書????名 | 數(shù)控機床及其維護(第2版) | 作????者 | 劉戰(zhàn)術(shù)、竇凱、吳新佳 |
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ISBN | 9787115214812 | 頁????數(shù) | 126頁 |
定????價 | 16元 | 出版社 | 人民郵電出版社 |
出版時間 | 2012年8月 | 裝????幀 | 平裝 |
開????本 | 16開 |
第 1章 數(shù)控機床概述 1
1.1 數(shù)控機床的基本構(gòu)成 1
1.2 數(shù)控機床的類型 3
1.2.1 按工藝用途分類 3
1.2.2 按控制運動軌跡的能力分類 5
1.2.3 按驅(qū)動裝置的特點分類 6
1.3 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 7
思考題 11
第 2章 數(shù)控機床控制系統(tǒng)及PMC 12
2.1 數(shù)控系統(tǒng)概述 12
2.2 機床常用數(shù)控系統(tǒng) 15
2.2.1 西門子數(shù)控系統(tǒng) 15
2.2.2 發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng) 18
2.2.3 華中數(shù)控系統(tǒng) 18
2.3 數(shù)控機床的PMC 20
2.3.1 PMC概述 20
2.3.2 數(shù)控機床PMC的動作要求 21
2.3.3 PMC程序總體結(jié)構(gòu) 24
2.3.4 PMC典型子模塊舉例 27
2.4 數(shù)控機床的強電控制系統(tǒng) 31
2.4.1 加工中心PMC的I/O點 32
2.4.2 加工中心PMC的邏輯電路 35
2.5 數(shù)控機床故障的判定 37
思考題 38
第3章 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)及檢測裝置 39
3.1 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的組成及分類 39
3.1.1 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的組成 39
3.1.2 數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求 40
3.1.3 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的分類 42
3.2 步進伺服系統(tǒng) 45
3.2.1 步進電動機的種類結(jié)構(gòu)及其工作原理 46
3.2.2 步進電機的特性及選用 47
3.3 直流伺服系統(tǒng) 48
3.3.1 直流伺服電動機的分類 48
3.3.2 永磁直流伺服電動機 49
3.3.3 直流伺服電動機的調(diào)速方法 52
3.4 交流伺服系統(tǒng) 52
3.4.1 交流伺服電動機 52
3.4.2 交流伺服電動機的調(diào)速方法 54
3.5 數(shù)控機床的位置檢測裝置 55
3.5.1 位置檢測裝置的要求及分類 55
3.5.2 旋轉(zhuǎn)變壓器 56
3.5.3 感應(yīng)同步器 57
3.5.4 光柵 59
3.5.5 編碼器 61
思考題 64
第4章 數(shù)控機床的運動傳動部件 65
4.1 主運動傳動部件 65
4.1.1 主軸部件的特點 65
4.1.2 主軸部件常用的變速方式 66
4.1.3 典型主軸部件的結(jié)構(gòu) 67
4.2 進給運動傳動部件 73
4.2.1 進給系統(tǒng)的構(gòu)成 73
4.2.2 滾珠絲杠 75
4.2.3 齒輪傳動 78
思考題 80
第5章 數(shù)控機床的工作臺及交換機構(gòu) 81
5.1 數(shù)控機床工作臺概述 81
5.2 分度工作臺 84
5.2.1 插銷定位的分度工作臺 84
5.2.2 齒盤定位的分度工作臺 85
5.3 可交換工作臺 87
5.4 回轉(zhuǎn)工作臺 88
5.5 工作臺的交換機構(gòu) 89
思考題 90
第6章 數(shù)控機床的刀庫 91
6.1 概述 91
6.2 車床類機床的刀架結(jié)構(gòu) 92
6.2.1 四方刀架 92
6.2.2 回輪式刀架 92
6.3 鏜銑類數(shù)控機床的刀庫結(jié)構(gòu) 95
6.3.1 盤式刀庫 95
6.3.2 鏈?zhǔn)降稁臁?5
思考題 101
第7章 數(shù)控機床的液壓與氣動系統(tǒng) 102
7.1 液壓與氣動系統(tǒng)概述 102
7.2 典型的液壓與氣動控制系統(tǒng) 103
7.2.1 MJ50數(shù)控車床液壓系統(tǒng) 103
7.2.2 VP1050立式加工中心液壓系統(tǒng) 104
7.2.3 H400臥式柔性制造單元氣動控制系統(tǒng) 106
思考題 108
第8章 數(shù)控機床的維護與維修 110
8.1 數(shù)控機床的日常維護 110
8.2 數(shù)控機床的故障診斷 112
8.2.1 數(shù)控機床故障的分類 112
8.2.2 數(shù)控機床故障的診斷方法 114
8.3 數(shù)控機床的維修舉例 116
思考題 118
附錄1 數(shù)控機床常用G指令代碼 119
附錄2 數(shù)控機床常用控制功能的中英文對照 121
參考文獻(xiàn) 126
本書主要內(nèi)容包括數(shù)控機床控制系統(tǒng)、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)與檢測裝置、數(shù)控機床的機械部件、數(shù)控機床的輔助驅(qū)動系統(tǒng)以及數(shù)控機床的使用與維護等。通過教學(xué),可使學(xué)生初步了解數(shù)控機床的基本知識,建立一個關(guān)于數(shù)控機床的整體概念,為以后合理使用和維護數(shù)控機床打下基礎(chǔ)。
本書可作為高職高專、技師學(xué)院機械、數(shù)控、機電類等專業(yè)的教材,也可作為成人教育、職工培訓(xùn)用書及工程技術(shù)人員的參考資料。
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作并加工零件。 數(shù)控機床的特點 [編輯本段] 數(shù)...
在數(shù)控機床中,進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機床的中間聯(lián)接環(huán)節(jié),是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分。通常設(shè)計進給伺服系統(tǒng)時必須滿足一定的要求,才能保證進給系統(tǒng)的定位精度和靜態(tài)、動態(tài)性能,從而確保機床的加工精確度?,F(xiàn)代...
如何系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)控機床
我是搞數(shù)控編程的,銑床的加工工藝有限,要往加工中心方面發(fā)展,目前我看過最多的是法拉克的。(個人意見)建議你首先學(xué)一下mastercam.這個編程軟件,相對UG,其它軟件來講要容易學(xué)一些。學(xué)好maste...
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數(shù)控機床解析 數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進為數(shù)控機床的技術(shù)進步提供了條件, 為了滿足市場的需要, 達(dá)到現(xiàn) 代制造技術(shù)對數(shù)控機床提出的更高的要求,當(dāng)前,數(shù)控技術(shù)主要體現(xiàn)為以下幾方面: 1 、數(shù)控系統(tǒng)的組成 計算機數(shù)控系統(tǒng) (簡稱 CNC系統(tǒng))由程序、輸入輸出設(shè)備、 CNC裝置、可編程控制器(PLC)、 主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置等組成,如圖 1-20 為 CNC系統(tǒng)組成框圖。 2、數(shù)控系統(tǒng)的作用 數(shù)控系統(tǒng)接受按零件加工順序記載機床加工所需的各種信息,并將加工零件圖上的幾 何信息和工藝信息數(shù)字化,同時進行相應(yīng)的運算、 處理,然后發(fā)出控制命令,使刀具實現(xiàn)相 對運動,完成零件加工過程。 數(shù)控系統(tǒng)工作過程 如圖 1-21 所示(圖中的虛線框為 CNC單元),一個零件程序的執(zhí)行首先要輸入 CNC中,經(jīng) 過譯碼、數(shù)據(jù)處理、 插補、位置控制, 由伺服系統(tǒng)執(zhí)行 CNC輸出的指令以驅(qū)動機床完成加工。 CNC系
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江漢大學(xué)機建學(xué)院 2011年畢業(yè)論文 ----------- 外文翻譯 姓名:薛斯林 學(xué)號: 016507202906 第 1頁 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文翻譯 題目 C620普通車床數(shù)控改造總體方案設(shè)計 專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 09031322 學(xué) 生 姓 名 吳皇勇 指 導(dǎo) 教 師 趙學(xué)海 填 表 日 期 2013 年 2 月 25 日 江漢大學(xué)機建學(xué)院 2011年畢業(yè)論文 ----------- 外文翻譯 姓名:薛斯林 學(xué)號: 016507202906 第 2頁 The Numerical Control Engine Bed Transforms Harvey B.M ackey First numerical control system development summary brief history and tendency In 1
延長元器件的壽命和零部件的磨損周期,預(yù)防各種故障,提高數(shù)控機床的平均無故障工作時間和使用壽命。
1、數(shù)控機床的使用環(huán)境:對于數(shù)控機床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備;
2、電源要求;
3、數(shù)控機床應(yīng)有操作規(guī)程:進行定期的維護、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護現(xiàn)場等;
4、數(shù)控機床不宜長期封存,長期會導(dǎo)致儲存系統(tǒng)故障,數(shù)據(jù)的丟失;
5、注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員
數(shù)控系統(tǒng)的維護
1、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護制度
2、防止灰塵進入數(shù)控裝置內(nèi):漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。
3、定時清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)
4、經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓:電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
5、定期更換存儲器用電池
6、數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護:經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機床運行溫機程序。
7、備用電路板的維護機械部件的維護
機械部件的維護
1、刀庫及換刀機械手的維護
1)用手動方式往刀庫上裝刀時,要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
2)嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,防止機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
3)采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號是否與所需刀具一致,防止換錯刀具導(dǎo)致事故發(fā)生;
4)注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;
5)經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回?fù)Q刀點位置是否到位,并及時調(diào)整,否則不能完成換刀動作;
6)開機時,應(yīng)先使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。
2、滾珠絲杠副的維護
1)定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;
2)定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時緊固松動部位,更換支撐軸承;
3)采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機床工作前加油一次;
4)注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進入絲杠防護罩和工作過程中碰擊防護罩,防護裝置一有損壞要及時更換。
3、主傳動鏈的維護
1)定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度;
2)防止各種雜質(zhì)進入油箱。每年更換一次潤滑油;
3)保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時調(diào)整液壓缸和活塞的位移量;
4)要及時調(diào)整配重。
4、液壓系統(tǒng)維護
1)定期過濾或更換油液;
2)控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度;
3)防止液壓系統(tǒng)泄漏;
4)定期檢查清洗油箱和管路;
5)執(zhí)行日常點檢查制度。
5、氣動系統(tǒng)維護
1)清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
2)檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量;
3)保持系統(tǒng)的密封性;
4)注意調(diào)節(jié)工作壓力;
5)清洗或更換氣動元件、濾芯;
在數(shù)控機床中,大部分的故障都有資料可查,但也有一些故障,提供的報警信息較含糊甚至根本無報警,或者出現(xiàn)的周期較長,無規(guī)律,不定期,給查找分析帶來了很多困難。對這類機床故障,需要對具體情況分析,進行耐心的查找,而且檢查時特別需要機械、電氣、液壓等方面的綜合知識,不然就很難快速、正確地找到故障的真正原因。
加工精度異常故障:系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動、機械故障、機床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機運行異常、機床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥,是生產(chǎn)中數(shù)控機床加工精度異常故障的常見原因,找出相關(guān)故障點并進行處理,機床均可恢復(fù)正常。生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。
導(dǎo)致此類故障的原因主要有5個方面:
1、機床進給單位被改動或變化;
2、機床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常;
3、軸向的反向間隙(BACKLASH)異常;
4、電機運行狀態(tài)異常,即電氣及控制部分故障;
5、機械故障,如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。
此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導(dǎo)致加工精度異常。
機械故障導(dǎo)致的加工精度異常,主要應(yīng)對以下幾方面逐一進行檢查。
1、檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,特別是刀具長度補償、加工坐標(biāo)系(G54~G59)的校對及計算。
2、在點動方式下,反復(fù)運動Z軸,經(jīng)過視、觸、聽對其運動狀態(tài)診斷,發(fā)現(xiàn)Z向運動聲音異常,特別是快速點動,噪聲更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隱患。
1、初始化復(fù)位法:一般情況下,由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電,拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統(tǒng)進行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
2、參數(shù)更改,程序更正法:系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
3、調(diào)節(jié),最佳化調(diào)整法:調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)故障。如某廠維修中,其系統(tǒng)顯示器畫面混亂,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。如在某廠,其主軸在啟動和制動時發(fā)生皮帶打滑,原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大,而驅(qū)動裝置的斜升時間設(shè)定過小,經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。
最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)實現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法,其辦法很簡單,用一臺多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器,分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時間,來使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動態(tài)響應(yīng)特性,而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下,根據(jù)經(jīng)驗,即調(diào)節(jié)使電機起振,然后向反向慢慢調(diào)節(jié),直到消除震蕩即可。
4、備件替換法:用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應(yīng)的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn),然后將壞板修理或返修,這是最常用的排故辦法。
5、改善電源質(zhì)量法:一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
6、維修信息跟蹤法:一些大的制造公司根據(jù)實際工作中由于設(shè)計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據(jù),可正確徹底地排除故障。
數(shù)控機床電氣故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位三個階段。第一階段的故障檢測就是對數(shù)控機床進行測試,判斷是否存在故障;第二階段是判定故障性質(zhì),并分離出故障的部件或模塊;第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制線路板,以縮短修理時間。為了及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,快速確定故障所在部位并能及時排除,要求故障診斷應(yīng)盡可能少且簡便,故障診斷所需的時間應(yīng)盡可能短。為此,可以采用以下的診斷方法:
1、直觀法
利用感覺器官,注意發(fā)生故障時的各種現(xiàn)象,如故障時有無火花、亮光產(chǎn)生,有無異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無焦煳味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊印制線路板的表面狀況,有無燒毀和損傷痕跡,以進一步縮小檢查范圍,這是一種最基本、最常用的方法。
2、CNC 系統(tǒng)的自診斷功能
依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力,對出錯部位進行多路、快速的信號采集和處理,然后由診斷程序進行邏輯分析判斷,以確定系統(tǒng)是否存在故障,及時對故障進行定位?,F(xiàn)代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類:
1)開機自診斷開機自診斷是指從每次通電開始至進入正常的運行準(zhǔn)備狀態(tài)為止,系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動執(zhí)行對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊、印制線路板、CRT 單元、光電閱讀機及軟盤驅(qū)動器等設(shè)備運行前的功能測試,確認(rèn)系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。
2)故障信息提示當(dāng)機床運行中發(fā)生故障時,在CRT 顯示器上會顯示編號和內(nèi)容。根據(jù)提示,查閱有關(guān)維修手冊,確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。一般來說,數(shù)控機床診斷功能提示的故障信息越豐富,越能給故障診斷帶來方便。但要注意的是,有些故障根據(jù)故障內(nèi)容提示和查閱手冊可直接確認(rèn)故障原因;而有些故障的真正原因與故障內(nèi)容提示不相符,或一個故障顯示有多個故障原因,這就要求維修人員必須找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,間接地確認(rèn)故障原因。
3、數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查
CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT 顯示器上顯示故障報警信息,而且能以多頁的"診斷地址"和"診斷數(shù)據(jù)"的形式提供機床參數(shù)和狀態(tài)信息,常見的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。
1)參數(shù)檢查數(shù)控機床的機床數(shù)據(jù)是經(jīng)過一系列試驗和調(diào)整而獲得的重要參數(shù),是機床正常運行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補償值和絲杠螺距補償值等。當(dāng)受到外部干擾時,會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂,機床不能正常工作。
2)接口檢查CNC系統(tǒng)與機床之間的輸入/輸出接口信號包括CNC 系統(tǒng)與PLC、PLC 與機床之間接口輸入/輸出信號。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開關(guān)量信號的狀態(tài)顯示在CRT 顯示器上,用"1"或"0"表示信號的有無,利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號輸出到機床側(cè),機床側(cè)的開關(guān)量等信號是否已輸入到CNC 系統(tǒng),從而可將故障定位在機床側(cè)或是在CNC 系統(tǒng)。
4、報警指示燈顯示故障
現(xiàn)代數(shù)控機床的CNC 系統(tǒng)內(nèi)部,除了上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等"軟件"報警外,還有許多"硬件"報警指示燈,它們分布在電源、伺服驅(qū)動和輸入/輸出等裝置上,根據(jù)這些報警燈的指示可判斷故障的原因。
5、備板置換法
利用備用的電路板來替換有故障疑點的模板,是一種快速而簡便的判斷故障原因的方法,常用于CNC 系統(tǒng)的功能模塊,如CRT 模塊、存儲器模塊等。需要注意的是,備板置換前,應(yīng)檢查有關(guān)電路,以免由于短路而造成好板損壞,同時,還應(yīng)檢查試驗板上的選擇開關(guān)和跨接線是否與原模板一致,有些模板還要注意模板上電位器的調(diào)整。置換存儲器板后,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求,對存儲器進行初始化操作,否則系統(tǒng)仍不能正常工作。
6、交換法
在數(shù)控機床中,常有功能相同的模塊或單元,將相同模塊或單元互相交換,觀察故障轉(zhuǎn)移的情況,就能快速確定故障的部位。這種方法常用于伺服進給驅(qū)動裝置的故障檢查,也可用于CNC 系統(tǒng)內(nèi)相同模塊的互換。
7、敲擊法
CNC 系統(tǒng)由各種電路板組成,每塊電路板上會有很多焊點,任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點的電路板、接插件或電器元件時,若故障出現(xiàn),則故障很可能就在敲擊的部位。
8、測量比較法
為檢測方便,模塊或單元上設(shè)有檢測端子,利用萬用表、示波器等儀器儀表,通過這些端子檢測到的電平或波形,將正常值與故障時的值相比較,可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于數(shù)控機床具有綜合性和復(fù)雜性的特點,引起故障的因素是多方面的。上述故障診斷方法有時要幾種同時應(yīng)用,對故障進行綜合分析,快速診斷出故障的部位,從而排除故障。同時,有些故障現(xiàn)象是電氣方面的,但引起的原因是機械方面的;反之,也可能故障現(xiàn)象是機械方面的,但引起的原因是電氣方面的;或者二者兼而有之。因此,對它的故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機械方面,而必須加以綜合,全方位地進行考慮。
一般分兩個階段進行驗收。
1.預(yù)驗收
目的是為了檢查、驗證機床能否滿足用戶的加工質(zhì)量及生產(chǎn)率,檢查供應(yīng)商提供的資料、備件。供應(yīng)商只有在機床通過正常運行試切并經(jīng)檢驗生產(chǎn)合格加工件后,才能進行預(yù)驗收。
2.最終驗收
根據(jù)驗收標(biāo)準(zhǔn),測定合格證上所提供的各項技術(shù)指標(biāo),驗收工作分以下幾步:
(1)開箱檢驗;
(2)外觀檢查;
(3)機床性能及數(shù)控功能的驗收;
(4)數(shù)控機床精度的驗收(包括位置精度和工作精度)。
在驗收機床幾何精度時,在機床精調(diào)后一次完成,不允許調(diào)整一項檢測一項。位置精度檢驗要依據(jù)相應(yīng)的精度驗收標(biāo)準(zhǔn)進行。機床的工作精度是一項綜合精度,它不僅反映機床的幾何精度和位置精度,同時還包括試件的材料、環(huán)境溫度、刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差。
在驗收數(shù)控機床時,加強對以上幾方面的檢驗對設(shè)備管理工作非常有益,并可減少不必要損失。
第一章 數(shù)控機床的工作過程
第一節(jié) 數(shù)控機床的作用
第二節(jié) 數(shù)控機床的種類
第三節(jié) 數(shù)控機床的構(gòu)成
第四節(jié) 數(shù)控機床的工作過程
思考題
第二章 數(shù)控機床的維護與管理
第一節(jié) 數(shù)控機床的訂購與驗收
第二節(jié) 數(shù)控機床的管理
第三節(jié) 數(shù)控機床的維護
思考題
第三章 數(shù)控機床故障診斷基本技能
第一節(jié) 數(shù)控機床的一般診斷方法
第二節(jié) 數(shù)控機床的基本操作
第三節(jié) 數(shù)控機床常見故障分類
思考題
第四章 數(shù)控機床常見機械故障分析
第一節(jié) 識圖基礎(chǔ)
第二節(jié) 進給部件故障分析
第三節(jié) 主軸部件故障分析
第四節(jié) 換刀裝置故障分析
第五節(jié) 潤滑系統(tǒng)故障分析
第六節(jié) 液壓與氣壓系統(tǒng)故障分析
思考題
第五章 數(shù)控機床常見電氣故障分析
第一節(jié) 電氣控制基礎(chǔ)
第二節(jié) 電源電路故障分析
第三節(jié) 繼電器接觸器故障分析
第四節(jié) 其他電器故障分析
思考題
第六章 數(shù)控裝置的故障分析
第一節(jié) 軟件故障分析
第二節(jié) 硬件故障分析
第三節(jié) 參數(shù)故障分析
思考題
第七章 驅(qū)動系統(tǒng)的故障分析
第一節(jié) 主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障分析
第二節(jié) 進給驅(qū)動系統(tǒng)故障分析
第三節(jié) 檢測反饋裝置的故障分析
思考題
第八章 PLC故障分析
第一節(jié) PLC工作過程
第二節(jié) PLC的輸入/輸出元件
第三節(jié) PLC故障分析
思考題
參考文獻(xiàn)
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數(shù)控機床故障診斷與維護機床類型
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,世界機床業(yè)已進入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機電一體化時代,其中數(shù)控機床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。它為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段,具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應(yīng)。
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作數(shù)控折彎機并加工零件。
數(shù)控技術(shù)的問世已有40多年的歷史,它是由機械學(xué)、控制學(xué)、電子學(xué)、計算機科學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展起來的一門綜合性新型學(xué)科。技術(shù)發(fā)展的需要對21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求。
當(dāng)今的市場,國際合作的格局逐漸形成,產(chǎn)品競爭日趨激烈,高效率、高精度加工手段的需求在不斷升級,用戶的個性化要求日趨強烈, 以下是關(guān)于個性化發(fā)展的幾大趨勢 :
復(fù)合化
數(shù)控機床的功能復(fù)合化的發(fā)展,其核心是在一臺機床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴孔等多種操作工序,從而提高了機床的效率和加工精度,提高生產(chǎn)的柔性。
高速化、高精度化、高可靠性
高速化:提高進給速度與提高主軸轉(zhuǎn)速。高精度化:其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級高可靠性:一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設(shè)備的可靠性在一個數(shù)量級以上,但也不是可靠性越高越好,因為商品受性能價格比的約束。
智能化
智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便等方面的智能化;簡化編程、簡化操作方面的智能化;還有如智能化的自動編程、智能化的人機界面等,以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容,方便系統(tǒng)的診斷及維修。
柔性化、集成化
當(dāng)今世界上的數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是:從點數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機床、線FMC、FMS、FTL、FML向面工段車間獨立制造島FA、體CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)的方向發(fā)展,另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段,是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢,是先進制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。
按故障發(fā)生的部位分類
⑴ 主機故障 數(shù)控機床的主機通常指組成數(shù)控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有:
1) 因機械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C械傳動故障
2) 因?qū)к?、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障
3) 因機械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障,等等.
主機故障主要表現(xiàn)為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良,是主機發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機床的定期維護、保養(yǎng).控制和根除“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機部分故障的重要措施.
⑵ 電氣控制系統(tǒng)故障 從所使用的元器件類型上.根據(jù)通常習(xí)慣,電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類,
“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)控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驅(qū)動單元、輸為輸出單元等。
“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分.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)的動作出鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障,常見的有.加工程序出錯,系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失,計算機運算出錯等。
“強電”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、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關(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。
按故障的性質(zhì)分類
⑴ 確定性故障 確定性故障是指控制系統(tǒng)主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件,數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機床上最為常見,但由于它具有一定的規(guī)律,因此也給維修帶來了方便
確定性故障具有不可恢復(fù)性,故障一旦發(fā)生,如不對其進行維修處理,機床不會自動恢復(fù)正常.但只要找出發(fā)生故障的根本原因,維修完成后機床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。
⑵ 隨機性故障 隨機性故障是指數(shù)控機床在工作過程中偶然發(fā)生的故障此類故障的發(fā)生原因較隱蔽,很難找出其規(guī)律性,故常稱之為“軟故障”,隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難,一般而言,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)計不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關(guān)。
延長元器件的壽命和零部件的磨損周期,預(yù)防各種故障,提高數(shù)控機床的平均無故障工作時間和使用 數(shù)控機床 壽命。
數(shù)控機床使用中應(yīng)注意的問題
1.?dāng)?shù)控機床的使用環(huán)境
對于數(shù)控機床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備。
2.電源要求
3.?dāng)?shù)控機床應(yīng)有操作規(guī)程
進行定期的維護、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護現(xiàn)場等。
4.?dāng)?shù)控機床不宜長期封存
5.注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員
數(shù)控系統(tǒng)的維護
1.嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護制度
2.防止灰塵進入數(shù)控裝置內(nèi)
漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。
3.定時清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)
4.經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓
電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%~110%。
5.定期更換存儲器用電池
6.?dāng)?shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護
經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機床運行溫機程序。
7.備用電路板的維護機械部件的維護
機械部件的維護
1.刀庫及換刀機械手的維護
① 用手動方式往刀庫上裝刀時,要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;
② 嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,防止機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞;
③ 采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號是否與所需刀具一致,防止換錯刀具導(dǎo)致事故發(fā)生;
④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;⑤ 經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回?fù)Q刀點位置是否到位,并及時調(diào)整,否則不能完成換刀動作;
⑥ 開機時,應(yīng)先使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。
2.滾珠絲杠副的維護
① 定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;
② 定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時緊固松動部位,更換支撐軸承;
③ 采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機床工作前加油一次;
④ 注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進入絲杠防護罩和工作過程中碰擊防護罩,防護裝置一有損壞要及時更換。
3.主傳動鏈的維護
① 定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度;
② 防止各種雜質(zhì)進入油箱。每年更換一次潤滑油;
③ 保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時調(diào)整液壓缸和活塞的位移量;
④ 要及時調(diào)整配重。
4.液壓系統(tǒng)維護
① 定期過濾或更換油液;
② 控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度;
③ 防止液壓系統(tǒng)泄漏;
④ 定期檢查清洗油箱和管路;
⑤ 執(zhí)行日常點檢查制度。
5.氣動系統(tǒng)維護
① 清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分;
② 檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量;
③ 保持系統(tǒng)的密封性;
④ 注意調(diào)節(jié)工作壓力;
⑤ 清洗或更換氣動元件、濾芯;
要多看
1. 要多看數(shù)控資料
要多看,要了解各種數(shù)控系統(tǒng)和PLC可編程序控制器的特點和功能;要了解數(shù)控系統(tǒng)的報警及排除方法;要了解NC、PLC機床參數(shù)設(shè)定的含義;要了解PLC的編程語言;要了解數(shù)控編程的方法;要了解控制面板的操作和各菜單的內(nèi)容;要了解主軸和走刀電機的性能和驅(qū)動器的特征等等,往往數(shù)控資料一大堆,怎么看?
我認(rèn)為主要要突出重點,搞清來龍去脈,重點是吃透數(shù)控系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu),掌握方框圖。其余的可以“游覽”和通讀,但每部分內(nèi)容要有重點的了解、掌握。由于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部線路圖相當(dāng)復(fù)雜,而制造商均不提供。因此也不必詳細(xì)地搞清楚。
比如NX一154四軸五連動葉片加工機床上采用A一B10系統(tǒng),要重點了解每部分的作用,各板子的功能,接口的去向,LED燈的含義等。現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)型號多、更新快,不同的制造廠、不同型號往往差別很大。要了解其共性與個性(特殊性)。一般熟悉維修SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的人不見得會熟練排除A-B系統(tǒng)的故障,因此,要多看,不斷學(xué)習(xí)、更新知識。
2.要多看電氣圖、消化電氣圖
對于每一個電氣元件,比如:接觸器、繼電器、時間繼電器等以及PLC的輸入、輸出,要在電氣圖上一一注明。舉一個簡單例子來說,比如1A1為液壓泵電機1M啟動的接觸器,一般在圖下注出其常開、常閉觸點的去向。因此,可對其對應(yīng)的某頁上的常開或常閉觸點1A1,注明內(nèi)容為液壓泵電機開,對于大型的數(shù)控機床的電氣圖有幾十頁,甚至上百頁。
要看懂表明每個元件的功能要化很長時間。有時,一、二次看可能還搞不清楚該元件的作用,要多看等以后消化后再寫上。因此,剛才講到的啟動液壓泵電機1M,也應(yīng)清楚標(biāo)明是PLC的哪一外輸出帶動接觸器1A1動作的,要做到來龍去脈,一清二楚。而對電氣線路圖中的某些方框圖,比如每個軸的驅(qū)動器,只是一個方框圖,只要了解某控制條件(通斷情況),對于詳細(xì)的東西等可等有空再研究、考慮。
各個國家的電氣符號是不一樣的,就首先要清楚了解。對于制造廠所編寫的厚厚的幾本PLC語句表,也要多看,掌握其編程語言,在看懂的基礎(chǔ)上進行中文注譯。這樣可以大大節(jié)省以后排除故障的時間,如果等發(fā)生故障再去熟悉了解電氣圖,PLC語句表,勢必要化費大量時間,還往往會造成錯誤的判斷。
3.要多看液壓、氣動圖,并深入消化之
對于數(shù)控機床的機械、液壓、氣動圖,要搞清楚其作用和來龍去脈。并在圖紙上一一注明,比如德國COBURG數(shù)控龍門銑附件、刀具安裝動作比較復(fù)雜,要分解其圖,如鎖緊刀具是由哪個電磁閥動作的?對應(yīng)的PLC輸出、輸入是哪幾個?
在圖上寫明,這樣從電氣到機械動作一竿到底,同時特別對機、電關(guān)系比較密切的部分要重點了解,比如意大利INNSE數(shù)控搪銑床采用電液比例閥技術(shù),要重點了解其作用和功能,特別要了解其調(diào)整方法及調(diào)整數(shù)據(jù),靜態(tài)和動態(tài)時比例閥電流及對應(yīng)的平衡泵的壓力,既懂電又懂機,機電一體化,掌握多種本領(lǐng),這樣解決問題的本領(lǐng)就大了。
4.要多看外文,要提高自己專業(yè)外文的閱讀能力
不懂得外文,特別是英語。就無法看懂大量的外文技術(shù)資料,單依靠翻譯,往往是不太理想。看外文版的技術(shù)資料,開始時比較吃力,生字多,多看多記后,常用的專業(yè)單詞也只有這樣多,以后看起來就流暢了,一個稱職的維修人員要基本掌握語言工具。
要多問
1.要多問外國專家
如果你能有出國培訓(xùn)的機會或者外國專家來你廠安裝調(diào)試機床,你最好有機會參加。這是一次最好的學(xué)習(xí)機會,因為能獲得大量的第一手資料和機床調(diào)試的方法及技巧。比如在激光測定各軸精度后,電氣如何進行修正的辦法等。要多問,不懂就要搞清楚。通過這段時間,會有極大的收獲,能夠獲得不少內(nèi)部的資料和手冊(對用戶是保密的)。
當(dāng)機床投入正式生產(chǎn)之后,也應(yīng)該經(jīng)常與外國有關(guān)專家保持密切的聯(lián)系。通過FAX、E-MALL,詢問獲得解決機床疑難故障進一步的解決辦法及有關(guān)資料,還可得到特殊、專用的備件,這是非常有益的,同時對數(shù)控系統(tǒng)的代理商,比如SIEMENS、FANUC等公司也應(yīng)保持良好的關(guān)系,多詢問,也可及時得到該數(shù)控系統(tǒng)深一步的資料及有關(guān)備件,還可有機會參加有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)的專題學(xué)習(xí)班。
2.發(fā)生故障后,要向操作者師傅詢問故障的全過程,不要不問,或者隨便問一下就好了,這樣往往得不到正確的現(xiàn)場資料會造成錯誤的判斷,使問題復(fù)雜化了,因此,要多問,問詳細(xì)一點,了解故障出現(xiàn)的全過程(開始、中間、結(jié)束),產(chǎn)生過什么報警號,當(dāng)時操作過什么元件,碰過什么,改過什么,外界環(huán)境情況如何?
要在充分調(diào)查現(xiàn)場掌握第一手材料的基礎(chǔ)上,把故障問題正確地列出來,實際上已經(jīng)解決了問題的一半,然后再分析解決之,對于經(jīng)驗豐富熟練的操作者師傅,他們對機床操作熟悉,加工程序熟悉,機床常見病十分了解,與他們密切配合,對于迅速排除故障十分有利。
3.要多問其它維修人員
當(dāng)其它維修人員在維修機床,而你沒有去時,等他們回來后,也應(yīng)多問一聲,剛才發(fā)生了什么毛?。克侨绾闻懦??請他介紹其排除方法。這也是一種較好的學(xué)習(xí)機會。學(xué)習(xí)他人正確的排除故障的技巧和方法,特別是向經(jīng)驗豐富的老維修人員學(xué)習(xí),把他們的本領(lǐng)學(xué)到手,來提高自己的知識和水平。2100433B