学习情境八数控机床的安装和调试基础08ppt

1、数控系统运行与维修数控系统运行与维修v数控机床的选用数控机床的选用v数控机床的安装数控机床的安装v数控机床的调试数控机床的调试v数控机床的验收数控机床的验收数控系统运行与维修u数控机床的验收数控机床的验收v开箱检验和外观检查开箱检验和外观检查v机床性能及数控功能的检验机床性能及数控功能的检验v机床精度的验收机床精度的验收数控系统运行与维修u机床性能的检验机床性能的检验v主轴系统性能主轴系统性能v进给系统性能进给系统性能v自动换刀系统自动换刀系统v机床噪声机床噪声v电气装置电气装置v数控装置数控装置v安全装置安全装置v润滑装置润滑装置v气、液装置气、液装置v附属装置附属装置数控系统运行与维修u数

2、控功能的检验 v运动指令功能v准备指令功能v操作功能vCRT显示功能数控系统运行与维修u编制考机程序应包括：v主轴转动中、高、低五种以上速度的正、主轴转动中、高、低五种以上速度的正、反转及停止；反转及停止；v各进给运动中、高、低速度各进给运动中、高、低速度G00G00、G01G01移动，移动，全行程的二分之一以上；全行程的二分之一以上；v自动加工的功能和代码；自动加工的功能和代码；v自动换刀交换刀床中自动换刀交换刀床中2/32/3以上刀具，重量以上刀具，重量在中等以上的刀柄；在中等以上的刀柄；v使用特殊功能如测量、使用特殊功能如测量、APCAPC交换和用户宏交换和用户宏程序程序数控系统运行与维

3、修u机床精度验收v几何精度v定位精度v切削精度数控系统运行与维修u机床几何精度检验机床几何精度检验以普通立式加工中心为例：以普通立式加工中心为例：v工作台面的平面度工作台面的平面度v各坐标方向移动的相互垂直度；各坐标方向移动的相互垂直度；vX、Y坐标方向移动时工作台面的平坐标方向移动时工作台面的平行度；行度；数控系统运行与维修vX坐标方向移动时工作台面坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；形槽侧面的平行度；v主轴的轴向窜动；主轴的轴向窜动；v主轴孔的径向跳动；主轴孔的径向跳动；v主轴箱沿主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；v主轴回转轴心线对工作台面

4、的垂直度；主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；v主轴箱沿主轴箱沿Z坐标方向移动的直线度。坐标方向移动的直线度。u机床几何精度检验机床几何精度检验数控系统运行与维修u机床几何精度检验常用检测工具：v精密水平仪精密水平仪v精密方箱精密方箱v直角尺直角尺v平行尺平行尺v平行光管平行光管v千分表千分表v测微仪测微仪v高精度检验棒高精度检验棒注意：v机床几何精度检测必须机床几何精度检测必须在机床精调之后一次完在机床精调之后一次完成，不允许调整一项检成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度测一项，因为几何精度有些项目是相互联系相有些项目是相互联系相互影响的。互影响的。数控系统运行与维修u机床定位精度检验v定

5、义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。v定位精度决定于数控系统和机械传动误差。数控系统运行与维修v定位精度的主要检测内容：各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线运动轴机械原点的复归精度；各直线运动轴的反向误差；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴的反向误差；数控系统运行与维修u机床切削精度的检验v机床的切削精度是一项综合精度切削精度检验可分为：单项加工精度检验加工一个标准的综合性试件精度检验数控系统运行与维修卧式加工中心切削精度检验内容：镗孔精度-圆度、圆柱度端铣刀铣平面精度-平面度、阶梯差端端铣刀铣侧面精度-

6、垂直度、平行度镗孔孔距精度X轴方向、 Y轴方向、对角线方向、孔径偏差立铣刀铣四周面精度直线度、平行度、厚度差、垂直度两轴联动铣削直线精度直线度、平行度、垂直度立铣刀铣削圆弧精度圆度数控系统运行与维修u数控机床的调整v主轴部件的结构与调整主轴部件的结构与调整 CK7815CK7815型数控车床主轴部件的结构与调整型数控车床主轴部件的结构与调整 NT-J320ANT-J320A型数控铣床主轴部件的结构与调整型数控铣床主轴部件的结构与调整 THK6380THK6380加工中心主轴部件的结构与调整加工中心主轴部件的结构与调整v进给传动系统部件的调整进给传动系统部件的调整 v回转运动部件的调整回转运动部

7、件的调整v自动换刀装置的调整自动换刀装置的调整v位置检测装置的调整位置检测装置的调整v床身导轨的调整床身导轨的调整数控系统运行与维修进给传动系统部件的调整v数控机床进给传动系统布置形式数控机床进给传动系统布置形式水平布置和垂直布置水平布置和垂直布置 水平布置时和普通机床布置形式相同，水平布置时和普通机床布置形式相同，大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠。布置形式大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠。布置形式有：有：1)1)一端装推力轴承一端装推力轴承2)2)两端装推力轴承两端装推力轴承3)3)一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承4)4)两端装推力轴承及深沟球轴承两端装推力轴承及

8、深沟球轴承 数控系统运行与维修数控机床与普通机床进给传动系统数控机床与普通机床进给传动系统结构布置的不同之处：结构布置的不同之处：1)数控机床进给传动链首端件是伺服电动机数控机床进给传动链首端件是伺服电动机2)传动机构大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠传动机构大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠3)垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动装置装置4)齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构数控系统运行与维修进给传动系统伺服电动机的形式及安装v伺服电动机的主要类型及结构伺服电动机的主要类型及结构直流伺服电动机直流伺服电动机1)小惯量直流电动机小惯

9、量直流电动机转动惯量小转动惯量小机电时间常数小机电时间常数小低速平稳，无爬行现象，换向性能好低速平稳，无爬行现象，换向性能好2)宽调速直流伺服电动机宽调速直流伺服电动机又叫大惯量直流电动机，调速范围宽，可直接驱又叫大惯量直流电动机，调速范围宽，可直接驱动滚珠丝杠，减少了传动损失及传动误差，提高了动滚珠丝杠，减少了传动损失及传动误差，提高了传动精度传动精度低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接转子惯量大转子惯量大过载性能好过载性能好用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切削过载情况下，加减速特性好削过载情况下，

10、加减速特性好数控系统运行与维修1.3）缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，电刷和整流子要经常维修电刷和整流子要经常维修交流伺服电机交流伺服电机步进电动机：输出角位移与输入脉冲数量步进电动机：输出角位移与输入脉冲数量成正比，转子速度与输入脉冲频率成正比成正比，转子速度与输入脉冲频率成正比数控系统运行与维修v伺服电动机与丝杠的联接伺服电动机与丝杠的联接直联式直联式齿轮减速式齿轮减速式同步带式同步带式v进给传动系统减速齿轮间隙的调整进给传动系统减速齿轮间隙的调整直齿圆柱齿轮传动间隙的消除直齿圆柱齿轮传动间隙的消除v偏心套调整法偏心套调整法v轴向垫片调整法轴向垫片调

11、整法v双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法进给传动系统伺服电动机的形式及安装数控系统运行与维修斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除v垫片调整法垫片调整法v轴向压簧调整法轴向压簧调整法锥齿轮传动间隙的消除锥齿轮传动间隙的消除v轴向压簧调整法轴向压簧调整法v周向弹簧调整法周向弹簧调整法齿轮齿条传动间隙的消除齿轮齿条传动间隙的消除v双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法v预紧装置预紧装置进给传动系统伺服电动机的形式及安装数控系统运行与维修滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整v滚珠丝杠螺母副的特点：滚珠丝杠螺母副的特点：传动效率高传动效率高传动灵敏，不易产

12、生爬行传动灵敏，不易产生爬行随动精度和定位精度高随动精度和定位精度高同步性好同步性好传动具有可逆性传动具有可逆性磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长施加预紧后，可消除轴向间隙，反向时无空施加预紧后，可消除轴向间隙，反向时无空程，轴向运动精度和刚度高程，轴向运动精度和刚度高数控系统运行与维修v滚珠丝杠螺母副的结构形式滚珠丝杠螺母副的结构形式外循环外循环内循环内循环v滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法垫片调整法垫片调整法螺母调整法螺母调整法齿差式调整法齿差式调整法v滚珠丝杠螺母副的预紧滚珠丝杠螺母副的预紧预紧力计算公式：预紧力计算公式：F FV V=1/3F=1/

13、3Fmaxmax滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整数控系统运行与维修回转运动部件的调整 v回转运动部件：回转运动部件：分度工作台：按最小分度角的整数倍分度分度工作台：按最小分度角的整数倍分度回转工作台：回转进给运动，实现任意角回转工作台：回转进给运动，实现任意角度分度及控制度分度及控制v多齿盘分度工作台的结构及调整多齿盘分度工作台的结构及调整v加工中心回转工作台的结构及调整加工中心回转工作台的结构及调整数控系统运行与维修自动换刀装置的调整v数控机床自动换刀装置的形式数控机床自动换刀装置的形式多转塔头自动换刀装置多转塔头自动换刀装置具有刀库和机械手的自动换刀装置具有刀库

14、和机械手的自动换刀装置v刀库类型刀库类型转塔式刀库转塔式刀库圆盘式刀库圆盘式刀库链式刀库链式刀库格子式刀库格子式刀库v机械手机械手单臂单手式机械手单臂单手式机械手回转式单臂双手机械手回转式单臂双手机械手数控系统运行与维修位置检测装置的调整v位置检测装置的作用位置检测装置的作用闭环伺服系统中的位置反馈闭环伺服系统中的位置反馈开环或闭环伺服系统的误差补偿开环或闭环伺服系统的误差补偿测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动直线直线- -回转运动相互变换用的精密伺服系统回转运动相互变换用的精密伺服系

15、统数控系统运行与维修v数控机床对位置检测装置的基本要求：数控机床对位置检测装置的基本要求：工作可靠工作可靠能满足机床精度和速度的要求能满足机床精度和速度的要求抗干扰能力强抗干扰能力强使用方便使用方便成本低成本低数控系统运行与维修位置检测装置的分类v回转型：测角度、角位移回转型：测角度、角位移增量式增量式v脉冲编码器脉冲编码器v旋转变压器旋转变压器v圆感应同步器圆感应同步器v圆光栅圆光栅v圆磁栅圆磁栅数控系统运行与维修绝对式绝对式v多速旋转变压器多速旋转变压器v绝对值脉冲编码器绝对值脉冲编码器v三速圆感应同步器三速圆感应同步器v直线型：测长度、直线位移直线型：测长度、直线位移增量式增量式v直线圆

16、感应同步器直线圆感应同步器v计量光栅、磁尺计量光栅、磁尺绝对式绝对式v三速直线感应同步器三速直线感应同步器v绝对值式磁尺绝对值式磁尺位置检测装置的分类数控系统运行与维修床身导轨床身导轨v在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一方叫支承导轨方叫支承导轨v导轨的种类导轨的种类滑动导轨滑动导轨v优点：结构简单、制造方便、刚度好、抗振性好，应用广泛优点：结构简单、制造方便、刚度好、抗振性好，应用广泛v缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩擦磨损大，低速（擦磨损大，低速（160160mm/min)m

17、m/min)时易出现爬行现象而降低运时易出现爬行现象而降低运动部件的定位精度动部件的定位精度数控系统运行与维修静压导轨：将压力油经节流器输送静压导轨：将压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，将互相接触的导轨面隔开，实现液体将互相接触的导轨面隔开，实现液体摩擦摩擦v优点：优点：摩擦因数小，机械效率高，能长期保持导摩擦因数小，机械效率高，能长期保持导轨导向精度轨导向精度承载油膜吸振性好，低速下不易产生承载油膜吸振性好，低速下不易产生爬行爬行v缺点：结构复杂，需配置一套专门的供油系统缺点：结构复杂，需配置一套专门的供油系统v分类：开式和闭式两大类分类：

18、开式和闭式两大类床身导轨床身导轨数控系统运行与维修滚动导轨滚动导轨v优点：优点：导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨的导轨的1/101/10，工作所需牵引力小，移动轻便，工作所需牵引力小，移动轻便运动平稳，灵敏度高，定位精度高，无承载油运动平稳，灵敏度高，定位精度高，无承载油膜膜，重复定位精度达，重复定位精度达0.20.2umum磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长v缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床等成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床等v结构形式：结

19、构形式：滚针导轨滚针导轨滚珠导轨滚珠导轨滚柱导轨滚柱导轨床身导轨床身导轨数控系统运行与维修数控机床的维修管理及维护数控机床的维修管理及维护v数控机床维修管理及维护中与普通机数控机床维修管理及维护中与普通机床相同的内容：床相同的内容：必须坚持设备使用上的定人、定机、定岗制度必须坚持设备使用上的定人、定机、定岗制度开展岗位培训，严禁无证操作开展岗位培训，严禁无证操作严格执行设备点检和定期、定级保养制度严格执行设备点检和定期、定级保养制度对维修者实行派工卡，认真做好故障现象、原对维修者实行派工卡，认真做好故障现象、原因、维修的记录，建立完整的维修档案因、维修的记录，建立完整的维修档案建立维修协作网，

20、开展专家诊断系统工作建立维修协作网，开展专家诊断系统工作数控系统运行与维修v数控机床维修管理应强调的内容：数控机床维修管理应强调的内容：选择合理的维修方式选择合理的维修方式v维修方式有：事后维修、预防维修、改善维修、维修方式有：事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态监测维修、维修预防预知维修或状态监测维修、维修预防v从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量果等方面去衡量建立专业维修组织和维修协作网建立专业维修组织和维修协作网数控机床的维修管理及维护数控机床的维修管理及维护数控系统运行与维修v点检管理点检管理: :按有关文件的规定按

21、有关文件的规定, ,对设备进行定点、对设备进行定点、定时的检查和维护定时的检查和维护点检的内容点检的内容: :定点、定标、定期、定项、定人、定点、定标、定期、定项、定人、定法、检查、记录、处理、分析定法、检查、记录、处理、分析分类分类: :v日常点检日常点检: :对机床一般部件的点检对机床一般部件的点检, ,处理和检查机床在运处理和检查机床在运行过程中出现的故障行过程中出现的故障, ,由机床操作人员进行由机床操作人员进行v专职点检专职点检: :对机床关键部位和重要部件按周期进行重点对机床关键部位和重要部件按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断点检和设备状态监测与故障诊断, ,制定点检计划制

22、定点检计划, ,做好诊做好诊断记录断记录, ,分析维修结果分析维修结果, ,提出改善设备维护管理的建议提出改善设备维护管理的建议, ,由专职维修人员进行。由专职维修人员进行。数控机床的维修管理及维护数控机床的维修管理及维护数控系统运行与维修某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表v每天每天导轨润滑油箱导轨润滑油箱v油标油标v油量油量v及时添加润滑油及时添加润滑油v润滑泵能定时启动及停止润滑泵能定时启动及停止XYZXYZ轴导轨面轴导轨面v清除切屑及脏物清除切屑及脏物v检查润滑油是否充分检查润滑油是否充分v导轨面有划伤损坏导轨面有划伤损坏压缩空气气源压力压缩空气气源压力v检查压力是否在正常范围

23、检查压力是否在正常范围气源自动分水滤水器和自气源自动分水滤水器和自动空气干燥器动空气干燥器v及进清理分水器中滤出的及进清理分水器中滤出的水分，自动保持空气干燥水分，自动保持空气干燥器正常工作器正常工作气液转换器和增压器油面气液转换器和增压器油面v发现油面不够时及时补充发现油面不够时及时补充油油数控系统运行与维修主轴润滑恒温油箱主轴润滑恒温油箱v油量充足，油量充足，v并调节温度范围并调节温度范围机床液压系统机床液压系统v油箱、液压泵无异常噪音油箱、液压泵无异常噪音v压力表指示正常压力表指示正常v管路及各接头无泄漏管路及各接头无泄漏v工作油面高度正常工作油面高度正常液压平衡系统液压平衡系统v平衡压

24、力指示正常平衡压力指示正常v快速移动时平衡阀工作快速移动时平衡阀工作正常正常CNCCNC的输入输出单元的输入输出单元v光电阅读机清洁光电阅读机清洁v机械结构润滑良好机械结构润滑良好各种电气柜散热通风装各种电气柜散热通风装置置v各电柜冷却风扇工作正各电柜冷却风扇工作正常常v风道过滤网无堵塞风道过滤网无堵塞各种防护装置各种防护装置v导轨、机床各种防护罩导轨、机床各种防护罩等应无松动等应无松动数控系统运行与维修某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表v每半年每半年滚珠丝杠滚珠丝杠v清洗旧润滑脂，涂上新清洗旧润滑脂，涂上新的油脂的油脂液压油路液压油路v清洗溢流阀、减压阀、清洗溢流阀、减压阀、滤油器

25、及油箱箱底滤油器及油箱箱底v更换或过滤液压油更换或过滤液压油主轴润滑恒温油箱主轴润滑恒温油箱v每年每年检查并更换直流伺服检查并更换直流伺服电机碳刷电机碳刷v检查换向器表面，吹净检查换向器表面，吹净碳粉，去毛刺碳粉，去毛刺v更换长度过短的电刷，更换长度过短的电刷，跑合后使用跑合后使用润滑液压泵、滤油器润滑液压泵、滤油器清洗清洗v清理池底，更换滤油器清理池底，更换滤油器数控系统运行与维修v不定期不定期检查各轴轨道上镶条、检查各轴轨道上镶条、压紧滚轮松紧状态压紧滚轮松紧状态v按机床说明书调整按机床说明书调整冷却水箱冷却水箱v检查液面高度检查液面高度v太脏、更换太脏、更换v清理水箱底部清理水箱底部v经

26、常清洗过滤器经常清洗过滤器某加工中心的维护点检表某加工中心的维护点检表排屑器排屑器v经常清理铁屑经常清理铁屑v检查有无卡住检查有无卡住清理废油池清理废油池v及时取油池中废油，及时取油池中废油，以免外溢以免外溢调整主轴驱动带松紧调整主轴驱动带松紧v按机床说明书调整按机床说明书调整数控系统运行与维修数控机床的维护v数控机床使用中应注意的问题使用环境:v避免阳光的直射和其他辐射v避免太潮湿或粉尘过多的场所v避免有腐蚀气体的场所v要远离振动大的设备电源要求:v允许波动10%有操作规程不宜长期封存不用v每周通电1-2次，每次空运行1小时左右数控系统运行与维修v数控系统的维护严格遵守操作规程和日常维护制度

27、应尽量少开数控柜和强电柜的门定时清扫数控柜的散热通风系统数控系统的输入/输出装置的定期维护定期检查和更换直流电动机电刷经常监视数控系统的电网电压数控机床的维护数控系统运行与维修v数控系统的维护定期更换存储器用电池v每年更换一次v电池的更换应在数控系统供电的状态下进行，以免参数丢失数控系统长期不用时的维护v经常给数控系统通电v对于直流电动机应将电刷取出,以免腐蚀换向器备用电路板的维护做好维修前的准备工作:技术准备工具准备备件准备数控机床的维护数控系统运行与维修机械部件的维护v主传动链的维护主传动链的维护熟悉主传动链的结构、性能和主轴调整方法熟悉主传动链的结构、性能和主轴调整方法对于带传动的主传动

28、对于带传动的主传动, ,定期调整带的松紧定期调整带的松紧, ,防止打滑防止打滑造成的丢转造成的丢转检查主轴箱温度检查主轴箱温度, ,检查主轴润滑恒温箱检查主轴润滑恒温箱, ,防杂质防杂质, ,每每年更换一次润滑油年更换一次润滑油, ,并清洗过滤器并清洗过滤器经常检查压缩空气气压经常检查压缩空气气压, ,保持主轴与刀柄连接部位保持主轴与刀柄连接部位的清洁的清洁刀具拉紧装置长时间使用后会产生间隙刀具拉紧装置长时间使用后会产生间隙, ,需调整液需调整液压缸吨活塞的位移量压缸吨活塞的位移量数控系统运行与维修v滚珠丝杠螺母副的维护滚珠丝杠螺母副的维护定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙 检查丝杠支承与床身的连接是否松动检查丝杠支承与床身的连接是否松动采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半年清洗丝杠采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半