数控机床故障诊断与维护实训报告

专    业  机 电 一 体 化  

班    级  ##

学    号_ ##

姓    名  ##

指导教师 ##

起止日期  20##.9-20##.12 

数控机床故障诊断和维修实训内容：

这是我们在校期间最后的一期数控机床故障诊断和维修实训课，实训时间长达18周，不仅是我们学习新的技术和技能，还是对过去所学知识的一次次检验。本期实训安排如下：

    时间：1—18周           实训地点：A01106实训室

一、数控机床使用前的知识准备（华中数控）

1、了解数控机床的主要组成：数控机床由机床本体机械系统与电控系统组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动执行部件（如工作台、拖板及其传动部件）以及床身立柱等支撑部件。此外还有冷却、润滑、转位、夹紧等辅助装置，液压与气压传动装置。电控系统包括：数控装置系统（CNC装置系统）、位置检测与伺服驱动系统、强电控制与辅助控制装置系统。

2、了解数控机床的故障类型与主要故障：

故障诊断的三个环节：故障类型判断、故障隔离与故障定位。故障类型判断是最重要的一个环节。

数控机床的故障类型：机械故障和电气故障。电气故障又包括：强电故障和弱电故障，弱电故障又分为：硬件故障和软件故障。

数控机床的主要故障：

普通机床的主要故障是机械传动副的故障，而数控机床的主要故障则为电气故障。

3、数控机床的故障诊断与维修应遵守的原则：

主要有：先静后动、先外后内、先软后硬、先公后专、先一般后特殊、先机后电、先简后繁（先易后难）、先查输入后查负载等。

 4、数控机床的使用条件：

数控机床必须工作在一定的条件下，也就是说，必须满足一定的使用要求。使用要求一般可以分成电源要求与工作地环境要求等两个方面。电源要求：电压相对稳定，在允许波动范围内；频率稳定与波形畸变小；电源相序，应按要求正规排序；电源线与保险丝应满足总供电容量与机床匹配；完好的电源电缆线与接头，良好的插座，可靠的接地保护等。工作地环境要求：包括温度、湿度要求与位置环境要求。温度与湿度要求：环境温度小于35度，相对湿度小于80%（不结露）。位置环境要求：具有防振沟或远离振源、远离高频电感设备；无直接日照与热辐射；洁净的空气——无导电粉尘、盐雾、油雾；无腐蚀性气体；无易爆气体；无尘埃，周围有足够的活动空间，坚实牢固的基础。

5、对数控维修人员的要求：

（1）强烈的责任心、良好的职业道德、严谨的科学工作作风与良好的工作习惯。

（2）安全意思强

（3）知识面广、具有分析与解决问题的能力。

6、维修中应该特别关注的器件：

器件：易污染、易击穿、易老化与有寿命问题的、易氧化与腐蚀的、易磨损、易疲劳失效、易松动移位的元件、易造成卡死的元器件、易升温的、易泄漏的等等。

二、具体的实训过程及内容

1、熟悉和练习操作面板：

首先，我们实训运用的是华中数控机床，练习的面板也是华中系统的。熟悉和练习操作面板是接触和了解数控机床的门户，从它的表面能直观的看到数控机床的内部功能，也是我们程序输入的接口，及程序校正的可视窗口。操作面板看示简单，其实它是熟悉数控机床的关键，当你熟悉和掌握如何正确快捷的使用该操作面板，你就已经掌握了数控机床的基本操作。也就是说，你就拥有了一门了生存技术。通过两周操作面板的熟悉和练习，起初我犯了很多的错误，连机床的基本操作都不会，看着他们每一个都熟练地操作面板，让机床的各个传动部件在他们的操作下正常的工作着，我心里很是着急。在同学和老师的帮助我克服了困难，最后我学会了机床的界面的操作。现在可以自信的说，数控机床已没有那么害怕了。（操作面板如下图所示）

2、数控机床的传动部件拆装：

操作面板的熟悉过后，我们进行的是传动部件的拆装，主要有十字工作台、四方刀架、主轴电机等；这是对理论知识的一次实践，让我们亲自动手去对工件的拆装，使我们更加深刻的明白数控机床的结构。当我们在拆装十字工作台的时候，由于我们没有按照维修要求来，导致工作台面无法取下，取下后又不能正确的安装，在我们查阅和咨询老师后，才将构件还原。其次数控机床上面有很多相同大小不一的螺母，所以我们必须清楚拆下来的螺母该装在何处，这不仅是对实训要求的负责，更是对自己的负责，让我们以后出社会要具有强烈的责任心和安全感。其次我们还对电气控制装置进行了拆装，采用的是分组形势，一组拆另一组装；不仅锻炼了我们的判断能力和解决问题的能力，更让我们学会了团结互助，对于将来我们走向社会，能更好的适应当前局势。（十字工作台和四方刀架如下图所示）

 十字工作台                  四方刀架

三、实训的总结及感受： 

转眼间18次的维修实训就这样顺利的画上了句号，我们迎来了新的开始。通过本次实训我们学到了很多课堂上学不到的东西，也让我们将理论与实际进行了完美结合。在动手中我发现自己是那么的不足，原以为学得还可以的我，一但遇到具体事件时却不能将问题解决。在实训中我学会了数控机床的基本操作，并能正确的编辑程序及程序的校验。通过对构件的拆装我进一步理解了数控机床的工作原理，及运动轨迹。与此同时，我学会了如何查询机床手册、机床相关资料，更重要的是我懂得如何团结所能团结的力量，如何求助身边的每一个人及如何关心和帮我身边需要帮助的每一个人。总之，通过这次实训对于我今后出社会，从事数控机床这个行业的时候打下了坚实的基础，有信心能更好融入这个行业。我深深地明白了如下几点：

1、维修中应该详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，及采取的措施、方法、各种资料、电路图等，以便下次使用时查阅。

2、从排故过程中发现自己欠缺的知识，制定学习计划，力争尽快补课这样能提高我们的理论水平和维修能力。

3、每次维修完成后，应该写维修总结，找出维修中易出现的故障问题，无论是机械部分还是电气部分，以便以后遇到类似的故障，能更好更快解决问题；甚至改进操作规程，提高机床寿命和利用率，从而提高我们的维修能力和技术水平。

第二篇：数控机床实训报告

广东轻工职业技术学院

数控机床编程与操作

系别：机电工程系

班别：模具091

姓名：##       学号：06

指导老师：康俊远、蔡菊

评定成绩：

实训地点：校办厂

实训时间:20##年8月29日至9月16日

前言

开学一到三周就到校办工厂进行数控车床、数控铣床、加工中心、线切割机床、电火花机床的操作实训。

之前只是学数控编程和MaserCAM编程理论知识，没有真正的用到数控机床加工零件，要说加工只是在电脑里模拟加工，还有只有一次去看老师操作。经过这次的实训我才知道其实理论和实际有很大的差距。我们学的理论知识是很简单的，听实训老师说了这样一句话，其实要学操作数控机床很简单，就这么几个开关、几个键还有几个编程代码。不管谁拿几天给你，你都能操作数控机床了，但为什么那些工厂要花几万一个月去请那些高级师傅，既然学几天就会，他为什么不请那些才要一两千一个月的打工仔去开机床呢？在这周的实训中我终于知道了老师提出的这个问题，问题的关键就是那些高级师傅通过不断实践总结出了最好的加工方法，他们能够设置最合适的加工参数，使加工达到最好的效果，这是他们通过多年的实践总结出来的，这就是他们的宝贵财富，这是他们的经验，是要自己通过实践去总结的，这些有些是只可意会不可言传。如果我们要想达到他们的高度，就要花费很多的时间去操作数控机床。这样我们就能慢慢积累经验了。我们做多了就会进步了。

目录

校办厂简介. 3

任务书. 4

数控车床. 6

数控铣床. 9

加工中心. 12

数控线切割. 13

电火花. 15

心得体会. 15

校办厂简介

校办工厂生产实训基地是集教学、科研、生产、培训四位一体的综合性生产教学实训基地。它既是学院机电类、轻化类专业人才培养主要的实践教学基地，也是学院相关专业教师开展科研项目和对外生产加工的主要场所。

校办工厂生产实训基地建筑面积4100平方米，配备数控加工中心、数控铣床、数控车床、电火花、线切割、塑料注塑机、塑料挤出成型机、自动塑料吹瓶机、吹膜机、混料机等155台设备，教学生产仪器设备总值1100万元。

校办工厂有60多年的历史，其生产实训基地在建设和教学实践过程中，坚持以“能力为本”、“工学结合”的实践教学理念为指导，注意培养学生的基本技能、专业技能。重视对学生进行基本专业技能培训后，让学生在“真项目”、“真设备”、“真要求”的企业环境下，培养学生的专业动手能力。

生产实训基地的主要功能有：机电类、轻化类专业学生专业生产设备认识性实习，职业素质训导、创新训练和职业技能培训，企业职工、职教师资、社会人员职业培训与鉴定、学院教师科研开发、对外加工和技术服务等。

任务书

目的：

1、      进一步熟悉数控机床（车、铣、加工中心）操作，并能进行实际加工。

2、      初步掌握MasterCAM数控编程及后处理。

3、      掌握在机床上调试程序及实际加工的方法。

4、      实际运用数控加工工艺及刀具的知识 。

5、      熟练运用公差及零件的测量方法。

要求：

1、      严格遵守机床操作规划。

2、      注意人身和机床安全。

3、      遵守指导老师安排，按照规定的进度学习机床操作。

4、      未经指导老师检查，不得私自自动执行程序。

5、      编制好的程序，必须经过指导老师的检查确认才能在机床上运行。

6、      严格遵守纪律，不迟到早退。

7、      保持实训设备周围的卫生，下班前清扫所使用设备。

8、      出现故障立即报告指导教师。

实训内容：

1、      数控机床操作：进一步熟悉数控机床（数控铣、加工中心、数控车）的操作方法，掌握工件定位的方法，掌握工件坐标原点的设定方法，熟悉数控加工的操作步骤，了解电火花机床的操作及电参数的设置。了解各种机床的加工特点和加工能力。

2、      数控铣床加工：用手工及MasterCAM编程数控程序，上机床调试，并实际加工。

3、      数控车床加工：刀具刃磨；手工编制数控程序，上机实际加工。

注意事项：

1、      在实训中注意安全，爱护机床设备，出现问题及时向指导老师汇报。

2、      因为机床比较贵重，严格禁止未经允许的操作。

3、      提倡独立思考，在编程中遇到问题首先独立考虑，把握不准时找老师指导。

4、      在编程中注意运用机制工艺及刀具的知识，不明白的要及时查阅相关的书籍。

5、      程序上机床运行之前一定让指导老师检查认可。

第一天去了才知道这里真的

数控车床

在大一金工实习的时候就已经接触过车床，但那都是普通的车床，而我们现在要操作的是数控车床。虽然上学期上课的时候我们已经去实训室看老师操作了数控车床，但在这实训以开始老师还是认真地给我们讲了数控车床的控制面板和操作。

对刀是我们要学的第一步，树控车床有两个轴X轴和Z轴，只要对好这两个轴对刀就完成了，一般先切端面然后归零，在试切直径方向，停机把测量的尺寸数据输入机床，这是在每个工件加工以前都要做的工作，连续加工的话其实X轴是可以不用对刀，但Z轴还是要对刀的。而在大批大量生产中，我们使用专用夹具，有了专用夹具，对刀只需第一次对就可以了。这样提高了效率，不让我们把宝贵的时间浪费在无聊的对刀上。但对刀还是要学的因为计算大批大量生产也要对刀，对刀是基础，如果你说你懂得数控车床而不会对刀那会叫人笑掉大牙。

   我们在实训加工中使用的加工材料是铝，铝是有色软金属，我们在切削的时候要用什么切削参数才是最合适的、才能使加工表面粗糙度达到最光滑，我们通过主轴转速、进给速度、进刀量来调整加工。当改变其中的一个切出来的工件的表面粗糙度就不一样，对于不同的金属其的切削参数是不同的，这就是我们要通过实习了解的东西，了解了这些我们就成了高级了。

                     神一样的操作

被同学成为“神一样的操作”这就是我班同学的操作所导致的工件被撞断，但是车刀竟然没事，我不得不佩服他。一个30的铝棒就这样被碰断了，事后我们分析，原因是此同学是使用手动模式撞断的，他使用手动模式时没有看刀具和工件直接按了X轴快速移动，当他意识到时工件已经这样了。这个事件给我们的教训就是当我们在动操作面板的时候一定要小心、要看着刀具的运动，这样能够减少事故的发生，车床提供的那个急停按钮是我们在事故发生的时候使用的，老师不断的提醒我们要安全第一，尽量不要发生安全事故，不规范操作是我们发生事故的主要原因，所以要规范操作避免事故。下面是一些操作规程：

1、      不允许戴手套操作机床，留长发应戴帽子，以免卷入车床的主轴，不管你是谁，也不管你有多少年的操作经验，这个都必须遵守的。

2、      开动车床前，确认在危险区域和机械工作空间内无人员或障碍物存在。

3、      装卸工件时，注意避免工件与刀具和夹具发生碰撞。

4、      一定要确保工件、刀具装夹稳固以后，才可以进行切削。

5、      操作机床必须一个人操作，当一个人操作完了才另一个人去操作，因为几个人操作是，另一个人也许不知道他按了什么键，很容易出事故。

数控铣床

数控铣床是我们模具加工的重点，因为模具加工很多要用到铣床加工不管是平面加工还是曲面加工,特别是型腔的加工。铣床的加工主要是用MasterCAM编程，手工编程的只有二维加工，三维加工，手动编程是很难做到的。

   数控铣床的对刀有两种方法，一种就是直接用刀具对刀，还有一种就是用分中棒对刀，但分中棒不能对Z轴，但它对中比较准确。

下图是我第一个作品的编程过程。

  

正在进行的二维加工

这是我用MasterCAM编程之后加工正在加工的零件，但在加工这个零件的时候遇到了很多的问题，当我把用MasterCAM编好的程序用U盘拷贝到铣床时，我都认为这是一个完美的程序，因为我在宿舍已经用MasterCAM仿真加工过了，但事实上我这个第一个程序其实是一个垃圾程序，如下图所示就是这个程序的一部分参数设置，

                 MasterCAM编程参数设置

我在MasterCAM仿真模拟时并看不出它有什么问题，但当我把程序输入铣床我才发现原来我的Plunge rate因为没有修改，导致参数过小，仅仅4.476562。可能是我英文水平有限，所以没注意到这一点。当加工进刀速度比蜗牛爬行还慢，我不得不重新编程，经过几次的挫折之后，我编的程序终于可以正常加工了，这里说的正常其实是进给和进刀速度基本没有问题了，但这只能说加工正常，加工出来的工件不一定合格，像上面的工件加工之后我不是很满意，因为表面粗糙度没有达到我的要求，还存在许多毛刺，虽然说尼龙加工很多存在这个问题，但参数设置适合的话加工的表面也是很光滑和极少毛刺的。

我们认真听老师讲解

  

                不同切削参数加工后的工件

不同的切削参数对工件的表面粗糙度和毛刺的影响可以从上图可以看出。一个毛刺很多而一个极少毛刺。

三维加工的工件

经过几天的二维加工的练习我们对数控铣床有了更深得了解，于是就编了一个上图的程序去加工，吸取了之前几个的教训把所有参数设置到我认为最佳的状态，虽然可能那不是加工最佳的，但那是根据自己的经验设置出的，自认为比较合理的。虽然加工了差不多两个小时，没有像在仿真那里那么顺利，但我认为这是我最有意义的两个小时了。

加工中心

   加工中心又叫“自动换刀数控机床”， 能自动更换工具，对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

   加工中心可以四轴加工，听说最先进的加工中心可以六轴加工，而我们学校的这数控加工中心只能当数控铣床使用，因为刀盘好像不行了，加工中心的优势没有体现出来。但它可以直接连电脑进行数控加工我们是看到了的，我们可以直接在我们熟悉的Window操作系统里做，然后加工。加工中心对于模具专业的人是很有用的，我们加工模具的精度要求是很高的，我们通过一次装夹就可以把模具加工好，对于模具的精度要求是起很大作用的。

数控线切割

   电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今，线切割机床已占电火花机床的大半。

   其基本物理原理是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（俗称“快走丝”）、低速单向走丝电火花线切割机（俗称“慢走丝”）和立式自旋转电火花线切割机三类。

线切割切出来的工件

   线切割最好用封闭，否则会变形，因为内应力会导致变形。线切割也可以用CAD绘图然后加工。 格式为DAT。线切割是没有切削力的加工方法。它可以加工深孔。可以加工通孔的直角地方，一般铣削都会有圆角而线切割会加工到铣床加工不了的地方。

电火花

   利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液体介质中的火花放电。 电火花加工主要由机械厂完成。

　　电火花是一种自激放电，其特点如下： 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间后及时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，可使电极局部被腐蚀。由于电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此可以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。热处理过的模具变得极硬，而电火花可以加工好它。电火花属于特种加工范畴，一般我们都是先考虑其它加工方法不行之后再考虑用电火花加工，电火花效率也不高。但它在我们模具加工的地位还是不可动摇的。

心得体会

为期三个星期的数控机床编程操作实训已经结束，在这三个星期内，让我们认识了许多，思考了许多，锻炼了许多，收获了许多。

这次实训让我认识到了动手能力的重要性。我们在课堂上也许能编好一个程序，在模拟的数控机床上对刀自如。到当我们真正的操作实物时，我们在课堂上的理论知识要运用到实践中去，一些人因为怕脏而不去弄，手弄脏了是可以洗干净的，而错过了学习的机会，我们将一生遗憾。三周的时间让我们把模具加工所需要用到的机床都认识了一遍，虽然后面几个让我不是很满意，但总体还是很好的，我做了几个工件，对机床的认识也深刻了许多，特别是数控铣床，老师说过，搞模具的人要懂得加工才能设计出好的模具。也许学校安排我们去数控生产实训就是为了我们能够设计出好的模具，这些是我们模具加工最基本的加工方法，这些方法都掌握不了，不管我们设计的模具怎么好而最终自己设计的模具加工不出来还不是等于零。

三个星期的实训让我从一个只有数控理论知识的学生变成了有着实践经验的操作手，可能三个星期的经验是很微不足道的，但知识是一个不断积累的过程，俗话说不积跬步，无以至千里。不积小流，无以成江海。只要我们不断的学习，经验会有的，一切都会好起来的。

这是一次综合的实训，它把我们大学两年所学的知识都用上了，我们之所以感觉到实训时有点吃力，是因为我们对于那些我们学过的知识大多都淡忘了，这时我们要重新拾起我们曾经学过的知识，因为知识在这里汇集了。

动起手来，认真对待我们所遇到的每一件事，只要每一件小事做好，那么我们做大事是自然而然的事。