数控加工工艺与编程 课件 第11章 数控机床维护及新技术

第二篇：中级数控加工工艺与编程第十一章数控机床维护及新技术《数控加工工艺与编程》教学课件第11章/共16章第十一章数控机床维护及新技术|本章内容▪•概述▪11.1数控机床一级保养▪11.2数控机床故障处理▪11.3数控机床远程运维新技术简介（含课程思政）第十一章数控机床维护及新技术|学习目标▪掌握概述▪掌握数控机床一级保养▪掌握数控机床故障处理▪掌握数控机床远程运维新技术简介（含课程思政）结合教材与实训，逐节学习并完成思考题。•概述第二篇·中级数控加工工艺与编程第十一章数控机床维护及新技术|•概述▪【知识目标】▪了解数控机床的一级保养的原理和方法；▪了解数控机床故障诊断的原理；▪了解数控机床远程运维的新技术。▪【能力目标】▪能够正确制定数控机床一级保养计划并能够实施；第十一章数控机床维护及新技术|•概述（续）▪能够对常见数控机床故障进行诊断和处理；▪具有数控机床远程运维操作能力。▪【素质目标】▪培养爱护工作装备，精心保养刻苦钻研的钉子精神；▪形成不断学习用于创新的工作作风。11.1数控机床一级保养第二篇·中级数控加工工艺与编程第十一章数控机床维护及新技术|11.1数控机床一级保养11.1.1数控机床一级保养的内容▪数控机床保养制度分为一级、二级和三级▪一级保养就是每天要做的日常保养，如开关机是否正常、各轴移动回零及行程是否正常、切削液等液位是否正常、换刀排屑等辅助机构是否正常等▪一级保养表内容如下：第十一章数控机床维护及新技术|11.1数控机床一级保养11.1.1数控机床一级保养的内容序号项目内容策略频率1气压表压力及管路有无漏气检查调整气源压力，漏气就更换气管或接头每天2机台内切削金属屑的及时清理及时清除切削金属屑每天3机台外观油污的擦拭保养（含操作面板）用柔抹布或机床清洁剂配合使用每天4检查机台的急停及安全门的有效性如有问题及时向维修人员反馈每天5检查三色灯是否有效点亮如有问题及时向维修人员反馈每天6检查润滑油泵的出油压力及油量检查，少油及时添加。少油及时添加，压力不够向维修人员反馈每天7检查切削液水箱液位是否足够，切削液水质是否合格。不够添加，不合格就进行反馈每月8检查切削液水箱内金属屑及水泵过滤网的清理视情况进行清理每天9检查排屑机是否能正常工作，有无异物卡顿如有卡顿向维修人员反馈每天10检查主轴以平时加工速度慢转是否有异声或过高温度如有异常向维修人员反馈每天11检查轴移动是否异声或明显护罩损伤如有异常向维修人员反馈每天12检查油冷机是否正常工作少油就加油，如有异常向维修人员反馈每天注：原表较长，此处仅展示前部分内容，详见教材。第十一章数控机床维护及新技术|11.1数控机床一级保养11.1.2数控机床一级保养计划制定与实施▪数控机床的一级保养计划是确保设备长期稳定运行的重要措施之一。下面是一些制定和实施数控机床一级保养计划的步骤：▪（1）确定保养周期：根据数控机床的使用情况和生产计划，确定一级保养的周期。通常情况下，一级保养周期为每隔一段时间（比如每个月或每季度）进行一次。▪（2）制定保养清单：列出需要进行检查和维护的项目，包括机床的各个部件和系统，如润滑系统、传动系统、控制系统、液压系统等。确保清单详细、全面，并根据机床型号和厂家的要求进行调整。▪（3）培训维护人员：确保维护人员具备必要的技能和知识，能够有效地执行保养计划。培训内容包括机床结构、常见故障排除方法、安全操作规程等。▪（4）准备必要的工具和设备：确保维护人员能够获得必要的工具和设备，以便执行保养任务。这可能包括润滑油、清洁剂、测量工具、拆装工具等。▪（5）执行保养计划：按照制定的保养周期和清单，执行一级保养计划。定期检查和维护机床各个部件，发现问题及时处理，防止故障发生。第十一章数控机床维护及新技术|11.1数控机床一级保养（续）11.1.2数控机床一级保养计划制定与实施（续）▪（6）记录保养信息：记录每次保养的内容、时间和维护人员等信息。这有助于跟踪机床的维护历史，发现问题的趋势，并评估保养计划的有效性。▪（7）持续改进：定期评估保养计划的执行情况，根据实际情况进行调整和改进。可能需要根据机床的运行情况和维护经验进行更新和优化。▪通过制定和实施一级保养计划，可以确保数控机床的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命，提高生产效率。11.2数控机床故障处理第二篇·中级数控加工工艺与编程第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理11.2.1数控机床常见故障分类▪一台数控机床由于自身原因不能正常工作，就是产生了故障。机床故障可分为以下几种类型。▪1.系统性故障和随机性故障▪以故障出现的必然性和偶然性，分为系统性故障和随机性故障▪系统性故障是指机床和系统在某一特定条件必然出现的故障▪随机性故障是指偶然出现的故障▪2.诊断显示故障和无诊断显示故障第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.1数控机床常见故障分类（续）▪以故障出现时有无自诊断显示，可分为有诊断显示故障和无诊断显示故障两种▪现今的数控系统都有较丰富的自诊功能，出现故障时会停机、报警并自动显示出相应的报警参数号，使维修人员较容易找到故障原因▪而无诊断显示故障，往往机床停在某一位置不能动，甚至手动操作也失灵，维修人员只能根据出现故障前后现象来分析判断，排除故障难度较大▪3.破坏性故障和非破坏性故障▪以故障有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障▪对于破坏性故障如伺服系统失控造成撞车，短路烧坏保险等，维修难度大，有一定危险，修后不允许重演这些现象第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.1数控机床常见故障分类（续）▪而非破坏性故障可经多次反复试验直至排除，不会对机床造成损害▪4.机床运动特性质量故障▪这类故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出的工件不合格。针对这些故障，必须在检测仪器配合下，对机械、控制系统、伺服系统等采取综合措施。▪5.硬件故障和软件故障▪从发生故障的部位分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件，如电气开关等，即可排除。而软件故障是因程序编制错误造成，通过修改程序内容或修订机床参数就可排除。第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理11.2.2数控机床常见故障的判断与处理▪加工中心出现故障，除少量自诊断显示故障原因外，如存储器报警、动力电源电压过高报警等，大部分故障是因综合故障引起，不能确定其原因，必须做充分的调查。▪1.充分调查故障现场▪机床发生故障后，维修人员应仔细观察工作寄存器和缓冲工作寄存器尚存内容，了解已执行程序内容，向操作者了解现场情况和现象▪当有诊断显示报警时，打开电气柜观察印制线路板上有无相应报警红灯显示▪做完这些调查后，就可以按动数控系统的复位键，观察系统复位后报警是否消除，如消除，则属于软件故障，否则即属于硬件故障▪2.将可能造成故障的原因全部列出第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪加工中心上造成故障的原因多种多样，有机械的、电气的、控制系统的等等。可是故障到底出现在哪一环节?例如，手摇轮操作无法转动可按下述步骤查找故障原因：▪1）确认系统是否处于手摇操作状态。▪2）是否未选择移动坐标轴。▪3）手摇脉冲发生器电缆连接是否有误。▪4）系统参数中脉冲当量值是否正确。▪5）系统中报警是否未解除。第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪6）伺服系统是否工作异常。▪7）系统是否处于急停状态。▪8)系统电源单元是否工作异常。▪9）手摇脉冲发生器是否损坏。▪若某行程开关工作不正常，其影响因素有：▪1)机械运动不到位，开关未压下。第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪2）机械设计结构不合理，开关松动或挡块太短，压合形状时速度太快等。▪3）开关自身质量有问题。▪4）开关选型不当。▪5）防护措施不好，开关内进了油或切削液，使动作失常。▪3.逐步选择确定故障产生的原因▪根据故障现象，参考机床有关维修使用手册罗列出诸多因素，经优化选择综合判断，找出确切因素，才能排除故障。第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪4.故障的排除▪找到造成故障的确切原因后，就可以“对症下药”，修理、调整和更换有关元部件。▪CNC系统发生故障(或称失效)，是指CNC系统丧失了规定的功能。用户发现故障时，可遵循下述几个方面的判断方法进行综合判断：▪1）直观法▪就是充分利用人的感官注意发生故障时的现象判断故障发生的可能部位▪如有故障时是否伴有响声、火花、亮光产生，它们来自何方，何处出现焦糊味，何处发热异常第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪然后仔细观察可能发生故障的每块线路板的表面状况，是否有烧焦、熏黑或断裂，以进一步缩小检查范围▪2）报警指示灯显示故障▪现代数控系统有众多的硬件报警指示灯，它们分布在电源单元、控制单元、伺服单元等部件上，根据报警指示灯判断故障所在部位。▪3）利用软件报警功能(自诊断功能）▪CNC系统都有自诊断功能，只是自诊断能力有强弱之分▪在系统工作期间，自诊断程序作为主程序的一部分对系统本身、与CNC连接的各种外围设备、伺服系统等进行监控，一旦发现异常，立即以报警方式显示在CRT上或点亮各种报警指示灯，甚至可以对故…第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪一般CNC系统有几十种报警号，有的甚至多达五六百项报警号，用户可以根据报警内容提示来寻找故障的根源▪4）利用状态显示诊断功能▪CNC系统不仅能将故障诊断信息显示在CRT上，而且能以“诊断地址和“诊断数据”的形式提供诊断的各种状态。可将故障区分出是在机床的一侧还是另一侧，缩小检查范围。▪5）核对数控系统参数▪系统参数变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床发生故障，不能正常工作，CNC系统的有些故障就是由于外界的干扰等因素造成个别参数发生了变化所引起的。因此可通过核对、修正参数，将故障排除。▪6）置换备件法第十一章数控机床维护及新技术|11.2数控机床故障处理（续）11.2.2数控机床常见故障的判断与处理（续）▪当通过分析认为故障可能出在印制电路板时，如有备用板进行替换，可迅速找出有故障的线路板，减少停机时间▪但在换板时，一定要注意使印制线路板与原板的状态一致，这包括电位器的位置，短路设定棒的位置等▪当更换寄存器板时，不需进行初始化、重新设定各种NC数控等操作，一定要按说明书的要求进行▪7)测量比较法▪CNC系统生产厂在设计制造印制线路板时，为了调整维修的便利，在印制线路板上设计了多个检测用端子，用户也可利用这些端子将正常的印制线路板和出故障的印制线路板进行测量比较，分析故障的原…▪以上各种方法各有特点，对于较难判断的故障，需要将多种方法同时综合运用，才能产生较好的效果，正确判断出故障的原因及故障的所处位置。11.3数控机床远程运维新技术简介（含课程思政）第二篇·中级数控加工工艺与编程第十一章数控机床维护及新技术|11.3数控机床远程运维新技术简介（含课程思政）11.3.1数控机床健康体检▪在智能制造生产线中，首要目光聚焦数控机床，数控机床作为生产的第一线设备，在产品的质量、效率方面发挥关键作用，一旦出现故障就会造成巨大损失，因此对其的精细化控制、智能化运维、预测性维…▪而已经生产好的数控机床会销往全国各地甚至是国外，机床的实际使用地点与生产地点距离往往相隔非常远，生产商的专业技术人员很难及时获取各个机床的实际状态▪当机床出现故障时，专业的技术人员往往很难第一时间赶到现场进行故障诊断，这就导致实际生产中可能出现停机等待检修的问题▪数控机床在运行过程中，主轴、电机、传动轴、刀具、刀库等不可避免地都处于损耗状态▪而智能数控机床可以进行自我检测，自身通过运行机床健康体检程序，采集数控机床运行过程中的实时大数据，形成指令域波形图，并从中获取可反映机床装配质量、电机质量、伺服调整匹配度的特征参数…▪国产数控系统的代表之一华中数控机床远程运维系统，利用物联网、大数据、人工智能等技术，以“机床大数据”为核心，建立了机床全生命周期健康保障体系，为加工制造行业提供机床故障处理、常规保…第十一章数控机床维护及新技术|11.3数控机床远程运维新技术简介（含课程思政）（续）11.3.1数控机床健康体检（续）▪数控机床远程运维技术的突破不仅是工业互联网发展的里程碑，更是中国制造迈向智能化、服务化转型的生动实践▪面对“设备故障响应滞后”这一全球制造业痛点，我国科研团队以“卡脖子”难题为攻关方向，将5G通信、边缘计算、数字孪生等核