第七章数控
合集下载
第七章标准型数控系统
第七章 标准型数控系统
本章学习目标：
单微处理器和多微处理器CNC装置的硬件组成 掌握多微处理器CNC装置的两种典型结构 掌握标准型数控系统的软件组成及结构 理解并行处理技术的实现方式了解多任务性与并行处理技术常采用 的两种方法：资源分时共享和时间重叠流水处理 熟悉前后台型软件和中断型结构模式各自的特点
7.1.1 单微处理器CNC结构
（2）系统总线。 总线是CPU与各组成部件、接口等之间的信息公共传输线，是由一组组传送数字信息 的物理导线组成的，是CNC装置内部数据或信息交换的通道，由数据总线（DB）、地址总 线（AB）、控制总线（CB）组成。 数据总线（DB）：是各部分之间数据交换的通道。它是双向总线，表示数据可输入处理器, 也可从处理器输出。线的根数与数据宽度相等，数据走向由地址总线
7.1.2 多微处理器CNC结构
CNC管理模 块（CPU） 输入输出模 块（CPU） 可编程控制 模块 操作面板显 示模块
CNC插补模 块（CPU） 主存储器模 块（CPU） 位置控制模 块（CPU） 主轴控制模 块（CPU）
系 统 总 线
图7-2 多微处理器共享总线结构框图
7.1.2 多微处理器CNC结构 （2）共享存储器结构。在该结构中，采 用多端口存储器来实现各CPU之间的连接 和信息交换，每个端口都配有一套数据、 地址、控制线，以供端口访问。由多端控 制逻辑电路解决访问冲突，其结构如图73所示。当CNC系统功能复杂要求CPU数 量增多时，由于各个CPU争用共享存储器 时会造成信息传输的阻塞，从而降低系统 的效率，其扩展功能较为困难。
和控制总线决定。
地址总线（AB）：用来确定数据总线上传输的数据的来源或目的地。它是单向总线，传送 的是地址信号。 控制总线（CB）：用来确定数据总线上信息流的时间序列。它是单向总线，传送的是一 些控制信号。例如数据传输的读写控制以及中断复位等信号。
本章学习目标：
单微处理器和多微处理器CNC装置的硬件组成 掌握多微处理器CNC装置的两种典型结构 掌握标准型数控系统的软件组成及结构 理解并行处理技术的实现方式了解多任务性与并行处理技术常采用 的两种方法：资源分时共享和时间重叠流水处理 熟悉前后台型软件和中断型结构模式各自的特点
7.1.1 单微处理器CNC结构
（2）系统总线。 总线是CPU与各组成部件、接口等之间的信息公共传输线，是由一组组传送数字信息 的物理导线组成的，是CNC装置内部数据或信息交换的通道，由数据总线（DB）、地址总 线（AB）、控制总线（CB）组成。 数据总线（DB）：是各部分之间数据交换的通道。它是双向总线，表示数据可输入处理器, 也可从处理器输出。线的根数与数据宽度相等，数据走向由地址总线
7.1.2 多微处理器CNC结构
CNC管理模 块（CPU） 输入输出模 块（CPU） 可编程控制 模块 操作面板显 示模块
CNC插补模 块（CPU） 主存储器模 块（CPU） 位置控制模 块（CPU） 主轴控制模 块（CPU）
系 统 总 线
图7-2 多微处理器共享总线结构框图
7.1.2 多微处理器CNC结构 （2）共享存储器结构。在该结构中，采 用多端口存储器来实现各CPU之间的连接 和信息交换，每个端口都配有一套数据、 地址、控制线，以供端口访问。由多端控 制逻辑电路解决访问冲突，其结构如图73所示。当CNC系统功能复杂要求CPU数 量增多时，由于各个CPU争用共享存储器 时会造成信息传输的阻塞，从而降低系统 的效率，其扩展功能较为困难。
和控制总线决定。
地址总线（AB）：用来确定数据总线上传输的数据的来源或目的地。它是单向总线，传送 的是地址信号。 控制总线（CB）：用来确定数据总线上信息流的时间序列。它是单向总线，传送的是一 些控制信号。例如数据传输的读写控制以及中断复位等信号。
第7章 数控机床机械装置故障诊断与维修
2)用顺序选刀方式选刀时，必须注意刀具放置在 刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所 换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导 致事故发生。
3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装刀到位、 装牢靠。检查刀座上的锁紧是否可靠。
4)经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床 主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则 不能完成换刀动作。 5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。 6)开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各 部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀 能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否 正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正 常及时处理。
在操作过程中会出现不正常现象
二、机械部件故障常见类型
1．按照故障发生的原因分 1）磨损性故障：正常磨损而引发的故障； 2）错用性故障：使用不当而引发的故障； 3）先天性故障：由于设计或制造不当而造成机械系统 中存在某种薄弱环节而引发的故障。 2．按照故障的性质分 1）间歇性故障：只是短期内丧失某些功能，稍加修理 调试就能恢复，不需要更换零件； 2）永久性故障：某些零件已损坏，需要更换或修理才 能恢复。
1）突发性故障：不能靠早期测试检测出来的故障； 2）渐发性故障：故障发展有一个过程，可以对其进行 预测和监视。
机械部件故障常见类型
6．按照故障发生的频次 1）偶发性故障：发生频率很低的故障；
2）多发性故障：经常发生的故障。
7．按照故障发生、发展的规律分 1）随机性故障：故障发生的时间是随机的； 2）有规则故障：故障发生比较有规则。
15)经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够 的气压能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。
七、主轴常见故障诊断与维修
（1）主轴发热 （2）主轴在强力切削时停转
数控机床的伺服系统
第七章 数控机床的伺服系统
但直流电机有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂， 价格也高。进入80年代后，由于交流电机调速技术的突破，交 流伺服驱动系统进入电气传动调速控制的各个领域。交流伺服 电机，转子惯量比直流电机小，动态响应好。而且容易维修， 制造简单，适合于在较恶劣环境中使用，易于向大容量、高速 度方向发展，其性能更加优异，已达到或超过直流伺服系统， 交流伺服电机已在数控机床中得到广泛应用。
第七章 数控机床的伺服系统
进给伺服系统的作用：接受数控装臵发出的进给速度和位 移指令信号，由伺服驱动装臵作一定的转换和放大后，经伺服 电机（直流、交流伺服电机、功率步进电机等）和机械传动机 构，驱动机床的工作台等执行部件实现工作进给或快速运动。 数控机床的进给伺服系统能根据指令信号精确地控制执行 部件的运动速度与位臵，以及几个执行部件按一定规律运动所 合成的运动轨迹。如果把数控装臵比作数控机床的“大脑”， 是发布“命令”的指挥机构，那么伺服系统就是数控机床的 “四肢”，是执行“命令”的机构，它是一个不折不扣的跟随 者。
第七章 数控机床的伺服系统
二、步进电机工作原理
步进电机伺服系统是典型的开环控制系统，在此系统中， 步进电机受驱动线路控制，将进给脉冲序列转换成为具有一 定方向、大小和速度的机械转角位移，并通过齿轮和丝杠带 动工作台移动。进给脉冲的频率代表了驱动速度，脉冲的数 量代表了位移量，而运动方向是由步进电机的各相通电顺序 来决定，并且保持电机各相通电状态就能使电机自锁。但由 于该系统没有反馈检测环节，其精度主要由步进电机来决定， 速度也受到步进电机性能的限制。
第七章 数控机床的伺服系统
直线电动机的实质是把旋转电动机沿径向剖开，然后拉直 演变而成，利用电磁作用原理，将电能直接转换成直线运动动 能的一种推力装臵，是一种较为理想的驱动装臵。在机床进给 系统中，采用直线电动机直接驱动与旋转电动机的最大区别是 取消了从电动机到工作台之间的机械传动环节，把机床进给传 动链的长度缩短为零。正由于这种传动方式，带来了旋转电动 机驱动方式无法达到的性能指标和优点。由于直线电动机在机 床中的应用目前还处于初级阶段，还有待进一步研究和改进。 随着各相关配套技术的发展和直线电动机制造工艺的完善，相 信用直线电动机作进给驱动的机床会得到广泛应用。
第七章数控车床自动编程
着现代加工业的发展，实际生产过程中，比较复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，手工编程已满足不了实际生产的要求。
如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加项目序，在这种需求推动下，数控自动编程得到了很大的发展。
7. 1什么叫自动编程自动编程又称为计算机辅助编程。
其定义是：利用计算机(含外围设备>和相应的前置、后置处理程序对零件源程序进行处理，以得到加项目序单和数控带的一种编程方式。
7. 2自动编程的工作过程自动编程的工作过程如图7-1所示。
图7-1 自动编程的工作过程从自动编程的工作过程中可以看出，数控语言、编译程序和通用电子计算机是实现自动编程的必备条件。
7.2.1数控语言数控语言是指其语言、语法程序所必需的一套规定语句及其应用规则。
通过数控语言而编写的零件程序与用规定地址指令和格式编写的可直接用于机床的零件加项目序有着本质的区别，这种程序称为零件源程序，又称为计算机输入程序。
零件源程序是电子计算机进行各种处理工作的依据，其内容包括零件的形状、尺寸、刀具及其动作、切削条件等方面参数，以及机床的各种辅助功能等。
零件源程序(单和带>必须在自动编程的准备工作中，由手工方式提前准备好，以便计算机接收。
7.2.2编译程序为了使电子计算机识别零件源程序，必须在计算机内存放有处理零件源程序的软件，即编译程序。
编译程序可对其源程序的语句、语法进行检查(自诊断>，然后阅读、译码、分类，以及进行十→二进制数的转换等。
不同的编译程序可以处理不同的源程序。
7.2.3通用电子计算机通用电子计算机是自动编程的核心设备，被称为自动编程的“主机”。
该计算机将其输入的零件源程序通过相应的编译程序进行翻译、轨迹计算及工艺处理等前置处理工作后，由针对特定机床和加工性质(车、铣、电等>的机内后置处理程序处理，然后通过联网的外围设备制成加项目序单和数控带。
7. 3自动编程的分类方法随自动编程一般可按所用设备(编程系统>、插补类型和编程语言等进行分类，目前多按所用设备(除数控机床已具备其直接编程功能外>分类。
第七章 数控机床数据通讯
第七章数控机床数据通讯随着计算机技术的发展，以往使用PRP（纸带阅读穿孔机）与CNC系统进行NC程序输入/输出的技术，由于纸带的保存，管理，容量，可靠性等，存在着不足之处，正逐渐被淘汰。
许多CNC系统生产厂家目前都能提供计算机NC 程序服务功能，但仅限于自己的CNC系统，互相之间并不通用。
同时，随着市场经济和企业信息化的发展，企业数控机床的数量越来越多，而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要，再加上用户使用了多种信息管理系统，如ERP，PDM，CRM，CAD/CAPP/CAM等，各种系统之间还必须考虑信息共享，以避免信息化孤岛，因此，使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。
第一节串行通讯连接一、机床通讯的接口类型：目前，数控机床网络DNC一般采用三种网络接口，即：串行通讯RS-232C/422/485模式；以太网络模式；还有现场总线模式，其中以第一种串口通讯模式最为普遍。
二、串行通讯接口的技术特性与接线形式。
1．RS-232C通讯接口RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。
它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。
这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。
由于通讯设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。
由于RS-232C并未定义连接器的物理特性，因此，出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器，其引脚的定义也各不相同。
下面分别介绍最常见的两种连接器。
DB-25连接器DB-9连接器DB-25连接器外观图图7-1 DB-9连接器外观图图7-2表7-1DB-25连接器针脚信号含义。
针号功能含义信号3接收数据RX 2发送数据TX 20数据终端准备好DTR 7信号地GND 6数据准备好DSR 4发送请求RTS 5清除发送CTS表7-2DB-9连接器针脚信号含义针号功能含义信号2接收数据RX 3发送数据TX 4数据终端准备好DTR 5信号地GND 6数据准备好DSR 7发送请求RTS 8清除发送CTS串口连接接线方式：9针连接器与9针连接器9针连接器与25针连接器图7-3 图7-4表7-3 串口连接规律：连接器A RX TX DTR DSR RTS CTS GND连接器B TX RX DSR DTR CTS RTS GND还有一种简化的三线接法，如图7-5分别连接RX、TX、GND三个信号脚，在连接器本端将DTR和DSR信号脚短接，传输时认为任何时候数据终端都是准备好的。
数控技术 第七章 数控机床的进给伺服系统
三 步进电动机的基本控制方法
（2） 双电压功率放大电路 优点：功耗低，改善了脉冲 优点：功耗低， 前沿。 前沿。 缺点：高低压衔接处电流波 缺点： 形呈凹形， 形呈凹形，使步进电机 输出转矩降低， 输出转矩降低，适用于 大功率和高频工作的步 进电机。 进电机。
三 步进电动机的基本控制方法
（3） 斩波恒流功放电路 优点： 优点：1）R3较小（小 R3较小（ 较小 于兆欧） 于兆欧）使整个 系统功耗下降， 系统功耗下降， 效率提高。 效率提高。 2）主回路不串 电阻， 电阻，电流上升 快，即反应快。 即反应快。 3）由于取样绕 组的反馈作用， 组的反馈作用， 绕组电流可以恒定在确定的数值上， 绕组电流可以恒定在确定的数值上，从而保证在很大频率范 围内，步进电机能输出恒定的转矩。 围内，步进电机能输出恒定的转矩。
二 数控机床对伺服系统的基本要求
1 高精度 一般要求定位精度为0.01~0.001mm； ； 一般要求定位精度为 高档设备的定位精度要求达到0.1um以上。 以上。 高档设备的定位精度要求达到 以上 2 快速响应 3 调速范围宽 调速范围指的是 max/nmin 。 调速范围宽:调速范围指的是 调速范围指的是:n 进给伺服系统:一般要求 进给伺服系统 一般要求0~30m/min，有的已达到 一般要求 ，有的已达到240m/min 主轴伺服系统:要求 主轴伺服系统 要求1:100~1:1000恒转矩调速 要求 恒转矩调速 1:10以上的恒功率调速 以上的恒功率调速
一 直流伺服电动机调速原理
7-30 直流电动机的机械特性
二 直流电动机的PWM调速原理 直流电动机的 调速原理
7-24 脉宽调制示意图 脉宽调制示意图
Ud =
τ
T
U = δ T U δ T 称为导通率
第7章数控机床故障分析维护与调试实例资料ppt课件
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第7章 数控机床故障分析、维护与调试实例
• 7.1数控车床故障分析实例 • 7.2数控铣床故障分析实例 • 7.3加工中心故障分析实例
2024/3/14
8
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
7.1.5 机械部件故障维修实例
• [例7-15]机械抖动故障维修 • 故障现象：CK6136车床在Z向移动时有明显的
2024/3/14
1
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
引例
数控机床在使用过程中可能的故障有机械故障、电气故障、操作故障、 编程故障。故障的原因是多样的，有的可能是电气元件的质量问题，有 的是装配问题、有的是使用问题。对故障原因进行正确、准确的分析， 并确定合理的解决方案是数控机床的使用者、设计者共同关注的问题。
其余刀位可以正常转动。
2024/3/14
3
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
7.1.2主轴系统故障维修实例
• [例7-3] 主轴高速飞车故障维修
• 故障现象：国产CK6140数控车床，采用FANUC 0T数控系统。机床主轴为V57直流调速装置， 当接通电源后，主轴就高速飞车。
第7章 数控机床故障分析、维护与调试实例
• 7.1数控车床故障分析实例 • 7.2数控铣床故障分析实例 • 7.3加工中心故障分析实例
2024/3/14
8
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
7.1.5 机械部件故障维修实例
• [例7-15]机械抖动故障维修 • 故障现象：CK6136车床在Z向移动时有明显的
2024/3/14
1
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
引例
数控机床在使用过程中可能的故障有机械故障、电气故障、操作故障、 编程故障。故障的原因是多样的，有的可能是电气元件的质量问题，有 的是装配问题、有的是使用问题。对故障原因进行正确、准确的分析， 并确定合理的解决方案是数控机床的使用者、设计者共同关注的问题。
其余刀位可以正常转动。
2024/3/14
3
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
7.1.2主轴系统故障维修实例
• [例7-3] 主轴高速飞车故障维修
• 故障现象：国产CK6140数控车床，采用FANUC 0T数控系统。机床主轴为V57直流调速装置， 当接通电源后，主轴就高速飞车。
数控机床的控制系统概述
第七章数控机床的控制系统概述学习目的：1．什么是数控技术、数控系统和数控机床，数控系统对机床的控制包括哪几方面？2．数控机床控制系统组成有哪些，他们的作用各是什么？3．数控机床的控制方式有几种，各有什么特点？4．数控机床的接口有几类，他们的接口规范是什么？第一节数控机床的控制系统一、数字控制技术简介1．数字控制技术数字控制（Numerical Control）技术，简称数控技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
数控技术不仅用于机床的控制，而且还用于其它设备的控制，产生了诸如数控绘图机、数控测量机等数控设备。
2．数控系统和数控机床用数字控制技术实现自动控制的系统称为数控系统。
数控系统中的控制信息是数字量，其硬件基础是数字逻辑电路。
最初数控系统是由数字逻辑电路构成的，所以也成为硬件数控系统。
现代数控系统采用存储程序的专用计算机或通用计算机来实现部分或全部基本数控功能，所以成为计算机数控系统（Comouter Numerical Control），简称CNC系统。
计算机数控系统是在硬件和软件共同作用下完成数控任务的，具有真正的“柔性”。
数控系统对机床的控制包括顺序控制和数字控制两个方面。
顺序控制是指对刀具交换、主轴调速、冷却液开关、工作台的极限位置等一类开关量的控制。
数字控制是指机床进给运动的控制，用于实现对工作台或刀架的位移、速度这一类数字量的控制。
数控系统与机床的有机结合称为数控机床，如数控车床、数控铣床、数控加工中心等。
数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电力拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
二、数控机床控制系统的组成序记载机床加工所需的各种信息，包括零件的加工轨迹、工艺信息及开关命令。
输入装置是将程序载体上的数控编码转换成相应的脉冲信息，传送并存入数控装置内。
输出装置显示输入的内容及数控工作状态等信息，监控数控系统的运行。
常用的输入/输出装置有光电阅读机、磁带录放机、磁盘驱动器、键盘和CRT显示器等。
数控技术第七章
数 控 技 术
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
数控技术
数 控 技 术
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
第七章 数控机床的使用与维修
7-1 数控机床的精度
2016年6月26日
• 主要精度指标：几何精度、定位精度、切削精度。 一、几何精度： • 概念：机床各关键零部件组装后的几何形状误差的综合反映 • 立式加工中心的几何精度指标：
2016年6月26日
5
数 7-1 数控机床的精度 控 1. 定位精度的检测方法 技 • 检测要求：采用激光测量仪并在机床空载条件下进行。 但因激光仪造价昂贵，目前也有采用标准尺进行比较测 术 量的。
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
检测方法：
2016年6月26日
1) 运动件高速朝目标位置趋 近定位，测量其实际到达 位置。 2) 运动件反向朝目标位置趋 近定位，测量其实际到达 位置。 3) 每个方向上测量次数不小 于5（一般为7次） 4) 对测量值进行数学计算， 结算结果即为定位精度指 标。算法见P227
2
数 7-1 数控机床的精度 控 图7-1 技 术
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
2016年6月26日
3
数 7-1 数控机床的精度 控 • 上述10项精度可分为两类： 技 •• 第一类：针对机床大件的直线度、平行度、垂直度要求。 第二类：针对主轴自身回转精度的要求。 术 • 几何精度对加工零件形位误差的影响如图
2016年6月26日
15
数 7-3 数控机床的维修 控 常见故障的判断 技 1. 充分调查故障现场 术 2. 罗列可能造成故障的因素
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
数控技术
数 控 技 术
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
第七章 数控机床的使用与维修
7-1 数控机床的精度
2016年6月26日
• 主要精度指标：几何精度、定位精度、切削精度。 一、几何精度： • 概念：机床各关键零部件组装后的几何形状误差的综合反映 • 立式加工中心的几何精度指标：
2016年6月26日
5
数 7-1 数控机床的精度 控 1. 定位精度的检测方法 技 • 检测要求：采用激光测量仪并在机床空载条件下进行。 但因激光仪造价昂贵，目前也有采用标准尺进行比较测 术 量的。
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
检测方法：
2016年6月26日
1) 运动件高速朝目标位置趋 近定位，测量其实际到达 位置。 2) 运动件反向朝目标位置趋 近定位，测量其实际到达 位置。 3) 每个方向上测量次数不小 于5（一般为7次） 4) 对测量值进行数学计算， 结算结果即为定位精度指 标。算法见P227
2
数 7-1 数控机床的精度 控 图7-1 技 术
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
2016年6月26日
3
数 7-1 数控机床的精度 控 • 上述10项精度可分为两类： 技 •• 第一类：针对机床大件的直线度、平行度、垂直度要求。 第二类：针对主轴自身回转精度的要求。 术 • 几何精度对加工零件形位误差的影响如图
2016年6月26日
15
数 7-3 数控机床的维修 控 常见故障的判断 技 1. 充分调查故障现场 术 2. 罗列可能造成故障的因素
第 七 章 数 控 机 床 的 使 用 与 维 修
数控技术第七章 高速切削加工实例
得到如图7-8所示的刀具路径。
图7-8 粗加工刀具路径
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
6)单击“接受”按钮。
图7-9 粗加工仿真
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
3.精加工 1)在窗口左侧PowerMILL资源管理器中，右击“刀具”→“产生 刀具”→“端铣刀”，设置铣刀直径为4mm，长度为20mm。 2)在主工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“新的”对话框， 选择“精加工”选项卡，如图7-10所示，然后选择“等高精加 工”，在“等高精加工”对话框中作如图7-11所示的设置。
图7-10 “精加工”选项卡
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
图7-11 “等高精加工”对话框
3)在主工具栏中单击进给和转速按钮，
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
打开“进给和转速”对话框，设置如图7-12所示参数后，单击 “接受”按钮，退出该对话框。
图7-12 精加工“进给和转速”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
2)在主工具栏中单击毛坯按钮，打开“毛坯”对话框，在“限界” 选项中输入其长、宽、高3个方向的极限坐标，如图7-2所示。
图7-2 “毛坯”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
2.粗加工
图7-3 “端铣刀”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
1)在刀具工具栏中单击按钮，显示出所有刀具图标，单击按钮， 打开“端铣刀”㊀对话框，选择“刀尖”选项卡，设置参数如图73所示，单击“关闭”退出。 2)在主工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“新的”对话框， 选择“三维区域清除”选项卡，选择“偏置区域清除”，如图7-4 所示，“偏置区域清除”对话框中的设置如图7-5所示。 3)在主工具栏中单击“进给和转速”按钮，打开“进给和转速” 对话框，设置参数如图7-6所示，单击“接受”按钮，退出该对话 框。 4)在主工具栏中单击按钮，打开“快进高度”对话框，按图7-7所 示设置参数后，单击“接受”按钮，退出对话框。
图7-8 粗加工刀具路径
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
6)单击“接受”按钮。
图7-9 粗加工仿真
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
3.精加工 1)在窗口左侧PowerMILL资源管理器中，右击“刀具”→“产生 刀具”→“端铣刀”，设置铣刀直径为4mm，长度为20mm。 2)在主工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“新的”对话框， 选择“精加工”选项卡，如图7-10所示，然后选择“等高精加 工”，在“等高精加工”对话框中作如图7-11所示的设置。
图7-10 “精加工”选项卡
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
图7-11 “等高精加工”对话框
3)在主工具栏中单击进给和转速按钮，
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
打开“进给和转速”对话框，设置如图7-12所示参数后，单击 “接受”按钮，退出该对话框。
图7-12 精加工“进给和转速”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
2)在主工具栏中单击毛坯按钮，打开“毛坯”对话框，在“限界” 选项中输入其长、宽、高3个方向的极限坐标，如图7-2所示。
图7-2 “毛坯”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
2.粗加工
图7-3 “端铣刀”对话框
第一节 螺旋薄壁零件加工实例
1)在刀具工具栏中单击按钮，显示出所有刀具图标，单击按钮， 打开“端铣刀”㊀对话框，选择“刀尖”选项卡，设置参数如图73所示，单击“关闭”退出。 2)在主工具栏中单击刀具路径策略按钮，打开“新的”对话框， 选择“三维区域清除”选项卡，选择“偏置区域清除”，如图7-4 所示，“偏置区域清除”对话框中的设置如图7-5所示。 3)在主工具栏中单击“进给和转速”按钮，打开“进给和转速” 对话框，设置参数如图7-6所示，单击“接受”按钮，退出该对话 框。 4)在主工具栏中单击按钮，打开“快进高度”对话框，按图7-7所 示设置参数后，单击“接受”按钮，退出对话框。
第七章数控机床伺服系统
第一节 概述
2、数控机床对进给伺服系统的要求
(5) 调速范围要宽，低速时能输出大转矩 调速范围要宽，低速时能输出大转矩。机床的调速范围RN是指机床要求 电动机能够提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比，即：
R
N
=
n max n min
其中nmax和nmin一般是指额定负载时 额定负载时的电动机最高转速和最低转速，对于 额定负载时 小负载的机械也可以是实际负载时最高和最低转速。一般的数控机床进 给伺服系统的调速范围RN为1：24 000就足够了，代表当前先进水平的速 度控制单元的技术已可达到1：100 000的调速范围。同时要求速度均匀、 稳定、无爬行，且速降要小。在平均速度很低的情况下（1mm/min以下） 要求有一定瞬时速度。零速度时要求伺服电动机处于锁紧状态，以维持 定位精度。
第 二 节 典 型 进 给 伺 服 系 统
–
柔性差： 柔性差：系统全由硬件构成，使得它的各调节器参数在机电联 调整定后就固定下来了，不易改变，这对负载惯量变化不大的 位置伺服系统（如车床刀架进给控制），可获得满意的控制性 。 对 负载惯量 大的系统， 。 的数 ， 在整
（负载惯量变化） – 量 化成 ， 响 电
第一节 概述
1、数控机床伺服系统的概念及组成 （1）在位置控制中，根据插补运算得到的为之指令 （即一串脉冲指令或二进制数据），与位置检测装置 反馈来的机床坐标轴的实际位置进行比较，形成位置 偏差，经变换得到速度给定电压。 （2）在速度控制中，伺服驱动装置根据速度给定电 压和速度检测装置反馈的实际转速对伺服电动机进行 控制，以驱动机床部件，从而把速度量变为位置量。
提高系统 精度 环 措施 的精度；
一. 开环进给伺服系统
传动间隙补偿 在整个行程范围内测量传动机构传动间隙，取其平均值存放 在数控系统中的间隙补偿单元，当进给系统反向运动时，数控 系统自动将补偿值加到进给指令中，从而达到补偿目的。 – 螺矩误差补偿 滚珠丝杆在数控机床应用广泛，虽然滚珠丝杆精度较高，但 的 精 ， 将其精度控 在一 的范围内的， 的螺 存在 一 的误差的， 用 机的运 ， 补偿滚珠丝 的螺矩 误差， 高进给 精度。 测量 进给丝 螺 误差 ( )，然 用 误差补偿 补偿 补偿。 补偿 –
第七章数控冲床编程
冲制任意方向长方形槽
第七章 数控冲床编程
7.圆弧形槽的冲制
指令格式：G68 I__J__K__P__Q__。各参数含义见图。 其中，I—圆弧半径R，取正值。
J—最初冲压点X轴所成角度，逆时针为正，顺时针为负。 K—圆弧形槽的圆心角，正值沿逆时针方向冲切，负值沿 顺时针方向冲切。 P—冲模直径，取正值沿圆弧外侧冲切，取负值沿圆弧内 侧冲切。若为0，则冲模中心落在指定的半径为I的圆弧上进行
第七章 数控冲床编程
4.圆弧上等距孔的循环
以当前位置或G72指定的点为圆心，在半径为I的圆弧上， 以与X轴成角度J的点为冲压起始点，冲制K个角度间距为P的孔。 指令格式：G29 I J P K T××× I：圆弧半径，为正数。 J：冲压起始点的角度，逆时针方向为正，顺时针方向为负。 P：角度间距，为正值时按逆时针方向进行，为负值时按顺 时针方向进行。 K：冲孔个数。
TANG(FAchse,LAchse1,LAchse2,Koppel,KS,Opt) ； 切 向 耦 合 的定义 TANGON(FAchse,Winkel, Dist, Winkeltol)；接通切向控制 TANGOF(FAchse) ； 关闭切向控制 TLIFT(FAchse)； 在轮廓拐角处插入中间程序段 TANGDEL(FAchse)； 删除切向耦合
J：角度，逆时针方向为正，顺时针方向为负。
P：冲模长度(直线方向的长度)。 Q：冲模宽度(与直线成90º 方向的宽度)。
P和Q的符号必须相同。P=Q时可省略Q。
第七章 数控冲床编程
如图所示长方形槽的冲压加工指令为：
G72 G90 X350.0Y210.0；
G66 1120.OJ45.0P30.OQ20.OT210；
K个将圆周等分的孔。
数控加工工艺 第7章 盘盖类零件的数控加工工艺
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格
主轴转速 进给速度 背吃刀量 加工余量
S/(r/min) F/(mm/r) ap(mm)
(mm)
1
粗车端面/外圆
T1 外圆粗车刀
800
0.2
1
0.1
备注
2
精车端面/外圆
T3 外圆精车刀
1000
0.1
0.1
0
工序 号
3
工步 号 1
2
工序名称 夹具名称
钻孔、攻丝 工步内容 定心φ9的孔 定心M6的孔
700
0.2
1.5
0.2
6
粗镗内孔
T2
粗镗刀
7
精车端面/外 圆
T3
外圆精车刀
8
精镗内孔
T4
精镗刀
1000 1000 1200
0.2
1
0.1
0.1
0.1/0.2 0
0.06
0.1
0
任务规划
工序及工艺参数
工序号
工序名称
夹具名称
使用设备
备注
2 车削零件图右部 带软爪的三爪卡盘 沈机 BRIO TURNER 5
毛坯选择
由零件的工程图显示可得，其中最大尺寸为外 圆φ170mm的圆形，整体厚度为29.5mm,结合装 夹尺寸和加工预留量，根据国标棒料尺寸标准 规定，可选择φ180mm的实心棒料，下料厚度 为33mm。
任务规划
设计加工 工艺路线
1.车削工件前表面至整个表面光洁然后设 定此面为Z0。 2.钻出毛坯中心需要镗削φ50mm的孔。 3.车削左端基准尺寸，镗削轴承内孔等。 4.左端车削完成尺寸至23mm。 5.翻转工件，粗车、精车右端面。 6.零件车削完成，转至加工中心加工出M6 螺纹孔和φ9通孔的圆心。 7.钻削φ9通孔。。 8.钻削M6螺纹孔底孔φ5.2mm，攻丝M6螺纹。 9.手工倒角另一面的φ9通孔。
《数控车床编程与操作(广数系统)》电子课件 第七章 螺纹加工
5）G92 指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工, 但不能实现2 个连续螺纹的加工,也不能加工端面螺纹。
6）关于螺纹切削的注意事项，与G32 指令相同。
第七章 螺纹加工
7）U、W、R 反映螺纹切削终点与起点的相对位 置，在符号不同时刀具轨迹与退尾方向如图所示。
U、W、R 参数的符号
第七章 螺纹加工
长轴与短轴的关系
第七章 螺纹加工
（4）G32 指令应用注意事项 1）J、K 是模态代码, 连续螺纹切削时下一程序段省 略J、K 时, 按前面的J、K 值进行退尾, 在执行非螺纹切 削代码时取消J、K 模态。 2）省略J 或J、K 时, 无退尾; 省略K 时, 按K = J 退尾。
第七章 螺纹加工
3）J =0 或J =0、K =0 时, 无退尾。 4）J≠0、K =0 时, 按J = K 退尾。 5）J =0、K≠0 时, 无退尾。 6）如果当前程序段为螺纹切削，下一程序段也 为螺纹切削，则在下一程序段切削开始时不检测主 轴位置编码器的一转信号，直接开始螺纹加工，此 功能可实现连续螺纹加工。
第七章 螺纹加工
Q (Δdmin ): 最小切入量（ 单位为0. 001 mm），无 符号, 半径值, 其范围是0 ~9 999 999, 当一次切入量( n - n -1) × Δd 比Δdmin还小时, 则用Δdmin作为一次切入 量;设置Δdmin是为了避免由于螺纹粗车切削量递减造 成粗车切削量过小、粗车次数过多;
一般情况下，螺纹车刀切削部分的材料有高速钢 和硬质合金两种。
第七章 螺纹加工
在数控车床上车削普通三角形螺纹一般选用精密 机夹可转位不重磨螺纹车刀，使用时要根据螺纹的螺 距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固 定的螺距。
6）关于螺纹切削的注意事项，与G32 指令相同。
第七章 螺纹加工
7）U、W、R 反映螺纹切削终点与起点的相对位 置，在符号不同时刀具轨迹与退尾方向如图所示。
U、W、R 参数的符号
第七章 螺纹加工
长轴与短轴的关系
第七章 螺纹加工
（4）G32 指令应用注意事项 1）J、K 是模态代码, 连续螺纹切削时下一程序段省 略J、K 时, 按前面的J、K 值进行退尾, 在执行非螺纹切 削代码时取消J、K 模态。 2）省略J 或J、K 时, 无退尾; 省略K 时, 按K = J 退尾。
第七章 螺纹加工
3）J =0 或J =0、K =0 时, 无退尾。 4）J≠0、K =0 时, 按J = K 退尾。 5）J =0、K≠0 时, 无退尾。 6）如果当前程序段为螺纹切削，下一程序段也 为螺纹切削，则在下一程序段切削开始时不检测主 轴位置编码器的一转信号，直接开始螺纹加工，此 功能可实现连续螺纹加工。
第七章 螺纹加工
Q (Δdmin ): 最小切入量（ 单位为0. 001 mm），无 符号, 半径值, 其范围是0 ~9 999 999, 当一次切入量( n - n -1) × Δd 比Δdmin还小时, 则用Δdmin作为一次切入 量;设置Δdmin是为了避免由于螺纹粗车切削量递减造 成粗车切削量过小、粗车次数过多;
一般情况下，螺纹车刀切削部分的材料有高速钢 和硬质合金两种。
第七章 螺纹加工
在数控车床上车削普通三角形螺纹一般选用精密 机夹可转位不重磨螺纹车刀，使用时要根据螺纹的螺 距选择刀片的型号，每种规格的刀片只能加工一个固 定的螺距。
第7章 数控机床的进给伺服系统PPT课件
起动频率fq 的选择 先计算电机轴上的等效负载转动惯量：
式中 J1、J2——齿轮的转动惯量(N·m·s2)；J3——丝杠的转动惯量 d ——冲当量(mm／脉冲)。
然后进行负载启动频率fqF 的估算； 式中 fq——空载启动频率(Hz)，T——由矩频特性决定的力矩(Nm)
J——电机转子转动惯量(N·m·s2)。 依照机床要求的启动频率fqF ，可选择fq
第七章 数控机床的进给伺服系统
7-1 概述 7-2 步进电动机及其驱动系统 7-3 直流伺服电动机及其速度控制 7-4 交流伺服电动机及其速度控制 7-5 主轴驱动 7-6 位置控制
§ 7-1 概述
立式铣床
加工中心 刀库刀具定位电机 机械手旋转定位电机
带制动器伺服电机 主轴电机
伺服电机
伺服驱动系统（Servo System)
称做空载运行频率fmax。它也是步进电动机的重要性能指标，对于提高 生产率和系统的快速性具有重要意义。
fmax 应能满足机床工作台最高运行速度。
6. 运行矩频特性 运行矩频特性T＝f(F)是描述步进电动
机连续稳定运行时，输出转矩T与连续运行 T 频率之间的关系。它是衡量步进电动机运转 时承载能力的动态性能指标。
f
三、步进电动机驱动电源 1. 作用 发出一定功率的电脉冲信号，使定子励磁绕组顺序通电。 2. 基本要求 （1）电源的基本参数与电动机相适应； （2）满足步进电动机起动频率和运行频率的要求； （3）抗干扰能力强，工作可靠； （4）成本低，效率高，安装维修方便。
1.步距角 步进电动机每步的转角称为步距角，计算公式：
θ＝ 360 (°) Z mK
式中 m—步进电动机相数 Z—转子齿数 K—控制方式系数， K=拍数p/相数m
式中 J1、J2——齿轮的转动惯量(N·m·s2)；J3——丝杠的转动惯量 d ——冲当量(mm／脉冲)。
然后进行负载启动频率fqF 的估算； 式中 fq——空载启动频率(Hz)，T——由矩频特性决定的力矩(Nm)
J——电机转子转动惯量(N·m·s2)。 依照机床要求的启动频率fqF ，可选择fq
第七章 数控机床的进给伺服系统
7-1 概述 7-2 步进电动机及其驱动系统 7-3 直流伺服电动机及其速度控制 7-4 交流伺服电动机及其速度控制 7-5 主轴驱动 7-6 位置控制
§ 7-1 概述
立式铣床
加工中心 刀库刀具定位电机 机械手旋转定位电机
带制动器伺服电机 主轴电机
伺服电机
伺服驱动系统（Servo System)
称做空载运行频率fmax。它也是步进电动机的重要性能指标，对于提高 生产率和系统的快速性具有重要意义。
fmax 应能满足机床工作台最高运行速度。
6. 运行矩频特性 运行矩频特性T＝f(F)是描述步进电动
机连续稳定运行时，输出转矩T与连续运行 T 频率之间的关系。它是衡量步进电动机运转 时承载能力的动态性能指标。
f
三、步进电动机驱动电源 1. 作用 发出一定功率的电脉冲信号，使定子励磁绕组顺序通电。 2. 基本要求 （1）电源的基本参数与电动机相适应； （2）满足步进电动机起动频率和运行频率的要求； （3）抗干扰能力强，工作可靠； （4）成本低，效率高，安装维修方便。
1.步距角 步进电动机每步的转角称为步距角，计算公式：
θ＝ 360 (°) Z mK
式中 m—步进电动机相数 Z—转子齿数 K—控制方式系数， K=拍数p/相数m
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
离、反向间隙值等。 ¡ 2．常用工具类 ¡ （1）电烙铁 ¡ （2）吸锡器 ¡ （3）旋具类 ¡ （4）钳类工具
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
（5）扳手类 ¡ （6）其他剪刀、吹尘器、卷尺、焊锡丝、松香、酒精、刷
子等。 ¡ 3．常用的备件 ¡ 数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件
¡ （4）常用的集成电路，主要有： ¡ ①运放类 ¡ ②集成稳压源类 ¡ ③光耦器件类 ¡ ④线驱动放大器／接收器类 ¡ ⑤D/A转换器类 ¡ ⑥输出驱动类 ¡ ⑦模拟开关类 ¡ （5）常用规格的熔断器及熔芯。
PPT文档演模板
•上一页•返回
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 一．常见故障及其分类
维修人员遇到过的问题、解决过的故障越多，其维修经验也 就越丰富。 ¡ 4．善于学习 ¡ 作为数控机床维修人员不仅要注重分析与积累，还应当勤于 学习，善于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内 容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、 功能说明、PLC编程等。
PPT文档演模板
•上一页•下一
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
它是机床厂根据机床的具体控制要求设计、编制的机床控制 软件，PLC程序中包含了机床动作的执行过程，以及执行动 作所需的条件，它表明了指令信号、检测元件与执行元件之 间的全部逻辑关系。 ¡ 4．机床参数清单 ¡ 它是由机床生产厂根据机床的实际情况，对数控系统进行的 设置与调整。 ¡ 5．数控系统的连接说明、功能说明 ¡ 该资料由数控系统生产厂家编制，通常只提供给机床生产厂 家作为设计资料。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 二．故障分析的基本方法
¡ 故障分析是进行数控机床维修的第一步，通过故障分析，一 方面可以迅速查明故障原因排除故障：同时也可以起到预防 故障的发生与扩大的作用。
¡ 1．常规分析法 ¡ 常规分析法是对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检
警信息的报警。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）无报警显示的故障 ¡ 这类故障发生时，机床与系统均无报警显示，其分析诊断难
度通常较大。 ¡ 4．按故障产生的原因分类 ¡ （1）数控机床自身故障 ¡ 这类故障的发生是由于数控机床自身的原因所引起的，与外
部使用环境条件无关。 ¡ （2）数控机床外部故障 ¡ 这类故障是由于外部原因所造成的。
¡ 1．按故障发生的部位分类 ¡ （1）主机故障 ¡ 数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、
排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有： ¡ ①因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械
传动故障。 ¡ ②因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的
故障。 ¡ ③因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障等等。
第七章数控
PPT文档演模板
2020/12/5
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 一．维修人员素质的要求
¡ 维修人员的素质直接决定了维修效率和效果。为了迅速、准确 判断故障原因，并进行及时、有效的处理，恢复机床的动作、 功能和精度，作为数控机床的维修人员应具备以下方面的基本 条件。
¡ 1．具有较广的知识面 ¡ 由于数控机床通常是集机械、电气、液压、气动等于一体的加
故障显示三方面。 ¡ （1）接口信号显示 ¡ 它可以显示CNC和PLC、CNC和机床之间的全部接口信号
的现行状态。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）内部状态显示 ¡ 一般来说利用内部状态显示功能，可以显示以下几方面的内
容： ¡ ①造成循环指令（加工程序）不执行的外部原因。 ¡ ②复位状态显示，指示系统是否处于“急停”状态或是“外
部复位”信号接通状态。 ¡ ③TH报警状态显示。它可以显示出报警时的纸带错误孔的位
置。 ¡ ④存储器内容以及磁泡存储器异常状态的显示。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
二．技术资料的要求 ¡ 1．数控机床使用说明书 ¡ 它是由机床生产厂家编制并随机床提供的随机资料。机床使
用说明书通常包括以下与维修有关的内容： ¡ （1）机床的操作过程和步骤。 ¡ （2）机床主要机械传动系统及主要部件的结构原理示意图。 ¡ （3）机床的液压、气动、润滑系统图。 ¡ （4）机床安装和调整的方法与步骤。 ¡ （5）机床电气控制原理图。 ¡ （6）机床使用的特殊功能及其说明等。
件的性能好坏。数控机床维修对数字万用表的基本测量范围 以及精度要求一般如下：
PPT文档Leabharlann 模板•上一页•下一第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ ①交流电压：200mV～700V，200mV档的分辨率应不 低于100µV。
¡ ②直流电压：200mV～1000V，200mV档的分辨率应不 低于100µV。
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 5．具备外语基础与专业外语基础 ¡ 虽然目前国内生产数控机床的厂家已经日益增多，但数控机
床的关键部分（数控系统）还主要依靠进口，其配套的说明 书、资料往往使用原文资料数控系统的报警文本显示亦以外 文居多。 ¡ 6．能熟练操作机床和使用维修仪器，数控机床的维修离不 开实际操作，特别是在维修过程中。 ¡ 7．具有较强的动手能力 ¡ 动手是维修人员必须具备的能力。
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 2．动作分析法 ¡ 动作分析法是通过观察、监视机床实际动作，判定动作不良
部位并由此来追溯故障根源的一种方法。 ¡ 3．状态分析法 ¡ 状态分析法是通过监测执行元件的工作状态，判定故障原因
的一种方法，这一方法在数控机床维修过程中使用最广。 ¡ 4．操作、编程分析法 ¡ 操作、编程分析法是通过某些特殊的操作或编制专门的测试
¡ ③交流电流：200µA～20A，200µA档的分辨率应不低于 0.1µ。
¡ ④直流电流：20µA～20A，20µA档的分辨率应不低于 0.01µA。
¡ ⑤电阻：200Ω～200MΩ，200Ω档的分辨率应不低于 0.1Ω。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ ⑥电容：2nF～20µF，2nF档的分辨率一股应不低于1PF。 ¡ ⑦晶体管：hfe，0～1000。 ¡ ⑧具有二极管测试与蜂鸣器功能。 ¡ （2）数字转速表 ¡ （3）示波器 ¡ 示波器用于检测信号的动态波形，如脉冲编码器、测速机、
不可能全部准备充分、齐全，但是，若维修人员能准备一些 最为常见的易损元器件，可以给维修带来很大的方便，有助 于迅速处理解决问题，这些元器件包括： ¡ （1）常用的二极管类 ¡ （2）各种规格的电阻（规格应齐全） ¡ （3）常用的晶体三极管类
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
自动执行的诊断，它类似于计算机的开机诊断。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 2．在线监控 ¡ 在线监控可以分为CNC内部程序监控与通过外部设备监控两
种形式。 ¡ CNC内部程序监控是通过系统内部程序，对各部分状态进行
自动诊断、检查和监视的一种方法。 ¡ 数控系统内部程序监控包括接口信号显示、内部状态显示和
PPT文档演模板
•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）电气控制系统故障 ¡ 从所使用的元器件类型上，根据通常习惯，电气控制系统故
障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。 ¡ 2．按故障的性质分类 ¡ （1）确定性故障 ¡ 确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定
的条件，数控机床必然会发生的故障。 ¡ （2）随机性故障 ¡ 随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障。
查，以此来判断故障发生原因的一种方法。在数控机床上常 规分析法通常包括以下内容： ¡ （1）检查电源的规格（包括电压、频率、相序、容量等） 是否符合要求。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）检查CNC伺服驱动、主轴驱动、电动机、输入／输出 信号的连接是否正确、可靠。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 2．数控系统的操作、编程说明书（或使用手册），它是由 数控系统生产厂家编制的数控系统使用手册，通常包括以下 内容：
¡ （1）数控系统的面板说明。 ¡ （2）数控系统的具体操作步骤（包括手动，自动、试运行
等方式的操作步骤，以及程序、参数等的输入、编辑、设置 和显示方法）。 ¡ （3）加工程序以及输入格式，程序的编制方法，各指令的 基本格式以及所代表的意义等。 ¡ 3．PLC程序清单
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 6．伺服驱动系统、主轴驱动系统的使用说明书 ¡ 它是伺服系统及主轴驱动系统的原理与连接说明书，主要包
括伺服、主轴的状态显示与报警显示、驱动器的调试、设定 要点，信号、电压、电流的测试点，驱动器设置的参数及意 义等方面的内容，可供伺服驱动系统、主轴驱动系统维修参 考。 ¡ 7．PLC使用与编程说明 ¡ 它是机床中所使用的外置或内置式PLC的使用、编程说明书。 ¡ 8．机床主要配套功能部件的说明书与资料 ¡ 在数控机床上往往会使用较多功能部件，如数控转台、自动 换刀装置、润滑与冷却系统与排屑器等。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
（5）扳手类 ¡ （6）其他剪刀、吹尘器、卷尺、焊锡丝、松香、酒精、刷
子等。 ¡ 3．常用的备件 ¡ 数控机床的维修所涉及的元器件、零件众多，备用的元器件
¡ （4）常用的集成电路，主要有： ¡ ①运放类 ¡ ②集成稳压源类 ¡ ③光耦器件类 ¡ ④线驱动放大器／接收器类 ¡ ⑤D/A转换器类 ¡ ⑥输出驱动类 ¡ ⑦模拟开关类 ¡ （5）常用规格的熔断器及熔芯。
PPT文档演模板
•上一页•返回
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 一．常见故障及其分类
维修人员遇到过的问题、解决过的故障越多，其维修经验也 就越丰富。 ¡ 4．善于学习 ¡ 作为数控机床维修人员不仅要注重分析与积累，还应当勤于 学习，善于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内 容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、 功能说明、PLC编程等。
PPT文档演模板
•上一页•下一
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
它是机床厂根据机床的具体控制要求设计、编制的机床控制 软件，PLC程序中包含了机床动作的执行过程，以及执行动 作所需的条件，它表明了指令信号、检测元件与执行元件之 间的全部逻辑关系。 ¡ 4．机床参数清单 ¡ 它是由机床生产厂根据机床的实际情况，对数控系统进行的 设置与调整。 ¡ 5．数控系统的连接说明、功能说明 ¡ 该资料由数控系统生产厂家编制，通常只提供给机床生产厂 家作为设计资料。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 二．故障分析的基本方法
¡ 故障分析是进行数控机床维修的第一步，通过故障分析，一 方面可以迅速查明故障原因排除故障：同时也可以起到预防 故障的发生与扩大的作用。
¡ 1．常规分析法 ¡ 常规分析法是对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检
警信息的报警。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）无报警显示的故障 ¡ 这类故障发生时，机床与系统均无报警显示，其分析诊断难
度通常较大。 ¡ 4．按故障产生的原因分类 ¡ （1）数控机床自身故障 ¡ 这类故障的发生是由于数控机床自身的原因所引起的，与外
部使用环境条件无关。 ¡ （2）数控机床外部故障 ¡ 这类故障是由于外部原因所造成的。
¡ 1．按故障发生的部位分类 ¡ （1）主机故障 ¡ 数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、
排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有： ¡ ①因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械
传动故障。 ¡ ②因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的
故障。 ¡ ③因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障等等。
第七章数控
PPT文档演模板
2020/12/5
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 一．维修人员素质的要求
¡ 维修人员的素质直接决定了维修效率和效果。为了迅速、准确 判断故障原因，并进行及时、有效的处理，恢复机床的动作、 功能和精度，作为数控机床的维修人员应具备以下方面的基本 条件。
¡ 1．具有较广的知识面 ¡ 由于数控机床通常是集机械、电气、液压、气动等于一体的加
故障显示三方面。 ¡ （1）接口信号显示 ¡ 它可以显示CNC和PLC、CNC和机床之间的全部接口信号
的现行状态。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）内部状态显示 ¡ 一般来说利用内部状态显示功能，可以显示以下几方面的内
容： ¡ ①造成循环指令（加工程序）不执行的外部原因。 ¡ ②复位状态显示，指示系统是否处于“急停”状态或是“外
部复位”信号接通状态。 ¡ ③TH报警状态显示。它可以显示出报警时的纸带错误孔的位
置。 ¡ ④存储器内容以及磁泡存储器异常状态的显示。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
二．技术资料的要求 ¡ 1．数控机床使用说明书 ¡ 它是由机床生产厂家编制并随机床提供的随机资料。机床使
用说明书通常包括以下与维修有关的内容： ¡ （1）机床的操作过程和步骤。 ¡ （2）机床主要机械传动系统及主要部件的结构原理示意图。 ¡ （3）机床的液压、气动、润滑系统图。 ¡ （4）机床安装和调整的方法与步骤。 ¡ （5）机床电气控制原理图。 ¡ （6）机床使用的特殊功能及其说明等。
件的性能好坏。数控机床维修对数字万用表的基本测量范围 以及精度要求一般如下：
PPT文档Leabharlann 模板•上一页•下一第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ ①交流电压：200mV～700V，200mV档的分辨率应不 低于100µV。
¡ ②直流电压：200mV～1000V，200mV档的分辨率应不 低于100µV。
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 5．具备外语基础与专业外语基础 ¡ 虽然目前国内生产数控机床的厂家已经日益增多，但数控机
床的关键部分（数控系统）还主要依靠进口，其配套的说明 书、资料往往使用原文资料数控系统的报警文本显示亦以外 文居多。 ¡ 6．能熟练操作机床和使用维修仪器，数控机床的维修离不 开实际操作，特别是在维修过程中。 ¡ 7．具有较强的动手能力 ¡ 动手是维修人员必须具备的能力。
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 2．动作分析法 ¡ 动作分析法是通过观察、监视机床实际动作，判定动作不良
部位并由此来追溯故障根源的一种方法。 ¡ 3．状态分析法 ¡ 状态分析法是通过监测执行元件的工作状态，判定故障原因
的一种方法，这一方法在数控机床维修过程中使用最广。 ¡ 4．操作、编程分析法 ¡ 操作、编程分析法是通过某些特殊的操作或编制专门的测试
¡ ③交流电流：200µA～20A，200µA档的分辨率应不低于 0.1µ。
¡ ④直流电流：20µA～20A，20µA档的分辨率应不低于 0.01µA。
¡ ⑤电阻：200Ω～200MΩ，200Ω档的分辨率应不低于 0.1Ω。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ ⑥电容：2nF～20µF，2nF档的分辨率一股应不低于1PF。 ¡ ⑦晶体管：hfe，0～1000。 ¡ ⑧具有二极管测试与蜂鸣器功能。 ¡ （2）数字转速表 ¡ （3）示波器 ¡ 示波器用于检测信号的动态波形，如脉冲编码器、测速机、
不可能全部准备充分、齐全，但是，若维修人员能准备一些 最为常见的易损元器件，可以给维修带来很大的方便，有助 于迅速处理解决问题，这些元器件包括： ¡ （1）常用的二极管类 ¡ （2）各种规格的电阻（规格应齐全） ¡ （3）常用的晶体三极管类
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
自动执行的诊断，它类似于计算机的开机诊断。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ 2．在线监控 ¡ 在线监控可以分为CNC内部程序监控与通过外部设备监控两
种形式。 ¡ CNC内部程序监控是通过系统内部程序，对各部分状态进行
自动诊断、检查和监视的一种方法。 ¡ 数控系统内部程序监控包括接口信号显示、内部状态显示和
PPT文档演模板
•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）电气控制系统故障 ¡ 从所使用的元器件类型上，根据通常习惯，电气控制系统故
障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。 ¡ 2．按故障的性质分类 ¡ （1）确定性故障 ¡ 确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定
的条件，数控机床必然会发生的故障。 ¡ （2）随机性故障 ¡ 随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障。
查，以此来判断故障发生原因的一种方法。在数控机床上常 规分析法通常包括以下内容： ¡ （1）检查电源的规格（包括电压、频率、相序、容量等） 是否符合要求。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.2 数控机床故障分析的方法
¡ （2）检查CNC伺服驱动、主轴驱动、电动机、输入／输出 信号的连接是否正确、可靠。
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 2．数控系统的操作、编程说明书（或使用手册），它是由 数控系统生产厂家编制的数控系统使用手册，通常包括以下 内容：
¡ （1）数控系统的面板说明。 ¡ （2）数控系统的具体操作步骤（包括手动，自动、试运行
等方式的操作步骤，以及程序、参数等的输入、编辑、设置 和显示方法）。 ¡ （3）加工程序以及输入格式，程序的编制方法，各指令的 基本格式以及所代表的意义等。 ¡ 3．PLC程序清单
PPT文档演模板
•上一页•下一
第七章数控
7.1 数控机床维修的基本要求
¡ 6．伺服驱动系统、主轴驱动系统的使用说明书 ¡ 它是伺服系统及主轴驱动系统的原理与连接说明书，主要包
括伺服、主轴的状态显示与报警显示、驱动器的调试、设定 要点，信号、电压、电流的测试点，驱动器设置的参数及意 义等方面的内容，可供伺服驱动系统、主轴驱动系统维修参 考。 ¡ 7．PLC使用与编程说明 ¡ 它是机床中所使用的外置或内置式PLC的使用、编程说明书。 ¡ 8．机床主要配套功能部件的说明书与资料 ¡ 在数控机床上往往会使用较多功能部件，如数控转台、自动 换刀装置、润滑与冷却系统与排屑器等。