数控机床故障诊断和日常维护毕业论文

数控机床故障诊断和日常维护毕业论文

目录

第一章数控机床概述 (1)

1.1数控加工概念 (1)

1.2数控机床的特点 (1)

1.3数控机床的组成 (2)

1.4数控机床的分类和应用 (3)

1.5数控机床技术发展趋势 (4)

第二章数控机床的故障诊断 (6)

2.1数控机床故障诊断 (6)

2.2数控机床故障诊断技术 (15)

2.3数控机床故障排除 (18)

2.4PLC控制系统在机床故障中诊断流程 (20)

第三章数控机床的日常维护 (23)

3.1数控机床的维护 (23)

3.2数控机床的保养 (34)

3.3数控机床维护保养 (35)

致谢 (39)

参考文献 (40)

第一章数控机床概述

1.1数控加工概念

数控机床的工作原理是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸等用数字化的代码表示，通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控系统，数控系统对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个容:

（1）对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分；

（2）利用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的部分造型；

（3）根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹(包括粗加工、

半精加工、精加工轨迹)；

（4）轨迹的仿真检验；

（5）生成G代码；

（6）传给机床加工。1.2数控机床的特点

数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：

1.具有高度柔性

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同。不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频

繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

加工精度高

2.数控机床的加工精度，一般可达到0．005—0．1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动—个脉冲当量(一般为0．001ram)，而且机床进给传动链的反向问隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

3.加工质量稳定、可靠

加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好．质量稳定。

1.生产率高

数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的围大。允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工。减少了半成品的工序问周转时问，提高了生产效率。

2.改善劳动条件

数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。

3.利于生产管理现代化

数控机床的加工．可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规

化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。

1.3数控机床的组成

在数控加工中，数控铣削加工最为复杂，需要解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程个有其特点，伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。具体有以下部分组成；

1.主机：他是数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。

2.数控装置：他是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

3.驱动装置：他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电野伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

4.辅助装置：指数控机床的一些必要的配套部件，用于保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。

5.编程及其他附属设备，可用来再机外进行零件的程序编制、存储等。

自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。

1.4数控机床的分类和应用

1.4.1按工艺用途分类

金属切削类数控机床；包括数控车床，数控钻床，数控铣床，数控磨床，数控镗床以及加工中心。这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。

金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机，数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。

数控特种加工机床；这类机床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。

其他类型的数控设备；非加工设备采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。

1.4.2按运动方式分类

点位控制；点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数控坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。

直线控制；点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位，而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控