数控机床可靠性.维修性分析与研究(论文)
郑州工业应用技术学院
专科生毕业设计（论文）
题目：数控机床可靠性.维修性分析与研究
指导教师：职称：
学生姓名：学号
专业：机电一体化
院（系）：机电工程学院
答辩日期： 2015年6月**日
20XX年X月XX日
摘要
1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化，近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对关系国计民生的一些重要行业的发展也起着越来越重要的作用，数控机床具有精密、高效、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成等的诸多特点，特别适于加工复杂形状的零件，备受到机械制造企业的青睐；但是数控机床市场仍然存在风险，数控机床技术也有诸多不完善之处，因此要想更好发挥数控技术的特点，就要将其故障率降低，所以数控机床可靠性和维修性技术也就显得尤为重要。本文主要是针对数控机床可靠性，维修性展开，对其进行分析研究。
关键词：数控技术数控机床可靠性维修性
Nc machine tool reliability maintainability
analysis and research
In 1952, the computer technology application in machine tools, was born in the United States the first CNC machine tool. From then on, the traditional machine tool to produce a qualitative change, nearly half a century, the CNC system has experienced two stages and six generations of development, the application of numerical control technology not only brings revolutionary change to traditional manufacturing, the manufacturing industry has become the symbol of industrialization, and with the continuous development of numerical control technology and application in the field of expansion, the development of relations, some key industries of the national economy and people's livelihood is playing a more and more important role, nc machine tools with precision, high efficiency, flexible and easy to realize automation process and information integration of many characteristics, especially suitable for processing of complex shape parts, closely to the favour of machinery manufacturing enterprise; Nc machine tool market there is still a risk, however, the numerical control machine tool technology also has many shortcomings, therefore in order to better play to the characteristics of numerical control technology, is the failure rate is reduced, so the numerical control machine reliability and maintainability technology also is particularly important. This article is mainly aimed at numerical control machine reliability, maintainability, analyzes its research.
Keywords: Numerical control technology Nc machine tool reliability maintainability
目录
第一章绪论 (4)
第二章数控机床可靠性 (5)
一、数控机床可靠性指标 (5)
二、保证可靠性的方法 (6)
三、数控机床可靠性的必要性 (6)
四、可靠性技术的研究及分析 (7)
第三章数控机床的维修性 (9)
一、常用的数控机床维修仪表及仪器 (9)
二、数控系统的故障诊断方法 (11)
三、数控机床故障排除的方法 (12)
第四章数控机床的保养 (13)
一、数控机床的保养知识 (14)
二、数控机床系统的维护 (14)
结论 (15)
致谢 (16)
参考文献 (18)
第一章绪论
数控机（车）床是机电一体化的高技术产品，它的产生是20世纪中期计算机技术，微电子技术和自动化技术高速发展的结果,是在机械制造业要求产品高精度、高质量、高生产率、低消耗和中、小批量、多品种产品生产实现自动化生产的结果,机械制造业是国民经济的支柱产业之一，但在实现多品种、小批量产品自动化生产方面曾遇到困难,对于大批大量生产，实现自动流水作业比较容易，但对于多品种小批量生产的自动化经历了漫长的道路,因为机械制造业属于离散型生产，它与化工生产、电力生产等连续型生产类型截然不同,在机械加工中，产品是经过一道道工序、多次换刀与一系列动作逐步累加而成型的,通过成组技术将产品分类，力求把中、小批量产品转换成大批大量生产的形式，组成流水生产作业，在一定程度上可以使机械加工生产类型由离散型转化为连续型。但要把这种连续型生产实现柔性自动化，只有在数控机床诞生以后，把计算机技术引入金属切削车床之中，才从根本上解决了“柔性制造”（Flexible Manufacturing）、自动化生产的实际问题,因此，毫不夸张地说：数控机床的产生是机械制造业领域中的一场重大的技术革新, 经过半个世纪的不断改进、开拓与发展，数控机床已形成品种齐全，种类繁多、性能完善与外观造型完美的自动化生产装备,而且正在迈向更高的层次——实现无人化工厂.。
目前，数控机床的应用越来越广泛，其加工柔性好，精度高，生产效率高，具有很多的优点，但数控机床是复杂的大系统，它涉及光、机、电、液等很多技术，发生故障是难免的,机械锈蚀、机械磨损、机机械失效，电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，软件丢失或本身有隐患、灰尘等，但由于技术越来越先进、复杂，且我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大变化。因此对维修人员的素质要求很高的维修经验，要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验,在数控机床出现故障才能及时排除，没有理论指导的实践是盲目的实践,没有实践的理论空洞的理论。
伴随着数控机床的普遍应用，数控机床的维修与保养技术也应运而生，本文旨在通过对数控机床故障的分析与维修保养等方面做了必要的介绍，是因为每台数控机床经过长时间使用后都会出现零部件的损坏，且在首次使用数控机床或由工人不熟练操作时，在一段时间里有1/3以上的故障是由操作不当引起的，但是即使开展有效的预
防性维护可以延长元器件的工作寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，延长车床的工作时间。
数控机床具有集机﹑电﹑液于一身的特点，是一种自动化程度高的先进设备，为了充分发挥其效益，以减少故障延长系统的平均无故障时间，所以要求数控机床维护人员不仅要有机械加工工艺以及液压气动方面的知识，还要具备电子计算机﹑自动控制﹑驱动及测量技术等方面的知识，这样才能全面的了解和掌握数控机床，及时搞好维护保养工作。
第二章数控机床可靠性
现在我国数控机床技术还有不完善之处，因此要想更好发挥数控技术的特点，就要将其故障率降低，所以数控机床可靠性技术也就显得尤为重要。
一、数控机床可靠性指标
数控机床产品、数控系统在其规定的特有条件下及规定的时间内，完成规定功能的能力，称为数控机床可靠性。
数控机床的可靠性有以下四个指标：平均无故障间隔时间、平均修复时间、固有可用度、精度保持时间。
平均无故障间隔时间MTBF（Mean Time Between Failures）是指对可修复产品，相邻故障工作时间的平均值，是衡量可靠性的重要指标，具体数值在产品标准中给出。平均无故障工作时间能准确反映数控设备正常工作的时间。它是指一次故障发生后，到下次故障发生前无故障间隙工作时间的平均值。
平均修复时间（Mean Time To Repair）又称平均事后维修时间，是从发现故障到机床恢复规定性能所需修复时间的平均值，简称MTTR。它包括确认失效发生所必需的时间、维修所需要的时间、获得配件的时间、维修团队的响应时间、记录所有任务的时间以及将设备重新投入使用的时间。MTTP不仅和产品本身设计相关，而且和使用方法、维修水平、备件策略也密切相关。
固有可用度又称有效度(Availability)，是在规定的使用条件下，机械设备及零部件保持其规定功能的概率，简称A。有效度是评价设备利用率的一项重要指标，也是直接制约设备生产能力的重要因素。
精度保持时间（kT）是数控机床在两班工作制和遵守使用规则的条件下，其精度
保持在机床精度标准规定的范围内的时间。
以上4个评定指标中，MTBF侧重于数控机床的无故障性，是最常用的评定指标；MTTR反映了数控机床的维修性，即进行维修的难易程度；固有可用度A综合了反映无故障性和维修性，即有效性；精度保持时间反映了数控机床的耐久性和可靠寿命。
二、保证可靠性的方法
（1）高可靠性设计
数控机床主要由信息载体、数控系统、伺服系统和机床本体四部分组成。数控机床的设计可靠性，取决于上述四个部分的设计可靠性，特别是数控系统的设计可靠性。
（2）功能模块化设计
数控系统的模块化设计。根据系统各部分的功能不同，将数控系统分成不同的模块：CPU模块、位置控制模块、存储器模块、PLC模块、接口模块、电源模块、图形显示模块等。根据不同机床的数控功能要求，可选择不同的模块进行组合，在优化、通用化、标准化的原则下，进行功能模块的设计和制造，能大大地提高数控系统的可靠性。
（3）元器件最少化设计
减少元器件的数量，也就减少了故障发生的机率。设计时要尽量以软件代替硬件来实现所需的功能。软件的成本相对较低，而可靠性相对较高，在运行速度要求不是很高的时候，应充分发挥软件的功能，以较少元器件的数目，提高系统可靠性。（4）缩小化设计
（5）抗干扰性设计
1.减少供电线路的干扰
2.减少机床控制中的干扰
3.采用屏蔽技术
4.保证“接地”良好
5.防止信号传输干扰
（6）耐环境设计
机床作为最基本的制造设备，在精度、可靠性等方面都有很高的要求，保证机床的可靠性，对加工、安全性都有很重要的意义。我们所学的机械可靠性知识在这方面也有应用，以上的四个指标和六中保证指标的方法都与我们所学的理论知识有很大关联，是理论与实际相结合的产物。
三、数控机床可靠性的必要性
（1）数控机床市场的不断发展（需求）
目前我国正处于工业化中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转
变，从脱贫向致富转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。数控机床已成为机床消费的主流。我国未来数控机床市场巨大。近年来国产中档数控机床进步明显，但所占市场份额仍然不够大。由于数控机床不断采纳科学技术发展中的各种新技术，使得其功能日趋完善，数控技术在机械加工中的地位也显得越来越重要，数控机床的广泛应用是现代制造业发展的必然趋势。因此数控机床领域也将不断壮大和发展。数控机床的不断发展，从而使得对数控机床可靠性技术的研究成为十分必要。
（2）机床故障率的偏高
我国数控机床存在着自主开发能力薄弱，功能部件发展滞后，产品自动化水平低，可靠性、精度保持性差等突出问题。而这些突出问题使得数控机床的可靠性差，性能稳定性差，从而直接制约着我国数控机床的销售和发展。近几年虽然国产数控系统MTBF大都超过10000H，但国际上先进企业数控系统MTBF已达80000H，这表明我国与国际先进数控水平仍存在较大差距。同样地，虽然我国机床工业取得了较大进步，每年的产量达到了千台以上，但我国的机床大部分水平较低。一些用户对数控机床的故障还不能及时正确的判断和准确的排除故障，生产厂家的售后服务又存在很多不周之处从而使得国内数控机床系统开动率平均不高。巨大的市场需求，但是技术方面却又存在着很多不足，这样大量国外数控机床产品大量涌入，挤占我国大份额的市场，要想解决这一问题就要提高数控机床可靠性，那么对数控机床可靠性技术的分析和研究也就十分必要。
（3）数控机床可靠性技术的意义
数控机床的可靠性，影响着数控机床的使用情况，影响着人们的使用信心，影响着我国数控机床市场的继续发展和持续稳定，影响着我国与国际水平的较量。提高数控机床的可靠性，不仅可以促进机床市场的持续稳定发展，更有利于改变我国机床工业的现状，实现民族装备制造业的振兴。
四、可靠性技术的研究及分析
（1）数控机床可靠性评定方法
在提高数控机床可靠性的过程中，有来自使用现场和来自经验的数据之分。要跟据根据所获得的数据方法的不同，采用不同的评价方法。一般而论，数控机床可靠性的评定方法有以下几种。
1. 修正极大似然法和序贯压缩相结合的方法（CMSR法）
2. 指数寿命型串联系统的CMSR法
指数寿命型单元产品在数控机床中应用十分广泛。指数寿命型串联系统的方法，其基本思想是先将指数寿命型单元转换为成败型单元，然后应用法和法对转换后的等效系统进行可靠性评估。
3. 基于信赖方法的数控机床可靠度的分析法
信赖方法是求构件、子系统及系统可靠度的置信界限的一种近似方法。
第一种的准确度较第二种更高,表明将数控机床的各个单元看成是成败型较指数型更合理;在数据充分的情况下,采用基于信赖方法的数控机床可靠度分析方法更为合理。
（2）数控机床可靠性技术分析方法
通过对加工中心故障信息的科学分析,找出加工中心运行中的薄弱环节,确定可靠性改进的主要方向。加工中心是现代信息科学与传统机械技术相结合的典型产品。因为新技术不断被应用,加工中心的故障模式发生了很多变化,因此进行故障分析,找出其薄弱环节和潜在的弱点,并把故障分析的结果反映各个部门,使各个部门改进技术，提高产品的可靠性已成为当务之急。对加工中心故障信息进行正确分析，就要采用正确的分析方法。采用传统频次主次图分析方法与故障比重比方法及危害度分析方法相结合的方法对加工中心故障信息进行分析,解决上述问题。
1. 故障比重比
加工中心各子系统的可靠性来保证整机的可靠性,而各子系统的可靠性指标又是不同。故障比重比图能够更准确地反映各系统可靠性与其指标之间的差距,从而更科学地确定纠正故障的主攻方向。
2．传统故障频次主次图
是行业制定可靠性改进工作的重要依据,显示故障发生频次的高低。
3. 危害度分析
是对故障模式影响及危害性的分析。通过分析可以获得影响加工中心可靠性的关键部件,摸清攻关产品的薄弱环节,从而有针对性地进行可靠性改进设计。
将这三种方法相结合可以有效降低单一情况下易造成分析失误的概率，从而更好地对数控机床进行可靠性分析，提高数控机床的可靠性。
（3）重视数控机床可靠性技术，更好促进机床现代化
依据机床各部分组件的功能、重要成度，把经济、技术及资源等内容进行综合考虑，从而确定相应可靠性指标的动态影响因子，进而更好地指导设计、制造和采购组件，更好地促进可靠性的提高。
防止盲目增加数控机床生产能力。而应该提高创新能力、人员素质和企业素质。抓好改制、改组工作。在面对市场需求增加的同时，求稳妥发展，慎重抓能力，注重售后服务，努力降低故障率，出现故障及时有效进行处理。
重视质量和服务。机床行业是一个要求对质量承诺的行业，如今市场好转，我们更要重视质量和服务，对用户更加热情周到，在市场好的时候努力树立和维护品牌。
积极引进国外先进技术，并积极消化、吸收、创新。更好促进数控机床的现代化发展。于此同时由于先机技术的应用使得数控机床的可靠性保障显得更为重要，所以就要努力学好并掌握数控机床可靠性技术，为机床的质量提供可靠保障。
第三章数控机床的维修性
数控机床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。因此，为了充分发挥数控机床的效益，我们一定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。
一、常用的数控机床维修仪表及仪器
（1）数控机床维修仪表
1.百分表
百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。
2.杠杆百分表
杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。
3.千分表及杠杆千分表
千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。
4. 比较仪
比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。
5. 水平仪
水平仪是机床制造和修理中最常用的测量仪器之一，用来测量导轨在垂直面内的直线度、工作台台面的平面度以及零件相互之间的垂直度、平行度等，水平仪按其工作原理可分为水准式水平仪和电子水平仪。水准式水平仪有条式水平仪、框式水平仪和合像水平仪3种结构形式。
6.光学平直仪
在机械维修中，常用来检查床身导轨在水平面内和垂直面内的直线度、检验用平板的平面度，光学平直仪是当前导轨直线度测量方法中较先进的仪器之一。
7.经纬仪
经纬仪是机床精度检查和维修中常用的高精度的仪器之一，常用于数控铣床和加工中心的水平转台和万能转台的分度精度的精确测量，通常与平行光管组成光学系统来使用。
8.转速表
转速表常用于测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据之一，常用的转速表有离心式转速表和数字式转速表等。
（2）数控机床维修仪器
1.测振仪器
测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器，它将测振传感器输出的微弱信号放大、变换、积分、检波后，在仪器仪表或显示屏上直接显示被测设备的振动值大小。为了适应现场测试的要求，测振仪一般都做成便携式与笔式测振仪，测振仪外形如图1-18所示。测振仪用来测量数控机床主轴的运行情况、电动机的运行情况，甚至整机的运行情况，可根据所需测定的参数、振动频率和动态范围，传感器的安装条件，机床的轴承型式(滚动轴承或滑动轴承)等因素，分别选用不同类型的传感器。常用的传感器有涡流式位移传感器、磁电式速度传感器和压电加速度传感器。也是有效的，这些专用的目前常用的测振仪有美国本特利公司的TK-81、德国申克公司的VIBROMETER-20、日本RI-0N公司的VM-63以及一些国产的仪器。
测振判断的标准，一般情况下在现场最便于使用的是绝对判断标准，它是针对各种典型对象制定的，例如国际通用标准ISO2372和ISO3945。
相对判断标准适用于同台设备。当振动值的变化达到4dB时，即可认为设备状态已经发生变化。所以，对于低频振动，通常实测值达到原始值的1.5～2倍时为注意区，约4倍时为异常区；对于高频振动，将原始值的3倍定为注意区，约6倍时为异常区。实践表明，评价机器状态比较准确可靠的办法是用相对标准。
2.红外测温仪
红外测温是利用红外辐射原理，将对物体表面温度的测量转换成对其辐射功率的测量，采用红外探测器和相应的光学系统接收被测物不可见的红外辐射能量，并将其变成便于检测的其他能量形式予以显示和记录，红外测温仪外形如图1-19所示。
按红外辐射的不同响应形式，分为光电探测器和热敏探测器两类。红外测温仪用于检测数控机床容易发热的部件，如功率模块、导线接点、主轴轴承等。主要制造厂商有
中国昆明物理研究所的HcW系列，中国西北光学仪器厂的HCW-1、HCW-2，深圳江洋光公司的IR系列，美国LAND公司的CYCLOPS、SOLD型。
利用红外原理测温的仪器还有红外热电视、光机扫描热像仪以及焦平面热像仪等。红外诊断的判定主要有温度判断法、同类比较法、档案分析法、相对温差法以及热像异常法。
3.激光干涉仪
激光干涉仪可对机床、三测机及各种定位装置进行高精度的(位置和几何)精度校正，可完成各项参数的测量，如线形位置精度、重复定位精度、角度、直线度、垂直度、平行度及平面度等。其次，它还具有一些选择功能，如自动螺距误差补偿(适用大多数控系统)、机床动态特性测量与评估、回转坐标分度精度标定、触发脉冲输入输出功能等。
二、数控系统的故障诊断方法
（1）故障诊断与维修界定
要保持数控机床的完好率，就要求对数控机床的可靠性、可维修性和可用性提出更高的标准，衡量可靠性的主要指标是平均故障间隙时间MTBF （Mean Time Between Failure），MTBF就是数控机床在使用过程中发生了N次故障，每次故障修复后又投入使用。测其每次故障前工作持续时间为T1、T2……TN，其平均故障间隙时间MTBF=T/N。（T为T1、T2、TN之和）。可维修性的衡量指标是平均修复时间（MTTR），MTTR是规定的条件虾和规定的时间内，机床在任一规定的维修级别上，修复性维修时间与在该级别上被修复产品的故障总数之比。简单地说就是排除故障所需实际直接维修时间的平均值，MTBF=TI/N。（TI为第I次修复时间，N修复次数），可用性是在要求的外部资源得到保证的前提下机床在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定的功能状态的能力。它是产品可靠性、维修性和维修保障的综合反映，可靠性是从延长其正常工作时间来提高产品可用性，而维修性是从缩短因维修的停机时间来提高可用性。
（2）故障的类型与特点分析
1. NC系统故障
NC系统故障会引起硬件故障和软故障。
2. 伺服系统的故障
由于数控系统的控制核心是对机床的进给部分尽心数字控制，而进给是由伺服单元控制伺服电机，带动滚珠丝杠来实现的，由旋转编码器做位置反馈元件，形成位置
控制系统。伺服系统故障一般是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等问题引起的。
3.外部故障
由于现代的数控系统可靠性越来越高，故障率越来越低，很少发生故障。大部分故障都是非系统故障，是由外部原因引起的。
数控机床故障的特点：数控机床一般由数控系统，包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统，强电控制柜，机床本体和各类辅助装置组成。
数控机床的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性，引起数控机床故障的因素又很多，不能只看故障的表像，要透过现象去检查引起故障的综合因素，找到引起故障的根源，采取合理的方法给予排除。
（3）故障的诊断
1.搞清故障现象
当数控设备出现故障时，首先要搞清故障现象，向操作人员了解第一次出现故障时的情况，在可能的情况下观察故障发生的过程，观察故障是在什么情况下发生的，怎么发生的，引起怎样的后果。只有了解到第一手情况，才有利于故障的排除，把故障过程搞清了，问题就解决一半了。搞清了故障现象，然后根据机床和数控系统的工作原理，就可以很快地确诊问题所在并将故障排除，使设备恢复正常使用。
2.要利用数控系统的PLC状态显示功能
许多数控系统都有PLC状态显示功能，如西门子3系统PC菜单下的PC STATUS，西门子810系统DIAGNOSIS菜单下的PLC STATUS功能，以及发那科0T系统DGNOS PARAM 功能的PMC状态显示功能等，利用这些功能可显示PLC的输入、输出、定时器、计数器等的即时状态和内容。根据机床的工作原理和机床厂家提供的电气原理图，通过监视相应的状态，就可确诊一些故障。
三、数控机床故障排除的方法
（1）初始化复位法
一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。
（2）参数更改，程序更正法
系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。
（3）调节，最佳化调整法
调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如某军工厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。在山东某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。
最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。
（4）备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。
（5）改善电源质量法
目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
（6）维修信息跟踪法
一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据，可正确彻底地排除故障。
第四章数控机床的保养
数控机床的维修概念，不能单纯局限于数控系统发生故障时，如何排除故障和及时修复，使数控系统尽早投入使用，还应包括正确使用和日常保养等。
一、数控机床的保养知识
数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止车床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。
（1）数控设备使用中应注意的问题
1. 数控设备的使用环境为提高数控设备的使用寿命，一般要求要避免阳光的直接照射和其他热辐射，要避免太潮湿、粉尘过多或有腐蚀气体的场所。腐蚀气体易使电子元件受到腐蚀变质，造成接触不良或元件间短路，影响设备的正常运行。精密数控设备要远离振动大的设备，如冲床、锻压设备等。
2. 电源要求
为了避免电源波动幅度大（大于±10%）和可能的瞬间干扰信号等影响，数控设备一般采用专线供电（如从低压配电室分一路单独供数控机床使用）或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。
3. 操作规程
操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一，操作者一定要按操作规程操作。车床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。
4. 数控机床的维护保养
由于数控机床系统的不同，各具不同的特性，其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据其车床系统种类、型号及实际使用情况，并参照车床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。
二、数控机床系统的维护
（1）要做到正确的维护数控系统就要从以下几个方面做起：
1. 严格遵守操作规程和日常维护制度
2. 应尽量少开数控柜和强电柜的门
3. 定时清扫数控柜的散热通风系统
4. 数控系统的输入/输出装置的定期维护
5. 直流电动机电刷的定期检查和更换
6. 定期更换存储用电池
（2）机械部件的维护
1. 主传动链的维护，定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因带打滑造成的掉转现象；检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围，及时补充油量，并清洗过滤器。
2. 滚珠丝杠螺纹副的维护，定期检查、调整丝杠螺纹副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；定期检查丝杠与床身的连接是否有松动；丝杠防护装置有损坏要及时更换，以防灰尘或切屑进入。
3. 刀库及换刀机械手的维护，严禁把超重、超长的刀具装入刀库，以避免机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞；经常检查刀库的回零位置是否正确，检查车床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整。
4. 车床精度的维护，定期进行车床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、车床回参考点位置校正等；硬方法一般要在车床大修时进行，如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。
结论
随着生产力的发展，科学技术进步的需求而不断发展和完善起来的生产工具，是生产力的重要素。在国民经济中，机械制造业是基础产业部门。工业、农业、国防和科技的现代化，要求机械行业必须不断提供各种先进而性能优良的设备与装备。而在一般的机械制造中机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量40％-60％。从质的方面来说，既然机床是制造各种装备和机器的，那么机床的性能就必然直接影响机械产业的性能、质量和经济性。因此机床是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床工业的发展和技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大的作用，短短的几十年，我国的机床工业已取得了巨大成就。但也不容忽视，由于我国工业基础薄弱，与世界先进水平相比，差距还是很大，主要表现在机床设计、实验和开发能力较低，机床的工艺水平较低，机床质量不稳定等，因此根据我国的情况，有必要对有关人员，包括对机修人员、加工零件编程人员，工艺编制人员以及生产调度、定额制定、生产设备、管理人员进行各种技术培训，对一般人员只要普及数控技术知识，了解数控机床特点，能利用数控机床加工过程的要领即可。而对数控系统操作人员、维护人员及编程人员则要进行专业技术培训，即可以在厂内现场培训，也可以到有关数控培训中心培训，要求这类人员具备熟练的操作技巧和快速理解加工程序的能力，能对机床加工中出现的各种情况进行综合判断，分析影响加工质量的因素并提出处理的对策，具备及时判断小故障的起因及排除故障的能力，还应具有较强的责任心和良好的职业道德，我们通过这些努力，找出差距，尽快跟上世界先进水平，这是摆在工业战线广大职工面前艰巨而光荣的任务。
致谢
绿草优优，翠柳相伴，是我美丽的校园。转眼间，我已经在美丽的华院度过了三个年头。三年，这是我人生中非常重要的三年，我有幸能够接触到这些不仅传授我知识、学问，而且从更高层次指导我的人生与价值追求的良师。他们使我坚定了人生的方向，获得了追求的动力，留下了大学生活的美好回忆。在此，我真诚地向我尊敬的老师们和母校表达我深深的谢意！
此次的毕业设计，作为我学生生涯最任重而道远的一课，不仅是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，更是对所学知识的一种检测与丰富，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对我的学习能力、独立思考及工作能力也是一个培养，给我提供了极好的机遇与严峻的考验。在搜集材料、调查研究、接触实际的过程中，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本里学不到的新知识。通过此次设计，不仅让我对大学四年所学习的知识，有一个全新的认识与巩固，尤其是在软件学习这个领域，有很大的提升，而且培养了学习的兴趣，在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。毕业设计的研究期间我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
在这期间，让我感受最深的就是自己对结构设计这方面的总体的把握不足，经验不够充分而导致自己顾此失彼，走了许多的弯路，一次一次的修改自己的数据，明白了作为一个设计人员必须把握设计的全局。不仅如此，在这期间，由于对自己的某些数据要求不是很严格，而导致的一些错误，给我后期的修改工作埋下了祸根，让我深知：唯有以严谨而科学的学习态度，才能够走好设计这条艰辛之路。
本设计虽然凝聚着自己的努力，但没有指导老师的指引和教授，没有同学的帮助和支持，我在大学的专业学习将无所适用。当我做完这篇毕业设计的时候，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。首先要感谢大学三年教授我的所有领导老师以及陪我一起学习进步的同学们，是你们陪我一起走过了三年的求学之路，是你们用三年的岁月教授了我生存的本领；再次我要衷心的感谢我的指导老师对我设计的构思以及内容不厌其烦的指导，使我在准时完成设计的同时深受启发；最后由衷的感谢我的指导老师，我将继续努力的学习积蓄力量，争取在毕业后的人生道路上贡献自己的一份力量回报社会。
参考文献
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[3]周明德，微型计算机系统原理及应用（第四版），机械工业出版社，2004
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[11]张涛、李立宗，数控技术的现状与发展趋势，中国数控技术网，2003
数控机床可靠性技术的发展(新编版)
数控机床可靠性技术的发展 (新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0291
数控机床可靠性技术的发展(新编版) 在我国的中高档数控机床市场，由于国产数控机床的可靠性较低，也就成为了占有率较低的主要原因，而且可靠性已经成为国内数控机床的一个重要技术瓶颈。 1.数控机床可靠性概念及指标 1.1数控机床可靠性 所谓的数控机床可靠性，就是指数控机床产品及其系统能够在限定时间内完成一定的动作指令的能力。 1.2数控机床可靠性指标 对于数控机床可靠性主要有以下两个指标： 第一，平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailure，简称MTBF），就是指数控机床产品连续发生两次故障之间的平均时间。这种平均
故障时间常用做数控机床可靠性评价的一个定量指标。该数值越大，说明系统的可靠性越高。 第二，平均故障修复时间（MeanTimeToRepair，简称MTTR)，一般是指系统修复一次故障所需要的时间，其所需的流程是确认失效→配件获得→维修→重新投入使用。当该数值越小时，该系统的可靠性越高。 2.数控机床可靠性技术存在的问题 2.1数控机床可靠性研究的学者和机构较少 由于数控机床可靠性技术的研究需要很多部门、学科的交叉工作，并且耗时、耗资，再加上研究成果获得较慢。与一些关键共性技术的研究相比，国内很少有专门对数控机床可靠性进行较大力度的研究，那么能够对数控机床可靠性进行研究的科研机构非常稀缺，一直没能形成一套完整的技术体系。 2.2数控机床可靠性数据积累薄弱 对于数控机床的可靠性数据而言，不但要有数控机床的故障数据，也需要一些维修、载荷数据等。虽然我国已经积累了一定的数
数控机床故障诊断与维修试卷
数控机床故障诊断与维修试卷 一、填空（24分） 1、数控机床的自诊断包括_____________ 、______________ 、__________________ 三种类型。 2、数控机床的点检就是按_____________ 的规定，对数控机床进行 __________________ 的检查和维护。 3、故障的常规处理的三个步骤是_____________ 、________________ 、______________ 。 4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：_______________________________ 。 5、数控机床主轴性能检验时，应选择_______________ 三档转速连续___________________ 的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。 6、主轴润滑的目的是为了减少___________________ ，带走_________________________ ，提高传动效率和回转进度。 7、导轨间隙调整时，常用压板来调整_________________ ，常用____________________ 来调整导轨的垂直工作面。 8、对于光电脉冲编码器，维护时主要的两个问题是：（1）__________________ ，（2 ）联接松动。 9、数控机床故障时，除非岀现___________________ 的紧急情况，不要___________________ ，要充分调查故障。 10、数控系统的故障诊断有______________ 、_________________ 和_________________ 三个阶段 11、干扰是影响数控机床正常运行的重要因数，常见的干扰有 ______________________________ 、____________ 和 ________________ 。 、选择题：（6分） 1、操作不当和电磁干扰引起的故障属于（） A）机械故障 B ）强电故障C）硬件故障 D ）软件故障 2、进行数控机床的几何精度调试时，对于关联项目精度要（） A）检测一气呵成B）检测一次完成C）检测一项，调整一项D）无所谓 3、用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（）不出故障，表明可靠性达到一定水平A）8小时B ）24小时C）96小时D ）一月 4、SINUMERIK810 数控系统最多可控制（）根轴 A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 5、为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（） A) 100% B) 80 %~99% C) 30 %~50% D ) 60 %~70% 6、故障定位与检测应遵循以下原则，除了（） A）先一般后特殊B）先查输入后查输岀C）先专用后公用D）先机械后电气 三、简答题（30分） 1、进给伺服系统有哪些故障表现形式？哪些常见故障? 2、数控机床整个使用寿命可分为几个阶段，每个阶段设备的使用和故障发生各有什么特点? 3、数控机床的故障按故障发生的部件分类、按有无报警分类各有哪几种?
CAK系列数控车床维修实例
沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日
例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。
可靠性分析课程论文概述
可靠性分析 一可靠性概念 产品在规定条件下和规定的时间内完成规定功能的能力叫产品的“可靠性”。通俗地说，产品故障出的少，就是可靠性高。可靠性的概率度量叫可靠度，用R(t)表示。设N 个产品从时刻“0”开始工作，到时刻t 失效的总个数为n(t)，当N 足够大时 R(t)≈[N－n(t)]/N=N(t)/N 这里边重点是产品、规定条件、规定时间、规定功能。 产品：硬件（汽车、电视机等）、流程性材料（水泥、燃油、煤气等）、 软件（程序、记录等）、服务（理发、导游等）。 规定条件：主要指自然、人文等环境。 规定时间：指时间段或某一时刻。 规定功能：产品所应达到的能力和效果。 我们这里讲到的产品可靠性通俗说就是我们研制生产的设备或系统在用户所处的环境中使用时实现其应有的技战术性能的能力。 产品的可靠性变化一般都有一定的规律, 其特征曲线如图1所示, 由于其形状象浴盆,通常称之为“浴盆曲线”。在实验和设计初期,由于产品设计制造中的错误、软件不完善以及元器件筛选不够等原因而造成早期失效率高; 通过修正设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验等,使产品进入稳定的偶然失效期;使用一段时间后,由于器件耗损、整机老化以及维护等原因, 产品进入了耗损失效期。这就是可靠性特征曲线逞“浴盆曲线”型的原因。 在国际上，可靠性起源于第二次世界大战，1944 年纳粹德国用V-2 火箭袭击伦敦，有80 枚火箭在起飞台上爆炸，还有一些掉进英吉利海峡。由此德国提出并运用了串联模型得出火箭系统可靠度，成为第一个运用系统可靠性理论的飞行器。当时美国海军统计，运往远东的航空无线电设备有60％不能工作。电子设备在规定使用期内仅有30％的时间能有效工作。在此期间，因可靠性问题损失的飞机2.1 万架，是被击落飞机的 1.5 倍。由此引起人们对可靠性问题的认识，通过大量现场调查和故障分析，采取对策，诞生了可靠性这门学科。上述例子充分证明了装备可靠性的重要。因此现代武器装备既要重视性能，又不能轻视可靠性。要获得装备的高可靠性，目前通用的做法是采用工程化的方法进行设计和管理。下面我们介绍一下可靠性工程方法的一些基本内容。也是目前我们工作中常用到的内容。 二常用的可靠性工程技术指标
浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化
浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化 发表时间：2019-09-12T10:53:16.360Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：梁毅 [导读] 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。 珠海格力电器股份有限公司 519000 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。数控机床作为制造业中最典型的高端制造装备，其发展水平直接决定了国家制造业在国际的竞争地位。 关键词：数控机床；传动机构；精度可靠性；分析 引言： 我国数控机床与国外发达国家相比仍存在较多不足，如机床精度低、可靠性差、核心技术落后等。精度作为衡量机床性能的核心指标，直接决定机床是否能完成指定任务，而精度可靠性体现了机床完成指定任务的能力，是机床性能得到充分发挥的保障，因此对数控机床进行精度可靠性分析具有十分重要的意义。 一、数控机床传动机构概述 数控机床传动系统表示从控制电机到工作台之间的传动链，一般由电机、联轴器、支承装置、减速机构、滚珠丝杠螺母副和执行元件，如工作台或刀具等组成，其结构可以简化为图1所示。由电机提供原动力，通过齿轮变速机构完成调速，由滚珠丝杠副将电机的旋转运动转化为大拖板上执行元件的往复直线运动，完成机床的进给和加工等。 ◆┫A浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化 梁毅 珠海格力电器股份有限公司 519000 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。数控机床作为制造业中最典型的高端制造装备，其发展水平直接决定了国家制造业在国际的竞争地位。 关键词：数控机床；传动机构；精度可靠性；分析 引言： 我国数控机床与国外发达国家相比仍存在较多不足，如机床精度低、可靠性差、核心技术落后等。精度作为衡量机床性能的核心指标，直接决定机床是否能完成指定任务，而精度可靠性体现了机床完成指定任务的能力，是机床性能得到充分发挥的保障，因此对数控机床进行精度可靠性分析具有十分重要的意义。 一、数控机床传动机构概述 数控机床传动系统表示从控制电机到工作台之间的传动链，一般由电机、联轴器、支承装置、减速机构、滚珠丝杠螺母副和执行元件，如工作台或刀具等组成，其结构可以简化为图1所示。由电机提供原动力，通过齿轮变速机构完成调速，由滚珠丝杠副将电机的旋转运动转化为大拖板上执行元件的往复直线运动，完成机床的进给和加工等。 (1) 电机：其主要功能是将输入的电能转化成机械能，为机床提供原动力，一般可以分为步进电机和伺服电机。步进电机存在固定的旋转角度—步距角，其转角大小不受载荷变化的影响，主要根据输入脉冲信号的频率和脉冲个数决定实际转动角度，因此可以通过控制脉冲个数，准确控制电机角位移变量，实现准确定位；通过控制脉冲频率准确控制电机角速度和角加速度，实现高速旋转的目的。 (2) 联轴器：通过连接不同机构中的两根轴，实现扭矩的传递。根据被联接轴的相对位置和位置变动情况，可分为固定式联轴器和可移动式联轴器，其中根据补偿方式，又将可移动式联轴器分为刚性可移动式联轴器和挠性可移动式联轴器，具有传递扭矩、缓冲、减振、提高动态性能等作用，从而实现较高精度的传动。 (3) 减速机构：作为一种动力传达机构，常见的减速机构主要为齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、行星摆线针轮减速机构、硬齿面减速机构等，主要通过不同的传动比实现转速的变化。其中行星摆线针轮减速机构因具有高精度、高效率、高刚度等优点而广泛应用于步进电机和伺服电机中。 (4) 滚珠丝杠螺母副：由滚珠丝杠、滚珠和螺母组成。当滚珠丝杠转动时，由于滚动摩擦的作用，丝杠和螺母滚道之间的滚珠沿螺纹滚道滚动，从而带动大拖板移动，将旋转运动转化成直线运动，实现执行元件移动，具有高效率、高精度、高可靠性、高同步性等优点。 二、数控机床传动机构精度可靠性分析 1. 机构可靠性定义 广义的可靠性是指产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力，同理，机构可靠性定义为机构在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。其中，“规定条件”是指机构运行时的外界环境和工作条件；“规定时间”是指机构运行的任务时间；“规定运动功能”是指在完成一定的运动形式的基础上，相关运动参数仍处于规定范围。综上，可以归纳为：准确性：对机构传递运动精确度的要求；及时性：对机构运行时间的要求；协调性：对规定运动功能内的不同动作之间一直连贯性的要求。 2. 数控机床传动机构精度可靠性分析模型 设I为数控机床传动机构的最大几何误差，则数控机床传动机构几何误差精度可靠性功能函数为： 式中：*为误差方向，可以分为+表示沿运动方向，-表示沿运动反方向，只有当方向相同时，才可以进行误差值判断；i为数控机床传动机构的传动方向，i=x，y，z；X为随机变量向量；Y为区间变量向量。
数控机床维修调试试题
数控机床维修调试试题 数控机床维修调试试题（１） 1、故障率浴盆三个时期失效期、稳定期、老化期。 2、报警显示的故障和无报警显示的故障→：报警显示的故障可分为①硬件显示的故障与②软件显示的故障 3、衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MTBF），它是指数控机床在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。 4、平均修复时间(MTTR)是指数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。平均有效度(A)→1是考核机床可靠性和可维修性的指标. 5、硬件故障是指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指数控系统加工程序错误，系统程序和参数的设定不正确或丢失，计算机的运算出错等。干扰故障是指由于内部和外部干扰引发的故障。 6、数控机床故障维修原则：①先外部后内部；②先机械后电气；③先静后动；④先公用后专用；⑤先简单后复杂；⑥先一般后特殊。 7、试探交换法：维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分。 8、数控机床检测验收内容：①机床外观检查；②机床性能及CNC功能试验；③机床几何精度检查；④机床定位精度检查；⑤机床切削精度检查；⑥最终验收。 9、点检就是按照有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时地检查和维护。 10、数控机床主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动卡盘夹持工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的需求。 11、额定转速至最高转速之间为调磁调速，恒功率输出；最低转速至额定转速之间为调压调速，恒扭矩输出。 12、主轴两种新型润滑方式：①油气润滑方式；②喷注润滑方式。 13、数控机床主轴的准停装置分接触式和非接触式两种。 14、润滑、冷却系统：—→数控的润滑系统主要包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杆及主轴箱，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。
可靠性工程论文
学校代码：11517 学号：20121110**** 《可靠性工程技术》 课程论文 题目机械产品可靠性设计分析 学生姓名** 专业班级工业工程1242 学号201211104231 系（部）管理工程学院 指导教师（职称）***（教授） 完成时间 2015年5月19日 目录
机械产品可靠性设计分析 摘要................................................... I Abstract ................................................. I I 1可靠性设计的基本概念 (1) 1.1 可靠性设计的定义 (1) 2 可靠性设计的基本原理 (1) 3 可靠性设计的基本方法 (2) 3.1 产品可靠性设计采取的措施 (2) 4 应用实例：基于虚拟样机的机械产品可靠性设计分析 (3) 4.1 机械产品可靠性设计分析方法 (3) 4.2 基于概率虚拟样机的可靠性设计分析流程 (5) 4.3 基于可靠性的机械产品参数设计 (9) 5 结论 (10) 参考文献 (11)
机械产品可靠性设计分析 摘要 机械产品可靠性设计是解决机械可靠性设计的重大课题。本文研究的目的是在总结归纳工程经验的基础上，研究目前机械可靠性设计中突出的技术问题，为日后工作中遇到的机械产品可靠性设计进行分析，指导研究型号可靠性工作，提供实用方法和技术支持。本文研究的主要内容有对可靠性设计的基本概述，可靠性设计的基本原理和基本方法，可靠性分析的应用实例等几个方面。采用实例对机械可靠性问题进行研究，并将研究结果运用到可靠性工程中解决实际问题。 关键词：机械设计；可靠性；可靠性设计
数控机床可靠性.维修性分析与研究(论文)
郑州工业应用技术学院 专科生毕业设计（论文） 题目：数控机床可靠性.维修性分析与研究 指导教师：职称： 学生姓名：学号 专业：机电一体化 院（系）：机电工程学院 答辩日期： 2015年6月**日 20XX年X月XX日
摘要 1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化，近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对关系国计民生的一些重要行业的发展也起着越来越重要的作用，数控机床具有精密、高效、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成等的诸多特点，特别适于加工复杂形状的零件，备受到机械制造企业的青睐；但是数控机床市场仍然存在风险，数控机床技术也有诸多不完善之处，因此要想更好发挥数控技术的特点，就要将其故障率降低，所以数控机床可靠性和维修性技术也就显得尤为重要。本文主要是针对数控机床可靠性，维修性展开，对其进行分析研究。 关键词：数控技术数控机床可靠性维修性 Nc machine tool reliability maintainability analysis and research In 1952, the computer technology application in machine tools, was born in the United States the first CNC machine tool. From then on, the traditional machine tool to produce a qualitative change, nearly half a century, the CNC system has experienced two stages and six generations of development, the application of numerical control technology not only brings revolutionary change to traditional manufacturing, the manufacturing industry has become the symbol of industrialization, and with the continuous development of numerical control technology and application in the field of expansion, the development of relations, some key industries of the national economy and people's livelihood is playing a more and more important role, nc machine tools with precision, high efficiency, flexible and easy to realize automation process and information integration of many characteristics, especially suitable for processing of complex shape parts, closely to the favour of machinery manufacturing enterprise; Nc machine tool market there is still a risk, however, the numerical control machine tool technology also has many shortcomings, therefore in order to better play to the characteristics of numerical control technology, is the failure rate is reduced, so the numerical control machine reliability and maintainability technology also is particularly important. This article is mainly aimed at numerical control machine reliability, maintainability, analyzes its research. Keywords: Numerical control technology Nc machine tool reliability maintainability
数控机床故障诊断与维修期末试题B卷
《机床故障诊断与维修》期末考试题 （B卷） 一、填空题（每空格1 分共30 分） 1、电源系统分为电源和电源。 2、伺服模块由机械系统工作台、滚珠丝杠等、驱动用的电机 电机，电机和检测器回转角检测器等构成 3、闭环伺服系统。具有的伺服系统。 4、数控系统软件包括软件和软件两大类。 5、光栅尺的维护要点是和。 6、FANUC数控系统所需电源为，所以需要采用 将AC变压至200V AC。 7、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为和 两种。 8、导轨副的维护一般包括、滚动导轨副的预紧 和。 9、数控机床自动换刀装置的形式有、 和。 10、数控机床上常用的刀库形式有、、
和（密集形格子式刀库）。 11、刀具常用交换方式有和两类。 12、圆度超差有两种情况：一是，二是 13、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、和 等几种。 14、数控机床的自动换刀装置中，实现和机床 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、判断题（每小题3分共24分） （）1、数控机床的主传动常用恒功率的变速电动机。 （）2、进给机械传动系统的故障大部分是因机械部件运动质量下降造成的。 （）3、数控系统的核心是主轴驱动装置。 （）4、编码器是一个精密的测量元件，本身密封很好，不用注意防震和防污。 （）5、主轴电动机采用交流变频器控制交流变频电动机时，可在一定范围内实现主轴的有极变速。 （）6、控制油温是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。 （）7、经检查发现主轴驱动器有故障，可拆卸主轴驱动器进行检查。
（）8、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变成直流电源。 三、单项选择题：（每小题3分，共30 分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（） A 平床身 B 斜床身 C 立床身 2、一般数控铣床是指规格（）的升降台数控铣床，其工作台宽 度多在400mm以下。 A 较大 B 较小 C 齐全 D 系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（） A 单一零件 B 大批量零件 C 中小批量、形状复杂、型号多变的零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（） A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动 C 数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由（）组成。 A 程序 B 硬件 C 软件 D 硬件和软件 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（）
数控机床故障维修实例
数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V
数控机床维修技术简述及维修实例
数控机床维修技术简述及维修实例 Revised on November 25, 2020
数控机床维修技术简述及维修实例 摘要本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识，对一些常见的电子故障进行总结归类，并在每类故障后加以故障实例，以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。 【关键词】电子数控故障诊断检修技术 1 常用电子数控的故障诊断和排除方法 首先确认故障现场，通过操作者或者自行调查故障现象，充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点，分析故障原因，制定排除故障的方案。 按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法，大致可以分为以下几种：（1）CNC故障自诊断及故障报警号；（2）初始化复位法；（3）功能参数封锁法；（4）动态梯形图诊断法；（5）原理分析法；（6）备件置换法；（7）同类对换法；（8）使能信号短接法；（9）参数检查法；（10）直观法；（11）远程诊断法 2 电子数控系统的常见故障分析 根据电子数控系统的构成、工作原理等特点，结合在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 位置环
就是电子数控系统发出位置控制指令，位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度，所处的位置条件一般比较恶劣，也最容易发生故障。 常见的故障有：（1）位控环报警：可能是测量回路开路，位置控制单元内部损坏；（2）不发指令就运动，可能是位置控制单元故障，测量元件损坏；（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值，机床回不了基准点，可能的原因是光栅或读数头脏了，光栅坏了。 故障实例：一台青海第一机床厂生产的数控加工中心，在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因，此程序在之前使用过，并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大，怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y 轴光栅尺检测的问题，将Y轴改为半闭环，重新运行该程序，则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致，确诊为光栅尺故障。
浅谈对数控车床的认识
浅谈对数控车床的认识 姓名：李本旗 单位：陇东职业中等专业学校 日期：二〇一一年六月三十日
浅谈对数控车床的认识 李本旗 摘要：数控车床源于普通车床而优于普通车床，其有五大优点：1、提高加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定；2、提高生产效率，一般约提高效率3－5倍，使用数控加工中心机床则可提高生产率5－10倍；3、可加工形状复杂的零件； 4、减轻了劳动强度，改善了劳动条件； 5、有利于生产管理和机 械加工综合自动化的发展。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。普通车床经济实用，仍然在国民生产中占有一席之地。 关键词：数控车床认识 自从进入机械这个专业以来，“数控”这个词时常在耳边响起，作者对数控的理解虽然不象那些不懂数控的老师说的那样把毛坯装夹好后，输入程序，想要什么样的东西就能加工出什么来那样简单，但是对于数控车床的概念仍然不懂，虽然自己也曾经找书看过关于数控的概念，但那些生硬的文字解释依然使作者心里很含糊，直到这次培训真正接触了数控车床并亲手操作了才彻底明白。其实数控车床就
是在普通车床的基础上引入了计算机，利用计算机控制机床的运转，达到机电合一，并进一步改进机床的运行精度，同时实现多轴联动以完成复杂工件的加工。数控车床以其五大优点在工业生产中逐渐占领了重要的地位，并且其发展水平往往成为一个国家工业发展状况的标志之一。然而普通车床虽然没有数控车床的那么多优点，但由于其在价格上的优势仍然在国民生产中占有一席之地，占到车床总量的65%，而且永远也不可能完全被数控车床所取代。 一、数控车床的概念 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。 数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行，从而实现对将毛坯料加工成为人
数控机床试卷及答案
- 数控机床 一．填空题（每题4分，共36分） 1．数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和 的原始数据及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配，从而使得驱动工作台相对主轴的运动轨迹, 以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。 2．按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。 ￥ 3．功率步进电机一般用于普通机床的数控改造，以及对精度要求较低的场合等系统。步进电机的步距角是指。对于三相步进电机，当以双相通电方式，齿数为40时。此时步距角α＝。 4．为了保证数控机床总是能在最有利的切削速度下进行加工，或实现桓速切削的功能，数控机床的主轴转速通常在其调速范围内。因此，现代数控机床常采用 作为主运动的动力源。 5．· 6．数控机床的最小设定单位是，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 7．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和。提高机床的静 刚度。
8．数控技术是的技术；计算机数控（CNC）是指；数控机床具有、、、、等优点。 9．插补器就实现的方法而言，可用或；按其实现的功能来分类，它可分为、、等类型。 10．刀具半径补偿是指。 左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和。 二．简答题（每题6分，共18分） 1．何谓二轴半坐标数控机床 } 2．试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么 3．简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。 . 三．计算题（10分） 若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。 四．论述题（每题9分，共36分） @
数控机床维修举例
数控机床维修举例 数控机床采用数字控制系统，能够实现多轴联动，实现三维形体的加工，加工出几何形状复杂的零件，从而备受人们的青睐。近年来随着数控机床的广泛应用，人们已经对数控技术有了相当的了解，对于一些常见的故障也能进行排除，从而提高了机床的使用率，但是对一些不常见的故障还是感到比较棘手。下面介绍笔者近年来在从事数控机床维修中遇到的几个例子，供大家参考。 大家知道，旋转编码器或光栅尺在数控机床上一般作为位置反馈元件使用，机床每次开机后都要寻找参考点，以确定机床的坐标点，即我们常说的“回零”。旋转编码器出现故障后，一般不能进行“回零”操作，会因找不到正确的参考点而报警。下面是遇到的几个特殊故障。 故障现象一一台湾产数控车床，采用FANUC-0系统，加工时刀具一接触工件即产生400#报警(即伺服报警)。 诊断与排除检查加工程序无误，检查各轴机械传动部分没有阻碍，运动灵活。诊断参数显示X轴过载，因此检查电动机各部分，但都正常，供电电压、抱闸线圈电压也正常。各部分电缆、接头也都正常。更换伺服单元、轴卡和电源单元还是无法排除故障。后来与厂家联系 更换电动机内编码器，故障排除。 故障现象二一台采用西门子SINUMERIKSYSTEM 840C的车削单元，开机后X轴回不到参考点，X轴在“回零”过程中能减速但不停，每次动作最大行程不超过40mm，直至压上硬限位，面板坐标值突变，显示值很大，同时显示“X AXIS SW LIMITSWITCH MINUS”报警。 诊断与排除检查机床内参数设置无误，电缆连线等外设没有发现故障，手动方式下机床能动作，并且能显示坐标值。机床能定位，说明光栅尺应该没坏，检查光栅尺为德国“HEIDENHAIN”产品，后经了解知道HEIDENHAIN光栅尺采用的回零方式和其他公司产品不同，为了避免在大范围内寻找参考点，将参考标记按距离编码，在光栅刻线旁增加了一个刻道，可通过两个相邻的参考标记找到基准位置，即可以在任意40mm内(或80mm内，根据光栅尺型号而有所不同)找到“零点”。将机床的护罩拆下来后，发现因使用时间过长，油雾进入光栅尺内，零点标志被遮挡，没有零点脉冲输出，致使机床找不到零点。因为该器件为免维护型，与厂家联系进行了更换，故障消除。 故障现象三一台机床不能回到正确的参考点。 诊断与排除此机床采用FANUC-0M系统，机床上没有减速撞块只有一个硬限位碰停装置，对于机床“回零”的工作原理大家都清楚，一般是轴向设定方向运动，当压下零点开关后减速，脱离零点开关后数控系统按收到的第一个零点脉冲，被定为机床参考点(具体的回零方式大致有三种)。与厂家联系后按以下方式解决了故障。开机后用手动方式将轴移到硬极限位置，消除“极限报警”后再将轴摇到离极限开关5mm 处，更改参数20、21后关机，再开机后，故障消除。 对于机床突然断电、有干扰或是误操作引起的机床故障，我们也不必按顺序进行繁琐的操作，有时只要掌握基本规律，就可以用很容易的 方式加以解决。 一般数控机床的换刀机构，都由4部分组成：刀盘推出，刀盘转动，刀盘推入，刀盘夹紧。当换刀机构发生乱刀或刀具未能定位夹紧时，可以用手动方式按上述步骤进行操作就可以恢复，但相当麻烦。事实上有时只要我们仔细观察就能发现其规律。 故障现象四刀盘转动后到位但未夹紧 诊断与排除根据机床电气原理图，查找对应的电磁阀接线，机床I/O显示表明机床的刀盘已处于到位，但未能夹紧的状态，打开电气柜找到刀盘推入的电磁阀接线，从继电器上可以看出目前处于未上电状态。找一临时线给该电磁阀迅速接一下电，解决故障。 所以对待数控机床出现的故障，我们既要考虑其通用性，又要考虑其特殊性。故障出现后两者都要考虑周全，才能准确快速地解决问题。
可靠性与安全性的辩证关系及一些可靠性重要概念和问题
安全技术在现代生产生活中的应用 结课论文 学院：管理科学与工程学院 姓名：王坤云 专业：质量与可靠性工程 学号：100510128 课时：一至八周周日一二节
可靠性与安全性辩证关系及一些可靠性重要概念 摘要：可靠性是规定任务过程中不发生不能完成规定功能故障的概率，而维修性是故障以后通过维修而恢复规定功能的概率，安全性是不发生机毁人亡事故的概率，这3个指标内涵的主体没有重叠。而可用性则是在具有一定保障资源的前提下可靠性与维修性两者的综合指标，保障性实质上是突出强调完备保障资源的可用性指标。因此可靠性、维修性、安全性乃是互相独立的3个基本指标。由于可靠性、维修性都是产品使用效能的决定性因素，因此将可靠性与维修性综合而成可用性，可获得适用于可修系统的广义指标。有时为了强调某方面的要求，提出新名称的指标。例如为突出强调保障资源完备性而提出保障性指标，但是这并不意味着就此改变新指标与原指标之间原有的从属关系，因而将新指标就此从原指标中分立出去视做独立指标是错误的。 关键词：可靠性、维修性、可用性、安全性、辩证关系 我很高兴能在能在我大三之际接触到这样一门让我打心底感到有作用的公选课，安全技术是一门大学问，上网搜索了一下不少高校都有安全技术这门学科。可以说安全技术是伴随着事故和人们对安全的重视度越来越大而产生的，没有对人类生命财产的重视就不会产生这门科学技术。经过这门课的教育，我了解到安全技术可以应用在生产生活的方方面面，小到微不足道的细节，大到一个重要工程项目，比如说我们所了解的民用核工程项目、大型民用客机项目、重大水利水电项目等。作为可靠性工程科班学生我很幸运有机会去学习一些产
数控机床的可靠性研究
Causes and Solution ofW ire Rupture i n H igh -Speed WEDM Process M a Gang ,Zhang Q i 1Abstract 2H i g h-Speed W ire WED M process often appears in the broken w ires .S i x m a i n factors of fila m ent break i n high speed w ire cutti n g m ach i n e w ere analyzed i n deta ils ,such as the use o f operati n g factors ,sto rage and transportati o n sil k fila m ent i n stitutional facto rs ,the w ork piece m ach i n i n g factors ,h i g h-frequency e lectric po w er para m eters ,pr ocessing of facto rs ,and the cho i c e of electrode w ire .Prevention m ethods were put fo r w ard ,w hich cou l d be he l p f u l for our w orkers and techn ica l personne.l 1Keywords 2H igh-SpeedW ire WED M;electrode w ire ;broken w ires pheno m enon ;第10卷第5期2008年10月 辽宁省交通高等专科学校学报 J O URNAL OF LI AON I NG PROV I NC I AL COLLEGE OF COMMUN I CAT I ONS Vo.l 10No .5Oct.2008 文章编号:1008-3812(2008)05-022-02 数控机床的可靠性研究 何丽辉 (辽宁省交通高等专科学校,辽宁沈阳 110122) 摘 要 我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距,主要反映在可靠性差、故障率高上。本 文通过对数控机床可靠性的分析,找出其可靠性的薄弱环节,进一步明确了其工作的改进方向。 关键词 数控机床 危害度 可靠性 中图分类号:TG 659 文献标识码: A 当今世界,工业发达国家在机床工业方面快速发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,以加速工业和国民经济发展。随着微电子、计算机技术不断进步,数控机床在20世纪80年代以后得到加速发展,早已成为国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术,争夺用户及扩大市场的焦点。 数控机床较传统机床具有利用二进制数学方式输入,加工过程可任意编程,主轴及进给速度可按加工工艺需要变化,且能实现多座标联动,易加工复杂曲面。对加工对象具有/易变、多变、善变0等特点,换批调整方便,可实现杂件多品种中小批柔性生产,适应社会对产品多样化需求。 由于国产数控机床在技术上有重大突破,整机的可靠性显著提高,数控系统平均无故障时间可达一万小时以上,造成近一段时间数控机床产销量大 收稿日期:2008-06-11 幅增加,2007年1~5月金切机床行业机床产值数控化率达19.4%,是历史最好水平。有关人士认为,我国数控机床已进入快速发展时期。1 研究的必要性 据介绍,目前国产数控机床的品种已由过去100多种发展到500多种;主轴每分钟转速从原来的5000多转提高到8000~10000多转;进给速度从原来的每分钟12~15米提高到40~60米;换刀时间从原来的3~10秒降低到0.7~1.5秒。 但我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距,主要反映在可靠性差、故障率高上。由于随着我国数控机床市场的不断扩大,许多国外品牌大量进入中国,国内企业要想和这些国外品牌竞争的话,必须提高国产数控机床的可靠性。数控机床可靠性的提高可以直接减少机床生产厂家的售后服务费用和三包费用以及机床使用厂家的停机损失、机床维修等费用。国产数控机床可靠性的提高还可以抵制进口,扩大出口,增加外汇收 # 22#