郑州华信学院机电系机电一体化专业毕业论文数控机床故障诊断与维护学生姓名：xxx学 号：xxxxxxx专 业：机电一体化指导老师：xxx完成时间：2011年3月28日摘 要数控技术是集计算机技术、自动控制技术、测试技术和机械制造技术为一体的综合性高新技术，它将机械装备的功能、可靠性、效率、质量及自动化程度等提高到一个新的水平。数控机床故障诊断及维护在内容、手段和方法上与传统机床有很大的区别，具备数控机床故障诊断技术是正确使用数控机床的基础。数控的故障诊断是数控机床使用中重要组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的主要因素之一。因此，本文以系统的讲述数控机床结构及原理为基础，以阐明数控技术的基本知识和基本理论为重点，以突出数控机床及其系统的故障诊断与检测维修为关键，力图创建出集数控机床的基础知识、数控系统的的故障诊断理论和数控机床及其系统的检测维修为一体的数控机床故障诊断技术新体系。关键词：数控技术 故障诊断 机床结构 新体系。AbstractThe numerical control technology is the collection computer technology， the automatic control technology， the test technology and the machine manufacture technology is a body comprehensive high technology and new technology， it the function， the reliability， the efficiency， the quality and the automaticity which equips the machinery and so on enhance to a new level. The numerical control engine bed breakdown diagnosis and the maintenance in the content， the method and the method has the very big difference with the traditional engine bed， has the numerical control engine bed breakdown diagnosis technology is the correct use numerical control engine bed foundation. The numerical control breakdown diagnosis is in the numerical control engine bed use the important constituent， also is at present restricts one of numerical control engine bed display function primary factors. Therefore， this article take the system narration numerical control engine bed structure and the principle as a foundation， expounded the numerical control technology elementary knowledge and the elementary theory are key points， take the prominent numerical control engine bed and the system breakdown diagnosis and the examination service as the key， tries hard founds the collection numerical control engine bed the elementary knowledge， the numerical control system the breakdown diagnosis theory and the numerical control engine bed and the system examination service is a body numerical control engine bed breakdown diagnosis technology new systemKey words: Numerical control technology breakdown diagnosis engine bed structure new system目 录1.数控机床11.1 数控加工的概念11.2 数控机床的特点11.2.1 具有高度柔性11.2.2 加工精度高11.2.3 加工质量稳定、可靠11.2.4 生产率高11.2.5 改善劳动条件11.2.6 利于生产管理现代化21.3 数控机床使用中应注意的事项22数控机床的种类22.1 按工艺用途分类22.2 按运动方式分类22.3 按伺服系统的控制方式分类32.4 按数控系统的功能水平分类33数控机床的维护33.1 制订数控系统日常维护的规章制度33.2 应尽量少开数控柜和强电柜的门33.3 定时清扫数控柜的散热通风系统33.4 经常监视数控系统用的电网电压33.5 定期更换存储器用电池44机床故障诊断44.1 数控机床的故障诊断技术44.1.1 数控系统自诊断44.1.2 在线诊断和离线诊断44.2 数控机床故障的实用诊断方法44.2.1 诊断常用的仪器44.2.2 诊断用技术资料44.2.3 故障处理54.2.4 数控系统故障诊断方法54.2.5 故障诊断应遵循的原则55数控铣床系统参数故障分析与排除实例55.1 参数故障分析55.1.1 产生参数故障的原因55.1.2 参数的恢复方法65.2 参数故障维修实例65.2.1 CNC系统的失控与参数调整65.2.2 手摇脉冲发生器损坏与参数调整75.2.3 X、Y、Z三轴误差补偿参数丢失故障75.2.4 伺服轴定位误差故障7结 论8谢 辞9参考文献101.1 数控加工的概念数控机床的工作原理就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装置，数控装置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内容：(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 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。 加工精度高数控机床的加工精度，一般可达到0.0050.1mm，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一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间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。 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。 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范围大，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间周转时间，提高了生产效率。 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。 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、夹具可进行规范化、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（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。1.3 数控机床使用中应注意的事项使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：(1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；(2) 非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；(3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；(4) 修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；(5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；(6) 建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；(7) 机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。2数控机床的种类2.1 按工艺用途分类按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。 2.2 按运动方式分类按运动方式，数控机床可分类如下：点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。 2.3 按伺服系统的控制方式分类按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数