數(shù)控畢業(yè)論文--論數(shù)控機床常見故障的診斷維修方法與防范措施

1、<p><b>　　`</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　論數(shù)控機床常見故障的診斷維修方法與防范措施</p><p>　　學(xué)院（系）： </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控專業(yè) 

2、 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p>　　摘 要………………………………………………………………………………………………….3</p><p>　　第一章 緒論……………………………………………………………………………………………….4</p><p>　　第二章 數(shù)控機床故障的診斷研究意義所在…………………………………………………………….4</p><p>　　第

4、三章 機床設(shè)備常見的故障………………………………………………………………………….....5</p><p>　　3.1.1 故障的分類........................................................................................................................................5&

5、lt;/p><p>　　3.1.2出現(xiàn)故障時的記錄…………………………………………………………………………………..5</p><p>　　3.1.3數(shù)控機床故障診斷常用的方法……………………………………………………………………..5</p><p>　　3.1.4數(shù)控機床故障常用的維修方法……………………………………………………………………..6</p>

6、<p>　　第四章 對數(shù)控機床預(yù)見性故障的防范措施…………………………………………………………….6</p><p>　　4.1.1數(shù)控機床的抗干擾措施……………………………………………………………………………..6</p><p>　　4..1.2數(shù)控機床的點檢……………………………………………………………………………………7</p><p>　　第五

7、章 結(jié)論……………………………………………………………………………………………….9</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………………………….10</p><p>　　致 謝…………………………………………………………………………………………………….11</p><p><b>　　摘 要</b&

8、gt;</p><p>　　隨著國內(nèi)數(shù)控機床的迅速發(fā)展,數(shù)控機床逐步出現(xiàn)故障高發(fā)時段。數(shù)控機床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機，其影響和損失往往很大。因而對數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進行維修就顯得十分必要了。為了使數(shù)控維修工作適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展,提高數(shù)控設(shè)備維修質(zhì)量,那么規(guī)范數(shù)控維修行業(yè),已經(jīng)迫在眉睫。本文通過闡述對機床常見故障產(chǎn)生、故障分類及故障診

9、斷方法、防范措施進行介紹說明，對從事機床設(shè)備研究人員將會提供很大的參考價值。</p><p>　　論文主要研究了機床常見故障產(chǎn)生、故障分類及故障診斷方法、防范措施。</p><p>　　研究結(jié)果表明：通過認(rèn)真推敲透徹分析數(shù)控機床常見故障診斷以及維修方法之后，從而可以掌握提高數(shù)控設(shè)備維修質(zhì)量的方法，使得機床可以正常工作，為企業(yè)帶來效益！ </p><p>　　本文的特

10、色在于：論文內(nèi)容有現(xiàn)實意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷維修；防范措施</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　隨著我國機械加工的快速發(fā)展,國內(nèi)的數(shù)控機床也越來越多。由于數(shù)控機床的先進性和故障的不穩(wěn)定性,大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn),所以數(shù)控機床的維修難度較大,并且數(shù)控機床維修工作的不規(guī)范,

11、使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài),為了規(guī)范數(shù)控維修工作,提高數(shù)控機床的利用價值,本文提出機床常見故障診斷維修方法以及防范措施。</p><p>　　第二章 數(shù)控機床故障的診斷研究意義所在</p><p>　　故障診斷始于機械設(shè)備故障診斷,主要指制造設(shè)備和制造過程的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。制造設(shè)備主要指加工機床、夾具、量具和刀具;制造過程指制造工藝過程、工藝參數(shù)。機械設(shè)備運行時的狀態(tài)監(jiān)測與故障診

12、斷包含兩方面內(nèi)容:一是對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測;二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對設(shè)備的故障進行分析、診斷。 　　設(shè)備故障診斷是隨設(shè)備管理和設(shè)備維修發(fā)展起來的。歐洲各國在歐洲維修團體聯(lián)盟(FENMS)推動下,主要以英國倡導(dǎo)的設(shè)備綜合工程學(xué)為指導(dǎo);美國以后勤學(xué)為指導(dǎo);日本吸收二者特點,提出了全員生產(chǎn)維修(TPM)的觀點。 　　美國自1961年開始執(zhí)行阿波羅計劃后,出現(xiàn)一系列因設(shè)備故障造成的事故,導(dǎo)致1967年在美國宇航局(NASA)倡導(dǎo)下,由美國

13、海軍研究室(ONR)主持成立了美國機械故障預(yù)防小組(MFPG),并積極從事技術(shù)診斷的開發(fā)。美國診斷技術(shù)在航空、航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領(lǐng)先地位。 　　英國在上世紀(jì)60-70年代,以機器保健和狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會(MHMG&CMA)為最先開始研究故障診斷技術(shù),在摩擦磨損、汽車和飛機發(fā)電機監(jiān)測和診斷方面具領(lǐng)先地位。 　　日本的新日鐵自1971年開發(fā)診斷技術(shù),1976年達</p><p>　　第三章機床

14、設(shè)備常見的故障</p><p>　　3.1 機床故障產(chǎn)生的必然性</p><p>　　故障是指設(shè)備或系統(tǒng)因自身原因而喪失規(guī)定功能的現(xiàn)象。盡管我們對機床電氣設(shè)備采取了日常維護、保養(yǎng)及定期檢驗、檢修等有效措施，但仍不能保證機床電氣設(shè)備長期正常運行，而永遠不出現(xiàn)故障，因此必須及時查找并迅速排除故障。</p><p>　　3.1.1 故障的分類</p><

15、;p>　　數(shù)控車床是一種技術(shù)含量高且較復(fù)雜的機電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，給數(shù)控車床的故障診斷與排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理，按性質(zhì)產(chǎn)生原因，可以分為元件自身故障、自然故障以及人為故障三大類。</p><p>　　元件自身故障：這包括主機故障和電氣故障、系統(tǒng)故障和隨機故障、顯示故障和無顯示故障等。</p><p>　　自然故障：機床在運行過程中，其設(shè)備常

16、受到許多不利因素的影響，如電器動作過程中的機械振動和過電流的熱效應(yīng)將加速電器元件的絕緣老化變質(zhì)、長期動作的自然磨損、周圍環(huán)境的溫度和濕度的影響、有害介質(zhì)的侵蝕等因素。</p><p>　　人為故障：機床在工作過程中，由于操作人員的操作不當(dāng)，安裝不合理或者其它外力破壞而造成的故障，也會造成機床事故。當(dāng)故障有明顯的外表特征時容易被發(fā)現(xiàn)，如電動機、電器的顯著發(fā)熱、冒煙、散發(fā)出焦臭味或火花等。</p>&l

17、t;p>　　3.1.2出現(xiàn)故障時的記錄</p><p>　　數(shù)控機床發(fā)生故障時,對于操作人員應(yīng)首先停止機床,保護現(xiàn)場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。 　　（1）發(fā)生故障的機床型號,采用的控制系統(tǒng)型號,系統(tǒng)的軟件版本號。 　?。?）故障的現(xiàn)象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時機床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。 　　（3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。 　?。?）若故障在自動方式下發(fā)生,則應(yīng)記錄發(fā)

18、生故障時的加工程序號,出現(xiàn)故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。 　?。?）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應(yīng)記錄被加工工件號,并保留不合格工件。 　?。?）在發(fā)生故障時,若系統(tǒng)有報警顯示,則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。 　?。?）記錄發(fā)生故障時,各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。 　　（8）記錄發(fā)生故障時,各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向,主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。 　?。?）若為加工零件時發(fā)生的故障,則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生

19、故障的概率情況。 　　（10）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。 　 （11）故障的規(guī)律性記錄。 　 （12）故障時的外界條件記錄。</p><p>　　3.1.3數(shù)控機床故障診斷常用的方法　　故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則: 　　(1)充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手

20、材料的一個重要手段。 　　(2)認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。 　　1)直觀法。2)系統(tǒng)自診斷法。3)參數(shù)檢查法。4)功能程序測試法。5)部件交換法。6)測量比較法。7)原理分析法。8)敲擊法。9)局部升溫法。10)轉(zhuǎn)移法。 　　除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這

21、些檢查方法各有特點,維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。</p><p>　　3.1.4數(shù)控機床故障常用的維修方法</p><p>　　在數(shù)控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質(zhì)量,在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種: 　　(1)初始化復(fù)位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯

22、區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統(tǒng)進行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。 　　(2)參數(shù)更改,程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。 　　(3)調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié),

23、修正系統(tǒng)故障。 　　(4)備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應(yīng)的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn),然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。 　　(5)改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。 　　(6)維修信息跟蹤法。一些</p><p>　　第四章 對數(shù)控機床預(yù)見性故障的防范措施</p>

24、;<p>　　4.1.1數(shù)控機床的抗干擾措施　　機床數(shù)控系統(tǒng)中既包含高電壓、大電流的強電設(shè)備，又包含低電壓、小電流的控制與信號處理設(shè)備，即弱電設(shè)備。強電設(shè)備產(chǎn)生的強烈電磁干擾對弱電設(shè)備的正常工作構(gòu)成　　極大的威脅。此外，系統(tǒng)所處生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁環(huán)境較惡劣，系統(tǒng)外各種動力負(fù)載的干擾、供電系統(tǒng)的干擾、大氣中電磁波的干擾等都會對系統(tǒng)內(nèi)的弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重影響，由于弱電設(shè)備是控制強電的設(shè)備，所以，一旦弱電設(shè)備受到干擾，最終將導(dǎo)致整

25、個系統(tǒng)的癱瘓?！　⊥ǔ囊韵聨讉€方面采取措施來提高數(shù)控系統(tǒng)的擾干擾能力?！　p少供電線路和信號線路的干擾可采取以下措施（1）數(shù)控機床遠離具有中、高頻電源的設(shè)備。（2）數(shù)控機床不要和大功率且頻繁起停的設(shè)備用同一供電干線供電。（3）對于電網(wǎng)電壓較長時間的欠電壓、過電壓和電壓波動的場合安裝交流穩(wěn)壓器。（4）采用電源濾波器。電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。（5）采用

26、帶屏蔽層的隔離變壓器。隔離變壓器是一種應(yīng)用相當(dāng)廣泛的電源抗干擾設(shè)備，它最基本的作用是實現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，解決設(shè)備與設(shè)備之間產(chǎn)生的干擾。（</p><p>　?。?）保證良好的“接地”?！敖拥亍笔菙?shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)和電氣柜中的控制設(shè)備必須按照使用說明書的要求進行“接地”，否則電網(wǎng)中的許多干擾因素都會通過“地線”對機床的運行產(chǎn)生干擾。</p><p>　　

27、4.1.2數(shù)控機床的點檢　　由于數(shù)控機床集機、電、液、氣等技術(shù)為一體，所以對它的維護要有科學(xué)的管理，有目的地制定出相應(yīng)的規(guī)章制度。對維護過程中發(fā)現(xiàn)的故障隱患應(yīng)及時清除，避免停機待修，從而延長設(shè)備平均無故障時間，增加機床的利用率。開展點檢是數(shù)控機床維護的有效辦法。　　以點檢為基礎(chǔ)的設(shè)備維修，是日本在引進美國的預(yù)防維修制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種點檢管理制度。點檢就是按有關(guān)維護文件的規(guī)定，對設(shè)備進行定點、定時的檢查和維護。其優(yōu)點是可以把出現(xiàn)

28、的故障和性能的劣化消滅在萌芽狀態(tài)，防止過修或欠修，缺點是定期點檢工作量大。這種在設(shè)備運行階段以點檢為核心的現(xiàn)代維修管理體系，能達到降低故障率和維修費用，提高維修效率的目的。　　數(shù)控機床的點檢，是開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測和故障診斷工作的基礎(chǔ)，主要包括下列內(nèi)容：　?。?）定點：首先耍確定一臺數(shù)控機床有多少個維護點，科學(xué)地分析這臺設(shè)備，找準(zhǔn)可能發(fā)生故障的部位。只要把這些維護點“看住”，有了故障就會及時發(fā)現(xiàn)?！　。?）定標(biāo)：對每個維護點要逐個制訂標(biāo)準(zhǔn)

29、，例如間隙、溫度、壓力、流量、松緊度等等，都要有明確的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，只要不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就不算故障。　?。?）定期：多長時間</p><p><b>　　第五章 結(jié)論</b></p><p>　　由于現(xiàn)代機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，機械設(shè)備在生產(chǎn)中占有重要的地位，由于數(shù)控機床的安全性和工作可靠性對于生產(chǎn)單位的效益直接產(chǎn)生很大的影響，因此上述對機床電氣設(shè)備常見故障的分析，具有一定

30、的參考價值.</p><p>　　詳細記錄從故障的發(fā)生、分析判斷到排除全過程中出現(xiàn)的各種問題，采取的各種措施，涉及到的相關(guān)電路圖、相關(guān)參數(shù)和相關(guān)軟件，其間錯誤分析和排故方法也應(yīng)記錄并記錄其無效的原因。從而提高重復(fù)性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性,改進操作規(guī)程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅實的基

31、礎(chǔ)。參考文獻</p><p>　　[1]沈兵,歷承兆.數(shù)控系統(tǒng)診斷與維修手冊.北京機械工業(yè)出版社, 2009. [2]楊中力.數(shù)控機床故障診斷與維修.天津:天津理工大學(xué)出版社, 2008. [3]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社, 2008. </p><p>　　[4]包云霞如何提高數(shù)控機床的精度［J］數(shù)控天地，2005，（7）</p><p&

32、gt;　　[5]付芩數(shù)控機床的調(diào)試及故障排除［J］中國設(shè)備工程，2010，（11）[6]冀敏數(shù)控機床維修與排故［J］技術(shù)與創(chuàng)新管理，2008，（1）</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文的撰寫過程中，從論文選題到搜集資料，從開題報告、寫初稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了發(fā)愁不知如何著手、急躁、彷徨，到最終完成論文的那種喜悅心情。如今，伴

33、隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點成就感。zz老師他作為我的指導(dǎo)老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。在xx老師身上我不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識，更感受到他工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人。此外，鐘老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。正是由于他在百忙之中多次審閱全文，對細節(jié)進行修改，并為本文的撰寫提供了許多中肯而且寶貴的意見，本文才得以成型。在此向xx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</

34、p><p>　　隨著畢業(yè)論文的完成，意味著我即將告別這所學(xué)校，即將告別我的學(xué)生時代。心中有太多太多的不舍。但人應(yīng)該向前看，迎接下一個程途。很感謝這三年來在我的成長道路上扶持過我，指點過我的人。感謝所有在大學(xué)期間傳授我知識的老師。同時我想特別感謝xx老師，她給了我很多幫助。xx老師在我眼里是個很有耐心很樂于幫助學(xué)生解決問題的老師，她平易近人，教學(xué)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。此外還要感謝我的家人以及我的同學(xué)們，是他們給了我關(guān)懷，幫助，給了