1、 數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)故障診斷與維修 主講(zhjing): 張紅旗黃岡科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電系(熱烈歡迎同學(xué)們 讓我們共同進(jìn)步) 7/27/20221共二十四頁(yè) 緒論(xln) 數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)集機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、氣動(dòng)、傳感檢測(cè)、液壓、光機(jī)電技術(shù)等一體。 本章內(nèi)容1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及組成2我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀3加強(qiáng)數(shù)控維修的意義 4對(duì)數(shù)控維修人員的要求 5本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求和學(xué)習(xí)方法7/27/20222共二十四頁(yè) 緒論(xln)數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的特點(diǎn)。能夠進(jìn)行復(fù)雜型面零件的加工，解決工藝難題。提高生產(chǎn)率(適應(yīng)小批量,產(chǎn)品更新?lián)Q代市場(chǎng)要求)

2、。具有柔性(柔字是關(guān)鍵)。減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度7/27/20223共二十四頁(yè) 緒論(xln)2數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)起步年代：1958開(kāi)始研制 世界第一臺(tái): 1952美國(guó)研制 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)：。華中理工大學(xué)華中一型、華中二型。北京航天機(jī)床數(shù)控集團(tuán)航天一型。中科院沈陽(yáng)計(jì)算機(jī)所藍(lán)天一型。中國(guó)珠峰數(shù)控公司中華一型 國(guó)外數(shù)控系統(tǒng): 日本FANUC 德國(guó)SIEMENS 等7/27/20224共二十四頁(yè) 緒論(xln)3.數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)發(fā)趨勢(shì) 無(wú)人化加工發(fā)展 計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)(DNC 即一臺(tái)計(jì)算機(jī) 控制多臺(tái)機(jī)床的群控) 柔性制造系統(tǒng)(FMS) 并有將自動(dòng)化侖

3、庫(kù)并 在FMS中趨向 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工-成品的無(wú)圖樣生產(chǎn) 自動(dòng)編程 多軸化7/27/20225共二十四頁(yè) 緒論(xln)4加強(qiáng)數(shù)控維修(wixi)的意義 技術(shù)需要市場(chǎng)需要企業(yè)的效益需要 7/27/20226共二十四頁(yè) 緒論(xln)5.理論(lln)是維修數(shù)控機(jī)床必要基礎(chǔ)普通機(jī)床維修工具簡(jiǎn)單數(shù)控機(jī)床維修工具復(fù)雜普通機(jī)床電路簡(jiǎn)單 一目了然數(shù)控機(jī)床電路復(fù)雜 涉及計(jì)算機(jī).PLC.伺服控制.電力半導(dǎo)體控制等 要通過(guò)學(xué)習(xí)才能掌握關(guān)鍵是理論可以指導(dǎo)維修 7/27/20227共二十四頁(yè) 緒論(xln)6對(duì)數(shù)控維修(wixi)人員的要求 。知識(shí)面廣。良好的系統(tǒng)的培訓(xùn)。良好的英語(yǔ)閱讀能力。敢于實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐不斷

4、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。敬業(yè)精神。持續(xù)的學(xué)習(xí)精神7/27/20228共二十四頁(yè) 緒論(xln)7本課程的學(xué)習(xí)(xux)任務(wù)、要求 掌握數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試驗(yàn)收的的知識(shí)、驗(yàn)收機(jī)床 精度的方法。熟悉數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、調(diào)整方法。掌握典型數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件知識(shí)、具有對(duì)典型 數(shù)控系統(tǒng)故障進(jìn)行初步診斷及判斷的能力。 。熟悉數(shù)控機(jī)床維修的原則方法。 7/27/20229共二十四頁(yè)請(qǐng)同學(xué)們將書翻至第一頁(yè),結(jié)合(jih)圖0-1學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床組成是學(xué)好本課程的主線,望同學(xué)們一定要牢固掌握數(shù)控機(jī)床組成也是實(shí)際維修中的有力(yul)指導(dǎo)工具請(qǐng)同學(xué)們一定牢記(或在第1頁(yè)圖01上面作標(biāo)記)7/27/202210共二十四頁(yè)(1).機(jī)床(jc

5、hung)本體(MT)回顧數(shù)控機(jī)床在普通(ptng)機(jī)床上發(fā)展了:滾珠絲杠螺母副自動(dòng)刀架 刀庫(kù)高速動(dòng)力卡盤(每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn))機(jī)械手以及一些特殊機(jī)構(gòu)(塑料導(dǎo)軌.靜壓蝸桿-蝸母條傳動(dòng).自動(dòng)拉刀機(jī)構(gòu).對(duì)刀儀)等等7/27/202211共二十四頁(yè)(2).數(shù)控裝置(zhungzh)回顧早期數(shù)控裝置用專用硬件(yn jin)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)稱NC數(shù)控裝置組成: 輸入/輸出裝置.CNC核心.各種接口等組成 (見(jiàn)書第1頁(yè)倒數(shù)第4行開(kāi)始) 現(xiàn)代引入計(jì)算機(jī)技術(shù)后數(shù)控裝置稱CNC或MNC 7/27/202212共二十四頁(yè)CNC硬件(yn jin)結(jié)構(gòu)分類按內(nèi)部各印刷電路板的插接方式分: 大板式結(jié)構(gòu)和功能(gngnng)模板式結(jié)

6、構(gòu)(分類方式很多,介紹兩種主要分類方式)(見(jiàn)書第2頁(yè)1-3行) 按CNC中微處理器的個(gè)數(shù)可以分: 單微 處理結(jié)構(gòu)和多微處理結(jié)構(gòu)7/27/202213共二十四頁(yè)(3).PLC介紹(jisho)早期稱為可編程邏輯控制器,簡(jiǎn)PLC. 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 的發(fā)展應(yīng)用,被美國(guó)(mi u)電器協(xié)會(huì)定義為可編程控制器, 簡(jiǎn)稱PC,但人們習(xí)慣繼續(xù)稱為PLC課堂思考:數(shù)控機(jī)床中PLC起什么作用?7/27/202214共二十四頁(yè) PLC在數(shù)控機(jī)床起開(kāi)關(guān)量控制.檢測(cè). 診斷作用 是CNC和機(jī)床(jchung)本機(jī)(MT)以及其它電器設(shè)備之間重要橋梁. 主要處理來(lái)自CNC輔助功能M命令,以 收機(jī)床上按鈕.行程開(kāi)關(guān)等信息,

7、去控制 冷卻液泵起動(dòng),主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn),還有油 溫.油壓.過(guò)載(guzi)保護(hù).超程保護(hù)等,并反饋 給CNC PLC有內(nèi)裝式(又稱PMC)和外置式兩種 (見(jiàn)書 第2頁(yè)順數(shù)20行)7/27/202215共二十四頁(yè)(4).主軸電機(jī)介紹(jisho)主軸(zhzhu)電動(dòng)機(jī): (主軸(zhzhu)的驅(qū)動(dòng)) 早期: 采用直流電動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速方便,可無(wú) 調(diào)速.缺點(diǎn)是成本高,有碳刷易出故障,維修困難. 丨中期: 采用交流異步電機(jī), 雖然它有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小,調(diào)速很不方便 等缺點(diǎn),早期無(wú)法在數(shù)控機(jī)床上使用.隨著電力電子技術(shù) 發(fā)現(xiàn).特別是PWM(脈沖寬度調(diào)制)的變頻器應(yīng)用,使之具 有了直流電機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)

8、,而且成本低,無(wú)碳刷,幾乎是免 維修的.；現(xiàn)代: 采用交流異步電機(jī),西門子公司提出的在PWM基礎(chǔ)上運(yùn)用 矢量變換調(diào)速技術(shù),解決了交流電動(dòng)機(jī)恒定轉(zhuǎn)矩問(wèn)題,使交 流電動(dòng)機(jī)在數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)上應(yīng)用得更好. 7/27/202216共二十四頁(yè)(5).主軸(zhzhu)控制單元主軸(zhzhu)控制單元是協(xié)助CNC去控制主軸(zhzhu)電動(dòng)機(jī)的 對(duì)于交流電機(jī)采用的是變頻器 變頻器利用是PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù), 現(xiàn)在西門子公司提出的在PWM基礎(chǔ)上運(yùn) 用矢量變換調(diào)速技術(shù)7/27/202217共二十四頁(yè)(6).進(jìn)給電機(jī)(dinj)介紹進(jìn)給電動(dòng)機(jī): (X Z Y等軸的驅(qū)動(dòng)(q dn) 早期: (60-70年

9、代)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 是無(wú)需位置反饋的開(kāi)環(huán)控 制系統(tǒng),功率小,精度低.現(xiàn)在還用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上. 丨中期: 采用小慣量直流電動(dòng)機(jī) ,然后又采用大慣量直流電機(jī)伺 服系統(tǒng).有半閉環(huán)和閉環(huán)兩種控制.(閉環(huán)控制精度最高, 但電氣控制部分調(diào)整困難,成本高,目前半閉環(huán)控制居多.) 直流電機(jī)的缺點(diǎn)是易出故障,維修困難. ；現(xiàn)代: 采用交流永磁同步電動(dòng)機(jī),來(lái)構(gòu)成伺服系統(tǒng),同樣有半閉 環(huán)和閉環(huán)兩種控制.交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的幾何尺寸 比同容量的直流電動(dòng)機(jī)小得多,而且?guī)缀趺饩S修. 7/27/202218共二十四頁(yè)(7).速度(sd)控制單元 進(jìn)給電機(jī)(dinj)(X Z Y等軸向)是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)

10、動(dòng) 如果使用直流電機(jī)和交流永磁同步電機(jī) 則使用伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)7/27/202219共二十四頁(yè)(8).位置(wi zhi)檢測(cè)器介紹在閉環(huán)和半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)有位置檢測(cè)器,將X Y Z等各軸向位置變化(binhu)信息反饋給數(shù)控裝置(CNC)作出調(diào)整,使之定位準(zhǔn)確開(kāi) 環(huán): 不需要位置檢測(cè)器(早期居多,西門子又在開(kāi)發(fā))半閉環(huán): 采用光電編碼器 旋轉(zhuǎn)變壓器等.裝在絲杠上使用.閉 環(huán): 采用光柵尺 同步感應(yīng)器 磁柵尺等,直接檢測(cè). 精度最高.但成本高,易臟出故障.調(diào)試?yán)щy,易 爬行振蕩7/27/202220共二十四頁(yè) 緒論(xln) 9. 數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的故障分類(書第3頁(yè))(1

11、).按發(fā)生故障的部件分類: 主機(jī)故障和電氣故障(強(qiáng)弱), 電氣故障又可分為硬件故障 和軟件故障(2).按發(fā)生故障的性質(zhì)分類: 系統(tǒng)故障(必然)和隨機(jī)性 故障(偶然) (3). 按有無(wú)報(bào)警 顯 示 分類: 有報(bào)警顯示故障(又可分為 硬件和軟件報(bào)警顯示兩種) 和無(wú)報(bào)警顯示的故障(4).按故障發(fā)生的原因分類: 自身故障和外部故障7/27/202221共二十四頁(yè) 緒論(xln) 10.數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)故障診斷與維修的原則(書第5頁(yè)) 先外部后內(nèi)部先機(jī)械后電氣 先靜后動(dòng) 先公用后專用 先一般后特殊 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜7/27/202222共二十四頁(yè) 緒論(xln) 11. 數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)故障診斷技術(shù)的發(fā)展 遠(yuǎn)程診斷技術(shù)自修復(fù)技術(shù) 專家系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)12. 總結(jié)7/27/202223共二十四頁(yè)內(nèi)容摘要數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修。2/26/2022。5本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)、要求和學(xué)習(xí)方法。請(qǐng)同學(xué)們一定牢記(或在第1頁(yè)圖01上面作標(biāo)記)。機(jī)械手以及一些特殊機(jī)構(gòu)(塑料(slio)導(dǎo)軌.靜壓蝸桿-蝸母條傳動(dòng).自動(dòng)拉刀機(jī)構(gòu).對(duì)刀儀)等等。輸入/輸出裝置.CNC核心.各種接口