数控机床故障诊断与维修第一章课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2024/10/4,1,数控机床故障诊断与维修,主讲,:,张红旗,黄冈科技职业学院机电系,(,热烈欢迎同学们 让我们共同进步,),2022/10/21 数控机床故障诊断与,2024/10/4,2,绪论,数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体。,本章内容,1,数控机床的特点及组成,2,我国数控机床的发展现状,3,加强数控维修的意义,4,对数控维修人员的要求,5,本课程的学习任务、要求和学习方法,2022/10/22 绪论 数控机床集机,2024/10/4,3,绪论,数控机床的特点,。能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。,。提高生产率,(,适应小批量,产品更新换代市场要求,),。具有柔性,(,柔字是关键,),。减轻工人的劳动强度,2022/10/23 绪论数控机床的特点。能够进行复杂型,2024/10/4,4,绪论,2,数控机床的发展现状,我国起步年代：,1958,开始研制,世界第一台,:1952,美国研制,国产数控系统,：。华中理工大学华中一型、华中二型,。北京航天机床数控集团航天一型,。中科院沈阳计算机所蓝天一型,。中国珠峰数控公司中华一型,国外数控系统,:,日本,FANUC,德国,SIEMENS,等,2022/10/24 绪论2数控机床的发展现状我国起步年代,2024/10/4,5,绪论,3.,数控机床发趋势,无人化加工发展,计算机直接控制系统,(,DNC,即一台计算机,控制多台机床的群控,),柔性制造系统,(,FMS,),并有将自动化仑库并,在,FMS,中趋向,实现产品设计,加工,-,成品的无图样生产,自动编程,多轴化,2022/10/25 绪论3.数控机床发趋势 无人化加工发,2024/10/4,6,绪论,4,加强数控维修的意义,技术需要,市场需要,企业的效益需要,2022/10/26 绪论4加强数控维修的意义 技术需要,2024/10/4,7,绪论,5,.,理论是维修数控机床必要基础,普通机床维修工具简单,数控机床维修工具复杂,普通机床电路简单 一目了然,数控机床电路复杂 涉及计算机,.PLC.,伺服控制,.,电力半导体控制等 要通过学习才能掌握,关键是理论可以指导维修,2022/10/27 绪论5.理论是维修数控机床必要基础普通,2024/10/4,8,绪论,6,对数控维修人员的要求,。知识面广,。良好的系统的培训,。良好的英语阅读能力,。敢于实践，通过实践不断总结经验,。敬业精神,。持续的学习精神,2022/10/28 绪论6对数控维修人员的要求。知识面,2024/10/4,9,绪论,7,本课程的学习任务、要求,掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床,精度的方法。,。,熟悉数控机床的机械结构、调整方法,。,掌握典型数控系统的软硬件知识、具有对典型,数控系统故障进行初步诊断及判断的能力。,。,熟悉数控机床维修的原则方法。,2022/10/29 绪论7本课程的学习任务、要求,2024/10/4,10,请同学们将书翻至第一页,结合,图,0-1,学习,数控机床组成是学好本课程的主线,望同学们一定要牢固掌握,数控机床组成也是实际维修中的有力指导工具,请同学们一定牢记,(,或在第,1,页,图,01,上面作标记,),2022/10/210请同学们将书翻至第一页,结合图0-1,2024/10/4,11,(,1,).,机床本体,(MT),回顾,数控机床在普通机床上发展了,:,滚珠丝杠螺母副,自动刀架 刀库,高速动力卡盘,(,每分钟上万转,),机械手以及一些特殊机构,(,塑料导轨,.,静压蜗杆,-,蜗母条传动,.,自动拉刀机构,.,对刀仪,),等等,2022/10/211(1).机床本体(MT)回顾数控机床在,2024/10/4,12,(,2,).,数控装置回顾,早期数控装置用专用硬件实现简称,NC,数控装置组成,:,输入,/,输出装置,.CNC,核心,.,各种接口等组成,(,见书第,1,页倒数第,4,行开始,),现代引入计算机技术后数控装置称,CNC,或,MNC,2022/10/212(2).数控装置回顾早期数控装置用专用,2024/10/4,13,CNC,硬件结构分类,按内部各印刷电路板的插接方式分,:,大板式结构和功能模板式结构,(,分类方式很多,介绍两种主要分类方式,),(,见书第,2,页,1-3,行,),按,CNC,中微处理器的个数可以分,:,单微,处理结构和多微处理结构,2022/10/213CNC硬件结构分类按内部各印刷电路板的,2024/10/4,14,(3).,PLC,介绍,早期称为可编程逻辑控制器,简,PLC.,随着计算机技术,的发展应用,被美国电器协会定义为可编程控制器,简称,PC,但人们习惯继续称为,PLC,课堂思考,:,数控机床中,PLC,起什么作用,?,2022/10/214(3).PLC介绍早期称为可编程逻辑控,2024/10/4,15,PLC,在数控机床起开关量控制,.,检测,.,诊断作用,是,CNC,和机床本机,(MT),以及其它电器设备之间,重要桥梁,.,主要处理来自,CNC,辅助功能,M,命令,以,收机床上按钮,.,行程开关等信息,去控制,冷却液泵起动,主轴电机正反转,还有油,温,.,油压,.,过载保护,.,超程保护等,并反馈,给,CNC,PLC,有内装式,(,又称,PMC,),和外置式两种,(,见书 第,2,页顺数,20,行,),2022/10/215 PLC在数控机床起开关量控制,2024/10/4,16,(4).,主轴电机介绍,主轴电动机,:(,主轴的驱动,),早期,:,采用直流电动机,优点是起动转矩大,调速方便,可无,调速,.,缺点是成本高,有碳刷易出故障,维修困难,.,丨,中期,:,采用交流异步电机,虽然它有起动转矩小,调速很不方便,等缺点,早期无法在数控机床上使用,.,随着电力电子技术,发现,.,特别是,PWM,(,脉冲宽度调制,),的变频器应用,使之具,有了直流电机的全部优点,而且成本低,无碳刷,几乎是免,维修的,.,；,；,；,；,现代,:,采用交流异步电机,西门子公司提出的在,PWM,基础上运用,矢量变换调速技术,解决了交流电动机恒定转矩问题,使交,流电动机在数控机床主轴驱动上应用得更,好,.,2022/10/216(4).主轴电机介绍主轴电动机:(主,2024/10/4,17,(5).,主轴控制单元,主轴控制单元是协助,CNC,去控制主轴电动机的 对于交流电机采用的是,变频器,变频器利用是,PWM(,脉冲宽度调制,),技术,现在西门子公司提出的在,PWM,基础上运,用,矢量变换调速技术,2022/10/217(5).主轴控制单元主轴控制单元是协助,2024/10/4,18,(6).,进给电机介绍,进给电动机,:(X Z Y,等轴的驱动,),早期,:,(60-70,年代,),采用步进电动机,是无需位置反馈的开环控,制系统,功率小,精度低,.,现在还用于经济型数控机床上,.,丨,中期,:,采用小惯量直流电动机,然后又采用大惯量直流电机伺,服系统,.,有半闭环和闭环两种控制,.(,闭环控制精度最高,但电气控制部分调整困难,成本高,目前半闭环控制居多,.),直流电机的缺点是易出故障,维修困难,.,；,；,；,；,现代,:,采用交流永磁同步电动机,来构成伺服系统,同样有半闭,环和闭环两种控制,.,交流永磁同步电动机的几何尺寸,比同容量的直流电动机小得多,而且几乎免维修,.,2022/10/218(6).进给电机介绍进给电动机:(X,2024/10/4,19,(7).,速度控制单元,进给电机,(X Z Y,等轴向,),是,步进电动机,时使用,步进电机驱动器,驱动,如果使用,直流电机,和,交流永磁同步电机,则使用,伺服驱动器,驱动,2022/10/219(7).速度控制单元 进给电机(X Z,2024/10/4,20,(8).,位置检测器介绍,在闭环和半闭环伺服控制系统有位置检测器,将,X Y Z,等各轴向位置变化信息反馈给数控装置,(CNC),作出调整,使之定位准确,开 环,:,不需要位置检测器,(,早期居多,西门子又在开发,),半闭环,:,采用,光电编码器 旋转变压器,等,.,装在丝杠上使用,.,闭 环,:,采用,光栅尺 同步感应器 磁栅尺,等,直接检测,.,精度最高,.,但成本高,易脏出故障,.,调试困难,易,爬行振荡,2022/10/220(8).位置检测器介绍在闭环和半闭环伺,2024/10/4,21,绪论,9.,数控机床的故障分类,(,书第,3,页,),(1).,按发生故障的部件分类,:,主机故障和电气故障,(,强弱,),电气故障又可分为硬件故障,和软件故障,(2).,按发生故障的性质分类,:,系统故障,(,必然,),和随机性,故障,(,偶然,),(3),.,按有无报警 显 示 分类,:,有报警显示故障,(,又可分为,硬件和软件报警显示两种,),和无报警显示的故障,(4).,按故障发生的原因分类,:,自身故障和外部故障,2022/10/221 绪论 9.数控机床的故障分类(,2024/10/4,22,绪论,10.,数控机床故障诊断与维修的原则,(,书第,5,页,),先外部后内部,先机械后电气,先静后动,先公用后专用,先一般后特殊,先简单后复杂,2022/10/222 绪论 10.数控机床故障诊断与维,2024/10/4,23,绪论,11.,数控机床故障诊断技术的发展,远程诊断技术,自修复技术,专家系统,状态监测技术,12.,总结,2022/10/223 绪论 11.数控机床故障诊断技,知识回顾,Knowledge Review,知识回顾Knowledge Review,