机床故障诊断与维修基础

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1、第1章机床故障诊断与维修基础目录1.1数控机床故障诊断与维护基本概念11.2数控机床故障分析与处理21.3数控机床故障诊断与维护技术的发展31.1数控机床故障诊断与维护基本概念1.1.1数控机床故障诊断及维护的目的数控机床综合应用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等多种技术，是机械加工领域中典型的机电一体化设备，适于多品种、中小批量的复杂零件的加工。数控机床作为实现柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)和未来工厂自动化(FA)的基础已成为现代制造技术中不可缺少的设备，因此得到了巨大的发展。1.1数控机床故障诊断与维护基本概念要发挥数控机床

2、的效率，就要求机床开动率高，这对数控机床提出了可靠性的要求。可靠性是体现产品耐用和可靠程度的一种性能。他是在设计时赋予产品的。●可靠性的定义是：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。●衡量可靠性的主要指标是平均无故障工作时间(MeanTimeBetweenFailures，MTBF)：MTBF=总工作时间/总故障次数1.1数控机床故障诊断与维护基本概念数控机床的故障诊断与维修是数控机床使用过程中重要的组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，因此学习数控机床故障诊断与维修的技术和方法有重要的意义。数控机床的生产厂商加强数控机床的故障诊断与维修的力量

3、，可以提高数控机床的质量，有利于数控机床的推广和使用。数控机床的使用单位培养掌握数控机床的故障诊断与维修的技术人员，有利于提高数控机床的使用率。随着数控机床的推广和使用，培养更多的掌握数控机床故障诊断与维修的高素质人才的任务也越来越迫切。1.1数控机床故障诊断与维护基本概念1.1.2故障与故障发生规律1.故障定义数控机床故障(Fault)是指数控机床丧失了达到自身应有功能的某种状态，它包含两层含义：一是数控机床功能降低，但是没有完全丧失功能，产生故障的原因可能是自然寿命、工作环境的影响、性能参数的变化、误操作等因素；二是故障加剧，数控机床已不能保证其基本功能，这称为失效(

4、Failure)。在数控机床中，个别零件失效不至于影响整机的功能，关键零件失效会导致整机丧失功能。1.1数控机床故障诊断与维护基本概念2.故障发生规律：数控机床在其使用寿命周期内故障频率遵循一定的规律，整个寿命周期大致可分为三个阶段，即初始使用阶段，相对稳定阶段、寿命终了阶段。如图所示。三个阶段的故障特点见下表1.1数控机床故障诊断与维护基本概念阶段时间故障特点产生原因初始使用期(T1)约1年1.故障率较高，无规律，随着时间推移，故障率很快下降；2.一般为非品质故障，多为安装不良或元器件、插接件松动、或设备对环境的不适应引起3、多为电气、液压、冷却、润滑方面的小故障1.机

5、械零件存在磨合期，电气元件和装置经受交变负荷及外界干扰存在不适应期；2.操作者对数控编程与操作不熟练引起；3.运输过程振动引起元件、插接件松动；3.现场安装不良引起。相对运行稳定期(T2)7-10年元器件器质性故障仍较少，故障率低且运行平稳。一些易损件失效引起。寿命终了期(T3)8-11年以后故障率较高，有规律，随着时间推移，故障率上升很快；渐发性和器质性故障见多。由于元器件的磨损、老化、腐蚀引起器件品质下降或到了使用寿命引起。1.1数控机床故障诊断与维护基本概念1.1.2故障与故障发生规律3.故障发生规律对维修指导意义：(1)设备初始使用期由于很少有器质性故障，出现故障

6、也多为设备不适性小故障，一般好解决。如数控系统出现硬件引起的报警提示，一般不要去怀疑元器品质问题，而应查接线，接口是否有松动或其它不良情况。(2)正常运行时，故障率很低且几近相等，一般不需很多备件库存，只需存储一些易损件，即可满足生产需求；(3)在设备进入磨损期前安排大(项)修，并开始考虑备件库存，当费用太高，可考虑报废更新设备(4)为确定设备“三包期”一年和设备折旧年限提供理论依据。1.1数控机床故障诊断与维护基本概念1.1.3数控机床常见故障及其分类:数控系统是高度自动化、高度集成的系统。其加工条件、类型及工件等因素复杂多变，所以故障种类多、随意性大。数控机床和数控加

7、工设备故障有多种分类，分类的目的是从数控机床故障不同的侧面对故障进行分析和研究。数控机床故障大致可以分为以下几大类：1.1数控机床故障诊断与维护基本概念故障分类按故障的性质分类按故障发生的部位分类按故障产生的原因分类按故障的指示形式分类1.1数控机床故障诊断与维护基本概念一．按故障发生的部位分类:⑴主机故障：数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有：1） 因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障2） 因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起