毕业设计论文作者学号********系部 ****专业数控技术题目数控机床电气系统故障诊断与维修指导教师 ****** 评阅教师完成时间： ***年 5 月 25 日毕业论文中文摘要Title：Numerically-controlled machine tool electrical system failure diagnosis and servicemachine tool in now in the machine-building industry the important position and the huge benefit, had demonstrated it in the key industry modernization's strategic function, and has become the traditional machine manufacture industry promotion to transform and to realize the automation, the flexibility, the integrated production important means and the sign. The numerical control technology and numerically-controlled machine tool's widespread application, for machine-building industry's industrial structure, the product type and the scale as well as the production method have brought the revolutionary change. The numerically-controlled machine tool is the modern processing workshop most important equipment. Along with the modern technique of manufacture's development, the enterprise selects the numerical control equipment already is ultimately. I am at the practice company main product is the communication foundation equipment and the remote sensing product. The axis, the housing and the lap and so on manufacture is mainly with the numerical control lathe, the machining center and the numerical control milling machine, the drilling machine and so on completes. But will meet the electric control system unavoidably in the numerical control lathe in the work process the breakdown, for this reason, this paper will introduce the numerical control lathe's electric control system common breakdown diagnosis.Keywords：Numerical control machine tools Characteristics, Electrical maintenance, fault目录1 引言 (1)2数控机床 (1)2.1数控机床的发展过程 (1)2.2数控机床的工作原理、组成和分类数控机床发展趋势 (1)2.3数控机床技术的优点 (3)2.4机床电气控制原理 (3)3 数控机床电气系统的特点 (1)3.1 数控机床对电气系统的基本要求 (1)3.2 电气系统的故障特点 (2)4 故障的检查与分析 (1)4.1故障处理前的工作 (1)4.2 电气故障的常用诊断方法 (1)5 数控机床电气系统的故障诊断与维修 (1)5.1 数控机床中的常见开关及故障诊断 (1)5.2 低压断路器常见故障现象及其诊断 (2)5.3 接触器常见故障现象及诊断 (3)5.4 继电器常见故障现象及诊断 (4)5.5 数控机床的主流主电路系统 (6)6 故障举例分析 (1)结论 (1)致谢 (2)参考文献 (3)1 引言随着电子技术和自动化技术的高速发展,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,给机械制造业的发展创造了条件,并带来了很大的效益。
但同时,由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点,在故障诊断、维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经成为一门专门的学科。
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。
尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。
在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。
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很大的差距。
造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等有待提高等等。
本文针对数控机床电气系统的特点与故障的检查分析以及诊断维修进行简要的探讨，并通过故障案例分析进行总结。
2数控机床2.1数控机床的发展过程数控机床的概念是按加工要求预先编制的程序，由控制系统发出以数字量作为指令信息进行工作的机床，称为数字控制（NC）机床，简称数控机床。
以前采用的控制系统为专用的控制计算机，而现在大多采用通用计算机或微型计算机加软件作为控制系统，用CNC表示。
(1)国外数控系统的发展从1952年美国麻省理工学院研制出第一台三坐标数控铣床到现在，经历了以下六个发展阶段:第一阶段(1952年)电子管阶段;第二阶段(1960年)晶体管和印刷电路板阶段;第三阶段(1965年)小规模集成电路阶段;第四阶段(1970年)小型计算机阶段;第五阶段(1974年)微处理器或微型计算机阶段;第六阶段(20世纪90年代后)基于PC-NC的智能数控系统阶段。
其中前三阶段的数控系统是属于采用专用控制计算机的硬逻辑(硬线)数控系统，简称NC (Numerical Control )，目前已被淘汰。
后三个阶段的数控系统由于以计算机为核心，即计算机数控系统，简称CNC (Computer Numerical Control)。
(2)我国数控机床的发展现状我国1958年开始研制数控机床，也经历了上述六个发展阶段，取得很大的发展，国产数控系统现有武汉华中数控系统、北京航天机床数控集团航天数控系统、中科院沈阳计算机所蓝天数控系统、中国珠峰数控公司中华数控系统等。
2.2数控机床的工作原理、组成和分类数控机床发展趋势2.2.1数控机床的工作原理在普通机床上加工零件时，机床运动开始、结束，运动的先后次序及刀具和工件的相对位置等都由人工去完成。
而在数控机床加工零件，则是首先要把加工零件所需的所有机床动作以程序的形式纪录下来，登载到某种存储物上（该存储物简称控制介质），输入到数控装置中，由数控装置处理程序，发出控制信号指挥机床上的伺服系统驱动机床，协调只会机床动作，使其产生主运动和进给运动的一系列机床运动，完成零件的加工。
2.2.2数控机床的组成：（1）控制介质控制介质可以是穿孔纸袋，也可以是磁带、磁盘或其它可存储物质。
（2）数控装置数控装置是数控机床的控制中枢，一般由微处理器计算机和小型计算机来担任，这样的数控系统称为计算机数控系统（CNC）它用于计算机存储器里的系统程序实现数控机床的控制。
数控装置一般由常规输入/输出设备、接口电路、计算机系统存储器和中央处理器组成。
（3）伺服系统伺服系统的作用是把来自数控装置的插补脉冲信号转换成为机床移动部件的移动。
伺服系统主要由调节放大单元、执行单元、检测单元和控制对象组成。
（4）机床主机在数控机床中，数控装置通过伺服系统和机床进给传动原件，最终控制机床的运动部件（工作台、主轴箱、刀架或托板等）做准确的位移。
机床在加工中是自动控制的，运动速读快、动作频繁、负载重而且连续工作时间长，不能像普通机床上那样可以由人工进行补偿。
所以数控机床主机要求比普通机床设计的更完善、制造的更加精密和坚固，并且在整个使用年限内有足够的精度稳定性。
2.2.3数控机床的分类：（1）按加工工艺范围可分为：这种分类方式与普通机床分类方法一样可分为：数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控刨插机床、数控齿轮加工机床、数控螺纹加工机床、数控电加工及超声波加工机床、数控磨床、数控割断机床及数控其它机床。
（2）按机床结构分类可分为：按机床中有无自动换刀装置分类①普通数控机床。
②加工中心。
（3）按伺服系统可以分为：①开环系统数控机床②半闭环系统数控机床③全闭环系统数控机床(4)按数控系统可以分为：①经济型数控机床②中档数控机床③高档数控机床加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。
2.3数控机床技术的优点数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体，其优点主要有下面几点:(1)能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。
(2)提高生产率。
(3)具有柔性。
(4)减轻工人的劳动强度。
2.4机床电气控制原理机床基本工作原理如下图1所示：图1 机床工作原理这个系统的工作原理是,机读取文件信息,把数据传递给SIMOTION D,再根据这些收到的数据控制电机模块驱动电机带动工作台进行位置控制,光栅尺实时检测工作台的位置信息并传递给SIMOTION D,实现对工作台进行位置调整满足对位置的精度要求。
由于光栅尺信号不能直接识别,所以通过传感器模块转换为标准的信号传递给SIMOTION D。