第2章数控系统结构及维修
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《数控机床故障诊断与维护》课程标准课程代码:学时:64 学分:4一、课程的地位与任务《数控机床故障诊断与维护》是一门专业课程,先修课程有机械制造、气动液压、电控及PLC 技术应用等。
本课程是机电技术的综合应用,对学习机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。
同时也是数控的一门专业主干核心课程,具有实践性强、应用面广的特点。
通过《数控机床故障诊断与维护》的教学,使学生能够获得数控机床的基本理论和基本知识,初步掌握数控机床故障诊断与维护的基本思路、基本方法和基本原则,具有分析并排除数控机床常见故障的能力。
为今后学习后续课程和从事相关工作打下扎实的基础。
二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容第一章数控机床维修与维护基础第一节数控机床概述(1)数控机床的产生背景(2)数控机床的基本概念(3)数控机床的组成(4)数控机床的工作过程(5)数控机床的种类(6)数控机床的常用数控系统简介第二节数控机床的故障维修基础(1)数控机床的故障定义(2)数控机床常见故障的特点与规律(3)数控机床常见故障的种类(4)数控机床发生故障时的诊断方法第三节数控机床的日常维修维护与保养(1)数控机床日常维修维护工作的内容(2)数控机床机体的维护与保养(3)数控机床电气控制系统的日常维护(4)数控机床维修人员应具备的基本要求(5)数控机床的维修维护的技术资料(6)数控机床故障诊断与维护常用仪器仪表及工具第四节FANUCOi系统数控机床基本操作(1)数控机床面板介绍(2)数控机床的基本操作(3)手动进给操作第二章数控系统硬件故障诊断与维护第一节数控系统硬件概述第二节数控系统硬件的更换方法第三节数控系统硬件故障的诊断方法第四节数控机床的抗干扰措施第三章数控系统软件故障诊断与维护第一节数控系统软件的组成第二节数控系统的参数设置第三节数控系统的参数备份与恢复第四节数控系统软件故障的诊断与处理方法第四章数控机床PLC故障诊断与维护第一节数控机床PLC基础(1)数控机床中PMC的用途(2)数控机床用PLC种类(3)数控机床PLC梯形图程序(4)数控机床PLC梯形图符号第二节数控机床用PLC的操作(1)FANUCOi数控系统的PMC调试功能(2)PMC的基本操作(3)PMC编程实例第三节数控系统PMC故障诊断(1)数控系统PMC的故障类型及原因(2)通过PMC进行故障诊断的方法(3)数控机床PMC控制功能程序分析(4)典型PLC故障的分析与诊断流程第五章数控机床进给伺服系统故障诊断与维护第一节进给伺服系统的概述(1)进给伺服系统的组成(2)数控机床对进给伺服驱动系统的要求(3)进给伺服驱动系统的分类第二节步进电动机伺服系统及工作原理(1)步进进给伺服驱动系统(2)步进电动机进给伺服驱动系统的工作原理(3)步进电动机驱动系统的常见故障与维修第三节交流伺服进给驱动装置的组成及工作原理(1)交流进给伺服系统的特点(2)模拟式交流伺服控制原理(3)数字交流伺服系统控制原理(4)交流伺服系统的维护与调整第四节位置检测装置的组成及工作原理(1)位置检测装置的要求(2)位置检测方式分类(3)位置检测元件及其维护(4)位置检测故障的诊断第六章主轴驱动系统故障诊断与维护第一节数控机床主轴驱动系统基本知识(1)数控机床对主轴传动的要求(2)主轴系统分类及特点(3)主轴伺服系统故障的形式及诊断第二节交流主轴伺服系统概述(1)交流主轴伺服系统的特点(2)交流主轴调速原理(3)交流数字式主轴伺服系统(4)交流模拟式主轴伺服系统第三节交流主轴驱动系统故障诊断与维修(1)交流数字式主轴伺服系统故障的诊断与排除(2)交流模拟式主轴伺服系统故障的诊断与排除(3)主轴伺服系统故障实例及分析第七章数控机床机械结构故障诊断与维护第一节数控机床精度的检验第二节主传动机械结构的维护与维修第三节进给系统机械传动结构的维修第四节换刀装置的维护与故障诊断第五节其它辅助故障诊断与维护2.学时分配本课程在教学过程中,强调基础理论和基本概念的掌握,同时注重学生的实际动手操作,要求能把基础理论应用于实践中,让学生具备处理和排除数控机床基本故障的能力。
第2章思考与练习题答案1. 数控机床与普通机床相比,在机械传动和结构上有哪些特点?答案:(1)高刚度数控机床要在高速和重负荷条件下工作,因此,机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件,均需具有很高的刚度,工作中应无变形或振动。
(2)高灵敏度数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动,它要求在相当大的进给速度范围内都能达到较高的精度,因而运动部件应有较高的灵敏度。
(3)高抗震性数控机床的一些运动部件,除应具有高刚度、高灵敏度外,还应具有高抗振性,即在高速重切削情况下应无振动,以保证加工工件的高精度和高的表面质量。
特别要注意的是应避免切削时的谐振,因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。
(4)热变形小机床的主轴、工作台、刀架等运动部件,在运动中常易产生热量,而工艺过程的自动化和精密加工的发展,对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。
(6)可靠性机床在自动条件下工作,这就要求机床具有高可靠性,像在工作中动作频繁的刀库、换刀机构、工件交换装置等部件都具有自锁和互锁装置保证在长期工作中十分可靠。
2. 数控机床的主传动系统有哪些要求?答案:与普通机床比较,数控机床主传动系统具有下列特点:(1)转速高、功率大。
它能使数控机床进行高速、大功率切削,实现高效率加工。
随着涂层刀具、陶瓷刀具和超硬刀具的发展,数控机床切削速度也不断的提高。
(2)所选用的电机主要使用新型的交流伺服电动机,而不在采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。
(3)变速范围大,可实现无级调速。
数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围,以保证加工时能选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
(4)具有较高的精度与刚度,传动平稳,噪声低。
主传动件的制造精度与刚度高,耐磨性好;主轴组件采用精度高的轴承及合理的支承跨距,具有较高的固有频率,实现动平衡,保持合适的配合间隙并进行循环润滑。
(5)具有特有的刀具安装结构。
第二章数控系统的基本结构第一节数控系统的硬件结构
一、数控系统硬件结构的类型
1.大板式结构和模块化结构
2.专用型结构和开放式结构
3.单微处理器结构和多微处理器结构
二、数控系统硬件结构主要组成部分的功能
1.微处理器和总线
2.存储器
3.定时器和中断控制器
4.位置控制器
5.可编程控制器接口
三、输入/输出接口
1.纸带阅读机接口
2.键盘MDI接口
3.数码显示器接口
4.CRT显示器接口
5.直流开关量输入接口
6.直流开关量输出接口
7.模拟量输入/输出接口
8.通信接口
第二节数控系统的软件结构
一、数控系统软硬件界面
二、数控系统软件的内容
三、数控系统软件的结构特点
1.数控系统的多任务并行处理
2.实施中断处理
四、数控系统软件的结构
1.前后台型结构
2.中断型结构
第三节、数控系统的信息处理
一、输入
1.输入过程
2.键盘输入
二、存储
三、译码
1.代码的识别
2.功能码的译码
四、运算
1.刀具补偿
2.速度处理
3.插补
4.位置控制处理。
第二章配置调试篇 (3)2.1调试前的准备工作 (3)2.1.1 NCK+DRV、PLC总清 (3)2.1.2 通过step7单独clear PLC (5)2.1.3单独总清NX板 (5)2.1.4通过sinucom NC单独总清NCK+DRV (6)2.1.5用户级别设置 (7)2.1.6配置HMI通讯参数 (7)2.2 PLC基本调试 (8)2.2.1电脑与PLC建立连接 (8)2.2.2创建项目和硬件配置 (8)2.2.3创建基本PLC程序 (15)2.2.4传PLC程序入数控系统 (18)2.2.5生成PLC符号表 (20)2.3 NCK基本调试 (27)2.3.1 NCK数据总体布局图 (27)2.3.2通用数据的配置 (29)2.3.3通道类数据配置 (32)2.3.4轴类数据的配置 (39)2.3.5 NCK系统特性数据 (54)2.3.6 NCK设定类参数 (56)2.3.7 NCK内存参数分配 (58)2.3.8搜索和查看参数的技巧 (60)2.4 DRV基本调试 (62)2.4.1驱动示例配置 (62)2.4.2驱动系统自动辨识 (63)2.4.3 SMC接口的编码器模块的配置 (65)2.4.4分配轴 (69)2.4.5轴相关参数的改变 (70)2.4.6电源识别 (71)2.5 HMI组件的基本调试 (75)2.5.1 TCU的调试 (75)2.6 恢复数控系统的文件数据 (76)2.6.1重读备份的顺序 (76)2.6.2在写入NCK备份前必须采取的预防措施 (76)2.6.3制作启动盘和恢复整盘备份 (77)2.6.4使用备份重读流程删除某些错误的文件 (80)2.6.5使用Sinucom NC来制作备份 (82)第二章配置调试篇引言:天下之至柔,驰骋天下之至坚。
天下最柔弱的东西,可以渗入并驱使天下最坚硬的东西。
软件可以驱动硬件,硬件运动的前提是做好软件的配置和调试。
毕业论文`桂林电子科技大学职业技术学院毕业设计(论文)浅谈数控机床的维修与维护学院(系):机电工程系专业:数控技术专业学号:学生姓名:指导教师:目录摘要 (2)第一章绪论 (3)第二章数控机床概述 (4)2.1 数控机床的简介 (4)2.2 数控机床的组成 4 2.3数控机床的特点 4 2.4数控机床的主要技术指标 5 2.5数控机床使用中应注意的事项 5 第三章数控机床的故障诊断 6 3。
1 数控机床的外部故障诊断方法 63.2 数控机床常见的故障诊断 6 3。
3数控机床的故障排除方法7 第四章数控机床各部故障分析及维修11 4。
1数控机床主轴伺服系统故障检查及维修114.2 数控PLC初始故障的诊断11 4。
3 数控设备检测元件故障及维修11 4.4数控机床加工精度异常故障及维修12 第五章数控机床的保养及维护13 5。
1 数控机床的保养知识13 5。
2 数控机床系统的维护13 5。
3 机械部件的维护14 第六章结论16 参考文献17 致谢18摘要机械制造业是国民经济的支柱产业,可以说,没有发达的制造业,就不可能有国家的真正繁荣和富强.而机械制造业的发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一.制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分,其核心是数控技术。
数控技术是综合应用计算机、自动化控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。
它的出现及所带来得巨大效益,已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。
数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提,对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用,因此,它已经成为一门专门的学科.同时也表明,数控维修技术是制造业竞争和发展的基础,也是机械制造业技术水平的标志。
论文主要研究了根据数控机床的特点,数控机床常见的故障及诊断方法,数控机床的保养知识和讲解了数控车床的维修方法与注意的事项。
研究结果表明:数控加工在当前制造行业中占据着主导地位,在各行各业中都有他的出现,它的发展将带动制造业的飞速发展,同时也将影响社会的发展进程。
维修(全面版)资料第二章数控系统故障分析与维修随着电子技术和自动化技术的发展,数控技术的应用越来越广泛。
以微处理器为基础,以大规模集成电路为标志的数控设备,已在我国批量生产、大量引进和推广应用,它们给机械制造业的发展创造了条件,并带来很大的效益。
但同时,由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点,在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
任何一台数控设备都是一种过程控制设备,这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。
任何部分的故障与失效,都会使机床停机,从而造成生产停顿。
因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。
我们现有的维修状况和水平,与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在一定的差距。
下面我们从现代数控系统的基本构成入手,探讨数控系统的诊断与维修。
数控系统的构成与特点:目前世界上的数控系统种类繁多,形式各异,组成结构上都有各自的特点。
这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。
例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。
对于T 系统和M系统,同样也有很大的区别,前者适用于回转体零件加工,后者适合于异形非回转体的零件加工。
对于不同的生产厂家来说,基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响,在设计思想上也可能各有千秋。
有的系统采用小板结构,便于板子更换和灵活结合,而有的系统则趋向大板结构,使之有利于系统工作的可靠性,促使系统的平均无故障率不断提高。
然而无论哪种系统,它们的基本原理和构成是十分相似的。
数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大部分组成。
其中硬件控制系统是以微处理器为核心,采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备(包括显示器、控制面板、输入输出接口等等可见部件组成。
软件控制系统即数控软件,包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制软件及各种参数、报警文本等组成。