1、连云港工贸高等职业技术学校毕业论文标题： 数控机床的防护维修系 别： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 年 月 日1目 录目录.1 摘要.1引言 2 数控机床的维护防范措施 3数控机床常见的维修方法 4数控机床的抗干扰措施 5数控机床的点检 6参考文献 8致谢 82摘要数控机床是现代生产加工的重要高效率设备，且其身价不菲，几十万到千万不等，一般都是企业中关键产品重要工序的关键生产设备，一旦发生故障，其影响和损失往往会很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，由于不注重实用保养，往往造成机器的实用寿命提前，本文主要研究数控机床常见故障的维修和一些简单有效的防护措施。关键词：数控
2、机床；维修；防护3数控机床的维护防范措施引言：数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。1.1. 制订数控系统日常维护的规章制度根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如 CNC系统的输入输出单元光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一
3、次）。1.2. 应尽量少开数控柜和强电柜的门因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。1.3. 定时清扫数控柜的散热通风系统应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤
4、器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高（一般不允许超过 55），造成过热报警或数控系统工作不可靠。1.4. 经常监视数控系统用的电网电压FANUC 公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的 85%110%的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。1.5. 定期更换存储器用电池例如：FANUC 公司所生产的数控系统内的存储器有两种：(1) 不需电池保持的磁泡存储器。4(2) 需要用电池保持的 CMOS RAM 器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通
5、电时，由+5V 电源经一个二极管向CMOS RAM 供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持 CMOS RAM 内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。1.6. 数控系统长期不用时的维护为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点：(1) 要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转
6、时），让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。(2) 数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。数控机床常见的维修方法数控设备维修是一项复杂、充满技术含量的一项工作，数控设备与普通机器设备有较差2.1 利用数控系统的自诊断功能对于一般 CNC 系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自
7、诊断。维修人员应熟悉注意系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级，其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。2.2 利用 PLC 程序的逻辑查找5现在一般 CNC 控制系统均带有 PLC 控制器，大多为内置式 PLC 控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在 CRT 上直观地看出 CNC 系统 I/O 的状态。通过PLC 程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位，如 FANUC-OT 系统中自诊断页面等。根据图纸 PLC 梯图进行分析，定位机床与 CNC 系统接口故障，以确定故障部位是机械、电器、液压还是
8、气动故障。2.3 与当场的操作人员充分沟通现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴，操作人员也是各种故障的第一发现人。因此，当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因，更完善的进行下一步的维修等。数控机床的抗干扰措施机床数控系统中既包含高电压、大电流的强电设备，又包含低电压、小电流的控制与信号处理设备，即弱电设备。强电设备产生的强烈电磁干扰对弱电设备的正常工作构成极大的威胁。此外，系统所处生产现场的电磁环境较恶劣，系统外各种动力负载的干扰、供电
9、系统的干扰、大气中电磁波的干扰等都会对系统内的弱电设备产生严重影响，由于设备是控制强电的设备，所以，一旦弱电设备受到干扰，最终将导致整个系统的瘫痪。通常从以下几个方面采取措施来提高数控系统的扰干扰能力。3.1 减少供电线路和信号线路的干扰可采取以下措施（1）数控机床远离具有中、高频电源的设备。（2）对于电网电压较长时间的欠电压、过电压和电压波动的场合安装交流稳压器。（3）数控机床不要和大功率且频繁起停的设备用同一供电干线供电。（4）采用电源滤波器。电源滤波器的作用是双向的，它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备，也可以抑制设备所产生的噪声污染电网。（5）采用带屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器是一种应
10、用相当广泛的电源抗干扰设备，它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，解决设备与设备之间产生的干扰。（6）模拟信号传输线的配线应尽可能短，并使用屏蔽线。（7）光电编码器、手摇脉冲发生器、光栅尺等的输出信号在接收电路端并联电容，抑6制高频干扰。光电编码器电缆的屏蔽层双端接地。（8）电动机驱动电缆屏蔽层双端接地。（9）动力线和信号线分开走线。（10）控制信号线采用屏蔽双绞线。3.2 减少机床电气控制系统中的干扰可采取以下措施（1）在电源输入部分加压敏电阻保护（浪涌吸收器） ，对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制。（2）感性负载加装吸收电路，抑制瞬态噪声。系统中的感性负载如继电器、接触器、电磁阎、
11、电动机等在关断时会产生强烈的脉冲噪声，影响其他电路的正常工作，必须在感性负载处加装吸收电路，抑制瞬态噪声。直流电感元件（直流继电器线圈）并联续流二掇管。交流接触器、电磁阀、继电器的线圈并联 RC 阻容吸收器。三相交流电动机的电枢绕组之间并联 RC 阻容吸收器。（3）保证良好的“接地” 。 “接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术。数控系统和电气柜中的控制设备必须按照使用说明书的要求进行“接地” ，否则电网中的许多干扰因素都会通过“地线”对机床的运行产生干扰。数控机床的点检由于数控机床集机、电、液、气等技术为一体，所以对它的维护要有科学的管理，有目的地制定出相应的规章制度。对维护过程中发现的
12、故障隐患应及时清除，避免停机待修，从而延长设备平均无故障时间，增加机床的利用率。开展点检是数控机床维护的有效办法。以点检为基础的设备维修，是日本在引进美国的预防维修制的基础上发展起来的一种点检管理制度。点检就是按有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时的检查和维护。其优点是可以把出现的故障和性能的劣化消灭在萌芽状态，防止过修或欠修，缺点是定期点检工作量大。这种在设备运行阶段以点检为核心的现代维修管理体系，能达到降低故障率和维修费用，提高维修效率的目的。数控机床的点检，是开展状态监测和故障诊断工作的基础，主要包括下列内容：（1）定点：首先耍确定一台数控机床有多少个维护点，科学地分析这台设备，找准
13、可7能发生故障的部位。只要把这些维护点“看住” ，有了故障就会及时发现。（2）定标：对每个维护点要逐个制订标准，例如间隙、温度、压力、流量、松紧度等等，都要有明确的数量标准，只要不超过规定标准就不算故障。（3）定期：多长时间检查一次，要定出检查周期。有的点可能每班要检查几次，有的点可能一个或几个月检查一次，要根据具体情况确定。（4）定项：每个维护点检查哪些项目也要有明确规定。每个点可能检查一项，也可能检查几项。（5）定人：由谁进行检查，是操作者、维修人员还是技术人员，应根据检查部位和技术精度要求，落实到人。（6）定法：怎样检查也要有规定，是人工观察还是用仪器测量，是采用普通仪器还是精密仪器。（
14、7）检查：检查的环境、步骤要有规定，是在生产运行中检查还是停机检查，是解体检查还是不解体检查。（8）记录：检查要详细做记录，并按规定格式填写清楚。要填写检查数据及其与规定标准的差值、判定印象、处理意见，检查者要签名并注明检查时间。（9）处理：检查中间能处理和调整的要及时处理和调整，并将处理结果记人处理记录。没有能力或没有条件处理的，要及时报告有关人员，安排处理。但任何人、任何时间处理都要填写处理记录。（10）分析：检查记录和处理记录都要定期进行系统分析，找出薄弱“维护点” ，即故障率高的点或损失大的环节，提出意见，交设计人员进行改进设计。数控机床的点检可分为日常点检和专职点捡二个层次。日常点检
15、负责对机床的一般部件进行点检，处理和检查机床在运行过程中出现的故障，由机床操作人员进行。专职点检负责对机床的关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态监测与故阵诊断，制定点检计划，做好诊断记录分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议，由专职维修人员进行。数控机床的点检作为一项工作制度，必须认真执行并持之以桓，才能保证机床的正常运行。从点检的要求和内容上看，点检可分为专职点检、日常点检和生产点检三个层次，数控机床点检维修过程示意图。专职点检负责对机床的关键部位和重要部位按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议。日常点检负责对
16、机床的一般部位进行点检，处理和检查机床在运8行过程中出现的故障。生产点检负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑、紧固等工作。点检作为一项工作制度必须认真执行并持之以恒，这样才能保证数控机床的正常运行。参考文献1包云霞如何提高数控机床的精度J数控天地，2005，（7）2付芩数控机床的调试及故障排除J中国设备工程，2010，（11）3冀敏数控机床维修与排故J技术与创新管理，2008，（1）致谢在撰写毕业论文期间，自己确实遇到了不少问题，首先感谢老师平日的教授指点，让自己初步具备数控车床的基本知识，同时要感谢论文编写期间与我有还有热心帮助的同学，解决了不少燃眉之急，最后感谢期刊网，免费分享了大量珍贵的资料，让我有幸整合总结，写完此篇论文，本文难免有所疏漏，恳请老师指正，再次感谢，老师，您辛苦了！
