数控机床故障浅谈13.doc

浅谈数控机床故障的诊断维修技术当今控制理论与自动化技术的高速发展，使得数控技术也在同步飞速发展，随着铁路现代化步伐的迈进，数控机床在铁路的运用也逐渐增多，种类也多种多样，但因其技术的复杂性，多样性和多变性等技术特点使其在使用中难免出现多种问题，原因在于数控机床的使用和保养，维修的相关知识确没有得到足够的重视，产生的结果可能是设备利用率低，故障繁多，使用寿命缩短，甚至可能影响生产，直到造成重大经济损失。数控机床由于其加工精度高、加工质量稳定，加工柔性好、自动化程度高，能直接加工一般机床加工不了的复杂曲线和曲面，在机械制造领域中的应用越来越普遍。我国从七八十年代开始引进国外的数控机床产品，到现在数控机床的保有量已相当可观，1998年底包括国产和进口的，全国已达十多万台；在今后的若干年中，数控机床的拥有量还将急剧地增加。这些设备在各企业生产中发挥着巨大的作用，但同时，其中的相当一部分也已逐渐进入维修的高峰期(故障频发期)。维修好数控机床，充分发挥设备的使用功能具有极大的经济价值和社会意义。数控机床的维修与传统切削加工机床相比，具有以下的特点。1.数控机床维修对知识的广度和深度要求高。数控机床是机械、电子、液压、计算机、传感、检测等技术高度整合的集成系统，维修数控机床除必须具备上述知识外，还必须熟悉数控原理、数控系统结构、数控机床的操作与编程、各种维修测试仪器仪表的使用、故障的诊断方法等相关内容，并能在维修的实践中融会贯通、综合应用，方能适应数控机床维修的要求。2.数控机床维修对维修的技能要求高。由于机械、电气、液压、计算机等各部分有其本身固有的结构特点和故障规律，需要运用不同的故障诊断方式，按照不同的故障检修顺序，使用不同的维修测试仪器和设备，采取不同的故障排除方法和手段，才可能达到成功维修的目的。各种技能融合于一身，非经不断学习、反复实践、掌握规律是万难达到的。3.数控机床维修时分析考虑的问题多。数控机床系统庞大，结构复杂，机、电、液、计算机一体，协调配合，相互关联，故障往往涉及全局，方方面面，千头万绪。故维修时应对故障进行综合分析、整体把握，才能收到较好的维修效果，而不能仅仅是头痛医头、脚痛医脚。4.数控机床维修的责任重。目前，数控机床一般均是各生产单位的贵重和关键设备，在生产工序中大多担任重要、精密零件的加工任务，具有不可替代性，停机损失。维修时间的长短，维修效果的好坏，直接关系到企业的经济效益。这就使数控机床的维修技术人员产生很大的工作压力。当今控制理论与自动化技术的高速发展,使得数控技术也在同步飞速发展,随着铁路现代化步伐的迈进,数控机床在铁路的运用也逐渐增多,种类也多种多样,但因其技术的复杂性,多样性和多变性等技术特点使其在使用中难免出现多种问题,原因在于数控机床的使用和保养,维修的相关知识确没有得到足够的重视,产生的结果可能是设备利用率低,故障繁多,使用寿命缩短,甚至可能影响生产,直到造成重大经济损失.一、数控机床电气控制系统综述1.数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置.2数控系统将接到的全部功能指令进行解码,运算,然后有序地发出各种需要的控制指令3可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心.4.主轴驱动系统接受来自的驱动指令,经速度与转矩(功率)调节输出驱动信号驱动主电动机转动,同时接受速度反馈实施速度闭环控制.5.进给伺服系统接受来自对每个运动坐标轴分别提供的速度指令,经速度与电流(转矩)调节输出驱动信号驱动伺服电机转动,实现机床坐标轴运动,同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制.6.电器硬件电路主要任务是电源的生成与控制电路,隔离继电器部分及各类执行电器(继电器,接触器),很少还有继电器逻辑电路的存在.7.机床(电器部分)包括所有的电动机,电磁阀,制动器,各种开头等.这里可能的主要故障多数属于电器件自身的损坏和连接电线,电缆的脱开或断裂.8.速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成.9.位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器,而现代机床多采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件.1-夕部设备一般指计算机,打印机等输出设备,多数不属于机床的基本配置二、数控机床运动坐标的电气控制数控机床一个运动坐标的电气控制由电流(转矩)控制环,速度控制环和位置控制环串联组成.2.1电流环是为伺服电机提供转矩的电路.2.2速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路.2.3位置环是控制各坐标轴指令位置精确定位的控制环节.2.4前馈控制与反馈相反,它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路,其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度.三、常见电气故障分类数控机床的电气故障可按故障的性质,表象,原因或后果等分类.3.1以故障发生的部分,分为硬件故障和软件故障.3