8數(shù)控機(jī)床的選用與維護(hù)課件

第8章數(shù)控機(jī)床的選用與維護(hù)1編輯ppt模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.1數(shù)控機(jī)床的選用

8.1.1.根據(jù)典型工件選用數(shù)控機(jī)床

1軸類零件—數(shù)控車床

2孔系加工—數(shù)控鉆鏜床

3模具—立臥主軸轉(zhuǎn)換數(shù)控銑床數(shù)控線切割機(jī)床數(shù)控電火花機(jī)床

4箱體，泵體，閥體，殼體—臥式加工中心

5箱體，蓋板，殼體，凸輪—立式加工中心2編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.1.2數(shù)控機(jī)床規(guī)格的選擇

1.X,Y,Z坐標(biāo)軸的行程范圍決定機(jī)床允許的加工范圍。

根據(jù)工件的外形尺寸選擇機(jī)床的加工范圍。

2.機(jī)床主軸電機(jī)功率反映機(jī)床的切削效率和切削時(shí)機(jī)床的剛性。

根據(jù)工件毛坯加工余量，所需切削力和加工精度選擇機(jī)床的功率和剛度。

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.1.3數(shù)控機(jī)床精度的選擇

加工中心精度主要項(xiàng)目

精度項(xiàng)目普通型精密型

單軸定位精度±0.01/300或全長(zhǎng)±0.005/全長(zhǎng)

重復(fù)定位精度±0.006±0.003

銑園加工精度0.003～0.050.002

根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位加工精度要求選擇具有相應(yīng)加工精度的數(shù)控機(jī)床。

普通型加工中心可批量加工8級(jí)精度工件，

精密型加工中心可批量加工6～7級(jí)精度工件。4編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.1.4數(shù)控系統(tǒng)的選擇

1.根據(jù)數(shù)控機(jī)床類型選擇相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)。

數(shù)控系統(tǒng)有適用于車，銑，鏜，磨，沖壓等不同類別，應(yīng)根據(jù)不同的數(shù)控機(jī)床類型選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)。

2.根據(jù)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇數(shù)控系統(tǒng)

不同的數(shù)控系統(tǒng)其性能指標(biāo)差別很大，應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇與其相適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)。

3.根據(jù)數(shù)控機(jī)床的性能選擇數(shù)控系統(tǒng)功能

數(shù)控系統(tǒng)有基本功能，還有可以選擇的可選功能。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的性能選擇的數(shù)控系統(tǒng)除了有基本功能，還應(yīng)選擇必要的可選功能。

4.在能滿足功能的條件下，優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。5編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.1.5自動(dòng)換刀裝置的選擇及刀柄的配置。

1.自動(dòng)換刀裝置（ATC）的選擇

ATC的投資占整機(jī)投資的30%～50%，與ATC有關(guān)的加工中心故障率達(dá)50%以上。故在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠地ATC。

ATC刀庫的容量不宜過大，一般立式加工中心選用20把左右刀，臥式加工中心選用40把左右刀。

ATC工作質(zhì)量:換刀時(shí)間和故障率。

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

2.刀柄的配置

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加工中心使用的專用工具系統(tǒng)為TSC工具系統(tǒng)。

根據(jù)數(shù)控機(jī)床主軸的規(guī)格，換刀機(jī)械手夾持尺寸和主軸拉緊刀柄的拉釘尺寸選擇刀柄規(guī)格。常用的ISO刀柄規(guī)格有40號(hào)，45號(hào)，50號(hào)。

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件3.數(shù)控車床刀具系統(tǒng)8編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件4.數(shù)控銑床刀具系統(tǒng)9編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件5.加工中心刀具系統(tǒng)10編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.1.6數(shù)控機(jī)床可選功能及附件的選擇

選擇基本原則：全面配置，長(zhǎng)遠(yuǎn)綜合考慮。

基本功能和必要的附件應(yīng)盡量配置齊全，保證機(jī)床運(yùn)到工廠后可以立即投入生產(chǎn)。

8.1.7購置數(shù)控機(jī)床時(shí)應(yīng)注意的其他問題

1.要訂購一定數(shù)量的備件

2.要求機(jī)床供應(yīng)廠方提供盡可能多的技術(shù)資料和充分的操作維修培訓(xùn)。

3.應(yīng)將復(fù)雜零件的加工作為加工試件驗(yàn)收項(xiàng)目對(duì)機(jī)床進(jìn)行驗(yàn)收。

4.配置必要的附件和刀具。

5.優(yōu)先選擇國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床。11編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.2數(shù)控機(jī)床的安裝

8.2.1數(shù)控機(jī)床初就位

8.2.2數(shù)控機(jī)床部件的連接

8.2.3數(shù)控系統(tǒng)的連接與調(diào)整

1.數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查

2.外部電纜的連接

3.數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接

4.數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定確認(rèn)

1）控制部分印刷線路設(shè)定的確認(rèn)

2）速度控制單元印刷線路設(shè)定的確認(rèn)

3）主軸控制單元印刷線路設(shè)定的確認(rèn)

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件5.輸入電源電壓，頻率及相序的確認(rèn)

1）檢查變壓器容量是否滿足控制單元和伺服系統(tǒng)的電能消耗

2）檢查電源電壓波動(dòng)范圍是否在數(shù)控系統(tǒng)允許的范圍之內(nèi)。

3）檢查電源相序是否正確。

6.直流電源電壓輸出端對(duì)地短路的確認(rèn)

7.數(shù)控系統(tǒng)接通電源后輸出電壓的確認(rèn)

8.數(shù)控系統(tǒng)各種參數(shù)設(shè)定的確認(rèn)

9.數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床接口的確認(rèn)13編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.3數(shù)控機(jī)床的調(diào)試

8.3.1通電試車

通電后檢查安全裝置是否起作用，有無異常噪聲，液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否正常，機(jī)床主要運(yùn)動(dòng)部件工作是否正常，急停按鈕是否正常，手動(dòng)操作，MDI和CRT顯示是否正常，限位開關(guān)是否正確。

8.3.2數(shù)控機(jī)床精度和功能的調(diào)試

利用檢測(cè)工具如水平儀，標(biāo)準(zhǔn)方尺，平尺，平行光管等調(diào)整機(jī)床的水平和運(yùn)動(dòng)精度，調(diào)整各種運(yùn)行方式（手動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)，自動(dòng)和MDI）正確運(yùn)行。

8.3.3試運(yùn)行

每天工作8小時(shí)連續(xù)運(yùn)行2到3天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行1到2天。ATC要取用2/3的刀具。主軸最高最低轉(zhuǎn)速的運(yùn)行，M功能的使用。14編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.4數(shù)控機(jī)床的檢查與驗(yàn)收

8.4.1數(shù)控機(jī)床外觀的檢查

1.外表檢查。

肉眼檢查MDI/CRT單元，直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧∷⒕€路板和連接電纜有無損壞剝落等

2.數(shù)控柜內(nèi)部緊固情況的檢查

1）螺釘緊固檢查

2）連接器緊固檢查

3）印刷線路板的緊固檢查

3.伺服電機(jī)的外表檢查

認(rèn)真檢查帶有脈沖編碼器的伺服電機(jī)外殼有無損壞15編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件8.4.2數(shù)控機(jī)床幾何精度的檢查

1.工作臺(tái)面的平面度

2.各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度

3.X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平面度

4.Y坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平面度

5.X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面T形槽側(cè)面的平面度

6.主軸的軸向竄動(dòng)

7.主軸孔的徑向園跳動(dòng)

8.主軸箱沿Z軸移動(dòng)時(shí)主軸軸線的平行度

9.主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面得垂直度

10.主軸在Z軸方向移動(dòng)的直線度。

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.4.3數(shù)控機(jī)床定位精度的檢查

定位精度檢查的內(nèi)容：

1.直線運(yùn)動(dòng)的定位精度

2.直線運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度

3.直線運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度

4.直線運(yùn)動(dòng)的失動(dòng)量（反向差）

5.回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的定位精度

6.回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度

7.回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)歸精度

8.回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的失動(dòng)量

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.4.4數(shù)控機(jī)床切削精度的檢查

P312圖8—9所示銑削單項(xiàng)精度的檢查：

1.鏜孔精度的檢查

2.銑削平面精度的檢查

3.鏜孔的孔距精度和孔徑分散度檢查。

4.直線銑削的檢查

5.斜邊銑削精度的檢查

6.圓弧銑削精度的檢查

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8.4.5數(shù)控機(jī)床性能及數(shù)控系統(tǒng)功能的檢查

1.數(shù)控機(jī)床性能檢查

(1)主軸系統(tǒng)性能檢查

(2)進(jìn)給系統(tǒng)性能檢查

(3)ATC系統(tǒng)性能檢查

(4)機(jī)床噪聲的測(cè)試

(5)電氣設(shè)備的檢查

(6)數(shù)控裝置的檢查

(7)安全裝置的檢查

(8)液壓氣動(dòng)系統(tǒng)性能檢查

(9)潤(rùn)滑系統(tǒng)性能檢查

(10)附屬裝置的檢查

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2.數(shù)控系統(tǒng)功能檢查

(1)數(shù)控功能檢查

1)準(zhǔn)備功能指令

2)輔助功能指令

3)操作功能

4)顯示功能

5)通信功能

(2)數(shù)控系統(tǒng)連續(xù)無載荷運(yùn)轉(zhuǎn)檢查

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

(2)數(shù)控系統(tǒng)連續(xù)無載荷運(yùn)轉(zhuǎn)檢查

1）包括最高，最低和中間轉(zhuǎn)速的5種主軸轉(zhuǎn)速的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)行。

2）各坐標(biāo)軸最高，最低，中間進(jìn)給速度和快速進(jìn)給速度的運(yùn)行，運(yùn)行距離應(yīng)接近全行程。

3）自動(dòng)加工時(shí)需要的指令代碼應(yīng)該盡量使用到

4）實(shí)際交換ATC刀庫中2/3以上的刀號(hào)

5）必須使用所有特殊功能，如測(cè)量功能，ATC交換功能和用戶宏程序功能21編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.5數(shù)控機(jī)床的使用與維護(hù)

8.5.1數(shù)控機(jī)床使用要點(diǎn)

1.選擇合理的加工對(duì)象

2.確定加工工件的加工部位和具體加工內(nèi)容

3.確定工件的裝夾方式

4.編制加工工藝文件

5.程序編制

6.程序輸入

7.程序試運(yùn)行

8.試件切削

9.程序修改及確定22編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.5.2數(shù)控機(jī)床維修的基本要點(diǎn)

1.可靠性概念

可靠性是指在規(guī)定的條件下數(shù)控機(jī)床維持無故障工作的能力。衡量可靠性指標(biāo)的方法有：

（1）平均無故障時(shí)間MTBH

MTBH是一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在使用中兩次故障間隔的平均時(shí)間，即數(shù)控機(jī)床在壽命范圍內(nèi)總工作時(shí)間和總故障次數(shù)之比：

MTBH=總工作時(shí)間/總故障次數(shù)

（2）平均修復(fù)時(shí)間MTTR

MTTR是機(jī)床從出現(xiàn)故障開始直至能正常使用所用的平均修復(fù)時(shí)間，應(yīng)該越短越好。

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

（3）有效度A

有效度A為一臺(tái)可維修的機(jī)床在某一段時(shí)間內(nèi)維持其性能的概率。

A=MTBH/(MTBH＋MTTR)

顯然A是一個(gè)小于1的數(shù)，應(yīng)越接近1越好。

維修工作的含義：

1）對(duì)機(jī)床的日常維護(hù)（預(yù)防性維修),為了延長(zhǎng)MTBH

2）故障維修，為了縮短MTTR

2.維修前必備的基本知識(shí)24編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

8.5.3數(shù)控機(jī)床的維護(hù)和保養(yǎng)

1.對(duì)數(shù)控機(jī)床操作人員的要求

（1）熟練掌握各種操作與編程方法

能正確熟練操作所用的數(shù)控機(jī)床，熟練掌握編程方法，能避免因操作失誤和編程錯(cuò)誤造成的機(jī)床故障

（2）深入了解機(jī)床特性，掌握機(jī)床運(yùn)行規(guī)律

能對(duì)機(jī)床進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)工作，保持機(jī)床的良好狀態(tài)

（3）熟知操作規(guī)程及維護(hù)檢查內(nèi)容

知道操作規(guī)程和安全規(guī)程，日常維護(hù)和檢查的內(nèi)容及達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，保養(yǎng)機(jī)潤(rùn)滑的部位和要求。

（4)認(rèn)真處理，并做好記錄

能對(duì)任何不正常情況進(jìn)行處理并及時(shí)做好記錄25編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件2.數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng)

（1）保持設(shè)備的清潔

（2）定期對(duì)各部位進(jìn)行檢查

（3）進(jìn)行必要的調(diào)整和更換

（4）定期對(duì)機(jī)床潤(rùn)滑

（5）防塵和冷卻系統(tǒng)的維護(hù)

（6）外接氣路中水氣分離裝置要定期檢查

P321表8-3為數(shù)控機(jī)床定期維護(hù)表

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件3.使用數(shù)控機(jī)床注意事項(xiàng)

（1）應(yīng)盡量少打開數(shù)控柜的門

（2）定期更換直流電機(jī)的電刷

（3）盡量提高數(shù)控機(jī)床利用率

1）初期運(yùn)行期，一般為9到14個(gè)月，故障較多，故障率呈負(fù)指數(shù)曲線函數(shù)，為下降趨勢(shì)。

2）有效壽命期，一般為10年左右，為機(jī)床正常工作期，故障率很低。

3）系統(tǒng)衰老期，這時(shí)故障率急劇上升，即達(dá)到系統(tǒng)的壽命極限。27編輯ppt

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8.5.4數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般方法

1.故障診斷的一般步驟

（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)

（2）分析故障，確定故障查找的方法和手段

（3）由表及里，進(jìn)行故障查找。

2.數(shù)控機(jī)床故障的主要特點(diǎn)

（1）初始故障期

（2）穩(wěn)定運(yùn)行期

（3）磨損故障期

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

3.故障診斷的一般方法

（1）CNC系統(tǒng)故障診斷的一般方法

1）根據(jù)CRT,LED和數(shù)碼管指示進(jìn)行故障診斷

CRTCathodeRayTube陰極射線管

LEDLightEmittingDiode發(fā)光二極管

2）根據(jù)PLC狀態(tài)和梯形圖進(jìn)行故障診斷

PLCProgrammableLogicController

可編程控制器

3）用診斷程序進(jìn)行故障診斷

啟動(dòng)診斷：通電后診斷到進(jìn)入正常運(yùn)行

在線診斷：運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)

離線診斷：利用程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行深層次診斷29編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

4）CNC系統(tǒng)故障診斷的新方法

自修復(fù)系統(tǒng)(Self-repairSystem)

專家診斷系統(tǒng)

(TrubleshootingGuidanceExpertSystem)

通信診斷系統(tǒng)

(DiagnosticCommunicationSystem)

（2）根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行故障診斷

機(jī)床參數(shù)是數(shù)控系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配時(shí)所確定的一組數(shù)據(jù)，是機(jī)床維修時(shí)必須的數(shù)據(jù)。

（3）其他診斷方法

1）經(jīng)驗(yàn)法

2）換板法30編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

4.數(shù)控機(jī)床故障診斷

（1）常見機(jī)械故障的處理

1）進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障

超程；爬行；雜音；

反向間隙過大；幾何精度誤差大

2）主軸部件故障

導(dǎo)軌潤(rùn)滑不好；Z軸進(jìn)給爬行；

回轉(zhuǎn)精度誤差大；主軸精度不重合；

Z軸空載功率過大

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模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件

3）ATC故障

刀套位置不準(zhǔn)確；機(jī)械手位置不準(zhǔn)確；

拔刀時(shí)掉刀；刀號(hào)有誤；

主軸拉刀力量不夠

4）位置檢查用行程開關(guān)故障

運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)特性的變化，行程開關(guān)的可靠性及其品質(zhì)特性都會(huì)引起這類故障。

5）配套附件的故障

配套附件：冷卻液裝置，排屑器，導(dǎo)軌防護(hù)罩，冷卻液防護(hù)罩，主軸冷卻恒溫油箱，液壓油箱等。32編輯ppt

模塊二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及主要部件（2）進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障診斷

1）軟件報(bào)警