西门子802C数控机床伺服系统故障诊断与分析
西门子802C数控机床伺服系统故障诊断与分析[20200123183032]
【摘要】
现如今机械加工在现实生产业中起着极大的作用。由于一些用户对数控机床的故障还不能及时作出正确判断和排除，目前国内各行业中的数控开动率平均达到20%——30%。因此数控机床故障诊断与分析的技术和方法有着重要的意义。
本课题主要对西门子802C数控铣床伺服系统故障诊断与分析，完成课题的设计可以增加一定的实践经验，学会独立分析问题，解决问题，学会编写毕业设计论文及查找参考资料、文献的方法，并通过该课题的完成能对一些产品的由来有所了解，从而丰富自己的知识。并为以后为自己的拼搏增加一个有利的条件。我在其中能够了解到不管做什么事都要细心紧密，才能够把每一件事做的更完美。
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关键字:】数控机床；故障诊断；案例分析；西门子802C
引言 1
一、数控系统简介 2
（一）数控的基本概念 2
（二）数控系统框图 2
（三）数控系统基本分类 2
二、西门子802C数控系统机床简介 3
（一）西门子802C数控系统介绍 3
（二）西门子802C数控系统机床优点 3
（三）西门子 802C base line系统组成 3
（四）西门子系统产品结构 3
（五）西门子802C数控系统面板 4
三、数控机床伺服系统 5
（一）伺服系统的基本概念 5
（二）数控机床伺服系统的组成 5
四、西门子802C数控伺服系统故障方法介绍 8
（一）故障的基本概念 8
（二）伺服系统 8
（三）数控系统的故障诊断方法 8
（四）报警诊断 9
五、西门子802C伺服进给系统常见故障的诊断与分析 9
（一）数控伺服系统故障出现后的表现形式 10
（二）机床进给伺服系统的故障与分析 10
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
两年的大学生活就要结束了，回顾在这两年里我们所学过的课程，除了大部分的基础课程以外，我们还系统的学习了机械制造工艺与装备、机械技术基础、机械制图等等专业针对性很强的专业技术基础课。这次的毕业设计，也就是对我们之前所学课程的一次深入的综合性的总复习，同时也是一次理论联系实际的训练过程。通过对数控机床故障诊断与分析的技术，在复习以前学习成果的同时，也对我们独立设计的能力进行了一次很好的锻炼。
完成课题的设计可以增加一定的实践经验，学会独立分析问题，解决问题，学会编写毕业设计论文及查找参考资料、文献的方法，并通过该课题的完成能对一些产品的由来有所了解，从而丰富自己的知识。并为以后为自己的拼搏增加一个有利的条件。我在其中能够了解到不管做什么事都要细心紧密，才能够把每一件事做的更完美。
一、数控系统简介
（一）数控的基本概念
数控是数字控系统概念制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据计算机存储器中存储的控制程序 ，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机 系统。
（二）数控系统框图
图1-1数控系统框图
（三）数控系统基本分类
1、运动轨迹分类
1)点位控制数控系统控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的精确坐标位置，而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制，且移动过程中不作任何加工。这一类系统的设备有数控钻床、数控坐标镗床和数控冲床等。
2）直线控制数控系统，不仅要控制点与点的精确位置，还要控制两点之间的工具移动轨迹是一条直线，且在移动中工具能以给定的进给速度进行加工，其辅助功能要求也比点位控制数控系统多，如它可能被要求具有主轴转数控制、进给速度控制和刀具自动交换等功能。此类控制方式的设备主要有简易数控车床、数控镗铣床等。
3）轮廓控制数控系统，这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制，即不仅控制每个坐标的行程位置，同时还控制每个坐标的运动速度。各坐标的运动按规定的比例关系相互配合，精确地协调起来连续进行加工，以形成所需要的直线、斜线或曲线、曲面。采用此类控制方式的设备有数控车床、铣床、加工中心 、电加工机床和特种加工机床 等。
2、伺服系统分类
1）开环控制数控系统，这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件。
2）半闭环控制数控系统，位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台 的实际运行位置（直线位移），并将其与CNC装置计算出的指令位置（或位移）相比较，用差值进行控制。
3）全闭环控制数控系统，位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置，并将其与CNC装置计算出的指令位置相比较，用差值进行控制。
二、西门子802C数控系统机床简介
（一）西门子802C数控系统介绍
西门子 802C base line 是在西门子802C基础上新开发的一种经济型系统。它可以控制2个或者3个步进电机轴和一个伺服主轴或变频器，连接步进驱动 STEPDRIVE C。步进电机信号为脉冲信号、方向信号和使用信号。电机每转发出1000个脉冲。
（二）西门子802C数控系统机床优点
结构紧凑，高度集成于一体的数控单元，操作面板，机床操作面板和输入输出单元机床调试配置数据少，系统与机床匹配更快速、更容易简单而友好的编程界面，提高了生产率，优化机床使SINUMERIK 802C base line集成了所有的 CNC. PLC .HMI. I /O 与一身可以独立于其他部件进行安装。节省空间设计，是它可以安装到最方面用户的位置。
（三）西门子 802C base line系统组成
1、CNC控制器：集成式、紧凑式CNC控制器、全功能操作键盘、机床操作 界面、配置液晶显示器；
2、电缆：连接CNC控制器到步进驱动电器的电缆是速度给定值电缆和位置反馈值电缆，编码器电缆和电机动力电缆连接驱动器。
3、驱动器和电机：伺服进给驱动SIMODRVIE 611U 或者SIMODRVIE base line带1FK7系伺服电机。
（四）西门子系统产品结构
2004年，西门子公司在《财富》世界“500强”企业中名列第21位，年度营业总收入为805.01亿美元。以下是该公司的数控系统产品结构图，如图2-1
图2-1西门子公司数控系统产品结构
（五）西门子802C数控系统面板
图2-2西门子802C数控系统面板
1) 加工显示键：按此键后，屏幕立即回到加工显示画面，在此可以见到当前各轴的加工状态；
【摘要】
现如今机械加工在现实生产业中起着极大的作用。由于一些用户对数控机床的故障还不能及时作出正确判断和排除，目前国内各行业中的数控开动率平均达到20%——30%。因此数控机床故障诊断与分析的技术和方法有着重要的意义。
本课题主要对西门子802C数控铣床伺服系统故障诊断与分析，完成课题的设计可以增加一定的实践经验，学会独立分析问题，解决问题，学会编写毕业设计论文及查找参考资料、文献的方法，并通过该课题的完成能对一些产品的由来有所了解，从而丰富自己的知识。并为以后为自己的拼搏增加一个有利的条件。我在其中能够了解到不管做什么事都要细心紧密，才能够把每一件事做的更完美。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控机床；故障诊断；案例分析；西门子802C
引言 1
一、数控系统简介 2
（一）数控的基本概念 2
（二）数控系统框图 2
（三）数控系统基本分类 2
二、西门子802C数控系统机床简介 3
（一）西门子802C数控系统介绍 3
（二）西门子802C数控系统机床优点 3
（三）西门子 802C base line系统组成 3
（四）西门子系统产品结构 3
（五）西门子802C数控系统面板 4
三、数控机床伺服系统 5
（一）伺服系统的基本概念 5
（二）数控机床伺服系统的组成 5
四、西门子802C数控伺服系统故障方法介绍 8
（一）故障的基本概念 8
（二）伺服系统 8
（三）数控系统的故障诊断方法 8
（四）报警诊断 9
五、西门子802C伺服进给系统常见故障的诊断与分析 9
（一）数控伺服系统故障出现后的表现形式 10
（二）机床进给伺服系统的故障与分析 10
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
两年的大学生活就要结束了，回顾在这两年里我们所学过的课程，除了大部分的基础课程以外，我们还系统的学习了机械制造工艺与装备、机械技术基础、机械制图等等专业针对性很强的专业技术基础课。这次的毕业设计，也就是对我们之前所学课程的一次深入的综合性的总复习，同时也是一次理论联系实际的训练过程。通过对数控机床故障诊断与分析的技术，在复习以前学习成果的同时，也对我们独立设计的能力进行了一次很好的锻炼。
完成课题的设计可以增加一定的实践经验，学会独立分析问题，解决问题，学会编写毕业设计论文及查找参考资料、文献的方法，并通过该课题的完成能对一些产品的由来有所了解，从而丰富自己的知识。并为以后为自己的拼搏增加一个有利的条件。我在其中能够了解到不管做什么事都要细心紧密，才能够把每一件事做的更完美。
一、数控系统简介
（一）数控的基本概念
数控是数字控系统概念制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据计算机
（二）数控系统框图
图1-1数控系统框图
（三）数控系统基本分类
1、运动轨迹分类
1)点位控制数控系统控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的精确坐标位置，而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制，且移动过程中不作任何加工。这一类系统的设备有数控钻床、数控坐标镗床和数控冲床等。
2）直线控制数控系统，不仅要控制点与点的精确位置，还要控制两点之间的工具移动轨迹是一条直线，且在移动中工具能以给定的进给速度进行加工，其辅助功能要求也比点位控制数控系统多，如它可能被要求具有主轴转数控制、进给速度控制和刀具自动交换等功能。此类控制方式的设备主要有简易数控车床、数控镗铣床等。
3）轮廓控制数控系统，这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制，即不仅控制每个坐标的行程位置，同时还控制每个坐标的运动速度
2、伺服系统分类
1）开环控制数控系统，这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件。
2）半闭环控制数控系统，位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠
3）全闭环控制数控系统，位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置，并将其与CNC装置计算出的指令位置相比较，用差值进行控制。
二、西门子802C数控系统机床简介
（一）西门子802C数控系统介绍
西门子 802C base line 是在西门子802C基础上新开发的一种经济型系统。它可以控制2个或者3个步进电机轴和一个伺服主轴或变频器，连接步进驱动 STEPDRIVE C。步进电机信号为脉冲信号、方向信号和使用信号。电机每转发出1000个脉冲。
（二）西门子802C数控系统机床优点
结构紧凑，高度集成于一体的数控单元，操作面板，机床操作面板和输入输出单元机床调试配置数据少，系统与机床匹配更快速、更容易简单而友好的编程界面，提高了生产率，优化机床使SINUMERIK 802C base line集成了所有的 CNC. PLC .HMI. I /O 与一身可以独立于其他部件进行安装。节省空间设计，是它可以安装到最方面用户的位置。
（三）西门子 802C base line系统组成
1、CNC控制器：集成式、紧凑式CNC控制器、全功能操作键盘、机床操作 界面、配置液晶显示器；
2、电缆：连接CNC控制器到步进驱动电器的电缆是速度给定值电缆和位置反馈值电缆，编码器电缆和电机动力电缆连接驱动器。
3、驱动器和电机：伺服进给驱动SIMODRVIE 611U 或者SIMODRVIE base line带1FK7系伺服电机。
（四）西门子系统产品结构
2004年，西门子公司在《财富》世界“500强”企业中名列第21位，年度营业总收入为805.01亿美元。以下是该公司的数控系统产品结构图，如图2-1
图2-1西门子公司数控系统产品结构
（五）西门子802C数控系统面板
图2-2西门子802C数控系统面板
1) 加工显示键：按此键后，屏幕立即回到加工显示画面，在此可以见到当前各轴的加工状态；
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