數(shù)控車床橫向進(jìn)給部件改進(jìn)設(shè)計及故障維修-畢業(yè)論文

本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要本論文的課題是數(shù)控車床橫向進(jìn)給部件改進(jìn)設(shè)計及故障維修的。首先對設(shè)計任務(wù)進(jìn)行分析，擬定總體方案。其次，對數(shù)控機(jī)床各功能部分計算和選型，并對橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后對橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障維修。主要設(shè)計原理，包含橫向進(jìn)給系統(tǒng)的動力設(shè)計與計算，滾珠絲桿螺母副、步進(jìn)電機(jī)的選型與計算，裝配圖等。關(guān)鍵詞：橫向進(jìn)給部件改進(jìn)；滾珠絲杠；步進(jìn)電機(jī)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）AbstractThetopicofthispaperisthenumericalcontrollathetransversefeedcomponentstoimprovedesignandfaultmaintenance.Firstanalyzethedesigntask,andformulateoverallplan.Second,thencmachinetoolseachfunctionpartofthecalculationandselection,andthemechanicalpartoftransversefeedservosystemstructuredesign,finally,thetransversefeedservosystemfaultmaintenance.Maindesignprinciple,includingtransversefeedsystemofdynamicdesignandcalculationofballscrewnutpair,theselectionandcalculationofstepmotor,assemblydrawings,etc.Keywords:traversecomponentsforimprovement;Ballscrew;Steppermotor本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄TOC\o"1-3"\h\u29481第1章緒論 第1章緒論隨著市場競爭的加劇，制造企業(yè)需不斷提升自身制造自動化水平以增強(qiáng)競爭力，對機(jī)床的需求結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大的變化，普及型數(shù)控機(jī)床漸漸成為市場的主體。當(dāng)前數(shù)控化改造舊有機(jī)床是國情所需，數(shù)控化改造機(jī)床作為企業(yè)當(dāng)前發(fā)展階段的過渡型機(jī)床，順應(yīng)了制造企業(yè)的快速發(fā)展，彌補(bǔ)了資金短缺，又逐步提升了制造裝備水平。數(shù)控機(jī)床的維修是一門比較復(fù)雜的維修技術(shù)，隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛使用，一些常見的故障的診斷、分析和維修排除技術(shù)成為制造行業(yè)十分重要和緊缺的技術(shù)。維修難度也很大。隨社會上不斷加強(qiáng)各種的產(chǎn)品的多樣化，使產(chǎn)品品種數(shù)量升高，加快時代的更新。一個歷史必然的選擇的趨勢主要是數(shù)車不斷改造而且被廣泛的應(yīng)用。制造行業(yè)柔性化、自動化、集成化生產(chǎn)的基地的產(chǎn)生來自于數(shù)機(jī)的技術(shù)，也是制造行業(yè)的重要部分，反映一個國家技術(shù)核心重要標(biāo)志之一主要在于數(shù)控機(jī)床的行業(yè)健康發(fā)展可以確保我國制造水平技術(shù)的重要條件。主要對數(shù)控車床的橫向的進(jìn)給部件的設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)和故障維修，以原有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)接加工零件，讓傳動變得更加不復(fù)雜，傳動鏈的長度也會變短，從而使數(shù)控車床的加工精度更加精準(zhǔn)，但由于數(shù)車的結(jié)構(gòu)不簡單，所以對其的結(jié)構(gòu)跟原理的熟悉后進(jìn)行故障排除。在網(wǎng)上查閱大量的有關(guān)數(shù)車橫向的相關(guān)資料；還有在圖書館收集很多有關(guān)的書刊和文獻(xiàn)，也了解數(shù)控車床的相關(guān)知識，還有他們的發(fā)展歷史的概況及工作原理，同時也能夠?qū)?shù)控車床工作過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行排查和維修。1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展1、數(shù)控車床的產(chǎn)生很早美國對數(shù)控機(jī)床探索。于1948年，美國研制加工出的直升機(jī)架葉輪廓，于1949年，對數(shù)控機(jī)床開始研究和制造，到1952年，第一臺數(shù)控的驗(yàn)性樣機(jī)的產(chǎn)出，于1995年，開進(jìn)入實(shí)用階段，2、數(shù)控車床的發(fā)展在1952年中，第一臺數(shù)控機(jī)床在美國誕生，，數(shù)控機(jī)床也在發(fā)展和更新?lián)Q代。第一代數(shù)控，1952年-1959年電子管無件機(jī)構(gòu)的使用。第二代的數(shù)控：于1959年，NC系統(tǒng)的開始使用。第三代的數(shù)控：于1965年，小中規(guī)模電路中的NC系統(tǒng)運(yùn)用。第四代的數(shù)控：1974年，微型電子計算控制系統(tǒng)的開發(fā)。數(shù)車加工效率提升，、、、。數(shù)控車床的的技術(shù)很大取決于進(jìn)給部件的改善，并且數(shù)車對加工的伺系統(tǒng)位置的控制、制、伺服電機(jī)、機(jī)械傳動的等等方面都比普通的車床要求不低。近年來，計算機(jī)技術(shù)和微電子的成熟在各個領(lǐng)域中不斷滲透計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，計算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)代表著數(shù)控機(jī)床今后的發(fā)展。1.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢于1958年，我國在研究和研制成了第一臺電子管數(shù)控機(jī)床，于1965年，開始進(jìn)入實(shí)用階段，直到二十世紀(jì)五十年代末，到六十年代，有晶體管的應(yīng)用。從而推動數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，并且性能上、品種上、性能上以及水平上數(shù)機(jī)上都很好的，使數(shù)控機(jī)床更上一層樓。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)前有幾出名的數(shù)控生產(chǎn)的廠家，例如：日本的FANCU，德國的SIEMENS，美國的A-B公司，模塊僅系列化，高性能的方向發(fā)展，都運(yùn)用十六位跟32位的微機(jī)處理器機(jī)硬件，標(biāo)準(zhǔn)總線。有1MB以上的內(nèi)存，分辨率非常小只有0.1um，軸數(shù)有16個，進(jìn)給速度達(dá)到100m/min。交流傳動也有模擬式向數(shù)字方向的發(fā)展，微處理器為主的數(shù)字集成取代了運(yùn)算放大器等模擬器件為主的控制器，從而克服溫度漂移零點(diǎn)，漂移的弱點(diǎn)。1.3數(shù)控機(jī)床的改造意義數(shù)車以自有優(yōu)越柔性的自動化性能、及靈敏操作的功能得到很多企業(yè)的信用，數(shù)車開發(fā)了新一代改進(jìn)向朝機(jī)電一體化的發(fā)展，而且在世界中的先進(jìn)制造技術(shù)的一項(xiàng)核心技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展并成為數(shù)車的發(fā)展有利的條件。

1、數(shù)控車床慢慢走高速化發(fā)展道路，能有效提高加工效率、降低加工零件的成本，并且更能有效提高加工零件的表面的質(zhì)量及其加工的精度。數(shù)控加工的加工技術(shù)為一些企業(yè)提供更有效的服務(wù)，能加工優(yōu)質(zhì)零件成品，降低了加工成本。從當(dāng)前來看，有一些發(fā)達(dá)的國家的數(shù)控車床的主軸高速運(yùn)行能達(dá)到例如：德國、美國、日本等，切削進(jìn)給速度可達(dá)快移速度在的范圍內(nèi)，所以對數(shù)控車床的改進(jìn)是時代進(jìn)步要求，也是世界的要求。

2、改進(jìn)之后的數(shù)車比以前的普通加工車床的加工零件的精度精確，精密加工不斷的提高技術(shù)，而且從普通車床的絲級提升到當(dāng)前的數(shù)車的微米級，使加工精度跟精確。甚至有些零件的更高。通過對車床的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，且采用高精度的閉環(huán)控制，從而提高車床的加工的幾何精度，以及降低行為誤差和表面的粗糙度等等。3、數(shù)車智能化操作，普通設(shè)備的生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)控設(shè)備。有自身的自行換速和換刀以及其他的輔助操作等功，而且在工序上節(jié)省了輔助時間。有利于生產(chǎn)管理。第2章設(shè)計參數(shù)及方案2.1設(shè)計參數(shù)最大加工直徑（mm）：在床身上：400在床鞍上：210最大加工長度（mm）：1000溜板及刀架重量（N）：縱向：800橫向：400刀架快移速度（m/min）：縱向：2橫向：1最大進(jìn)給速度（m/min）：縱向：0.8橫向：0.4最小分辨率（mm）：縱向：0.01橫向：0.005定位精度（mm）：±0.02mm主電機(jī)功率（KW）：3起動加速時間（ms）：30控制坐標(biāo)數(shù)：22.2進(jìn)給系統(tǒng)的總體方案普通車床數(shù)控化改造主要是對進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后主運(yùn)動跟進(jìn)給運(yùn)動分離，改造的主要工作是對進(jìn)給部件改進(jìn)，因?yàn)楦脑爝M(jìn)給部件是機(jī)械裝置的一個核心1、改造橫向進(jìn)給系統(tǒng)的方案原手動操作沒變，微機(jī)進(jìn)給機(jī)床中的刀具對一些結(jié)構(gòu)也要保留，例如：對零件的操作、對支撐結(jié)構(gòu)及調(diào)整等。為了橫向溜板的有效行程沒有受到影響，在這里我要改齒輪的大小從而使齒輪箱不大，這樣目的就會達(dá)到。所以采用二級齒輪去降速。并且托板的后側(cè)安裝上步進(jìn)電機(jī)和齒輪箱。2、電動機(jī)的傳動形式主要有以下三種：（1）帶有齒輪傳動的進(jìn)給運(yùn)動。在數(shù)車中一般采用齒輪的傳動副去降速。如圖2.1的a圖。在制造齒輪的時候達(dá)到理想的齒面是不會的，通常會存在齒側(cè)間隙，從而系統(tǒng)穩(wěn)定性就會受到影響。所以，要采用相應(yīng)的措施去減小齒輪的測隙，比如齒輪傳動副的消除。這種連接方式不簡單。（2）通過同步帶輪傳動。如圖2.1的圖b，這種聯(lián)接方式一點(diǎn)都不復(fù)雜，利用到鏈傳動以及帶傳動的一些優(yōu)點(diǎn)在同步帶輪上。這樣不僅可以減少噪音和振動。不過這只適用于比較的扭矩特性的一些場所。而且很重視中心距在安裝的時候。在制造帶輪跟同步帶中工藝一點(diǎn)都不簡單（3)絲桿跟聯(lián)軸器的聯(lián)接。如圖2.1圖c，一般是電動機(jī)跟絲桿通過十字聯(lián)軸器連接，有一些用錐環(huán)無鍵聯(lián)軸器。通過這些聯(lián)接使傳動系統(tǒng)的傳動剛度跟精度都很高。結(jié)構(gòu)簡單。并且在加工中心和較高精度的數(shù)控車床中普遍運(yùn)用這種連接方式。圖2.1電動機(jī)跟絲桿的聯(lián)接形式第3章橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計最大加工直徑（mm）：在床身上：400在床鞍上：210最大加工長度（mm）：1000溜板及刀架重量（N）：縱向：800橫向：400刀架快移速度（m/min）：縱向：2橫向：1最大進(jìn)給速度（m/min）：縱向：0.8橫向：0.4最小分辨率（mm）：縱向：0.01橫向：0.005定位精度（mm）：±0.02mm主電機(jī)功率（KW）：3起動加速時間（ms）：30控制坐標(biāo)數(shù)：23.1選擇脈沖當(dāng)量由給定的定位精度參數(shù)則可取橫向脈沖當(dāng)量為。3.2切削力的確定1、主切削力（縱車)=0.67其中——加工最大直徑（mm）最大直徑為400=0.67×=5360N根據(jù)《機(jī)床加工手冊》得出：=(0.1～0.6)；=(0.15～0.7)式中——進(jìn)給抗力（N）——走刀抗力（N）——吃刀抗力（N）按切削力各分力比例：：：=1：0.25:0.4=0.25×5360N=1340N=0.4×5360N=2144N2、主切削力（橫切)=1/2Fz=5360×1/2=2680為進(jìn)給抗力，為切深抗力。仍按上述比列粗略計算：：：=1：0.25:0.4′=0.25×2680N=670N′=0.4×5360N=1072N3.3計算與選型滾珠絲桿螺母副1、的計算，選取橫向的導(dǎo)軌為燕尾型，燕尾導(dǎo)軌取，f′可取0.2，G=400，由公式得：Fm=+f′×（+2Fx′+G）Fm=1.4×670+0.2×（2680+2×1072+400）Fm=1982.8Nf——滑動導(dǎo)軌摩擦因數(shù)G——溜板及刀架重力2、計算最大動負(fù)載C(N)=C=其中——工作壽命以r為一單位——絲杠轉(zhuǎn)速（r/min）——最大切削力的進(jìn)給速度（m/min）=0.4/2m/min.=0.2m/min——導(dǎo)程（mm）——運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)——硬度系數(shù)查表取=1壽命L，初選導(dǎo)程L0=6mm；取Vs=0.2m/min；T按15000h來計算；取，取。帶入數(shù)據(jù)計算得：最大動負(fù)載為：3、滾珠絲桿螺母選型由相關(guān)滾珠絲桿數(shù)據(jù)可得表3.1滾珠絲桿螺母數(shù)據(jù)4、滾珠絲杠副的驗(yàn)算(1)傳動效率計算其中——升角；——絲杠基本導(dǎo)程（mm）——絲杠公稱直徑（mm）又因?yàn)?.956>0.9滿足傳動要求。5、剛度的驗(yàn)算（1）；滾珠絲桿受到工作負(fù)載引的變化量按取Fm=1982.8N，=0.5cm，E=20.6×N/，。由公式公式中；——進(jìn)給牽引力（N）——滾珠絲杠的導(dǎo)程（mm）——材料彈性模數(shù)，對于鋼=20.6×N/——滾珠絲杠的截面積（），——滾珠絲杠的截面半徑（mm），——滾珠絲杠的公稱直徑（mm）——偏心距（mm）——接觸角（），=45——螺紋滾道的半徑（mm），=0.51～0.56，取=0.52——滾珠直徑（mm）；=0.52=0.52×5.56mm=2.89mm=（2.89－5.56/2）sin45mm=0.078mm=20＋2×0.078－2×2.89mm=14.376mm=cm/m=2.97×mm壓縮的變形量：因?yàn)橛猛屏η虻妮S承，所以，實(shí)際變形量（2）。查閱有關(guān)的資料可得，滾珠接觸變形為因進(jìn)行了預(yù)緊，有（3)絲桿軸承軸向的接觸變形。用8140型（新型號51104）推力球軸承，滾動體直徑，滾動體的數(shù)量Z=14，軸向力Fm=1982.8N，由公式可得，F(xiàn)m單位需換成，則Fm=196.08kgf，帶入計算得：其中——軸承所受軸向載荷（）——軸承的滾動體數(shù)目——軸承的滾動體直徑（mm）因施加預(yù)緊力，故根據(jù)以上的計算，得:表3.2行程偏差（）如表3.2可知，允許絲桿的偏差為21um，所以剛度滿足。6、滾珠絲杠副穩(wěn)定校核當(dāng)最大的軸向負(fù)載承受時，應(yīng)驗(yàn)算有沒有產(chǎn)生失穩(wěn)的危險。則失穩(wěn)的零界負(fù)載為：其中——絲桿的材料彈性模量，（N/）——截面慣性矩（），==2095.57——滾珠絲杠兩端的支承距離（mm），=1000mm如圖取表3.3絲桿支承系數(shù)方式一端固定一端自由兩端簡支一端固定一端簡支兩端固定0.251.002.004.00則=N=8512.53N若穩(wěn)定性安全系數(shù)[]則絲杠不失穩(wěn)。，一般可取[]=2.4～4>[]固絲杠不失穩(wěn)3.4齒輪減速器的設(shè)計1、齒輪傳動比的確定其中，初取=0.75——絲杠導(dǎo)程（mm），=5mm，0.005mm/脈沖為了橫向溜板的有效行程沒有受到影響，在這里我要求齒輪的大小從而使齒輪箱不大，這樣目的就會達(dá)到。所以采用二級齒輪去降速?？蛇x定的齒數(shù)為：表3.4齒輪傳動參數(shù)表模數(shù)M=2齒數(shù)Z24402025分度圓d=mz48804050齒頂圓da=d=2m52844454齒根圓df=d-2x1.25m43753545齒寬b20202020中心距A=60453.5步進(jìn)電動機(jī)的計算與選擇3.5.1步進(jìn)電動機(jī)的類型表3.5步進(jìn)電動機(jī)的類型從原理上來看混合式步（HS）進(jìn)電動機(jī)反應(yīng)式（VR）步進(jìn)電動機(jī)永磁式（PM）步進(jìn)電動機(jī)特色種類平面步進(jìn)電動機(jī)微型步進(jìn)電動機(jī)直線步進(jìn)電動機(jī)通過控制脈沖的個數(shù)去控制角位移量，則可達(dá)到精準(zhǔn)的定位；控制轉(zhuǎn)動加速度跟速度來控制脈沖頻率，調(diào)速目的就達(dá)到了。3.5.2轉(zhuǎn)動慣量的計算表3.6轉(zhuǎn)動慣量的計算簡圖種類說明計算公式簡圖及符號意義總轉(zhuǎn)動慣量/（N.cm2）J1、J2、J3——齒輪Z1、Z2、Z3及其軸的轉(zhuǎn)動慣量J4——齒輪Z4及其軸的轉(zhuǎn)動慣量Js——絲桿轉(zhuǎn)動慣量L0——絲桿導(dǎo)程G——工件及工作臺重量如表3-2去計算轉(zhuǎn)動慣量的計，其它傳動元件的轉(zhuǎn)動慣量由下式其中——圓柱體的直徑（cm）——零件軸向長度（cm）絲桿的轉(zhuǎn)動慣量：齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：kg·=0.828kg·kg·=6.390kg·kg·=0.399kg·kg·=0.975kg·工作臺到絲桿軸上的的轉(zhuǎn)動慣量為其中v——移動速度（mm/min）n——絲桿轉(zhuǎn)速（r/min）G——工作臺重量（N）g——重力加速度，9.8m/s2L0——絲桿導(dǎo)程（cm）則總轉(zhuǎn)動慣量由下式計算：2、所需轉(zhuǎn)動力矩計算（1）空載M起(起動時的力矩）其中快速空載啟動時所需的轉(zhuǎn)矩(N·cm)?！朔Σ了璧霓D(zhuǎn)矩(N·cm)。——附加摩擦力矩(N·cm)。（2）M快（快速進(jìn)給所需力矩）（3）M切（最大切削負(fù)載的力矩)采用絲桿螺母副傳動時，可用下式進(jìn)行計算:其中；——電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)速（rad/min）；nmax——電動機(jī)最大轉(zhuǎn)速（r/min）；——脈沖當(dāng)量（mm/步）；——步進(jìn)電動機(jī)的步距角（°）當(dāng)根據(jù)式當(dāng)，時，根據(jù)式式中F0——導(dǎo)軌的摩擦力（N）；Fz——垂直方向的切削力（N）；G——運(yùn)動部件的總重量（N）；——導(dǎo)軌摩擦因數(shù)；i——齒輪降速比；——傳動鏈總效率，的范圍為（0.7~0.85）一般取預(yù)加的負(fù)荷，根據(jù)其中——滾珠絲桿的預(yù)加負(fù)荷（N）；——滾珠絲桿導(dǎo)程（cm）的傳動效率取≥0.9。向切削力為軸向最大切削力，可根據(jù)公式，所以快速進(jìn)給時所需力矩為（4)電動機(jī)的最高工作頻率（HZ）=3333.3H其中為運(yùn)動部件的進(jìn)給速度——脈沖當(dāng)量（5)選擇步進(jìn)電動機(jī)表3.3起動的轉(zhuǎn)矩和最大的轉(zhuǎn)矩選擇110BF003型直流步進(jìn)電動機(jī)，因?yàn)榉奖愕娜ピO(shè)計和購買，最大轉(zhuǎn)矩為800N.cm，其起動矩的特性如下a圖。選擇步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器DF3A-06對該步進(jìn)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的驅(qū)動。運(yùn)行矩頻特性見圖b，同樣采用速度控制子程序，防止丟步。圖3.1a起動矩的特性圖3.1b矩頻特性本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第4章進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障及維修4.1進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障表4—1進(jìn)給系統(tǒng)的故障三種表現(xiàn)方式一在操作面板或CRT上可以看到報警信息和內(nèi)容二用數(shù)碼管或報警燈看出驅(qū)動單元的故障三沒有報警信息表4-2常見的進(jìn)給伺服故障超程如果超過軟件設(shè)定的機(jī)床把限位開關(guān)壓下去然后也就發(fā)出超程報警，發(fā)生故障時通過指示燈顯示或在CRT上報警，運(yùn)用機(jī)床的操作面板中的“超程解鎖”鍵即可以排除觸硬限位超程的故障過載發(fā)生過載報警主要原因是1、進(jìn)給運(yùn)動時正反向運(yùn)動不良2、負(fù)載比較大3、傳動鏈潤滑。報警就會在CRT中看到過流、過熱的信息。而且提示驅(qū)動單元、指示燈的過載和過電流在數(shù)碼管上。竄動進(jìn)給時發(fā)生竄動的原因是：1、由于接觸不良的接線端子，進(jìn)給傳動鏈的伺服系統(tǒng)增大，或者反向間隙增益過大，竄動就會發(fā)生在由正方向運(yùn)動反方向運(yùn)動中。2、速度控制信號沒有穩(wěn)定下來，而且速度控制信號還受到干擾；3、不穩(wěn)定的測速信號。爬行主要發(fā)生在低速進(jìn)給或起動加速段時，主要由于1、外界負(fù)載變大2、不良的進(jìn)給傳動鏈，增益過低的伺服系統(tǒng)等因素所致。造成伺服電動機(jī)和滾珠絲桿轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動不同步，讓進(jìn)給運(yùn)動有時快有時慢，爬行也就會產(chǎn)生。振動1、如果跟進(jìn)給速度有關(guān)，可能與該軸的速度反饋故障或速度環(huán)增益太高有關(guān)；2、如果跟進(jìn)給速度無關(guān)，可能跟位置反饋故障或位置環(huán)增益太高有關(guān)；3、往往是由于系統(tǒng)的加減速時間設(shè)定超過而在加減速過程中產(chǎn)生造成的振動。位置誤差的故障輪廓誤差、定位誤差和跟隨誤差。主要原因：1、所允差范圍過?。?、伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；3、位置檢測裝置有污染；4、傳動鏈累積的誤差變大；5、主軸箱的平衡裝置不穩(wěn)。漂移通過零速調(diào)整和漂移補(bǔ)償來去除指令值的位置誤差?；貐⒖键c(diǎn)故障機(jī)床不準(zhǔn)或回參考點(diǎn)伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)除了速度控制信號外，還有控制信號，一般都是直流開關(guān)量信號。(1)檢查使能信號是否接通。；(2)檢查電磁制動是否釋放；(3)進(jìn)給驅(qū)動單元故障；(4)伺服電動機(jī)故障。表4-3伺服系統(tǒng)故障實(shí)例序號1故障設(shè)備日本本田公司的數(shù)控車床，主要配置有FANUC—A4系統(tǒng)故障的現(xiàn)象空載2小時運(yùn)行之后，主軸突然然發(fā)生停車，并且顯示出（AL-2或AL12）報警故障檢測與分析從所發(fā)生的報警號來看，主要引起該故障的原因可能1、是電動機(jī)的偏離指令值（例如再回路的故障、電動機(jī)的過載、脈沖發(fā)生器故障等，）2、直流回路電流過大（例如晶體管模塊損壞，電動機(jī)繞組短路等）。經(jīng)過檢查，上述的原因都可以排除。從偶然停車入手，可以得出有一些器件還在處于零件狀態(tài)，有時好，有時不好，而這時就會想到應(yīng)該跟電源電壓相關(guān)，所以要重要檢查電源電壓。發(fā)現(xiàn)+5v、±15v都正常，然而+24v卻在18~20之間，處于偏低的狀態(tài)。然后進(jìn)一步的區(qū)檢查之后發(fā)現(xiàn)，交流輸入電壓為190~200v，電壓的開關(guān)卻設(shè)制在220v的一檔故障處理把電壓的開關(guān)設(shè)置在220v之后系統(tǒng)既就可以恢復(fù)到正常。4.2滾珠絲桿副的故障及維修一、常見的滾珠絲桿副故障：（1）加工件表面質(zhì)量差（2）精度不穩(wěn)定，反向誤差變大（3）在運(yùn)轉(zhuǎn)的滾珠絲桿中轉(zhuǎn)矩變大（4）滾珠絲桿運(yùn)動不靈活（5）滾珠絲桿副的噪聲二、滾珠絲桿的故障維修實(shí)例：表4—4滾珠絲桿的故障維修序號1故障現(xiàn)象某加工中心，數(shù)控系統(tǒng)主要A950MC，Y軸的珠絲桿發(fā)生的故障，開始啟動液壓之后，手動移動y軸時，CRT發(fā)生報警，然后液壓自動中斷，驅(qū)動失敗。故障原因分析這故障涉及到了機(jī)械、電氣、液壓等部分，按照故障的檢查順序：伺服驅(qū)動系統(tǒng)到電動機(jī)及測量元件到電動機(jī)與絲桿聯(lián)接部分到液壓平衡裝置到開口螺母和滾珠絲桿到滾針排到其他的機(jī)械部分故障排除方法（1)通過檢查驅(qū)動的裝置內(nèi)部元件及外部接線的狀態(tài)還好，測量系統(tǒng)跟電動機(jī)均正常（2）Y軸被拆下時液壓系統(tǒng)抱閘后情況均正常然后有以下形式1、把絲桿跟電動機(jī)的同步傳動帶脫離；2、手搖Y軸時絲桿感覺非常吃力.（3）通過檢查Y軸調(diào)節(jié)閥、液壓平衡缸等，均正常，還有滾珠絲桿上的軸承座也正常.(4）Y軸螺母脫開后，手搖絲桿仍很緊（5）滾珠絲桿下軸承座拆開后發(fā)現(xiàn)，由于軸瓦與軸向推力軸承的緊固螺母抱住，導(dǎo)致手搖絲桿很吃力。在正常狀態(tài)下，左右轉(zhuǎn)動的絲桿應(yīng)力大致均衡，而且較省力。故障原因確認(rèn)（1）因?yàn)榫o固螺母的松動，所以滾珠絲桿的上下竄動，導(dǎo)致伺服電動機(jī)帶動絲桿空轉(zhuǎn)了一圈。（2）數(shù)控系統(tǒng)中，當(dāng)NC的指令發(fā)出之后，測量系統(tǒng)就會有反饋信號，如果間隙的距離超過了數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的范圍之內(nèi)，電動機(jī)空走許多個脈沖信號后光柵尺沒有反饋信號，數(shù)控系統(tǒng)就會報警，機(jī)床不能運(yùn)行，導(dǎo)致驅(qū)動失敗。（3）故障處理排除故障必須把緊固螺母擰好，讓滾珠絲桿不在竄動。4.3伺服電動機(jī)故障維修伺服系統(tǒng)的最終的執(zhí)行元件是伺服電動機(jī)，它又可以分為交流電動機(jī)和直流伺服電動機(jī)兩類。直流伺服電動機(jī)采用換向環(huán)和電刷，所以容易出現(xiàn)問題比較容易，而且要經(jīng)常維護(hù)和換電刷。具有免維護(hù)的特點(diǎn)的交流伺服電動機(jī)，不容易損壞。發(fā)那科系統(tǒng)使用的交流伺服電動機(jī)。而西門子系統(tǒng)中使用的是1FT5與1FT6系列永磁伺服電動機(jī)。一、伺服電機(jī)的維修案例示例：一臺數(shù)控車床出現(xiàn)報警“421SERVOALARM：Z-AXISEXCESSＥＲＲＯＲ”，“421SERVOALARM：Z-AXISＳＹＳＴＥＭＥＲＲＯＲ”數(shù)控系統(tǒng)：FANUC0iTC系統(tǒng)。1、故障現(xiàn)象：這臺機(jī)床在自動加工時突然出現(xiàn)，指示Z軸移動發(fā)現(xiàn)問題。2、故障分析與檢查：根據(jù)報警信息的提示，411號報警指示Z軸移動過程中偏差過大，414號報警指示伺服系統(tǒng)出錯，都是指示Z軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問題。3、這臺機(jī)床采用了FANUC的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，進(jìn)行對Z軸伺服驅(qū)動模塊檢查，然而發(fā)現(xiàn)伺服驅(qū)動模塊的數(shù)碼管顯示的報警碼為“9.”，“9.”號報警指示Z軸IPM過熱。4、系列伺服驅(qū)動模塊“9.”報警原因如下。（1）電樞相間短路或者對地短路（2）錯誤連接伺服電機(jī)相序（3）伺服電機(jī)過載（4）控制板或SVM功率輸出模塊故障（5）散熱不好或者環(huán)境溫度過高（6）加減速過于頻繁調(diào)出系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)DGN200,指示Z軸驅(qū)動器過濾。為此，首先懷疑機(jī)床負(fù)載過大，對Z軸滑臺、絲桿進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)潤滑系統(tǒng)有問題。故障處理：對潤滑系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，并充分潤滑后，再運(yùn)行加工程序，機(jī)床正常運(yùn)行。本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第五章總結(jié)本設(shè)計主要研究數(shù)控車床橫向進(jìn)給部件改進(jìn)及故障維修，完成系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計及橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計計算，并且對其進(jìn)行校核各項(xiàng)性能都滿足要求，說明設(shè)計結(jié)構(gòu)是合理的，然后選取電機(jī)和滾珠絲桿螺母副。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障及維修，而且還對常見故障進(jìn)行診斷分析，了解一些故障維修的原理，定位跟數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷是數(shù)控機(jī)床維修的關(guān)鍵，高性能的伺服系統(tǒng)可以讓數(shù)控機(jī)床更有效，更靈活地用于加工。但在本次畢業(yè)設(shè)計中，由于在數(shù)控方面的知識不足，再加上所查閱資料不齊全，所以在本次畢業(yè)設(shè)計中也存在很多的不足之處，特別是在數(shù)據(jù)的計算方面會有一定得偏差，在橫向設(shè)計計算的過程處理也存在著不足之處，期望老師們理解這些不足之處。但同時存在的這些不足之處也使得我知道我自己在很多方面的不足，以后必須要嚴(yán)格要求自己不斷的努力學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)[1].龐長江.龔得明.數(shù)控車床維修.中水利水電出版社.2012[2].關(guān)穎.數(shù)控車床.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2009[3].人力資源和社會保障部教材辦公室.數(shù)控車工.中國勞動社會保障出版社.2011[4].牛志斌.數(shù)控車床故障診斷與維修技巧.機(jī)械工業(yè)出版社.2005[5].孫漢卿.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2002[6]李琳.自動控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用[J].北京：清華大學(xué)出版社，2010.[7]張勇.車床數(shù)控化改造實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社，2012.4[8]李洪.實(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊.第二版.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

[9]胡家富.簡明數(shù)控機(jī)床維修工手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2009.4[10]牛志斌.數(shù)控機(jī)床維修工工作手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,2013.4[11]李金伴.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修速查手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,2008.12本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 致謝在這十二周的時間終于把這篇論文寫完，在設(shè)計的過程中遇到了很多的困難和障礙，不過在同學(xué)和老師的相助下度過了。在這里我要非常感謝我的論文指導(dǎo)老師蔡厚道老師，在他的指導(dǎo)和幫助下，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在學(xué)校的圖書館查找資料時，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此表示最衷心的感謝。感謝我的同學(xué)和朋友和這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。在寫論文時同學(xué)還有朋友給我提供很多資料，而且在撰寫跟排版的過程中提供了幫助。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。由于我的水平有限，所以寫論文時難免有不足之處，希望各位老師和學(xué)友批評并指正！年月日基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用HYPERLINK"/detail.htm