機械零件故障診斷裝置設計

① 機械設計及其自動化的主要課程

在高中文化知識的基礎上，掌握本專業所必需的基礎知識、基本原理和較熟練的專業實踐技能：機械制圖、工程材料、工程力學，機械原理、工程經濟，機械設計基礎、電工與電子技術、微機系統原理與介面技術、機械工程材料、製造技術基礎、微機電系統與製造，設備故障診斷、機電驅動技術、機械製造工藝學、控制工程、測試技術、數控技術、金屬材料。 包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計（論文）等，一般應安排40周以上。（一）制圖測繪及CAD實訓（60學時）;(二）金工實習（150學時）;（三）電工實習（60學時） ;（四）公差配合與技術測量大作業（1周）;（五）機械零件課程設計（90學時）；（六）電氣控制線路安裝調試（30學時）；（七）機械製造工藝課程設計（30學時）；（八）機床夾具設計（30學時）；（九）機床拆、裝、調(30學時) ；（十）數控機床實習（30學時）（十一）單片機原理課程設計(30學時) ；（十二）崗前培訓（510學時）為取得兩種等級證書打好基礎，進行為期3周的崗前培訓，以期縮短上崗適應期。（十三）公益勞動與機動（150學時）；（十四）第二課堂，為培養和發展學生個性特長和創新能力，鼓勵學生積極參加第二課堂和假期社會實踐活動、課外活動、興趣小組、專題競賽、社會調查、社區服務、技術服務等活動。學生在三年教育時間內，應利用假期進行為期40天的社會實踐；積極參加數控課程、機械製造等興趣小組活動；根據其他有關部門的安排，參加專題競賽、社會調查、社區服務、技術服務等活動。

② 數控機床伺服系統故障診斷分析和維修處理

數控機床伺服系統故障診斷分析和維修處理

數控機床是裝有程序控制系統的自動化機床，作為裝備製造領域先進技術的代表，被廣泛應用於裝備製造行業。下面是我整理的關於數控機床伺服系統故障診斷分析和維修處理的相關介紹資料，大家一起來看看吧。

數控機床的應用，提升了裝備製造業的自動化、信息化和現代化水平，為裝備製造行業帶來了廣闊的發展前景。

數控機床伺服系統由於擔負著控制信息處理和控制機床執行部件工作的重要系統，其故障的診斷分析和維修處理技術也一直受到裝備製造行業的普遍重視。

數控機床伺服系統構成

數控機床伺服系統由驅動裝置和執行機構兩部分構成，數控機床伺服系統能夠實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制，通過數控機床伺服系統對數控裝置指令信息接收、放大、整形處理，能夠將控制器的命令轉換為機床執行部件的位移運動，從而實現對零件的切削加工。

數控機床的伺服驅動裝置要求具有良好的快速反應性能，准確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信號，執行來自數控裝置的指令，提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。

伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩部分，由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。

數控機床系統中伺服系統是將控制器的數字命令轉換為具體加工的重要環節，因此伺服系統不僅結構原理復雜，對工件的加工和處理更有重要作用。

伺服系統的運行穩定性直接影響機床的運行狀態、工件的加工質量，為了在保證數控機床機械加工精度、准確度的前提下提升數控機床的生產效率，對伺服系統的故障預防、診斷和分析一直是數控機床應用中的重點問題。

進給系統常見故障與維修

1.進給伺服系統故障類型

進給伺服系統由於其涉及的元件較多且功能復雜，因而進給伺服系統的故障類型也較為多樣。

通過對數控機床進給伺服系統故障的總結和分析，其故障主要有以下幾種類型。

報警：報警主要是由於進給運動量超過軟體設定的限位或限位開關決定的硬限位時發生的超程報警。另外，當系統進給運動的負載過大時，由於正反運動的過於頻繁和進給傳動鏈潤滑狀態不良也會發生報警。

當伺服系統發生報警時，預示著伺服系統的工作出現問題，工作人員需要及時進行停機檢查，避免數控機床故障處理不及時造成零件質量問題並對數控機床帶來物理性損壞。

竄動、爬行和振動：竄動、爬行和振動是數控機床伺服系統常見的故障，一旦竄動、爬行和振動現象發生，會直接導致機械加工精度和准確度的下降，給零件質量帶來影響。

竄動大多是由於測速裝置故障導致的測速信號不穩定或者速度控制信號不穩定導致的，除此之外接線端子的接觸不良也會導致竄動現象的發生。

爬行發生的主要原因是傳動鏈的潤滑狀態不良，伺服增益過低和外加負載過大等導致。

振動現象的發生大多是由於進給速度太快或進給加速度過大導致的。

位置誤差和漂移：位置誤差是由於伺服軸運動超過位置允許誤差范圍時導致，位置誤差包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。

漂移是指數控機床的指令值為零時，坐標軸仍然繼續移動的現象，位置誤差和漂移不僅會影響工件的加工質量，嚴重時還會發生撞車事故，給數控機床帶來物理損傷。

回參考點故障：機床回參考點故障一般表現為找不到參考點或者找不準參考點兩類，回參考點故障大多是由於參考點減速開關接收信息故障或信號失效導致的。

2.進給伺服系統常見故障的維修處理

進給伺服系統故障，一般可通過參考操作說明排除，如果遇到參考操作說明無法排除的故障則需要具體問題具體分析解決。

當振動故障發生時可以對機械安裝進行檢查和調整，並保證伺服電機速度和位置檢測的准確性，由於數控伺服系統中電子元件較多，因此還需要檢查有無外部干擾影響，並且對驅動單元的參數進行排查，通過檢查確定故障類型;

如果是機械故障則對機械故障予以及時解決，如果是電氣故障則需要具體確認發生問題的位置，通過維修或者元器件更換等手段對伺服系統故障進行維修處理。

如果發生無法回參考點的現象，首先可以檢查回參考點減速開關信號是否准確有效，並根據回參考點減速開關信號的問題採用原理分析法或追蹤法分析等方法判斷位置並及時的維修和處理。

主軸伺服系統故障及處理

1.主軸伺服系統的`故障類型

直流主軸伺服系統的故障主要表現為停轉、速度異常、電機振動和主電路過電流報警等。

交流主軸伺服系統容易發生的故障主要表現為電機過勢、熔絲熔斷等，引發該類故障的主要原因時由於電機超載、接觸不良或者冷卻裝置損壞導致的部分元件阻抗過高或者數控機床的浪涌吸收器發生故障。

2.主軸伺服系統常見故障的維修處理

主軸伺服系統出現故障時首先要確定主軸系統出現故障的類型及位置。當主軸電機不運轉時首先需要確定數控系統是否有信號輸出，再對I/O狀態進行觀察，並確定是否滿足主軸的啟動條件。

如果伺服電機帶有電磁製動，還需要確定是否釋放了電磁製動。如果主軸出現轉速異常，首先要對機械傳動機構進行檢查，確保機床的動作無異常。

如果機械傳動機構無異常則需要對主軸驅動器的電纜連接、主軸驅動器的狀態指示燈等進行檢查，並分析是否主軸驅動器出現問題。

如果以上原因均被排除，則很有可能是控制板出現故障。

當主軸高速轉動振動過大時，多數是由於主軸驅動系統的電氣部分故障導致，針對這種問題我們要根據電氣原理圖對主軸驅動與各處電氣連接進行全面檢查，確定故障部位並予以維修和處理。

結語

綜上所述，數控機床伺服系統作為數控機床系統中最為復雜的系統，對數控機床的平穩運行和機械零件加工精度具有重要影響。

當數控機床伺服系統出現問題時，首先要根據故障現象判斷故障類型，再通過一定的技術手段對故障位置進行排查，當確定故障原因和位置後，針對故障的類型進行合理的維修處理，提升數控機床運行的穩定性，保證數控機床所生產的工件質量，並提高數控機床的生產效率。

③ 工程機械故障診斷有哪些經驗知識

診斷就是通過故障現象，判斷產生故障的原因及部位。診斷可分為主動診斷和被動診斷。主動診斷是指工程機械未發生故障時的診斷，即了解工程機械的過去和現在的技術狀況，並能推測未來變化情況。被動診斷是指對工程機械已經發生故障後的診斷，是確診故障產生的原因和部位。
診斷方法一般可分為兩種：一種是人工直觀診斷，另一種是用設備診斷。這兩種診斷方法都是在不解體或拆下個別小的零件的條件下．來確定工程機械的技術狀況．查明故障的部位及原因。
由於工程機械施工時．其施工現場一般遠離修理廠所，如在施工現場出現故障，往往不具備利用設備診斷的條件，這就需要維修人員憑借豐富的經驗或藉助於簡單工具、儀器，以聽、看、聞、試、摸、測、問等方法來檢查尋找故障。
（1）聽：根據響聲的特徵來判斷故障。辨別故障時應注意到異響與轉速、溫度、載荷以及發出響聲位置的關系，同時也應注意異響與伴隨現象。這樣判斷故障准確率較高。例如，發動機連桿軸承響俗稱小瓦響），它與聽診位置、轉速、負荷有關，伴隨有機油壓力下降，但與溫度變化關系不大，如，發動機活塞敲缸與轉速、負荷、溫度有關。轉速、溫度均低時，響聲清晰，負荷大時，響聲明顯，氣門敲擊聲與溫度、負載無關異響表徵著工程機械技術狀況變化的情況，異響聲越大．機械技術狀況越差。老化的工程機械往往發出的異晌多而嘈雜．一時不易辨出故障。這就需要我們平時多聽，以訓練聽覺，不斷地熟悉工程機械各機件運動規律、零件材料、所在環境，只有這樣才能較准確地判斷出故障。
（2）看：直接觀察工程機械的異常現象。例如。漏油、漏水、發動機排氣的煙色，以及機件松脫或斷裂等，均可通過察看來判別故障。
（3）聞：通過用鼻子闖氣味判斷故障。例如，電線燒壞時會發出一種焦糊臭味．從而根據聞到不同的異常氣味判別故障。
（4）試：試就是試驗，有兩個含義：一是通過試驗使故障再現，以便判別故障，二是通過置換懷疑有故障的零部件（將懷疑有故障的零部件並主要介紹了工程機械故障的人工直觀拆下換上同型號好的零部件），再進行試驗，檢查故障是否消除。若故障消除說明被置換的零部件有故障。應該注意的是，有些部位出現嚴重的異響時，不應再做故障再現試驗（例如，發動機曲軸部分有嚴重異響時，不應再做故障再現試驗），以免發生更大的機械事故。
（5）摸：用手觸摸懷疑有故障或與故障相關的部位，以便找出故障所在。例如，用手觸摸制動鼓，查看溫度是否過高，如果溫度過高，燙手難忍．便證明車輪制動器有制動拖滯故障，又如，通過用手摸液壓油管的振動在結合聽液壓系統的噪音便可判斷系統內有氣等。
（6）測：是用簡單儀器測量，根據測得結果來判別故障。例如，用萬用表測量電路中的電阻、電壓值等，以此來判斷電路或電氣元件的故障。又如．用氣缸表測量氣缸壓力來判斷氣缸的故障。
（7）問：通過訪問駕駛員來了解工程機械使用條件和時間，以及故障發生時的現象和病史等，以便判斷故障或為判斷故障提供參考資料。例如，發動機機油壓力過低，判斷此類故障時應先了解出現機油壓力過低是漸變還足突變，同時還應了解發動機的使用時間、維護情況以及機油壓力隨溫度變化情況等。如果維護正常，但發動機使用過久，並伴隨有異響，說明是曲柄連桿機構磨損過甚，各部配合間隙過大而使機油的泄漏量增大，引起機油壓力過低如果平時維護不善，說明機油濾清器堵塞的可能性很大如果機油壓力突然降低，說明發動機潤滑系統油路出現了大量的漏油現象。