須明確其基本要求。主要包括：1.在思想上要高度重視數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)工作，尤其是對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作者更應(yīng)如此，我們不能只管操作，而忽視對(duì)數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng)。2.提高操作人員的綜合素質(zhì) 數(shù)控機(jī)床的使用比使用普通機(jī)床的難度要大，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它牽涉的

49、知識(shí)面較寬，即操作者應(yīng)具有機(jī)、電、液、氣等更寬廣的專業(yè)知識(shí)；再有，由于其電氣控制系統(tǒng)中的CNC系統(tǒng)升級(jí)、更新?lián)Q代比較快，如果不定期參加的專業(yè)理論培訓(xùn)學(xué)習(xí)，則不能熟練掌握新的CNC系統(tǒng)應(yīng)用。因此對(duì)操作人員提出的素質(zhì)要求是很高的。為此，必須對(duì)數(shù)控操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其對(duì)機(jī)床原理、性能、潤滑部位及其方式，進(jìn)行較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，為更好的使用機(jī)床奠定基礎(chǔ)。同時(shí)在數(shù)控機(jī)床的使用與管理方面，制定一系列切合實(shí)際、行之有效的措施。3.要為數(shù)控機(jī)床創(chuàng)造一個(gè)良好的使用環(huán)境 由于數(shù)控機(jī)床中含有大量的電子元件，它們最怕陽光直接照射，也怕潮濕和粉塵、振動(dòng)等，這些均可使電子元件受到腐蝕變壞或造成元件間的短路，引起機(jī)床運(yùn)行不正常

50、。為此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境應(yīng)做到保持清潔、干燥、恒溫和無振動(dòng)；對(duì)于電源應(yīng)保持穩(wěn)壓，一般只允許10% 波動(dòng)。4.嚴(yán)格遵循正確的操作規(guī)程 無論是什么類型的數(shù)控機(jī)床，它都有一套自己的操作規(guī)程，這既是保證操作人員人身安全的重要措施之一，也是保證設(shè)備安全、使用產(chǎn)品質(zhì)量等的重要措施。因此，使用者必須按照操作規(guī)程正確操作，如果機(jī)床在第一次使用或長(zhǎng)期沒有時(shí)，應(yīng)先使其空轉(zhuǎn)幾分鐘；并要特別注意使用中注意開機(jī)、關(guān)機(jī)的順序和注意事項(xiàng)。各類數(shù)控機(jī)床的操作規(guī)程具體見后面6.5。5.在使用中，盡可能提高數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率 在使用中，要盡可能提高數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率。對(duì)于新購置的數(shù)控機(jī)床應(yīng)盡快投入使用，設(shè)備在使用初期故障率相對(duì)來

51、說往往大一些，用戶應(yīng)在保修期內(nèi)充分利用機(jī)床，使其薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露出來，在保修期內(nèi)得以解決。如果在缺少生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，也不能空閑不用，要定期通電，每次空運(yùn)行 1 小時(shí)左右，利用機(jī)床運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱量來去除或降低機(jī)內(nèi)的濕度。6.要冷靜對(duì)待機(jī)床故障，不可盲目處理。機(jī)床在使用中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些故障，此時(shí)操作者要冷靜對(duì)待，不可盲目處理，以免產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果，要注意保留現(xiàn)場(chǎng)，待維修人員來后如實(shí)說明故障前后的情況，并參與共同分析問題，盡早排除故障。故障若屬于操作原因，操作人員要及時(shí)吸取經(jīng)驗(yàn)，避免下次犯同樣的錯(cuò)誤。7.制定并且嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)控機(jī)床管理的規(guī)章制度除了對(duì)數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)外，還必須制定并且嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)控機(jī)

52、床管理的規(guī)章制度。主要包括：定人、定崗和定責(zé)任的“三定”制度，定期檢查制度，規(guī)范的交接班制度等。這也是數(shù)控機(jī)床管理、維護(hù)與保養(yǎng)的主要內(nèi)容。5.3 CK6136數(shù)控設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)措施(1)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù) 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度 應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門 在機(jī)加工車間的空氣中一般都會(huì)有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)能超負(fù)荷長(zhǎng)期工作，采取打開數(shù)控柜的門來散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。 定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng) 應(yīng)該檢查數(shù)控柜上的各個(gè)冷