数控机床故障诊断方法的研究.doc

数控机床故障诊断方法的研究
数控机床是机械、计算机、自动控制、测量等多种技术的综合体,是一体化、自动化程度高,结构复杂,技术先进,价格昂贵的机器。目前,大中型企业普遍应用了数控机床,它是生产中的关键设备,因而就要求它在工作过程中每一时刻都必须按着指令准确无误地工作。任何部分的故障和失败,都可能造成机床停机,从而造成生产停顿等,若出现故障后不能及时正确地进行故障诊断和维修,将带来较大的经济损失。
数控机床的组成
机床故障的分类
数控设备的故障是多种多样的,可以从不同角度对其进行分类。从故障发生的性质上看,数控系统故障可分为软件故障、硬件故障和干扰故障三种。其中,软件故障是指由程序编制错误、机床操作失误、参数设定不正确等引起的故障"软件故障可通过认真消化、理解随机资料、掌握正确的操作方法和编程方法,就可避免和消除。C电子元器件、润滑系统、换刀系统、限位机构、机床本体等硬件因素造成的故障。干扰故障则表现为内部干扰和外部干扰,是指由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生的。从数控机床的结构来看,可大体分为机床本体故障、电气故障与数控装置系统故障"随着集成电路规模的日益扩大,光缆通信技术应用于数控装置中,使其体积日益缩小,价格逐年下降,可靠性显著提高,功能也更加完善,数控装置的故障已从数控机床总的故障次数中占主导地位降到了很次要的地位,约占整个故障的55%"数控机床本体故障约占整个故障的57%,包括主轴箱故障,导轨副和丝杆螺母副的配合故障,润滑及支承的预紧故障,液压和气动装置故障"%,包括伺服系统故障,检测元件故障,机床电器故障,执行电器及各种电机故障。
数控机床自诊断技术
自诊断系统的思想是:向被诊断的部件或装置写入一串成为测试码的数据,然后观察系统相应的输出数据(称为校验码),根据事先已知的测试码、校验码与故障的对应关系,通过对观察结果的分析以确定故障。系统开机后,自动诊断整个硬件系统,为系统的正常工作做好准备;另外就是在运行或输入加工程序过程中,一旦发现错误,则数控系统自动进入自诊断状态,通过故障检测,定位并发出故障报警信息。故障自诊断技术是当今数控系统一项十分重要的技术,它的强弱是评价数控系统性能的一个重要指标。随着微处理器技术的发展,数控系统的自诊断能力越来越强,从原来简单的诊断朝着多功能和智能化的方向发展。现在的数控系统都有较丰富的自诊断功能,,有的是数控机床制造厂利用操作者信息,将机床的故障也显示在显示器上。根据报普信号能比较容易地找到故障和排除故障,但大部分针对电气故障,而机械故障常常难以判断。本文主要研究的就是数控机床的机械类故障。
三、数控机床机械故障诊断方法
机床在运行过程中,机械零部件受到力、热、摩擦以及磨损等多种因素的作用,运行状态不断变化,一旦发生故障,往往会导致不良后果。因此,必须在机床运行过程中,对机床的运行状态及时做出判断并采取相应的措施。数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。通过对数控机床机械装置的某些特征参数,如振动、噪声和温度等进行测定,将测定值与规定的正常值进行比较,以判断机械装置的工作状态是否正常,若对机械装置进行定期或连续监测,便可获得机械