ck6132型数控车床的故障分析和维护维修技_术毕业设计.doc

1、附 录1张家界航空工业职业技术学院Zhangjiajie Institute of Aeronautical Engineering毕 业 设 计 说 明 书设计题目：CK6132 型数控 车 床的故障分析和 维护维 修技 术 所 在 系 部 数 控 维 修 系专 业 数 控 设 备 应 用 与维 护班 级 123521姓 名 肖 超学 号 03指 导 老 师 胡 细 东2015 年 5 月 5 日2张家界航空工业职业技术学院专业：数控设备应用与维护毕 业 设 计 任 务 书届次 2015 姓名 肖超 班级 123521 学号 03 一、设计题目：CK6132 型数控车床的故障分析和维护维修技

2、术二、设计依据：1.数控机床说明书 2.数控装置说明书 三、设计内容：1数控机床和数控系统简介。2故障现象、故障原因分析、故障诊断过程、维修方法、维修过程（典型故障包括机械故障、数控系统故障、电气故障）3设计说明书（论文）发题日期：2014 年 12 月 18 日 完成日期：2015 年 5 月 26 日指导教师： 胡细东 教研室主任： 附 录3摘 要全 文 共 分 三 章 节 ， 主 要 介 绍 了 数 控 机 床 基 本 知 识 ， 数 控 机 床 故障 与 维 修 的 基 本 知 识 ， 数 控 机 床 故 障 规 律 ， 故 障 诊 断 的 一 般 步 骤及 方 法 ， 包 括 直 观

3、 检 查 法 ， 仪 器 检 查 法 ， 信 号 和 报 警 指 示 分 析 法 ，参 数 调 整 法 ， 接 着 讲 述 数 控 机 床 的 常 见 故 障 ， 包 括 机 械 故 障 、 伺服 系 统 故 障 、 PLC 等 电 气 故 机 械 零 件 的 修 理 方 法 ， 机 床 电 气 设备 维 修 与 故 障 故 障 排 除 ， 数 控 机 床 故 障 诊 断 与 维 修 内 容 。 并 将 传统 设 备 维 修 技 术 与 现 代 维 修 新 技 术 ， 新 工 艺 相 结 合 ， 最 后 通 过 实例 具 体 介 绍 数 控 机 床 故 障 产 生 后 分 析 处 理 的 过

4、程 ， 可 以 熟 悉 数 控机 床 的 各 个 部 分 和 机 械 设 备 中 机 、 液 、 电 装 置 故 障 诊 断 与 维 修 的基 本 思 路 方 法 和 技 术 ， 以 及 必 要 的 基 本 理 论 加 加 实 践 ， 提 高 工 作效 率 。关 键 词 ： 数 控 机 床 ， 维 护 ， 故 障 处 理 、 诊 断4目 录第 一 章 数 控 简 介1.1 数 控 机 床 的 基 本 概 念 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 61.2 数 控 机 床 的 组 成 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

5、 。 。 。 。 71.3 数 控 机 床 机 械 结 构 特 点 与 结 构 组 成 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 101.3.1 数 控 机 床 机 械 结 构 的 特 点 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 101.3.2 数 控 机 床 机 械 结 构 的 组 成 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10第 二 章 数 控 机 床 常 见 故 障 诊 断 与 维 护2.1 数 控 机 床 系 统 的 故 障 诊 断 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 112.1.1 初 步

6、 判 别 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 112.1.2 报 警 处 理 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 112.2 电 气 故 障 的 常 用 诊 断 方 法 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 122.2.1 直 观 检 查 法 。附 录5。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 122.2.2 仪 器 检 查 法 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

7、。 。 122.2.3 信 号 和 报 警 指 示 分 析 法 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 122.2.4 参 数 调 整 法 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 132.3 常 见 电 气 故 障 维 修 和 排 除 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 132.3.1 电 源 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 132.3.2 数 控 系 统 位 置 环 故 障 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

8、。 。 。 。 。 。 。 。 132.3.3 机 床 坐 标 找 不 到 零 点 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 142.3.4 机 床 动 态 异 常 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 142.3.5 偶 发 性 停 机 故 障 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 142.4 伺 服 系 统 故 障 及 诊 断 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 142.5 数 控 机 床 PLC 故 障 诊 断 方 法 。 。

9、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 152.6 数 控 机 床 常 见 故 障 诊 断 及 维 修 实 例 。6。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16结 论 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18致 谢 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 19参 考 文 献 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 20第 一 章 数 控 简 介数 控 （ 英

10、 文 名 字 ： Numerical Control 简 称 :NC） 技 术 是 指 用 数 字 、 文 字附 录7和 符 号 组 成 的 数 字 指 令 来 实 现 一 台 或 多 台 机 械 设 备 动 作 控 制 的 技 术 。 数 控 一 般是 采 用 通 用 或 专 用 计 算 机 实 现 数 字 程 序 控 制 ， 因 此 数 控 也 称 为 计 算 机 数 控(Computerized Numerical Control )， 简 称 CNC， 国 外 一 般 都 称 为 CNC数 控 实 训 室 ， 很 少 再 用 NC 这 个 概 念 了 。 它 所 控 制 的 通 常 是

11、 位 置 、 角 度 、速 度 等 机 械 量 和 与 机 械 能 量 流 向 有 关 的 开 关 量 。 数 控 的 产 生 依 赖 于 数 据 载 体 和二 进 制 形 式 数 据 运 算 的 出 现 。 1908 年 ， 穿 孔 的 金 属 薄 片 互 换 式 数 据 载 体 问 世 ；19 世 纪 末 ， 以 纸 为 数 据 载 体 并 具 有 辅 助 功 能 的 控 制 系 统 被 发 明 ； 1938 年 ，香 农 在 美 国 麻 省 理 工 学 院 进 行 了 数 据 快 速 运 算 和 传 输 ， 奠 定 了 现 代 计 算 机 ， 包括 计 算 机 数 字 控 制 系 统 的

12、 基 础 。 数 控 技 术 是 与 机 床 控 制 密 切 结 合 发 展 起 来 的 。1952 年 ， 第 一 台 数 控 机 床 问 世 ， 成 为 世 界 机 械 工 业 史 上 一 件 划 时 代 的 事 件 ， 推动 了 自 动 化 的 发 展 。 现 在 ， 数 控 技 术 也 叫 计 算 机 数 控 技 术（ CNC， Computerized Numerical Control） ， 目 前 它 是 采 用 计 算 机 实 现 数字 程 序 控 制 的 技 术 。 这 种 技 术 用 计 算 机 按 事 先 存 贮 的 控 制 程 序 来 执 行 对 设 备 的运 动 轨

13、迹 和 外 设 的 操 作 时 序 逻 辑 控 制 功 能 。 由 于 采 用 计 算 机 替 代 原 先 用 硬 件 逻辑 电 路 组 成 的 数 控 装 置 ， 使 输 入 操 作 指 令 的 存 贮 、 处 理 、 运 算 、 逻 辑 判 断 等 各种 控 制 机 能 的 实 现 ， 均 可 通 过 计 算 机 软 件 来 完 成 ， 处 理 生 成 的 微 观 指 令 传 送 给伺 服 驱 动 装 置 驱 动 电 机 或 液 压 执 行 元 件 带 动 设 备 运 行 。1.1 数 控 机 床 的 基 本 概 念数 控 又 称 数 字 控 制 （ Numerical Control）

14、， 简 称 NC。 数 控 机 床 就 是将 加 工 过 程 所 需 的 各 种 操 作 (如 主 轴 变 速 ,松 夹 工 件 ,进 刀 与 退 刀 ,自 动 关 停冷 却 液 等 )和 步 骤 以 及 工 件 的 形 状 尺 寸 用 数 字 化 的 代 码 表 示 通 过 控 制 介 质 将 数字 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 ， 从 而 使 机 床 自 动 加 工 出 所 需 的 工 件 。 数 控 技 术 的 基 本 概 念 :数 字 控制 机 床 (Numerical Cont

15、rol Machine Tools)简 称 数 控 机 床 ， 这 是 一 种 将 数字 计 算 技 术 应 用 于 机 床 的 控 制 技 术 。 它 把 机 械 加 工 过 程 中 的 各 种 控 制 信 息 用 代码 化 的 数 字 表 示 ， 通 过 信 息 载 体 输 入 数 控 装 置 。 经 运 算 处 理 由 数 控 装 置 发出 各 种 控 制 信 号 ， 控 制 机 床 的 动 作 ， 按 图 纸 要 求 的 形 状 和 尺 寸 ， 自 动 地 将 零 件加 工 出 来 。 数 控 机 床 较 好 地 解 决 了 复 杂 、 精 密 、 小 批 量 、 多 品 种 的 零

16、件 加 工 问题 ， 是 一 种 柔 性 的 、 高 效 能 的 自 动 化 机 床 ， 代 表 了 现 代 机 床 控 制 技 术 的 发 展 方8向 ， 是 一 种 典 型 的 机 电 一 体 化 产 品 。1.2 CK6132 型 数 控 车 床 的 组 成CK6132 型 数 控 车 床 通 常 由 以 下 几 个 部 分 组 成 ：控制介质输入装置数控装置驱 动 装 置辅 助 控 制 装置机床本体检 测 装 置附 录91. 控 制 介 质 控 制 介 质 以 指 令 的 形 式 记 载 各 种 加 工 信 息 ， 如 零 件 加 工 的 工 艺 过 程 、 工 艺 参 数和 刀 具

17、运 动 等 ， 将 这 些 信 息 输 入 到 数 控 装 置 ， 控 制 数 控 机 床 对 零 件 切 削 加 工 。2. 输 入 装 置输 入 装 置 的 作 用 是 将 程 序 载 体 （ 信 息 载 体 ） 上 的 数 控 代 码 传 递 并 存 入 数 控 系 统内 。 根 据 控 制 存 储 介 质 的 不 同 ， 输 入 装 置 可 以 是 光 电 阅 读 机 、 磁 带 机 或 软 盘 驱动 器 等 。 数 控 机 床 加 工 程 序 也 可 通 过 键 盘 用 手 工 方 式 直 接 输 入 数 控 系 统 ； 数 控加 工 程 序 还 可 由 编 程 计 算 机 用 RS

18、232C 或 采 用 网 络 通 信 方 式 传 送 到 数 控 系 统中 。3. 数 控 装 置数 控 装 置 是 数 控 机 床 的 核 心 。 数 控 装 置 从 内 部 存 储 器 中 取 出 或 接 受 输 入 装 置 送来 的 一 段 或 几 段 数 控 加 工 程 序 ， 经 过 数 控 装 置 的 逻 辑 电 路 或 系 统 软 件 进 行 编 译 、运 算 和 逻 辑 处 理 后 ， 输 出 各 种 控 制 信 息 和 指 令 ， 控 制 机 床 各 部 分 的 工 作 ， 使 其进 行 规 定 的 有 序 运 动 和 动 作 。4. 驱 动 装 置 和 位 置 检 测 装

19、置驱 动 装 置 接 受 来 自 数 控 装 置 的 指 令 信 息 ， 经 功 率 放 大 后 ， 严 格 按 照 指 令 信 息 的要 求 驱 动 机 床 移 动 部 件 ， 以 加 工 出 符 合 图 样 要 求 的 零 件 。 因 此 ， 它 的 伺 服 精 度和 动 态 响 应 性 能 是 影 响 数 控 机 床 加 工 精 度 、 表 面 质 量 和 生 产 率 的 重 要 因 素 之 一 。驱 动 装 置 包 括 控 制 器 （ 含 功 率 放 大 器 ） 和 执 行 机 构 两 大 部 分 。 目 前 大 都 采 用 直流 或 交 流 伺 服 电 动 机 作 为 执 行 机 构

20、 。 位 置 检 测 装 置 将 数 控 机 床 各 坐 标 轴 的实 际 位 移 量 检 测 出 来 ， 经 反 馈 系 统 输 入 到 机 床 的 数 控 装 置 之 后 ， 数 控 装 置 将 反馈 回 来 的 实 际 位 移 量 值 与 设 定 值 进 行 比 较 ， 控 制 驱 动 装 置 按 照 指 令 设 定 值 运 动 。5. 辅 助 控 制 装 置辅 助 控 制 装 置 的 主 要 作 用 是 接 收 数 控 装 置 输 出 的 开 关 量 指 令 信 号 ， 经 过 编 译 、逻 辑 判 别 和 运 动 ， 再 经 功 率 放 大 后 驱 动 相 应 的 电 器 ， 带 动

21、 机 床 的 机 械 、 液 压 、气 动 等 辅 助 装 置 完 成 指 令 规 定 的 开 关 量 动 作 。 这 些 控 制 包 括 主 轴 运 动 部 件 的 变速 、 换 向 和 启 停 指 令 ， 刀 具 的 选 择 和 交 换 指 令 ， 冷 却 、 润 滑 装 置 的 启 动 停 止 ，工 件 和 机 床 部 件 的 松 开 、 夹 紧 ， 分 度 工 作 台 转 位 分 度 等 开 关 辅 助 动 作 。 由 于 可10编 程 逻 辑 控 制 器 （ PLC） 具 有 响 应 快 ， 性 能 可 靠 ， 易 于 使 用 、 编 程 和 修 改 程 序并 可 直 接 启 动 机

22、 床 开 关 等 特 点 ， 现 已 广 泛 用 作 数 控 机 床 的 辅 助 控 制 装 置 。6. 机 床 主 体机 床 本 体 是 加 工 运 动 的 实 际 机 械 部 件 ， 主 要 包 括 ： 主 运 动 部 件 ， 进 给运 动 部 件 （ 如 工 作 台 、 刀 架 ） 和 支 撑 部 件 （ 如 床 身 、 立 柱 等 ） ,还 有 冷 却润 滑 、 转 位 部 件 。 如 夹 紧 、 换 刀 机 械 手 等 辅 助 装 置 。7. 刀架的工作原理 该装配图为螺旋升降式四方回转刀架，其工作原理见图：图 1-1 数控车床四工位刀架结构1.3.数 控 车 床 机 械 结 构 特

23、 点 与 结 构 组 成1.3.1 数 控 车 床 机 械 结 构 的 特 点数 控 车 床 是 机 电 一 体 化 产 品 的 典 型 代 表 ， 尽 管 它 的 机 械 结 构 与 普 通 机 床 的 结构 有 许 多 相 似 之 处 ， 但 并 不 是 简 单 地 在 普 通 机 床 上 配 备 数 控 系 统 即 可 ， 它 与 普通 机 床 相 比 ， 结 构 上 进 行 了 改 进 ， 主 要 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ：1） 主 传 动 装 置 多 采 用 无 级 变 速 或 分 段 无 级 变 速 方 式 ， 可 利 用 程 序 控 制 主 轴的 变 向 和 变 速 ， 主 传 动 具 有 较 宽 的 调 速 范 围 。 有 些 数 控 机 床 的 主 传 动 系 统 已 开始 采 用 结 构 紧 凑 、 性 能 优 异 的 电 主 轴 。