日期： 2016年3月15日 【摘要】本文内容是该机型在机械组装部分的工艺分析。通过工艺分析让我们更深刻的认识卧式加工中心。本文介绍了数控机床的基本知识，包括数控机床的定义、数控机床的组成、数控机床的分类，对数控机床常出现故障的诊断应以数控机床的基本知识为基础展开学习。主要介绍了华中HSV-16系列伺服驱动系统的驱动装置、相关交流数字伺服驱动单元的接口等相关的基础信息，对HSV-16系列伺服驱动系统有了比较详细的了解，有了系统性的认识，为后面故障诊断与排除打下良好的基础。同时结合HSV-16系列伺服驱动系统常出现的故障现象进行了分析，并给出了相关的解决方案。具体故障如下所示：在接通控制电源时常见的故障、在接通主电路电源时常见的故障、在正常运行时常见的故障、在伺服电机起动或减速时时常见的故障、编码出错引起的故障、各类开关或继电器作动时引起的故、运动飞车引起的故障、伺服电机不转时的故障等。
目录
引言 1
一、数控机床的相关理论 2
（一）数控机床的定义 2
（二）数控机床的组成及分类 2
二、华中HSV16系列进给伺服系统的简介 4
（一）HSV16交流数字伺服驱动装置的简介 4
（二）华中HSV162交流数字伺服驱动装置的简介 6
（三）华中HSV162交流数字伺服驱动装置的简介 6
三、华中HSV16系列进给伺服系统接口的介绍 6
（一）华中HSV16交流数字伺服驱动单元的接口 6
（二）华中HSV160交流数字伺服驱动单元的接口 9
（三）华中HSV162交流数字伺服驱动单元的接口 11
四、华中HSV16系列进给伺服系统的故障分析与排除 14
（一）在接通控制电源时常见故障的分析与排除 14
（二）在接通主电路电源时常见故障的分析与排除 14
（三）在正常运行时常见故障的分析与排除 15
（四）在伺服电机起动或减速时时常见故障的分析与排除 15
（五）编码出错引起的故障的分析与排除 15

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（六）各类开关或继电器作动时引起的故障的分析与排除 16
（七）运动飞车引起的故障的分析与排除 16
（八）伺服电机不转时的故障的分析与排除 16
五、华中HSV16系列进给伺服系统的故障报警信息 16
（一）报警信息的处理 16
（二）系统内部报警信息清单 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
该课题是在顶岗实习期间由校内老师和企业师傅的指导下完成的。本文首先对数控机床的定义及组成分类等基础知识做了细致的介绍，接下来简要介绍了华中HSV16系列进给伺服系统，紧接着介绍了华中HSV16、华中HSV160及华中HSV162交流数字伺服驱动单元的接口，最后一部分举例介绍了华中HSV16系列进给伺服系统常见的故障，并给出可能导致故障的原因分析，提出了相应的解决方案和措施。
一、数控机床的相关理论
（一）数控机床的定义
数字控制机床指的是用数字代码形式的信息(程序指令)，来控制刀具按给定的工作程序以及运动速度和轨迹进行自动加工的一种机床，简称数控机床。
数控机床具有较广泛的适用性，当加工对象改变的时候只需要改变输入的程序指令；加工性能较一般自动机床高，能够精确加工复杂型面，因此，数控机床适合于加工中小批量、改型比较频繁、精度要求较高、形状又较复杂的工件，且加工效率也比较高。
随着数控技术水平的发展，采用数控系统的机床种类日益增多，有车床、镗床、铣床、磨床、钻床、齿轮加工机床和电火花加工机床等等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。
（二）数控机床的组成及分类
1.数控机床的组成


图11数控机床的组成示意图
由上图11数控机床的组成示意图可知，数控机床的组成部分主要有：计算机数字控装置（CNC）、伺服单元和进给单元、驱动装置、测量装置、控制和操作面板、控制介质和程序的输入/输出设备、可编程控制器（PLC）、机床输入/输出(I/O)电路和装置、机床本体等。
（1）数控装置
数控装置作为计算机数控系统的核心部分，其主要功能是依据输入的加工或者是操作指令进行相应的处理，并将控制命令传达给相应的执行单元，如：驱动装置、伺服单元或者PLC等，以实现相关的零件加工和操作要求的工作内容。
（2）测量装置、伺服单元和驱动单元
其中伺服单元和驱动单元主要由主轴电机、主轴伺服驱动装置、进给伺服驱动装置以及进给电机组成。测量装置是实现进给速度的闭环控制、进给位置的闭环控制以及主轴控制的必须装置。
（3）操作及控制面板
操作及控制面板是进行人机交互的必要工具。操作人员可以通过这个单元实现对数控机床的编程、调试、操作，或者修改和设定数控机床的参数。
（4）程序输入、输出设备与控制介质
程序的输入输出单元是计算机控制系统与外部的设备进行信息交换的装置，其功能是把记录在控制介质上的相关零件的加工程序输入到CNC系统中。控制介质则是零件加工程序记录的媒介，是操作人员与数控机床建立联系的介质。
（5）可编程控制器（PLC）、机床输入/输出(I/O)电路和装置
可编程控制器通过逻辑运算、二进制、顺序动作等实现对相关I/O口的控制，它包括软件和硬件两部分。数控机床的I/O电路和装置主要是来实现I/O控制的执行部件，包括：电磁阀、继电器等。
2.数控机床的分类
数控机床按伺服系统的控制方式可以分为：开环控制系统的数控机床、半闭环控制系统的数控机床、闭环系统的数控机床。
（1）开环控制系统
开环控制系统的数控机床是指不带位置检测元件的数控机床，其执行元件为：功率步进电机，系统原理如图12数控机床开环控制系统所示。


图12数控机床开环控制系统
当数控机床采用开环控制系统时，整个系统受到步进电机步距精度以及传动机构传动精度的影响，因此，其加工精度受到了严格的控制。但由于开环控制相对比较简单，易于掌握，且成本较低，应用扔较普遍。
（2）半闭环控制系统
位置检测元件被安装在驱动电机的端部以实现间接测量执行元件实际的位置或者位移，就是半闭环控制系统，系统原理如图13 半闭环控制系统所示。


图13 半闭环控制系统
现在的数控机床基本都采用半闭环控制系统，因为它精度较开环系统更高，较闭环系统成本更低。
（3）闭环控制系统
闭环控制系统是一类将检测单元安置在执行元件上的控制系统，可以实现对执行元件实际位置或者位移量的测量，其原理如图14 半闭环控制系统所示。

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