数控机床故障诊断与维修单元一课件.pptx
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- 数控机床 故障诊断 维修 单元 课件
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1、1.1综述1.1.1数控机床的应用20世纪,制造业的机械装备应用微型电子计算机进行数字控制是重大的技术进步。数字控制技术基于计算机控制技术平台,综合了电气自动化技术、现代机械制造技术以及精密测量技术诸方面的最新成就,具有较高的科技含量和先进工艺水平。目前在全世界制造领域中,几乎所有的装备都在应用数控技术,而且仍有广泛的发展前途。数控机床在我国的推广应用历程中曾经出现过“操作难、维修难、管理难”问题。国家六部委联合开展的“技能型紧缺人才培养工程”,将数控技术人才培养工程作为其中之一。经过几年的努力,培养工程效果显著,随着数控技术专业的大批毕业生上岗,以及在岗工人的技术培训,企业的“操作难”问题已
2、经大为缓解。1.1.2数控机床维修工作的难点 1.数控机床维修涉及技术门类多 2.数控机床电控系统与机械系统密切联系3.数控机床硬件技术与软件技术交融 4.传统维修方式难以排除数控机床故障 5.数控机床广泛采用新技术,硬件更新较快 6.数控机床的备件筹集困难 7.数控机床数控系统种类多8.数控机床品种多 9.数控机床现场资料、图样可能不齐全 10.现场维修条件不具备 1.2数控机床的故障机理1.2.1数控机床出现故障的必然性数控机床是典型的机电一体化设备,自动化程度高,运行速度快,加工精度高,但是运行中难免会出现各种故障,而且有的故障诊断与维修难度系数还较大。1.故障的概念故障是指设备、系统、
3、零部件在使用中丧失或降低其规定功能的事件或现象,其表现是多样的,归纳起来分为渐发性故障和突发性故障两大类。(1)渐发性故障 1.2.2故障的分类(2)突发性故障 2.设备故障的分类1.2.3故障机理分析故障机理是指诱发系统、部件、零件发生故障的物理、化学、电学与机械学过程,简单地说是形成故障的原因。故障机理还可以表述为数控机床的某一故障在达到表面化之前,其内部的演变过程及其因果关系。分析故障机理时需要考(1)故障对象的内因(2)故障对象的外因(3)故障产生的结果(故障机理和故障模式)例如,图1-1所示为数控机床常用的DZ108系列塑壳式断路器,图1-1数控机床常用的DZ108系列塑壳式断路器
4、用作小容量电动机和线路的过载及短路保护,其结构包括主触头、辅助触头、过电流整定机构及脱扣器,其中脱扣器采用了速闭、速断机构。在运行中,多种原因可能造成断路器接触功能失效,从而导致机床故障,图1-2以故障机理分析的形式表示了断路器接触功能失效的过程。图1-2导致断路器接触功能失效的过程数控机床的故障发生过程有其客观规律,熟知这些规律对于诊断与排除故障、制订维修对策、建立科学合理的维修机制都是十分必要的。1.数控机床的性能或状态1.2.4数控机床的故障规律 图1-3数控机床性能或状态曲线像很多机电设备一样,数控机床使用过程中,其性能或状态是随着使用时间的推移而逐步下降的,呈现图1-3所示曲线表达的
5、规律。很多故障发生前会有一些预兆,即所谓潜在故障,其可识别的物理现象表明一种功能性故障即将发生。图1-3中,P点表示性能已经恶化,并发展到可识别潜在故障的程度。F点表示潜在故障已经变成功能故障,即它已质变到损坏的程度,表明机床丧失了某些规定的性能。从P点到F点称为P-F间隔,就是从潜在故障的显露到转变为功能性故障的时间间隔。各种故障的P-F间隔差别很大,从短到几秒至长到好几年。有些突发故障的P-F间隔就很短,往往会造成维修方面的措手不及。较长的P-F间隔意味着有更多的时间来预防功能性故障的发生,如果主动地研究潜在故障的性能和状态特性,采取积极的预防措施,就能避免功能性故障,争得较长的使用时间。
6、2.数控机床的机械磨损数控机床的使用过程中,运动机件相互产生摩擦,表面被刮削、研磨,加上化学物质的侵蚀,就会造成磨损。磨损大致分为以下三个阶段。(1)初期磨损阶段(2)稳定磨损阶段(3)急剧磨损阶段3.数控机床的故障率曲线(也称失效率曲线或浴盆曲线)数控机床的故障率随时间推移而变化,其规律如图1-5曲线所示,也分为三个阶段。图1-4典型磨损过程 图1-5机床故障率曲线(1)早期故障期(2)偶发故障期 (3)耗损故障期 4.数控机床的可靠性可靠性是指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,也是衡量其品质的重要指标。(1)平均无故障时间MTBF(Mean Time Between Fa
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