畢業(yè)設(shè)計（論文）-數(shù)控機床維護及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷1.doc

煙臺工程職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控 系 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護 專業(yè) 08 級畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目: 數(shù)控機床維護及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷姓名 學號 指導教師（簽名） 二一年十月十日煙臺工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文)誠 信 承 諾 書本人慎重承諾：我所撰寫的設(shè)計（論文）數(shù)控機床維護及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷是在老師的指導下自主完成，沒有剽竊或抄襲他人的論文或成果。如有剽竊、抄襲，本人愿意為由此引起的后果承擔相應(yīng)責任。畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究成果歸屬學校所有。 學生(簽名)：崔越 2010年10月10日目錄摘要4前言5二 數(shù)控機床的介紹6(一) 數(shù)控機床的概述及特點6(二) 數(shù)控機床的分類6(三) 合理地使用數(shù)控機床6三 數(shù)控機床故障診斷與維修的基本概念6(一) 數(shù)控機床維修的意義及特點6(二) 數(shù)控機床故障分類與維修方法7(三) 數(shù)控機床的維護 11四 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修12 （一）數(shù)控系統(tǒng)維修基礎(chǔ)13 （二）數(shù)控系統(tǒng)的常見故障診斷與分析18五 結(jié)論22六 結(jié)束語23七 參考文獻24數(shù)控機床維護及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷崔 越【摘要】科學技術(shù)的發(fā)展，對機械產(chǎn)品提出了高精度、高復雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動化機床。數(shù)控機床集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機械技術(shù)于一體，是高度機電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機床技術(shù)水平的重要標志。數(shù)控機床體現(xiàn)了當前世界機床技術(shù)進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產(chǎn)和計算機集成制造等先進制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。因此，如何更好的使用數(shù)控機床是一個很重要的問題。由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維護更是不容忽視。數(shù)控機床的生產(chǎn)廠商加強數(shù)控機床故障診斷與維修的力量，可以提高數(shù)控機床的質(zhì)量，有利于數(shù)控機床的推廣和使用。數(shù)控機床的使用單位培養(yǎng)掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的技術(shù)人員，有利于提高數(shù)控機床的使用率。隨著數(shù)控機床的使用和推廣，培養(yǎng)更多的掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的高素質(zhì)人才的任務(wù)也越來越迫切。因此學習數(shù)控機床故障診斷與維修的技術(shù)和方法有重要的意義。前言數(shù)控機床是高精度自動化裝備, 價格昂貴, 為了保證機床長期安全平穩(wěn)運行, 發(fā)揮更大效益, 需要注重數(shù)控機床的維護保養(yǎng)方法和易出現(xiàn)的故障及排除方法。數(shù)控機床維修及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修是數(shù)控機床使用過程中重要的組成部分，也是制約數(shù)控機床發(fā)揮重要作用的主要因素之一。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信心對機械運動和工作過程控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，更使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征。數(shù)控機床是集高、精、尖技術(shù)于一體，集機、電、光、液于一身的高技術(shù)產(chǎn)物。具有加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強、靈活性好等眾多優(yōu)點，在各個行業(yè)受到廣泛歡迎，在使用方面，也是越來越受到重視。但由于它是集強、弱電于一體，數(shù)字技術(shù)控制機械制造的一體化設(shè)備，一旦系統(tǒng)的某些部分出現(xiàn)故障，就勢必使機床停機，影響生產(chǎn)，所以如何正確維護設(shè)備和出現(xiàn)故障時能及時搶修就是保障生產(chǎn)正常進行的關(guān)鍵。普通機床從誕生到現(xiàn)在，從無軸式集體驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閱闻_電動機或多臺電動機驅(qū)動一臺機床，從臺鉆到龍門刨床，都有強電（繼電器、接觸器）控制電動機運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。因此，故障診斷也比較直觀，維修工人起著主導作用。檢測儀器也比較簡單，而萬用表是必不可少的檢測儀器，問、看 、聞、聽、量是一般通電的診斷程序。故障診斷的水平也是維修者經(jīng)驗的積累。 以下是本人對于數(shù)控機床維護及數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方面的一些見解，如有不足之處，敬請老師糾正、修改。 二 數(shù)控機床的介紹(一) 數(shù)控機床的概述及特點1. 概念數(shù)控機床就是在計算機的幫助下，用數(shù)字技術(shù)控制的機床。2特點（1）可以加工出高精度及質(zhì)量穩(wěn)定的零件，（2）生產(chǎn)效率特別高，是普通機床的2-3倍或更高。（3）大大減輕操作者的勞動強度，但對操作者的素質(zhì)要求也提高了。（4）更換產(chǎn)品品種特別方便，只要更換程序就可以實現(xiàn)產(chǎn)品品種更換。（5）數(shù)控加工中心可實現(xiàn)集多種加工于一臺機床，如：銑、鉆、鏜、刨等。（6）可實現(xiàn)柔性加工（fms），甚至實現(xiàn)無人化工廠。（二）數(shù)控機床的分類1按工藝用途分類：數(shù)控機床可分為數(shù)控鉆床、車床、刨床、鏜床、磨床和齒輪加工機床等，此外壓床、沖床、彎管機、電火花切割機、火焰切割機、凸焊機也都可采用數(shù)字控制。2按運動方式分類：點位控制ptp、點位直線控制、輪廓控制系統(tǒng)cp3按控制方式分類:開環(huán)控制、半閉環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)（三）合理地使用數(shù)控機床1. 避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮濕或粉塵過多的場所,盡量在空調(diào)環(huán)境中使用,保持室 溫20左右。由于我國處于溫帶氣候、受季風影響、溫度差異大, 對于精度高、價格貴的數(shù)控機床,應(yīng)置于有 空調(diào)的房間中使用。2. 要避免有腐蝕氣體的場所。因腐蝕氣體易使電子元件變質(zhì),或造成接觸不良,或造成 元件短路,影響機床的正常運行。3. 要遠離振動大的 設(shè)備(如沖床、鍛壓設(shè)備等)。對于高精度的機床還應(yīng)采 用防振措施(如防振溝等)。4. 要遠離強電磁干擾源,使機床工作穩(wěn)定。三數(shù)控機床故障診斷與維修的基本概念（一）數(shù)控機床維修的意義及特點1意義數(shù)控機床是一種高效率的自動化機床，大多用來加工重要工件。數(shù)控機床價格昂貴，為提高數(shù)控機床利用率，充分發(fā)揮它的效益，應(yīng)合理安排加工工序，充分做好準備工作，盡量減少機床的等待時間，凡是能在數(shù)控機床上加工的，盡量利用，而不能以保護貴重設(shè)備為由，使其長期閑置。如果一臺數(shù)控機床的任何部分在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障和失效，都會使機床停機，造成生產(chǎn)停頓，不能及時維修，就必然貽誤產(chǎn)品生產(chǎn)周期，甚至影響企業(yè)的信譽，造成無法彌補的經(jīng)濟損失。因此維修工作至關(guān)重要，不僅創(chuàng)造了實際價值，而且具有廣泛的社會效益。數(shù)控機床的故障診斷與維修是數(shù)控機床使用過程中重要的組成部分，也是制約數(shù)控機床發(fā)揮作用的主要因素之一。2特點數(shù)控機床與普通機床在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于數(shù)控機床是計算機引入制造系統(tǒng)后的一種機、電、液一體化的產(chǎn)物。數(shù)控機床與普通機床的主要區(qū)別是cnc系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、主軸電動機控制組成了數(shù)控機床弱電部分，這也是數(shù)控機床的核心部分。無論哪種cnc系統(tǒng)，“弱電”占了很大一部分。因此，對于數(shù)控機床故障診斷要求維修人員是一名集機、電、液知識于一體的具有高文化素質(zhì)的人員。所以數(shù)控機床的診斷在診斷手段、儀器和儀表的使用中都與傳統(tǒng)的機床故障診斷有所不同。（二）數(shù)控機床故障分類與維修方法1數(shù)控機床常見故障分類（1）.按數(shù)控機床發(fā)生故障的部件可分為主機故障和電氣故障（2）.按與故障的相互關(guān)系可分為關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)聯(lián)性故障（3）.按診斷方式可分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障兩種（4）.按故障破壞性可分為破壞性故障和非破壞性故障（5）.按故障起因可分為硬故障和軟故障兩大類（6）.按故障發(fā)生的原因可分為數(shù)控機床自身故障和數(shù)控機床外部故障2數(shù)控機床故障診斷的方法（1）.常規(guī)方法.直觀檢查法：直觀檢查法即維修人員充分利用自身的眼、鼻、耳、手等直接查找故障的方法。【例】數(shù)控淬火機床進給故障。在開機后，回參考點操作時，y軸不動。故障分析與排除：手動操作使y軸運動，但是y軸不走，觀察屏幕上y軸的坐標軸卻正常變化，并且觀察y軸伺服電動機也正常旋轉(zhuǎn)，因此懷疑伺服電動機與絲杠間的聯(lián)軸器損壞。拆開檢查發(fā)現(xiàn)確實損壞，更換新的聯(lián)軸器，故障消除.換件診斷法當系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，維修人員把懷疑部分從大到小逐步縮小故障范圍，直至把故障定位于板級或部分線路，甚至元器件級。此時，利用備用的印制電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，或?qū)⑾到y(tǒng)中具有相同功能的兩塊印制電路板、集成電路芯片或元器件進行交換，即可迅速找出故障所在?！纠勘本┑谝粰C床廠生產(chǎn)的xk5040-1型數(shù)控銑床，采用fanuc-3m數(shù)控系統(tǒng)，crt不顯示故障，機床通電開機后，無顯示。故障分析與排除：crt顯示電路與普通黑白電視機顯示電路相差無幾。根據(jù)維修手冊，首先檢查crt高壓電路、行輸出電路、廠輸出電路及i/o接口，以上部位均為無異常，并且，該機床除crt不顯示外，各種加工程序和動作均正常。從以上檢查情況分析，該故障可能發(fā)生在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部。使用儀器檢查，發(fā)現(xiàn)pc-2模板上crt視放電路無輸出電壓，懷疑是pc-2模板內(nèi)部故障。采用交換法，用相同功能模板pc-2替換懷疑有故障的pc-2模板，crt恢復顯示。.測量比較法數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計印制電路板時，為了調(diào)整、維修的便利，在印制電路板上設(shè)計了多個檢測用端子。用戶也可以利用這些端子比較測量正常的印制電路板和有路障的印制電路板之間的差異?？梢詸z測這些測量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。甚至有時還可對正常的印制電路板人為地制造“故障”，如斷開連接或短路、插拔組件等，以判斷真實故障的范圍?！纠繑?shù)控磨床z軸找不到參考點。故障分析與排除：這臺機床在機床回參考點時x軸、y軸沒有問題，z軸回參考點時，出現(xiàn)壓限位報警，手動還可以回參考點。觀察z軸回參考點的過程，在壓上零點開關(guān)后，z軸減速運行，但一直運動到限位才停止。根據(jù)原理分析認為，可能編碼器零點脈沖有問題，用示波器檢查編碼器的零點脈沖，確實沒信號，證明編碼器有故障。換上新的編碼器后，機床正常工作。.參數(shù)檢查法數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控機床的性能。參數(shù)通常是存放在磁盤存儲器或ram中，電池不足或外界的某種干擾等會使個別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機床無法正常工作。此時，通過核對、修正參數(shù)、就能將故障排除。當機床長期閑置后，工作時會無緣無故地出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，就能根據(jù)特征，檢查和校對有關(guān)參數(shù)?！纠坎捎胹iemens公司810系統(tǒng)的數(shù)控磨床，在磨削加工時發(fā)現(xiàn)，雖然輸入了刀具補償數(shù)據(jù)，但加工后工件尺寸與刀補時相比沒有變化或變化過小。故障分析與排除：根據(jù)機床工作原理，在磨削加工時z軸帶動砂輪對工件進行徑向磨削，x軸正常時不動，只有要調(diào)整球心時才進行微動，一般在往復0.02mm范圍內(nèi)運動，因為移動距離較小，可能絲杠反向間隙會影響尺寸變化。在測量機床的往返精度時發(fā)現(xiàn)，x軸在從正向到反向轉(zhuǎn)換時，讓其走0.01mm，而千分表上沒有變化，x軸在從反向到正向轉(zhuǎn)換時，亦是如此。因此懷疑滾珠絲杠的反向間隙有問題，研究系統(tǒng)說明書發(fā)現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)本身對滾珠絲杠的反向間隙具有補償功能。根據(jù)數(shù)據(jù)表明，調(diào)整機床數(shù)據(jù)md2201反向間隙的補償數(shù)值，使機床恢復了正常工作。.敲擊法當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為時有時無時，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在。這是由于數(shù)控系統(tǒng)是由多塊印制電路板組成，每塊板又有許多焊點，板間或模塊間又通過插接件及電線相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當用絕緣物輕輕敲擊有虛焊及接觸不良的疑點時，故障肯定會重復出現(xiàn)。【例】mch1500臥式加工中心，配備fanuc-0m系統(tǒng)，在安裝調(diào)試時，crt顯示器突然出現(xiàn)無顯示故障，而機床還可繼續(xù)運轉(zhuǎn)。停機后再開，又一切正常。故障分析與排除：在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)這種故障。采用直觀法進行檢查，發(fā)現(xiàn)每當車間上方的門式起重機經(jīng)過時，壞境振動大，就會出現(xiàn)此故障，由此初步判斷是元件連接不良。檢查顯示板，用手觸動板上元件，當觸動某一集成塊引腳時，crt上的顯示就會消失。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)該腳沒有完全插入插座中。另外，發(fā)現(xiàn)此集成塊旁邊的晶振有一個引腳沒有焊錫。將松動集成塊插牢，晶振引腳進行焊錫，這兩處故障原因排除后，故障現(xiàn)象消除。.接口信號法利用接口信號法進行故障診斷的全過程可歸納為：故障報警故障現(xiàn)象分析確定故障范圍（大范圍）采用接口信號法邏輯分析確定故障點排除故障.原理分析法根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，維修人員可從邏輯上分析可疑器件各點的電平和波形，然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進行測量、分析和對比，從而找出故障。.故障現(xiàn)象分析法對于非破壞性故障，必要時維修人員可讓操作人員再現(xiàn)故障現(xiàn)象，最好會同機械、電氣、液壓等技術(shù)人員一起會診，共同分析出現(xiàn)故障時的異?，F(xiàn)象，有助于盡快而準確地找到故障規(guī)律和線索。.報警顯示分析法數(shù)控機床上多配有面板顯示器和指示燈，面板顯示器可把大部分被監(jiān)控的故障識別結(jié)果以報警的方式給出。維修人員應(yīng)利用故障信號及有關(guān)信息分析故障原因。.功能程序測試法所謂功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和重要的特殊功能，如直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用手工編程或自動編程方法，編制成一個功能測試程序，然后啟動數(shù)控系統(tǒng)進行這個功能測試程序沒，用它來檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性，從而快速判斷系統(tǒng)的哪個功能不良，進而判斷出故障發(fā)生的可能起因。.自診斷技術(shù)所謂自診斷技術(shù)是指依靠數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部計算機的快速處理數(shù)據(jù)的能力，對出錯系統(tǒng)進行多路、快速的信號采集和處理，然后對診斷程序進行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，以及對故障進行定位。（2）.先進方法.通信診斷通信診斷也稱遠距離系統(tǒng)診斷或“海外診斷”。德國siemens公司在cnc系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能。這類cnc系統(tǒng)必須具備遠程診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。.自修復系統(tǒng)所謂自修復系統(tǒng)就是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置備用模塊，在cnc系統(tǒng)的軟件中裝有自修復程序，當該軟件在運行時，一旦發(fā)現(xiàn)某一模塊有故障時，系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在crt上，同時自動尋找是否有備用模塊。如有備用模塊，則系統(tǒng)能自動地使故障模塊脫機，而接通備用模塊，從而使系統(tǒng)較快地進入正常工作狀態(tài)。.具有人工智能功能的專家故障診斷系統(tǒng)專家系統(tǒng)最重要的部分是推理。這也是專家系統(tǒng)不同一般資料庫系統(tǒng)和知識庫系統(tǒng)。在后者的系統(tǒng)中，只是簡單的存儲答案，而在專家系統(tǒng)中存儲的不是答案，而是進行推理的能力與知識。.多傳感器信息融合技術(shù)多傳感器信息融合就是充分合理地選取各種傳感器，提取對象的有效信息，充分利用多個傳感器資料，通過對它們進行合理地支配和使用，把多個傳感器在空間或時間上冗余信息或互補信息依據(jù)某種準則來進行組合，已獲得被測對象的一致性解釋或描述，使該信息系統(tǒng)由此獲得比它的各組成部分的子集所構(gòu)成的系統(tǒng)更為優(yōu)越的性能。.智能化集成診斷將傳感器信息融合與人工智能技術(shù)、ann技術(shù)相結(jié)合，建立出集監(jiān)測、診斷為一體的智能集成系統(tǒng)，是cnc故障診斷的新方向。（三）數(shù)控機床的維護1維修工作的基本條件（1）.對維修工件人員的要求維修工作開展的好壞首先取決于人員條件。維修人員必須具備高度的責任心與良好的職業(yè)道德；知識面廣，掌握計算機技術(shù)、模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)知識、自動控制與電動機拖動技術(shù)及機械加工工藝方面的基礎(chǔ)知識與一定的外語水平；經(jīng)過良好的技術(shù)培訓，掌握有關(guān)數(shù)控、驅(qū)動及plc的工作原理及編程語言；熟悉結(jié)構(gòu)，具有實驗技能和較強的動手操作能力；掌握各種常用的測試儀器、儀表和各種工具。（2）.在維修手段方面應(yīng)具備的條件準備好常用備品、配件；隨時可以得到微電子元器件的實際支援或供應(yīng)；必要的維修工具、儀器、儀表、接線、計算機；完整的資料、手冊、線路圖、維修說明書，以及接口診斷、驅(qū)動說明書、plc說明書、元器件表格等。（3）.維修前的準備接到用戶的直接要求后，應(yīng)盡可能直接與用戶聯(lián)系，以便盡快地獲取現(xiàn)場信息、現(xiàn)場情況及故障信息，如數(shù)控機床的進給與主軸驅(qū)動型號、報警指示或故障現(xiàn)象、用戶現(xiàn)場有無備件等。據(jù)此預(yù)先分析可能出現(xiàn)的故障原因與部位，而后在出發(fā)到現(xiàn)場之前，準備好有關(guān)的技術(shù)資料與維修服務(wù)工具、儀器備件等，做到有備而去。（4）.維修的基本原則先外部后內(nèi)部、先機械后電氣、先靜后動、先公用后專用、先簡單后復雜、先一般后特殊2. 數(shù)控機床的日常維護（1）.人員培訓為數(shù)控機床配備經(jīng)過專門技術(shù)培訓的編程、操作和維修人員，他們必須熟悉各自的業(yè)務(wù)，切忌不熟悉數(shù)控機床的人上機操作，應(yīng)盡量避免操作不當引起的故障。（2）.機械部分日常維護定期或不定期地檢查機械運動部件的潤滑狀態(tài)，如檢查油標、油量，及時添加潤滑油；潤滑系統(tǒng)是否工作正常，對采用脂潤滑的部件要定期清洗舊潤滑脂，涂上新潤滑脂。不定期地檢查機械運動部件的預(yù)緊狀態(tài)，如調(diào)整主軸、進給軸的齒形帶或聯(lián)軸節(jié)的松緊狀態(tài)；檢查各軸上導軌鑲條、壓緊滾輪的松緊狀態(tài)；檢查各絲杠和軸承的預(yù)緊狀態(tài)等。（3).數(shù)控系統(tǒng)日常維護定期清理數(shù)控裝置的散熱通風系統(tǒng)，防止數(shù)控裝置過熱；盡量少開電氣控制柜門；經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓；存儲器用電池定期檢查和更換；備用印制電路板的定期通電；數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的保養(yǎng)。四數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修（一）數(shù)控系統(tǒng)維修基礎(chǔ)1數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成及各部分功能（1）.數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，數(shù)控裝置有兩種類型：一是完全有硬件邏輯電路構(gòu)成的專用硬件數(shù)控裝置；二是由計算機硬件和軟件組成的計算機數(shù)控裝置。計算機數(shù)控系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)。硬件控制系統(tǒng)以微處理器為核心，由大規(guī)模集成電路芯片、可編程控制器、伺服驅(qū)動單元、伺服電動機、各種輸入/輸出設(shè)備等部件組成。軟件控制系統(tǒng)及數(shù)控軟件由數(shù)據(jù)輸入/輸出、插補控制、刀具補償控制、位置控制、伺服控制、鍵盤控制、顯示控制、接口控制等控制軟件及各種機床參數(shù)、可編程控制器參數(shù)、報警文本等組成。圖2 fanuc oi/0i mate d 整個系統(tǒng)間的部件連接（2）.數(shù)控系統(tǒng)各部分的功能.i/o裝置輸入裝置將數(shù)控加工程序和其他各種控制信息輸入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置可以顯示輸入的內(nèi)容和數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)等。.數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。cnc系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)，他與數(shù)控系統(tǒng)的其他部分通過接口相連。數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)類型的分類方式很多，按cnc裝置中各印制電路板的插接方式可以分為大板式結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu)；按數(shù)控裝置微處理器的個數(shù)可以分為單微處理器和多微處理器結(jié)構(gòu)等。總的來說，cnc裝置與通用計算機一樣，是由中央處理器及存儲數(shù)據(jù)與程序的存儲器組成。圖3.驅(qū)動控制裝置驅(qū)動控制裝置用于控制各個軸的運動，其中進給軸的位置控制部分常在數(shù)控裝置中以硬件位置控制模塊和軟件位置調(diào)節(jié)器實現(xiàn)，即數(shù)控裝置接收實際位置反饋信號，將其與插補計算出的命令位置相比較，通過位置調(diào)節(jié)作為軸位置控制給定量，再輸出給伺服驅(qū)動系統(tǒng)。圖4.機床電氣邏輯控制裝置機床電氣邏輯控制裝置接收數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)控輔助功能控制的指令，進行機床操作面板及各種機床電器控制/監(jiān)測機構(gòu)的邏輯處理和監(jiān)控，并為數(shù)控系統(tǒng)提供機床狀態(tài)和有關(guān)應(yīng)答信號，在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)和中機床電器邏輯控制裝置已普通采用可編程控制器plc，有內(nèi)裝式和外置式兩種類型。圖52數(shù)控系統(tǒng)維修的基本要求數(shù)控系統(tǒng)的故障一般是由硬件電路和軟件參數(shù)設(shè)置引起，維修人員在對數(shù)控系統(tǒng)進行故障診斷與維修時，應(yīng)當強調(diào)以下幾個方面的內(nèi)容：具備相應(yīng)的計算機知識、模擬與數(shù)字電路技術(shù)知識、自動控制基本理論知識及相應(yīng)的檢測技術(shù)；有較強的電子電路動手能力，可以熟練使用各種檢測工具及維修工具；熟悉數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對每一部分的功能了如指掌，熟悉數(shù)控系統(tǒng)各部分之間的接線；熟悉數(shù)控系統(tǒng)的基本操作，熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能；擁有數(shù)控系統(tǒng)廠家提供的數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試手冊、維修診斷手冊、機床參數(shù)手冊、機床電氣接線圖、plc源程序及參數(shù)定義手冊等，以便隨時查詢；擁有萬用表、鉗形電流表、相序表、示波表、頻譜分析儀、電烙鐵、焊錫、松香、吸錫器等工具。3數(shù)控系統(tǒng)的診斷維修方法1.開機自診斷所謂開機自診斷就是指數(shù)控系統(tǒng)在通電開機時，系統(tǒng)內(nèi)部自診斷軟件就對系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和控制軟件逐一進行檢測，并將檢測結(jié)果在crt上顯示出來。一旦檢測通不過，即在crt上顯示報警信息和報警號，指出哪個部分發(fā)生了故障。2.在線監(jiān)控在線監(jiān)控可以分為cnc內(nèi)部程序監(jiān)控和通過外部設(shè)備監(jiān)控形式。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部程序監(jiān)控主要包括接口信號顯示、內(nèi)部狀態(tài)顯示和故障現(xiàn)實三個方面；通過外部設(shè)備監(jiān)控是指采用計算機、plc編程器等設(shè)備，對數(shù)控機床的各部分狀態(tài)進行自我診斷、檢查和監(jiān)視的一種方法。（二）數(shù)控系統(tǒng)的常見故障診斷與分析1數(shù)控系統(tǒng)硬件故障診斷數(shù)控機床的控制系統(tǒng)比較復雜，而且各單元模塊之間的關(guān)聯(lián)聯(lián)系比較緊密，當數(shù)控機床的硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，很難準確地確定故障部位和故障原因。要解決數(shù)控系統(tǒng)的硬件故障。不僅要求維修人員有較高的電子技術(shù)水平、熟練掌握控制系統(tǒng)中各模塊/單元的作用與工作原理，而且能熟練運用各種故障診斷方法綜合分析?！纠?】一臺kmc-3000sd型龍門式加工中心，在安裝調(diào)試后不久z軸偶爾出現(xiàn)報警，只是實際位置與指令不一致，檢查時發(fā)現(xiàn)z軸編碼器外殼有變形的現(xiàn)象，故懷疑該編碼器發(fā)生故障已經(jīng)被損壞。調(diào)換一個新的編碼器安裝后開機運行，故障現(xiàn)象消失?！纠?】一臺xhk716立式加工中心，在安裝調(diào)試時,crt顯示器突然不顯示任何內(nèi)容，但是機床可以正常運作。停機后重新開機，又一切正常了。在其后運行過程中此故障經(jīng)常產(chǎn)生。由于此故障偶然出現(xiàn)，很難判斷出其故障原因，于是在旁對其運行長時間觀察。最后發(fā)現(xiàn)每當車間上方的門式起重機經(jīng)過時就會出現(xiàn)此故障，由此判斷出可能是干擾或元件接觸不良。檢查顯示板，用絕緣棒逐個接觸板上的元件，當觸動其中一個集成芯片時，crt上的顯示突然消失。仔細觀察發(fā)現(xiàn)該芯片的引腳沒有完全插入插座中，而且其旁邊的一個晶振引腳上沒有焊錫。進行處理后故障消失?！纠?】某xk715f型立式數(shù)控銑床，系統(tǒng)通電后，正常運行約20min左右非正常停機，crt無任何報警顯示。斷電30min左右后可以正常啟動，但工作數(shù)分鐘后依舊出現(xiàn)上述故障。系統(tǒng)因故中斷又無任何報警顯示，分析認為cpu控制系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的概率較大。而且是斷電停機30min后能正常啟動，運行20min后出現(xiàn)故障，斷電故障與溫度有關(guān)。檢查系統(tǒng)板時，接觸到cpu板上rom存儲器區(qū)域一個rom集成芯片溫度較其他芯片異常偏高。用氣泵的為其吹風強制降溫時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能夠正常運行，停止冷卻后故障重新出現(xiàn)。證實該芯片已損壞，調(diào)換后故障排除?！纠?】wy203型自動換箱數(shù)控組合機床z軸一啟動，即出現(xiàn)跟隨誤差過大報警而停機。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)位置控制環(huán)反饋元件光柵電纜由于運用中受力而拉動斷裂，造成丟失反饋信號。【例5】jcs-081立式加工中心，加工的零件不合標準。檢查時發(fā)現(xiàn)z軸電動機偶爾出現(xiàn)異常振動的聲音，于是將電動機和絲杠分開，試車時仍然振動，可見振動不是機械傳動機構(gòu)引起。為區(qū)分是電動機故障還是伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障，采用y軸伺服單位控制z軸電動機，故障依然，所以確定是電動機損壞。更換電動機后故障消失。2軟件故障診斷與分析軟件故障是由于軟件變化或丟失而形成的。機床軟件一般存儲于ram中。軟件故障形成的可能原因如下。1.誤操作引起在調(diào)試用戶程序或修改機床參數(shù)時，操作者刪除或更改了軟件內(nèi)容或參數(shù)，從而造成軟件故障。2.供電電池電壓不足為ram供電的電池電壓經(jīng)過長時間的使用后，電池電壓降低到額定值以下，或在停電情況下拔下為ram供電的電池或電池電路斷路或短路、接觸不良等都造成ram得不到維持電壓，從而使系統(tǒng)丟失軟件及參數(shù)。這里要特別注意以下幾點：（1）.應(yīng)對長期閑置不用的數(shù)控機床經(jīng)常定期開機，以防電池長期得不到充電，造成機床軟件的丟失。實際上，數(shù)控機床開機也是對電池充電的過程。（2）.為ram供電的電池當出現(xiàn)電量不足報警時，應(yīng)及時的更換新的電池，以防最后連報警都無法提供，出現(xiàn)軟件和數(shù)據(jù)的丟失。3.干擾信號引起有時電源的波動及干擾脈沖會串入數(shù)控系統(tǒng)總線，引起時序錯誤或造成數(shù)控裝置等停止運行。4.軟件死循環(huán)運行復雜程序或進行大量計算時，有時會造成系統(tǒng)死循環(huán)引起系統(tǒng)中斷，造成軟件故障。5操作不規(guī)范這里指操作者違反了機床的操作規(guī)程，從而造成機床報警或停機現(xiàn)象。如數(shù)控機床開機后沒有進行回參考點就進行加工零件的操作。6用戶程序出錯由于用戶程序中出現(xiàn)語法錯誤、非法數(shù)據(jù)、運行或輸入中出現(xiàn)故障報警等現(xiàn)象。對于軟件丟失或參數(shù)變化造成的運行異常，程序中斷，停機故障，可采取對數(shù)據(jù)、程序更改或清除更新再輸入法來恢復系統(tǒng)的正常工作。對于程序運行或數(shù)據(jù)處理中發(fā)生中斷而造成的停機故障，可采取硬件復位法或關(guān)掉數(shù)控機床總電源開關(guān)，然后再重新開機的方法排除故障。nc復位、plc復位能使后續(xù)操作重新開始，而不會破壞有關(guān)軟件和正常處理的結(jié)果，以消除報警 。亦可采用清除法，但對nc、plc采用清除法時，可能會使數(shù)據(jù)全部丟失，應(yīng)注意保護不想清除的數(shù)據(jù)。開關(guān)系統(tǒng)電源是清除軟件故障常用的方法，但在出現(xiàn)故障報警或開關(guān)機之前一定要將報警信息的內(nèi)容記錄下來，以便排除故障?！纠?】德國維爾納公司制造的tc800臥式加工中心，其控制系統(tǒng)是siemens850m。機床使用一年后發(fā)現(xiàn)在停止狀態(tài)下刀鏈（w軸）來回小范圍抖動。該軸的驅(qū)動與其他各軸一樣采用交流伺服系統(tǒng)。其位置檢測為角度脈沖發(fā)生器。開始抖動不很嚴重，后來越來越厲害并報警停機。在機床制動停機后，通過測量伺服驅(qū)動的指令值，發(fā)現(xiàn)該輸入電壓值“+”“-”不斷變化，與抖動周期一致，從屏幕也發(fā)現(xiàn)w軸的實際位置也不斷地發(fā)生增減變化，這說明位置反饋是好的。那么nc部分、伺服驅(qū)動、電動機這幾個環(huán)節(jié)哪一個有故障呢？首先考慮到是零點漂移，但經(jīng)調(diào)整無效。由于是閉環(huán)的數(shù)控系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)互相控制、互相制約，分析起來比較復雜。而siemens850系統(tǒng)可分為硬件和軟件兩大部分，軟件部分有許多用戶可以干預(yù)的參數(shù)，關(guān)于伺服軸的參數(shù)也不少。因此決定先從修改參數(shù)入手。經(jīng)幾次調(diào)整參數(shù)，最后將nc機床參數(shù)2604（w軸多項增益）從25500改至15000后，抖動立即停止。為使系統(tǒng)由比較高的快速性和較寬的穩(wěn)定裕量，經(jīng)幾次試驗將該參數(shù)定為20000。以后刀鏈一直正常運行至今。故障分析：抖動原因是元件老化，系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，而且伺服系統(tǒng)回路的增益太大。理論上在閉環(huán)系統(tǒng)里開環(huán)增益過大，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量就小。由于系統(tǒng)某些原因引起參數(shù)發(fā)生變化或干擾造成系統(tǒng)振蕩或不穩(wěn)定。在全面硬件組成的系統(tǒng)里可以調(diào)整某一環(huán)節(jié)增益得以校正；而在現(xiàn)代計算機控制的加工中心往往可以通過修改某一個相關(guān)參數(shù)二而收到事半功倍的效果?！纠?】一臺采用fanuc ot系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機之后出現(xiàn)死機，任何操作都不起作用。將內(nèi)存全部清除后，重新輸入機床參數(shù)，系統(tǒng)恢復正常。該故障時由機床數(shù)據(jù)混亂造成的。五.結(jié)論總之, 數(shù)控機床操作人員的技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)是影響故障發(fā)生頻率的重要因素。對數(shù)控操作人員進行培訓，使其對日常工作中，對數(shù)控機床做好維護保養(yǎng)也是延長機床壽命的最重要的保證。維護保養(yǎng)是指對維持機床精度機床原理和性能、潤滑部位及其方式，進行比較系統(tǒng)的學習，為更好的使用機床奠定了良好的基礎(chǔ)。保養(yǎng)工作的原則是以預(yù)防為主，維修與計劃檢修并重。機床保養(yǎng)要按照整齊、清潔、潤滑、安全的原則進行。根據(jù)工作量大小和難易程度可分為三級保養(yǎng)，即例行保養(yǎng)、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)。機床的維修保養(yǎng)是主要依靠使用者來進行的，所以使用者對機床的熟悉程度有嚴格的要求，使用者要對機床做好“三好、四會”，即管好、用好、修好設(shè)備，會使用、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障。同時在數(shù)控機床的使用和管理方面，制定一套切合實際、行之有效的措施，使責任明確到數(shù)控機床的使用者本人。對每一次出現(xiàn)的故障由機械維修人員和使用者以及設(shè)備管理員等進行故障分析，并進行善后維修工作的安排。 機械維修人員在維修數(shù)控機床時應(yīng)先在機床斷電后，通過了解、詢問操作者故障發(fā)生的過程，分析故障發(fā)生的原因，先由外向內(nèi)，先簡單后復雜逐一進行排查。盡量避免隨意地拆卸，防止機床降低精度和性能。維修完成后記錄故障產(chǎn)生的原因和維修經(jīng)過，便于以后以后查詢。多向經(jīng)驗豐富的操作人員和維修人員學習，來增加自己的知識，不斷總結(jié)經(jīng)驗、彌補不足，使自己的業(yè)務(wù)水平有飛躍的提高！六.結(jié)束語三年的學生生活即將結(jié)束，我們將要踏入社會，在這個大舞臺去更好的歷練自己。 非常感謝各位老師的關(guān)心和培養(yǎng)，是你們讓我們懂得了更多。經(jīng)過三個星期的努力，畢業(yè)論文終于完成了。畢業(yè)論文的寫作鍛煉了我收集和整合信息的能力，從著手準備論題到實地調(diào)查再到整個論文的完成，凝聚著無數(shù)人對我的關(guān)懷和幫助，沒有他們的支持和鼓勵，我是不會這么順利完成的。首先要特別感謝我的指導老師張一老師，在教學繁忙、事務(wù)纏身的情況下，楊老師多次抽出時間，對我的論文進行悉心的指導，從論文的選題到論文的總體框架，再到論文撰寫過程中的語言組織，她都進行過細致的批閱，使得我的論文越來越規(guī)整，更加符合標準。其次要感謝煙臺工程職業(yè)技術(shù)學院所有給予我關(guān)心和幫助的老師和同學，正是這個溫馨的大家庭讓我三年的學習生活盛滿感動，留下許多令人難忘的美好回憶。最后要感謝在論文寫作過程中給予我?guī)椭乃腥?。參考文獻1.王愛玲.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修.電子工業(yè)出版社.2008.62.沈冰.數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)與實例.機械工業(yè)出版社.2001.73.孫漢卿.數(shù)控機床維修技術(shù).高等教育出版社.2005.74.王貴成.數(shù)控機床故障診斷技術(shù).化學工業(yè)出版社.20075.韓鴻鸞.數(shù)控機床維修實例m.中國電力出版社.20066.畢敏杰.機床數(shù)控技術(shù)m.機械工業(yè)出版社.1996煙臺工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）成績評定評分表評價基元評價內(nèi)涵滿分實評分平時成績30能按時完成畢業(yè)設(shè)計(論文)各階段所要求的工作 10能綜合運用所學知識分析與解決問題的能力、獨立工作能力和實際動手能力14工作態(tài)度認真、端正、虛心、嚴謹，嚴格遵守紀律6小計30評閱成績30%能按任務(wù)書要求出成果 3論文結(jié)構(gòu)完整、合理，條理清晰，對實驗方案的論述正確 5能運用本學科常規(guī)研究方法及相關(guān)研究手段（如計算機、實驗儀器設(shè)備等）進行實驗、實踐并加工處理、整合信息，實驗數(shù)據(jù)可靠,實驗結(jié)果正確5設(shè)計用語、格式、圖紙（圖表）、數(shù)據(jù)、量和單位符合國家標準，各種資料引用規(guī)范4視角新穎，主題突出，論據(jù)充分，論證有力，分析透徹，計算和結(jié)論正確5論文中所表述的基本概念清楚，基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的掌握牢固扎實6文字表達通順無誤，字數(shù)符合要求2小計30答辯成績40答辯時基本概念清楚, 基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的掌握牢固扎實 10答辯過程中的自述簡明無誤，語言流暢10能正確回答問題,特別是本課題范圍內(nèi)的基本理論和基本技能問題20課題范圍以外的提問僅作參考,不計分小計40總成績合計100說明：評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90分（含90分）以上記為優(yōu)秀,80分（含80分）以上為良好，70分（含70分）以上記為中等，60分（含60分）以上記為及格，60分以下記為不及格。煙臺工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定評審等級表指導教師評審意見評語：評定等級： 指導教師（簽名）：答辯小組意見評語：評定等級： 負責人（簽名）：學院抽查意見評語：評定等級： 負責人（簽名）：6wnsk28xmkxmfhgj