数控车床的典型故障分析及解决方案设计

数控车床的典型故障分析及解决方案设计

任务书

1．课题意义及目标

通过本次毕业设计使学生了解和掌握到毕业设计应遵循的步骤和程序，通过对车床的学习，了解车床的工作原理及故障分析，结合某车床，针对其常见故障，提出故障解决的方案。

2．主要任务

（1）本设计要求学生在对车床的整体结构熟悉的基础上，能够完成典型故障的分析。

（2）通过对典型故障的分析，综合故障类型，提出一般故障的解决方案，（3）本设计要求在实验台上进行验证。

3．主要参考资料

[1] 赵太平.CAK6150数控车床故障诊断系统的研究[D].上海交通大学.2007.

[2] 李勇.影响数控凸轮轴磨削加工精度若干因素的研究[D].华中科技大学.2004.

[3] 朱仕学.数控机床调试与维护[M]．北京清华大学出版社．2010．

[4] 李虹.数控机床调试与维修[M]．沈阳高等职业教育书.2012.

[5] 龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M]．北京机械工业出版社．2006．4．进度安排

审核人：年月日

数控车床的典型故障分析及解决方案设计

摘要：数控车床在现代化的机械制造企业中是一种必需的重要设备。数控的维修技术水平的高低对数控车床的有效利用具有直接影响。作为现代企业生产中不可或缺的关键设备，如果发生故障停机，就会产生巨大的影响和损失。

本课题对数控机床、数控车床以及数控车床故障实验台进行介绍，着重讨论了数控故障诊断基础，研究了数控车床常见故障产生的原因以及诊断与排除的方法，最后介绍了数控车床故障诊断与维修现场的应用实例，对了解数控车床的一些常见故障提供参考。

关键词：数控机床,数控车床,故障诊断,伺服

The Analysis of Typical Failure and Solution Design of Numerical

Control Lathe

Abstract :NC lathe is a kind of important equipment in modern mechanical manufactur- ing enterprises. The level of maintenance about CNC has a direct impact on the efficiency of NC lathe. As an indispensable equipment in modern enterprises, it will cause enormous influences or losses in the event of downtime.

This project introduces CNC machine tools, CNC lathe and the faulted experimental station of CNC lathe.And it emphatically discusses the basis of NC distributed fault diagnosis and studies the causes of common faults and the method of diagnosis and exclusion.Finally, the application example of the fault diagnosis and on-site repairs of numerical control lathe is introduced,which provides markers to understand some common faults of CNC lathes.

Keywords: CNC machine tools,CNC lathes,Fault diagnosis,Servo

目录

1 绪论 (1)

1.1数控车床简介 (1)

1.2数控加工概念 (3)

1.3课题研究背景及意义 (4)

1.4本课题研究内容 (4)

2 数控车床故障分类及故障分析 (5)

2.1数控车床故障分类 (5)

2.2数控车床的故障分析 (9)

3 故障的诊断原则及常用方法 (20)

3.1调查故障现场 (20)

3.2分析可能造成故障的因素 (20)

3.3确定产生故障的原因 (20)

3.4故障诊断的常用方法 (21)

4 数控车床诊断实验台简介及典型故障诊断与维修实例 (21)

4.1数控车床诊断实验台简介 (23)

4.2典型故障诊断与维修实例 (24)

5 结论 (30)

参考文献 (31)

致谢 (32)

1 绪论

1.1数控车床简介

数控技术是20世纪中期发展起来的机床控制技术，从字面上就可以理解它是一种自动控制技术，其工作原理是利用数字化的信号对机床的运动及其加工过程进行控制。

数控机床就是装备了数控系统的机床。它是一种综合应用计算机技术、自动控制技术、精密测量技术、通信技术和精密机械技术等先进技术的典型的机电一体化产品。

数控机床包括数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。本课题主要研究对象为数控车床，故其他机床不做介绍。下图是为某一型号车床。

图1.1 ck6136数控车床

数控车床通常是具有垂直轴X和水平轴Z的两轴数控机床。数控车床区别于数控铣床的主要特征是零件围绕着数控机床主轴中心线旋转。另外刀具通常是固定不动

的，并安装在移动的可旋转刀架上。加工时刀具由刀架带动沿着编制好的刀具路径进行切削运动。现代车床设计成卧式或立式两种形式。

数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

数控车床加工能够比较较好的解决许多零件加工问题，是一种非常高效率的自动化机床，对于单件以及小批量零件的加工，尤其显示出数控车床特有的灵活性，总而言之，数控车床加工有以下优点：

1.提高加工精度，结构上引入滚珠丝杆、采用软件精度补偿技术、加工全程由程序控制加工，减少了人为因素对加工精度的影响，尤其提高同批零件加工的一致性，使产品质量更稳定;

2.提高生产效率，一般约提高效率3-5倍，节约时间与资金;

3.可加工形状复杂的零件，如螺旋浆;

4.减轻了劳动强度，改善了劳动条件;

5.有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。

但是数控车床加工也存在着以下缺点：

1.由于费用高昂，加工大批量零件不利;

2.操作人员要求素质高，工资成本高;

3.系统复杂,修理复杂,维护费用高,需要好的工作环境。

在使用数控车床之前，应该仔细阅读车床使用说明书和其他有关资料，以便正确操作使用，并且注意以下几点：

1.车床操作、维修人员必须是掌握相应车床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，而且必须按安全操作规程及规定操作车床；

2.不是专业人员是不允许打开电柜门的，打开电柜门之前需确认已经关掉车床电源开关。只有专业维修人员才可以打开电柜门，进行检修；

3.除了一些供用户使用并可改动的参数外，其他系统参数，用户不能修改，否则将会带来各种意外伤害；修改参数后，在进行第一次加工时，车床要在不装刀具和工件的情况下用车床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认车床正常后方可使用车床；