《数控机床机械维修》PPT课件

2020/12/21
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数控机床机械故障诊断方法
1.实用诊断技术 ❖触—用手感来判别机床的故障（温升、 振动、
伤痕和波纹、爬行、松紧） 实用诊断技术在机械故障的诊断中具有实用 简便、快速有效的特点，但诊断效果的好坏在 很大程度上要凭借维修技术人员的经验，而且 有一定的局限性，对一些疑难故障难以奏效。
熟悉机械故障的特征，掌握数控机床 机械故障的诊断的方法和手段。还要注意 数控机床机电之间的内在联系。
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数控机床机械故障诊断方法
1. 机械故障的原因 机床在运行过程中，机械零部件受到力、 热、摩擦以及磨损等诸多因素的作用，使 其领部件偏离或丧失原有的功能。
2. 机械故障诊断 机床运行状态的识别、运行状态的信号获 取、特征参数的分析，故障性质的判断和 故障部位的确定。
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数控机床机械故障诊断方法
二、 机械故障诊断的方法 ❖实用诊断技术（问、听、看、闻、摸、查） ❖振动、噪声测试（幅值大小、频率结构） ❖油液分析（磨粒成分、型貌、数量） ❖温度测试（表面温度及变化规律） ❖超声、X射线探伤（机件内部缺陷） ❖专家诊断系统（专家的经验、数据）
，计算各传动件的特征频率系数。
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对设备进行诊断测试 1）放置测振、测速传感器（位置、信号要
求）（一般选振动或噪声较大的部位）； 2）连接仪器系统； 3）开动被测设备； 4）调节测速电平、显示主轴转速并记录； 5）从较高频段开始测试，逐渐到较低频段，
❖ 主轴部件的结构 成组高精度轴承（滚动/静压/磁力/陶瓷）及 其配置、轴承间隙调整和润滑密封以及满足工件 的自动装夹要求
1）平稳性故障信号—机械结构在正弦 周期性力信号、复杂周期性力信号和准周 期性力信号（轴弯曲、偏心、滚子失圆等 渐变性故障）作用下产生的响应信号。
特点：响应信号的频率成分与激励信号 的频率成分相同。频谱为有限根谱线，而 且能量集中在故障的特征频率及其倍频上。
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并调节放大器的增益，使信号处于最佳状 态； 6）记录、打印测试结果。
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传动链 Ⅰ 30/60 Ⅱ 27/30 Ⅲ 27/57 Ⅳ 特征系数 4.69 140. 2.35 63.33 2.1 57． 1.0 特征频率 3.58 107.4 1.79 48.32 1.61 43.5 0.763
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数控机床机械故障诊断方法
1.实用诊断技术 ❖ 问—操作者（渐/突发、故障现象、加工件的
情况、传动系统的运动和动力、润滑、保养和 检修情况） ❖ 看—机床的转速变化、工件的表面粗糙度和振 纹、颜色伤痕等明显症状 ❖ 听—机床运转声（强弱、频率高低等） ❖ 闻—润滑油脂氧化蒸发油烟气焦糊气
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2. 机械振动检测诊断法
2）冲击性故障信号 机械结构在周期性冲击力作用下的脉冲响 应，他与冲击信号本身有很大的不同。 特点：信号能量短时间释放，其频谱为无 穷根谱线，间隔等于脉冲发生的频率。能 量集中于基频。
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2. 机械振动检测诊断法
❖信号分析方法 1)时域分析法（直观） 了解信号的幅值和时间的关系，确定振动的程度 ，设备是否有故障及严重程度。不能确定故障部 位（特征量的统计分析、相关分析等、均值、有 效值、均方根值、方差等）。
数控机床机械结构故障诊断
一. 数控机床机械故障诊断方法 二. 主传动系统的结构与维修 三. 进给系统机械传动结构与维修 四. 导轨副结构与维修 五. 自动换刀装置结构原理与维修 六. 辅助控制装置的维修
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数控机床机械结构故障诊断
一、故障与故障诊断
数控机床在机械结构上和普通机床不 同点在于传动链缩短，传动部件的精度高 ，机械维护的面更广。包括主轴、进给轴 、导轨和丝杠、刀库和换刀装置、液压和 气动等。
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 测试仪器系统
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2. 机械振动检测诊断法
❖诊断实例 1）了解设备的运行状态：设备在运行中有什么异
常情况，不同速度档位有什么区别。 2）得到设备的有关资料：设备的传动系统图、轴
承分布图等技术资料，并对其进行分析。 3）计算传动链和传动件的特征频率：计算传动链
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 诊断过程 1）阅被诊断设备的技术资料，分析传动关系、计算
传动件的特征值； 2）获取信号、信号调理与处理； 3）信号分析、故障判断（部位、性质）。 ❖ 故障振动信号分类
1）平稳性故障信号 2）冲击性故障信号
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2. 机械振动检测诊断法
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机械故障诊断的方法
2. 机械振动检测诊断法 以机床振动作为信息源，在机床运
行过程中获取信号，对信号作各种处理 和分析，通过某些特征量的变化来判别 有无故障、根据由以往诊断经验形成的 一些判据来确定故障的性质并综合一些 其他依据来进一步确定故障的部位。
具有实用可靠、判断准确的特点。
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2. 机械振动检测诊断法
❖ 信号分析方法 2)频域分析法(了解信号的频率结构，寻找故 障源) 幅值谱分析--应用傅里叶变换、傅里叶傅里叶 积分将时域信号变为频域信号。 功率谱分析--在频域中对信号能量或功率分布 情况的描述。 滤波谱---分析平稳性故障信号 解调谱---分析冲击性故障信号
❖ 故障诊断分析 1）由主轴转频计算各传动件的特征频率； 2）对照计算值和测试结果，由前述机械故 障诊断知识进行分析，判断故障的部位和 故障性质。得出诊断结果。
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二. 主传动系统的结构与维修
❖ 主轴部件的性能要求 高回转精度、足够的功率输出、刚度、抗振性 、温升以及自动变速、准停和自动换刀等要求。