數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及維修-第1章 緒論

第一章緒論sanpeng@139205900382/7/202311.1數(shù)控機(jī)床的基本概念1.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成1.3數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)1.4數(shù)控機(jī)床故障分類(lèi)1.5數(shù)控機(jī)床的最新發(fā)展第一章緒論第1章緒論2/7/202321.1.1數(shù)控機(jī)床的組成

(1)主機(jī)主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的本體，主要由各種機(jī)械部件組成，包括底座、床身、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。(2)數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，一般由一臺(tái)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。(3)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)等。(4)輔助裝置輔助裝置是數(shù)控機(jī)床的一些配套部件，如自動(dòng)排屑部件、自動(dòng)對(duì)刀部件、工作臺(tái)、安全防護(hù)裝置、自動(dòng)檢測(cè)裝置等。

1.1數(shù)控機(jī)床的基本概念2/7/20233一、基本概念什么是數(shù)控機(jī)床機(jī)床本體數(shù)控裝置緒論2/7/20234二、數(shù)控機(jī)床的組成機(jī)械部分2/7/20235二、數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控部分PLC及各種電器（接觸器，繼電器等）弱電帶動(dòng)強(qiáng)電繼電器—接觸器—變頻器、伺服—推動(dòng)主軸絲杠運(yùn)動(dòng)2/7/20236二、數(shù)控機(jī)床的基本工作原理

1.1.2數(shù)控機(jī)床的基本工作原理

數(shù)控機(jī)床是用計(jì)算機(jī)與數(shù)字化指令控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床基本工作原理框圖如圖1.1所示。加工程序可通過(guò)輸入設(shè)備存儲(chǔ)于數(shù)控裝置（CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)）內(nèi)的存儲(chǔ)器上，在需要的時(shí)候也可將存儲(chǔ)器內(nèi)的加工程序通過(guò)輸入設(shè)備把加工程序存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)介質(zhì)上，以長(zhǎng)期保存。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，它采集和控制著機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)量。圖1.1數(shù)控機(jī)床基本工作原理框圖2/7/20237三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)（視頻）⑴自動(dòng)化程度高，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。⑵加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好。⑶加工生產(chǎn)率高。⑷對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好、能加工形狀復(fù)雜的零件。⑸有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。

2/7/20238四、數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)1.1.4數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)

按機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為：點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線(xiàn)控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。按伺服系統(tǒng)的類(lèi)型可分為：開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)

視頻2、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)。按控制坐標(biāo)數(shù)可分為：兩坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床、兩坐標(biāo)半數(shù)控機(jī)床、三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床和多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。

2/7/20239按數(shù)控機(jī)床的加工方式，分為以下幾類(lèi)：⑴金屬切削類(lèi)數(shù)控車(chē)床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床視頻1視頻2視頻3和加工中心等。⑵金屬成形類(lèi)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)

2、彎管機(jī)、沖床、旋壓機(jī)、切管機(jī)等。⑶特種加工類(lèi)數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)（如圖1.2）、電火花加工機(jī)床（如圖1.3）、激光切割機(jī)和快速成型機(jī)等。⑷其他類(lèi)數(shù)控火焰切割機(jī)床、數(shù)控激光熱處理機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。2/7/202310除機(jī)床基礎(chǔ)部件外，還有下列幾部分：⑴主傳動(dòng)系統(tǒng)。⑵進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。⑶實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。⑷實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。

1.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成2/7/202311自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)排削裝置自動(dòng)潤(rùn)滑裝置液壓站回轉(zhuǎn)臺(tái)和交換臺(tái)數(shù)控機(jī)床輔助裝置2/7/202312

⑸刀架或自動(dòng)換刀（ATC）。⑹自動(dòng)拖盤(pán)交換裝置（APC）。⑺特殊功能裝置，如刀具破損監(jiān)控、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝置。⑻為完全自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)及元器件。如圖1.4

為CK6136型數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)如圖1.5為DMC75Vlinear立式加工中心結(jié)構(gòu)如圖1.6為三坐標(biāo)數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)。2/7/2023131.3.1高剛度和高抗振性（提高靜剛度和固有頻率（動(dòng)剛度）、增加阻尼、新材料和鋼板焊接結(jié)構(gòu)）1.3.2采用減少機(jī)床熱變形的措施(圖1.7)（機(jī)床對(duì)稱(chēng)布局結(jié)構(gòu)、傾斜床身和斜滑板、熱平衡措施、控制溫度、強(qiáng)冷、熱位移補(bǔ)償）1.3.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化（圖1.8）1.3.4高傳動(dòng)效率和無(wú)間隙傳動(dòng)裝置1.3.5低摩擦因數(shù)的導(dǎo)軌1.3數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)2/7/202314

1．從故障的起因分類(lèi)：關(guān)聯(lián)性和非關(guān)聯(lián)性故障。2．從故障的時(shí)間分類(lèi)：隨機(jī)故障和有規(guī)則故障3．從故障的發(fā)生狀態(tài)分類(lèi)：突然故障和漸變故障4．按故障的影響程度分類(lèi)：完全失效和部分失效故障5．按故障的嚴(yán)重程度分類(lèi)：危險(xiǎn)性故障和安全性故障6．按故障的性質(zhì)分類(lèi)：軟件故障、硬件故障和干擾故障

1.4數(shù)控機(jī)床故障分類(lèi)2/7/2023151．高速度、高精度化（直線(xiàn)電機(jī)

視頻1視頻2、高速電主軸、液體靜壓軸承

動(dòng)壓軸承、陶瓷滾動(dòng)軸承）2．多功能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫(kù)容量可達(dá)100把以上)的各類(lèi)加工中心3．引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)4．?dāng)?shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片以提高可靠性5．CAD／CAM圖形交互式自動(dòng)編程6．工序集約化如圖1.9，圖1.10所示。1.5數(shù)控機(jī)床的最新發(fā)展2/7/2023162/7/202317圖1.1數(shù)控機(jī)床基本工作原理框圖2/7/202318圖1.2數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床圖1.3電火花加工機(jī)床2/7/202319圖1.4CK6136型數(shù)控車(chē)床1-主軸2-床鞍3-刀架4-防護(hù)罩5-機(jī)床控制操作面板6-數(shù)控系統(tǒng)7-尾座8-床身2/7/202320圖1.5DMC75Vlinear立式加工中心1-擺動(dòng)主軸2-床身3-刀庫(kù)4-滑座5-數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)6-機(jī)床操作面板7-數(shù)控系統(tǒng)界面8-防護(hù)門(mén)9-強(qiáng)電控制柜567843219

2/7/202321圖1.6三坐標(biāo)數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)示意圖2/7/202322圖1.7熱變形自動(dòng)補(bǔ)償裝置a)軸向補(bǔ)償b）立柱熱平衡補(bǔ)償