数控机床的使用与管理

1、第七章第七章 数控机床的使用与管理数控机床的使用与管理 n数控机床的选用数控机床的选用 n数控机床的日常维护、安装与验收数控机床的日常维护、安装与验收 第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用一、一、 数控机床的选用原则数控机床的选用原则1 1做好选用的前期准备做好选用的前期准备做好零件的工艺设计，查询有关数控机床的资料和做好零件的工艺设计，查询有关数控机床的资料和样本，做相应的调研。样本，做相应的调研。2 2满足以下要求满足以下要求1 1）满足典型零件的工艺要求；满足典型零件的工艺要求；2 2）满足精度要求；满足精度要求；3 3）满足生产率的要求；满足生产率的要求；4 4）满足功能要求；满

2、足功能要求；5 5）满足零件尺寸及重量要求；满足零件尺寸及重量要求；6 6）其它要求（如自动化水平、刀具、多面加工、机其它要求（如自动化水平、刀具、多面加工、机床的防护、组线、排屑等）床的防护、组线、排屑等）3 3要有良好的经济效益要有良好的经济效益第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用二、数控机床的选用方法二、数控机床的选用方法1 1数控机床的类型数控机床的类型工件类型与加工方法工件类型与加工方法n数控车床：回转表面加工数控车床：回转表面加工 转塔式刀架（立式）转塔式刀架（立式）盘类、短套类盘类、短套类 回轮式刀架（卧式）回轮式刀架（卧式）轴类、轴套类轴类、轴套类n数控铣床：数控铣床：工

3、序较少、形状较复杂、精度较高且多为铣削加工工序较少、形状较复杂、精度较高且多为铣削加工的零件。的零件。n立式加工中心：立式加工中心：工序较多的模具、非圆盘类、高度较小的壳类零件。工序较多的模具、非圆盘类、高度较小的壳类零件。n卧式加工中心：卧式加工中心：箱体类、壳体、叉加类、需多面加工的零件。箱体类、壳体、叉加类、需多面加工的零件。第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用二、数控机床的选用方法二、数控机床的选用方法2 2数控机床的规格数控机床的规格工件的尺寸及重量工件的尺寸及重量1 1）工作台面积与承重工作台面积与承重2 2）各坐标的行程各坐标的行程3 3）最大工件回转直径及加工长度。注意经

4、济效率的最大工件回转直径及加工长度。注意经济效率的加工尺寸。加工尺寸。第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用二、数控机床的选用方法二、数控机床的选用方法3 3数控机床的功能数控机床的功能加工内容及能力加工内容及能力1 1）加工的工艺方法与工艺集中程度；加工的工艺方法与工艺集中程度；2 2）是否需要多面加工、多轴联动；是否需要多面加工、多轴联动；3 3）车床回转刀架的刀位数，是否需要动力刀架，是车床回转刀架的刀位数，是否需要动力刀架，是否否C C轴控制，是否需要双主轴或双刀架；轴控制，是否需要双主轴或双刀架；4 4）加工中心的刀库容量，单把刀具的最大重量、直加工中心的刀库容量，单把刀具的最大

5、重量、直径和长度；径和长度；5 5）机床附件；机床附件；6 6）刀具与刀柄系列；刀具与刀柄系列；7 7）控制功能（指令功能）、刚性攻牙、镜向加工等。控制功能（指令功能）、刚性攻牙、镜向加工等。第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用二、数控机床的选用方法二、数控机床的选用方法4 4数控机床的性能数控机床的性能加工精度、效率加工精度、效率1 1） 机床的精度等级；机床的精度等级；2 2） 定位精度和重复定位精度；定位精度和重复定位精度；3 3） 是否配回转工作台、交换台；是否配回转工作台、交换台；4 4） 换刀方式与换刀时间；换刀方式与换刀时间；5 5） 主轴的转速范围和最高转速；主轴的转速范

6、围和最高转速；6 6） 执行件的执行件的G00G00速度；速度；7 7） 机床的最大进给速度、材料切除率。机床的最大进给速度、材料切除率。第一节第一节 数控机床的选用数控机床的选用二、数控机床的选用方法二、数控机床的选用方法5 5运用机床厂的服务策略运用机床厂的服务策略1 1）提出技术要求；提出技术要求；2 2）毛坯工件的）毛坯工件的模拟考核。模拟考核。6 6与普通机床、专用机床加工相比的经济效与普通机床、专用机床加工相比的经济效益分析益分析第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 一、数控机床的保养一、数控机床的保养1 1每天应保养的项目每天应保养的项目1 1）

7、润滑油箱及油标：储油量、定时运转、油标；润滑油箱及油标：储油量、定时运转、油标；2 2）回参考点：指示灯、回参考点精度、可靠性；回参考点：指示灯、回参考点精度、可靠性；3 3）液压与气源：分水滤气器、压力、运行噪声；液压与气源：分水滤气器、压力、运行噪声；4 4）液压平衡系统：平衡压力、平衡阀工作正常；液压平衡系统：平衡压力、平衡阀工作正常；5 5）电气柜：散热通风；电气柜：散热通风；6 6）主轴润滑恒温油箱：温度调节、噪声。主轴润滑恒温油箱：温度调节、噪声。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 一、数控机床的保养一、数控机床的保养2 2定期保养的项目定期保养

8、的项目1 1）反向死区的测量与补偿反向死区的测量与补偿2 2）定位精度、重复定位精度测量定位精度、重复定位精度测量3 3）过滤器的清洗过滤器的清洗4 4）液压油的更换液压油的更换5 5）润滑油箱的清洗润滑油箱的清洗6 6）导轨镶条、压紧轮调整导轨镶条、压紧轮调整7 7）传动带张紧程度传动带张紧程度8 8）滚珠丝杠的清洗和上油脂滚珠丝杠的清洗和上油脂9 9）恒温油箱的保养恒温油箱的保养1010）存储器用电池的定期更换存储器用电池的定期更换第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1 1安装前的准备安装前的准备1 1）

9、资料准备）资料准备预先向机床供应商索要机床的基础图；预先向机床供应商索要机床的基础图；明确机床动力线进口位置、容量；明确机床动力线进口位置、容量；机床接地位置及要求；机床接地位置及要求；防护门的开度与开启方向；防护门的开度与开启方向；机床所需工作调整、保养、维护空间；机床所需工作调整、保养、维护空间；气动管道要求（压力大小、气源的质量）；气动管道要求（压力大小、气源的质量）；其它管道要求。其它管道要求。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1安装前的准备安装前的准备2）人员培训）人员培训n技术管理人员培训；技术

10、管理人员培训；n操作人员培训。操作人员培训。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1安装前的准备安装前的准备3）车间内机床的布局）车间内机床的布局机床按一定方式在车间生产区域进行布置和排列。机床按一定方式在车间生产区域进行布置和排列。影响机床排列的主要因素有：影响机床排列的主要因素有：（1）生产规模和组织方式）生产规模和组织方式n多品种小批量生产、单件生产采取机群式布置或成多品种小批量生产、单件生产采取机群式布置或成组工艺布置；组工艺布置；n成批生产按工艺流程对机床顺序布置。成批生产按工艺流程对机床顺序布置。典

11、型零件的工艺流程是选择机床布置的主要依据之典型零件的工艺流程是选择机床布置的主要依据之一。一。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1安装前的准备安装前的准备3）车间内机床的布局）车间内机床的布局（2）机床占地面积与加工零）机床占地面积与加工零件大小件大小常用的机床排列方式如右图常用的机床排列方式如右图斜向平行排列占地面积较小斜向平行排列占地面积较小要注意长毛坯材料、大型重要注意长毛坯材料、大型重型零件装卸与吊运对机床排列的型零件装卸与吊运对机床排列的影响。影响。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机

12、床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1安装前的准备安装前的准备3）车间内机床的布局）车间内机床的布局（3）机床维修的要求与安全生产）机床维修的要求与安全生产要留有维修人员操作的位置；要留有维修人员操作的位置；机床上长的零部件拆装不与墙柱相碰；机床上长的零部件拆装不与墙柱相碰；操作者要避开不安全的区域操作者要避开不安全的区域操作者间不应相互干扰。操作者间不应相互干扰。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 1安装前的准备安装前的准备3）车间内机床的布局）车间内机床的布局（4）通

13、风采光条件）通风采光条件有利于操作者对加工的观察与检测；有利于操作者对加工的观察与检测；减少阳光、或热源对机床的幅射；减少阳光、或热源对机床的幅射；有利于机床的通风散热。有利于机床的通风散热。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装1）机床安装的步骤）机床安装的步骤一台新机床在单独块状基础上安装的步骤如下：一台新机床在单独块状基础上安装的步骤如下：基础施工（浇注混凝土与养护）基础施工（浇注混凝土与养护）基础检查与放基础检查与放线线机床开箱验收机床开箱验收就位和找正就位和找正初平和地脚螺栓孔灌初平

14、和地脚螺栓孔灌浆浆清洗与装配清洗与装配精平与固定精平与固定安装精度的调整安装精度的调整试运试运行行灌浆抹面灌浆抹面验收。验收。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装2）机床的基础与施工）机床的基础与施工机床床身或底座下面用于承受机床载荷的混凝土结构机床床身或底座下面用于承受机床载荷的混凝土结构称为基础，基础下面承受机床与基础全部载荷的地层称为称为基础，基础下面承受机床与基础全部载荷的地层称为地基。地基。（1）对机床基础的要求）对机床基础的要求具有足够的强度、刚度和稳定性；具有足够的强度、刚度和

15、稳定性；具有较好的防振与隔振效果；具有较好的防振与隔振效果；有利于增强机床床身的刚度。有利于增强机床床身的刚度。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装2）机床的基础与施工）机床的基础与施工（2）机床基础的形式与选择）机床基础的形式与选择主要有混凝土地坪和单独块主要有混凝土地坪和单独块状两大类。状两大类。混凝土地坪基础具有机床安装方便、变更工艺布局容混凝土地坪基础具有机床安装方便、变更工艺布局容易等特点。易等特点。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机

16、床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装2）机床的基础与施工）机床的基础与施工（3）机床基础的尺寸）机床基础的尺寸机床基础的平面尺寸应比机机床基础的平面尺寸应比机床的底座或床身尺寸在些。床的底座或床身尺寸在些。车床每边增加车床每边增加100300mm；磨床每边增加磨床每边增加100700mm；铣床每边增加铣床每边增加200500mm或依据厂家提供的基础图样或依据厂家提供的基础图样.第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装2）机床的基础与施工）机床的基础与施工（4）机床隔振）机床

17、隔振弹性支承的使用；弹性支承的使用；隔振沟。隔振沟。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装2）机床的基础与施工）机床的基础与施工（5）基础施工）基础施工常用水泥的标号为常用水泥的标号为325号或号或425号普通硅酸盐水泥。号普通硅酸盐水泥。配成混凝土的常用标号为配成混凝土的常用标号为100号、号、150号和号和200号三种。号三种。混凝土中的砂为粗砂或中砂，石子有卵石或碴石。混凝土中的砂为粗砂或中砂，石子有卵石或碴石。浇筑前应对模板、钢筋、预留孔或预埋螺栓，敷设的浇筑前应对模板、钢筋、预留孔或

18、预埋螺栓，敷设的水管、电缆管、液压管道和气动管道进行检查。水管、电缆管、液压管道和气动管道进行检查。浇筑时必须分层连续进行。浇筑时必须分层连续进行。浇筑后浇筑后12小时开始养护。小型基础养护期不少于小时开始养护。小型基础养护期不少于7天，天，大型基础养护期不少于大型基础养护期不少于14天。天。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装3）机床的地脚螺栓及安装）机床的地脚螺栓及安装（1）地脚螺栓的种类）地脚螺栓的种类常用的有死地脚螺栓、活地脚螺栓和膨胀螺栓。常用的有死地脚螺栓、活地脚螺栓和膨胀螺栓。

19、第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装3）机床的地脚螺栓及安装）机床的地脚螺栓及安装（2）地脚螺栓的安装）地脚螺栓的安装死地脚螺栓安装方法有死地脚螺栓安装方法有：一次浇灌法。即与混凝一次浇灌法。即与混凝土基础一起施工。土基础一起施工。二次浇灌法。混凝土基二次浇灌法。混凝土基础施工先预留孔，机床就位础施工先预留孔，机床就位后再浇灌地脚螺栓。后再浇灌地脚螺栓。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装

20、3）机床的地脚螺栓及安装）机床的地脚螺栓及安装（2）地脚螺栓的安装）地脚螺栓的安装直杆地脚螺栓用环氧胶合剂浇灌法。直杆地脚螺栓用环氧胶合剂浇灌法。活地脚螺栓安装方法如右下图示。活地脚螺栓安装方法如右下图示。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 2机床安装机床安装3）机床的地脚螺栓及安装）机床的地脚螺栓及安装（2）地脚螺栓的安装）地脚螺栓的安装膨胀螺栓由螺母、螺栓和套筒组成。由于减少浇灌工膨胀螺栓由螺母、螺栓和套筒组成。由于减少浇灌工艺，已逐步普及应用。艺，已逐步普及应用。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验

21、收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调整二、数控机床的安装与调整 3拆箱验收拆箱验收 1）检查包装箱的外观）检查包装箱的外观 2）依据随机的装箱单清点物品种类和数量；）依据随机的装箱单清点物品种类和数量； 3）检查是否有破损、锈蚀。）检查是否有破损、锈蚀。4机床就位调平机床就位调平 1）根据提供的吊装位置和方法将机床吊装到位，）根据提供的吊装位置和方法将机床吊装到位， 注意垫铁、地脚螺栓的对号入座；注意垫铁、地脚螺栓的对号入座； 2）必要的装配；）必要的装配； 3）机床的水平调整（又称调平）机床的水平调整（又称调平）数控机床的水平调整，关系到数控机床的原始精度能数控机床的水平调

22、整，关系到数控机床的原始精度能否得到保证、机床能否正常运行以及机床的使用寿命等。否得到保证、机床能否正常运行以及机床的使用寿命等。是数控机床安装时、大修后、或机床使用一段时间后是数控机床安装时、大修后、或机床使用一段时间后必须完成的技术工作。必须完成的技术工作。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 5. 机床的水平调整（又称调平）机床的水平调整（又称调平） 1）检测工具）检测工具水平仪：用于机床床身或工作台的水平初找平；水平仪：用于机床床身或工作台的水平初找平；直准直仪或激光干涉仪：用于检测移动部件运动时相直准直仪或激光干涉仪：用于检测移动部件运动时相对于基准

23、轨迹的偏移程度，反映了各主要部件间的相对位对于基准轨迹的偏移程度，反映了各主要部件间的相对位置的变化或机床变形程度。置的变化或机床变形程度。2）水平仪工作原理）水平仪工作原理水准器结构：水准器结构：内壁具有一定的曲率半径的封闭管子；内壁具有一定的曲率半径的封闭管子；内装液体并留一定长度气泡；内装液体并留一定长度气泡；刻有与内壁曲率半径应的刻线刻有与内壁曲率半径应的刻线第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 5. 机床的水平调整（又称调平）机床的水平调整（又称调平） 3） 水平仪的使用水平仪的使用以读数精度为以读数精度为0.02/1000的水平仪为例：的水平仪为例

24、： tg=H/L =0.02/1000 =0.00002 tg= H1/L1 H1= L1tg =2000.00002 =0.0004mm4）水平仪检测直线度计算）水平仪检测直线度计算第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 二、数控机床的安装与调二、数控机床的安装与调 6机床清洗、检验机床清洗、检验1）管线安装；）管线安装；2）机械、电气的初检查；）机械、电气的初检查；3）清洗外表和防锈油；）清洗外表和防锈油；4）机床的检验验收（含试车）；）机床的检验验收（含试车）；5）填写验收单、建立设备档案。）填写验收单、建立设备档案。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装

25、验收数控机床的日常维护、安装验收 三、机床的检验三、机床的检验 1数控机床的几何精度检验数控机床的几何精度检验1）检测目标）检测目标数控机床关键零部件及其之间的几何形状精度、位置数控机床关键零部件及其之间的几何形状精度、位置精度；精度；2）检验目的）检验目的主要控制数控机床的制造、装配精度主要控制数控机床的制造、装配精度3）检验条件）检验条件20、机床热平衡，以空载、手动进行、机床热平衡，以空载、手动进行第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 三、机床的检验三、机床的检验 1数控机床的几何精度检验数控机床的几何精度检验2）检验项目分类（我国目前仍用）检验项目分类

26、（我国目前仍用JB1998、1999标准）标准）（1）几何形状精度：直线度、平面度；）几何形状精度：直线度、平面度；（2）位置精度：平行度、垂直度；）位置精度：平行度、垂直度；（3）主轴回转精度：径向、轴向（实际主要反映几）主轴回转精度：径向、轴向（实际主要反映几何偏心）；何偏心）；（4）其它几何精度：回转工作台的跳动、交换台交）其它几何精度：回转工作台的跳动、交换台交换的定位精度。换的定位精度。2）检验工具）检验工具精密水平仪、激光干涉仪、读数显微镜、千分表、方精密水平仪、激光干涉仪、读数显微镜、千分表、方箱、直角尺、平尺等箱、直角尺、平尺等第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床

27、的日常维护、安装验收 三、机床的检验三、机床的检验 2数控机床的定位精度与检测数控机床的定位精度与检测指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动所能达到的指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动所能达到的位置精度位置精度1）主要检测的项目：）主要检测的项目：（1）各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；）各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；（2）各直线运动轴机械原点的复归精度；）各直线运动轴机械原点的复归精度；（3）直线运动各轴的反向误差；）直线运动各轴的反向误差；（4）回转运动（回转工作台）的定位精度和重复定）回转运动（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；位精度；（5）回转运动的反向误差；）回转运动

28、的反向误差；（6）回转轴原点的复归精度。）回转轴原点的复归精度。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 三、机床的检验三、机床的检验 2）直线轴运动的定位精度（）直线轴运动的定位精度（GB/T174212000）（1）用直线轴执行件到达数控装置指令坐标目标的）用直线轴执行件到达数控装置指令坐标目标的偏差大小表示，偏差值小则定位精度高；偏差大小表示，偏差值小则定位精度高；（2）反映了加工尺寸、位置和形状的精确程度；）反映了加工尺寸、位置和形状的精确程度；（3）检测方法：在全行程中等距离若干个定位点，）检测方法：在全行程中等距离若干个定位点，每个定位点重复测量每个定位点重复测量5次，通过数值计算完成；次，通过数值计算完成；（4）我国标准规定以每）我国标准规定以每300mm为基本单位。为基本单位。第二节第二节 数控机床的日常维护、安装验收数控机床的日常维护、安装验收 三、机床的检验三、机床的检验 3）直线轴