数控机床装调与维修 课件 第1章 数控机床装调维修基础

第1章数控机床装调维修基础

1.按工艺用途分（1）普通数控机床——包括数控车床、数控铣床、数控刨床、数控镗床、数控钻床及数控磨床等。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类

卧式数控车床立式加工中心1.按工艺用途分（2）数控加工中心——包括镗铣加工中心、钻铣加工中心和车铣加工中心等，由于钻铣加工中心使用较为广泛，所以，行业习惯简称钻铣加工中心为“加工中心”。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类1.按工艺用途分（3）多坐标数控机床——能实现三个或三个以上的坐标轴数联动的数控机床称为多坐标数控机床。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类1.按工艺用途分（4）特种加工数控机床——利用电脉冲、激光和高压水流等非传统切削手段进行加工的数控机床，如数控电火花加工机床、数控线切割机床和数控激光切割机床等。

1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类2.按伺服系统分（1）开环控制系统（如下图所示）1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类

开环控制系统示意图2.按伺服系统分（1）开环控制系统特点：它的指令值发送出去后，控制移动部件到达的实际位置值没有反馈，也就是说，系统没有位置检测反馈装置。开环控制系统的数控机床结构简单、调试和维修方便、成本低，但加工精度低。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类2.按伺服系统分（2）闭环控制系统——数控系统发出指令信号后，控制实际进给的速度量和位移量，经过速度检测元件A及直线位移检测元件C的检测，反馈回到速度控制电路和位置比较电路与指令值进行比较，然后用差值控制进给，直到差值为零。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类闭环控制系统示意图2.按伺服系统分（2）闭环控制系统特点：这类系统装有检测反馈装置，且位置检测装置在控制终端（工作台），所以，闭环控制系统的数控机床加工精度高，但结构复杂、调试和维修困难、成本高。1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类2.按伺服系统分（3）半闭环控制系统（如下图所示）1.1数控机床概述1.1.1数控机床种类半闭环控制系统示意图1.1数控机床概述1.1.2数控机床构成及作用1.输入输出设备——包括显示器、MDI键盘（执行NC数据的输入/输出）和机床操作面板。它的作用是将零件程序和加工信息送入到数控装置中。1.1数控机床概述1.1.2数控机床构成及作用2.数控装置——数控装置是数控机床的核心部分，它一般由专用计算机（包括硬件和软件）、输入输出接口及可编程控制器等组成。数控装置的作用是完成输入信息的存储、数据转换、插补运算和实现各种控制。1.1数控机床概述1.1.2数控机床构成及作用3.伺服系统——伺服系统是数控机床的执行机构，它包括伺服控制线路、功率放大线路、伺服电机、速度及位置检测装置。数控机床的伺服系统主要有两种：一种进给伺服系统，控制切削进给运动；另一种是主轴伺服系统，它控制主轴的切削运动。其作用是把来自数控装置的指令值信号转变为执行机构的位移。1.1数控机床概述1.1.2数控机床构成及作用4.受控设备——受控设备是被控制的对象，是数控机床的本体部分，它包括主运动部件、进给运动部件和支承部件，以及冷却、润滑和夹紧装置等机械部分。它的作用是完成角度和直线位移；完成换刀和各类开关量控制的动作；最终实现切削加工运动及各种辅助动作。1.1数控机床概述1.1.3数控机床坐标轴及坐标系原点的规定1.数控机床坐标轴定义原则右手笛卡尔坐标系法则1.1数控机床概述1.1.3数控机床坐标轴及坐标系原点的规定2.数控机床坐标系原点规定数控机床的坐标系统是数控机床上固有的，由生产厂家设置好的坐标系，它是确定加工过程中刀具与工件位置关系的中间桥梁，一般选取机床上一些固定不变的基准线或基准面，如主轴轴线，工作台的工作表面、主轴端面、工作台侧面等作为坐标轴，机床原点又称机械原点。1.1数控机床概述1.1.4数控机床加工原理1.数控机床加工以及信息处理过程（1）加工程序输入（2）译码处理（3）刀具补偿（4）进给速度处理（5）插补计算（6）位置控制1.1数控机床概述1.1.4数控机床加工原理2.控制的信号类型（1）各坐标轴的位移、速度等实时高速信息。如准备功能G指令、进给速度F指令、坐标位置指令以及圆弧半径指令等，这类轴控制信号由NC处理后，发送给伺服驱动器，再由驱动器控制伺服电机按要求进给，它不经过PMC处理。（2）M、S、T功能等低速离散型信息。这类信息一般是由可编程控制器（PLC）及强电继电器完成对它们的顺序控制。1.1数控机床概述1.1.5数控机床的功能1.数控机床的基本功能数控机床必须具备的基本功能有：控制功能、插补准备功能、进给功能、回零功能、刀具功能、主轴功能、辅助功能、字符显示功能和自诊断功能。2.数控机床的选择功能数控机床生产厂家根据客户的需求，提供一些可定制的选择功能，如：补偿功能、固定循环功能、图形模拟功能、通讯功能及人机对话编程功能等。1.1数控机床概述1.1.6基本功能操作1.工作方式数控机床工作方式一般有：DNC方式、编辑方式、自动方式、MDI运行、手轮方式、回参考点方式、手动JOG方式、快速移动方式。1.1数控机床概述1.1.6基本功能操作2.数控机床基本操作方法及步骤1.2数控机床装调与维修的基本思路1.2.1机床生产厂家进行数控机床装调的基本思路基本思路和步骤是：1.机械是从零件装配到部件，再从部件组装成整机；2.电气是从线槽、电（气）路、元器件的安装，到整个配电柜及整机电路的安装；3.系统是从整体数据的复制，再到个别数据的机电联调。1.2数控机床装调与维修的基本思路1.2.2机床用户进行数控机床装调的基本思路基本思路和步骤是：1.对维修过程中需要关联的部分进行拆解，先电气后机械；2.故障部位维修后，把拆解下来的零部件按拆解相反的顺序组装上，先机械后电气；3.系统调试以个别数据为主。1.2数控机床装调与维修的基本思路1.2.3数控机床维修的基本思路1.了解故障现象；2.分析故障原因；3.查找故障部位；4.进行维修准备；5.故障恢复；6.功能试运行。实训课题1——数控机床结构设备现场认识

1.老师组织在数控机床设备现场集中讲解，针对现场现有设备进行功能结构的分析认识；2.在老师的指导下，打开伺服电机及滚珠丝杆保护罩，观察进给轴传动链各零部件是如何实现运动的，观察完后恢复原样；3.操作练习数控机床手动/自动方式的主轴、进给、刀具功能，手轮进给及各种倍率开关的正确使用方法；4.现场分析零件加工的形状及位置精度与机床各零部件安装精度的关系；5.填写实训报告，由老师给出实训成绩。实训课题1——数控机床结构