数控铣工加工中心操作工第章

数控铣工加工中心操作工（中级）吴全生主编第一章数控机床概述

了解数控机床的产生、分类，掌握数控铣床的维护保养，掌握数控铣床的操作规程，能看懂数控铣床与数控系统的说明书；掌握数控铣床简单故障的诊断，能进行数控铣床水平的检查。第一章数控机床概述目录第一节概述一、基本概念二、数控加工与传统加工的比较三、数控机床的产生四、数控机床的组成第二节数控机床的分类一、按工艺用途分类二、按可控制联动的坐标轴分类三、按加工方式分类第三节数控机床的维护保养一、机械部件的维护第一章数控机床概述目录二、直流伺服电动机的维护三、检测元件的维护四、数控系统的日常维护第四节数控机床常见的故障与水平调整一、故障的定义二、数控机床的常见故障三、数控铣床的安装第五节数控机床安全文明生产一、文明生产二、数控机床安全生产规程三、数控金属切削机床的操作规程复习思考题第一章数控机床概述

第一节概述一、基本概念

数字控制（NumericalControl）简称数控（NC），是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。

数控技术（NumericalControlTechnology）是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，它已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。

数控系统（NumericalControlSystem）是指采用数字控制技术的控制系统。

计算机数控系统（ComputerNumericalControl）是以计算机为核心的数控系统。

数控机床（NumericalControlMachineTools）是指采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。二、数控加工与传统加工的比较

第一节概述图1-1传统加工与数控加工的比较三、数控机床的产生1949年美国空军后勤司令部为了在短时间内造出经常变更设计的火箭零件与帕森斯公司合作，并选择麻省理工学院伺服机构研究所为协作单位，于1952年研制成功了世界上第一台数控机床。

1958年，美国的克耐·杜列克公司在一台数控镗铣床上增加了自动换刀装置，第一台加工中心问世，现代意义上的加工中心是1959年由该公司开发出来的。

我国是从1958年开始研制数控机床的。

第一节概述四、数控机床的组成图1-2数控机床的组成1．输入/输出装置

早期的数控机床常用穿孔纸带、磁带等控制介质，现代数控机床常用磁盘或半导体存储器等控制介质。此外，现代数控机床

第一节概述可以不用控制介质，直接由操作人员通过手动数据输入（ManualDataInput，简称MDI）即用键盘输入零件程序；或采用通信方式进行零件程序的输入/输出。2．计算机数控装置（CNC装置或CNC单元）★对输入的零件程序和操作指令进行相应的处理。★输出控制命令到相应的执行部件控制其动作。★加工出需要的零件。3．测量装置4．机床

机床是数控机床的主体，是数控系统的被控对象，是实现制造加工的执行部件。

第二节数控机床的分类一、按工艺用途分类（1）一般数控机床图1-4XK5040A型数控铣床1—底座2—强电柜3—变压器箱4—升降进给伺服电动机5—主轴变速手柄和按钮板6—床身立柱7—数控柜

8、11—纵向行程限位保护开关

9—纵向参考点设定挡铁10—操纵台12—横向溜板13—纵向进给伺服电动机14—横向进给伺服电动机15—升降台16—纵向工作台工第二节数控控机床的分类类（2）数控加工中中心是在一般数控控机床上加装装一个刀库和和自动换刀装装置。图1-5XH754型卧式加工中中心1—工作台2—主轴3—刀库4—数控柜第二节数控控机床的分类类二、按可控制制联动的坐标标轴分类图1-7空间平面和曲曲面的数控加加工a）两坐标联动动加工沟槽面面b）三坐标联动动加工曲面c）两轴半坐标标联动加工曲曲面d）五轴联动铣铣床加工曲面面（1）两坐标联动动（2）三坐标联动动（3）两轴半坐标标联动（4）多坐标联动动图1-8六轴加工中心心第二节数控控机床的分类类三、按加工方方式分类（1）金属切削类类数控机床如数控车床、、加工中心、、数控钻床、、数控磨床、、数控镗床等等。（2）金属成形类类数控机床如数控折弯机机、数控弯管管机、数控回回转头压力机机等。图1-9金属成形机床床a）数控折弯机机b）数控弯管机机第二节数控控机床的分类类（3）数控特种加加工机床如数控线（电电极）切割机机床、数控电电火花加工机机床、数控激激光切割机等等。图1-10数控特种加工工机床a）数控电火花花切割机床b）数控电火花花成形机床c）数控激光焊焊接机第二节数控控机床的分类类（4）广义数控机机床如火焰切割机机、数控三坐坐标测量机、、工业机器人人等。图1-11广义数控机床床a）数控测量机机b）工业机器人人第三节数控控机床的维护护保养一、机械部件件的维护1．主传动链的的维护1）熟悉主传动动链的结构、、性能和主轴轴调整方法，，严禁超性能能使用。2）定期调整主主轴驱动带的的松紧程度。。3）检查主轴润润滑恒温油箱箱，防止各种种杂质进入油油箱，及时补补充油量。4）经常检查压压缩空气气压压，调整到标标准要求值。。5）定期观察察液压系统的的压力，油压压低于要求值值时，要及时时调整。6）使用液压拨拨叉变速的主主传动系统，，必须在主轴轴停机后变速速。7）每年对主轴轴润滑恒温油油箱中的润滑滑油更换一次次。8）每年清理润润滑油池底一一次，并更换换液压泵过滤滤器。9）每天检查主主轴润滑恒温温油箱，使其其油量充足。。10）防止各种杂杂质进入润滑滑油箱，保持持油液清洁。。11）经常检查轴轴端及各处密密封，防止润润滑油液的泄泄漏。第三节数控控机床的维护护保养2．滚珠丝杠螺螺母副的维护护1）定期检查、、调整丝杠螺螺母副的轴向向间隙，保证证反向传动精精度和轴向刚刚度。2）定期检查丝丝杠支承与床床身的联接是是否有松动以以及支承轴承承是否损坏。。3）采用润滑脂脂润滑的滚珠珠丝杠，每半半年一次清洗洗丝杠上的旧旧润滑脂，换换上新的润滑滑脂。4）注意避免硬硬质灰尘或切切屑进入丝杠杠防护罩或在在工作中碰击击防护罩，防防护装置一有有损坏要及时时更换。3．刀库及换刀刀机械手的维维护1）用手动方式式往刀库上装装刀时，要确确保装到位，，装牢靠，检检查刀座上的的锁紧是否可可靠。2）严禁把超重重、超长的刀刀具装入刀库库，防止在机机械手换刀时时掉刀或刀具具与工件、夹夹具等发生碰碰撞。3）采用顺序选选刀方式须注注意刀具放置置在刀库上的的顺序是否正正确。第三节数控控机床的维护护保养4）注意保持刀刀具刀柄和刀刀套的清洁。。5）经常检查刀刀库的回参考考点位置是否否正确，检查查机床主轴回回换刀点位置置是否到位，，并及时调整整。6）开机时，应应先使刀库和和机械手空运运行，检查各各部分工作是是否正常，特特别是各行程程开关和电磁磁阀能否正常常动作。4．液压系统维维护1）定期对油箱箱内的油液进进行取样化验验，检查油液液质量，定期期过滤或更换换油液。2）定期检查冷冷却器和加热热器的工作性性能，控制液液压系统中油油液的温度在在标准要求内内。3）定期检查更更换密封件，，防止液压系系统泄漏。4）防止液压系系统振动与噪噪声。5）定期检查清清洗或更换液液压件、滤芯芯，定期检查查清洗油箱和和管路。6）严格执行日日常点检制度度，检查系统统的泄漏、噪噪声、振动、、压力、温度度等是否正常常，将故障排排除在萌芽状状态。第三节数控控机床的维护护保养5．导轨副的维维护1）定期调整压压板间隙。2）定期调整镶镶条间隙。3）定期对导轨轨进行预紧。。4）定期对导轨轨润滑。5）定期检查导导轨的防护。。6．气动系统维维护1）选用合适的的过滤器，清清除压缩空气气中的杂质和和水分。2）注意检查系系统中油雾器器的供油量，，保证空气中中含有适量的的润滑油来润润滑气动元件件。3）定期检查更更换密封件，，保持系统的的密封性。4）注意调节工工作压力，保保证气动装置置具有合适的的工作压力和和运动速度。。5）定期检查、、清洗或更换换气动元件、、滤芯。第三节数控控机床的维护护保养1）在数控系统统处于断电状状态且电动机机已经完全冷冷却的情况下下进行检查。。2）取下橡胶刷刷帽，用螺钉钉旋具拧下刷刷盖取出电刷刷。3）测量电刷长长度，如FANUC直流伺服电动动机的电刷由由10mm磨损到小于5mm时，必须更换换同型号的新新电刷。4）仔细检查电电刷的弧形接接触面是否有有深沟或裂痕痕，以及电刷刷弹簧上有无无打火痕迹。。5）将不含金属属粉末及水分分的压缩空气气导入装电刷刷的刷孔中，，吹净粘在刷刷孔壁上的粉粉末。6）重新装上电电刷，拧紧刷刷盖。三、检测元件件的维护二、直流伺服服电动机的维维护第三节数控控机床的维护护保养表1-1检测元件的维维护第三节数控控机床的维护护保养表1-1检测元件的维维护（续）第三节数控控机床的维护护保养四、数控系统统的日常维护护表1-2数控系统的日日常维护第三节数控控机床的维护护保养表1-2数控系统的日日常维护（续）第四节数控控机床常见的的故障与水平平调整一、故障的定定义指数控机床丧丧失了规定的的功能，它包包括机械系统统、数控系统统和伺服系统统等方面的故故障。二、数控机床床的常见故障障1．系统性故障障和随机故障障（1）系统性故障障指只要满足某某一定的条件件，机床或数数控系统就必必然出现的故故障。比如，，网络电压过过高或过低，，系统就会产产生电压过高高报警或电压压过低报警。。（2）随机故障指在同样的条条件下，只偶偶尔出现一次次或二次的故故障。往往与与机械结构的的局部松动、、错位，数控控系统中部分分元件工作特特性的漂移、、机床电器元元件可靠性下下降有关。2．有显示故障障和无显示故故障（1）有报警显示示故障现在的数控系系统都有较丰丰富的自诊断断功能，百余余种的报警信信号都可显示示出来。（2）无报警显示示故障无任何报警警显示，但但机床却是是在不正常常状态，往往往是机床床停在某一一位置上不不能正常工工作，甚至至连手动操操作都失灵灵。3．破坏性故故障和非破破坏性故障障第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整（1）破坏性故故障会对机床和和操作者造造成侵害导导致机床损损坏或人身身伤害，如如飞车、超超程运动、、部件碰撞撞等等。（2）非破坏性性故障大多数的故故障属于此此类故障，，往往通过过“清零””即可消除除。4．机床品质质下降故障障机床可以正正常运行，，但表现出出的现象与与以前不同同，比如噪噪声变大、、振动较强强、定位精精度超差、、反向死区区过大、圆圆弧加工不不合格、机机床起停有有振荡等。。此时加工工零件往往往不合格，，这类故障障无任何报报警信号显显示，只能能通过检测测仪器来检检测和发现现。第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整5．硬件故障障和软件故故障（1）硬件故障障硬件故障是是指只有更更换已损坏坏的器件才才能排除的的故障，这这类故障也也称“死故故障”。1）更换接口口板。2）修改PLC程序。（2）软件故障障1）程序编制制错误造成成的软件故故障。2）参数设置置不正确造造成的软件件故障。第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整三、数控铣铣床的安装装1．对安装地地基和安装装环境的要要求在数控铣床床确定的安安放位置上上，根据机机床说明书书中提供的的安装地基基图进行施施工，如图图1-12所示。同时时要考虑机机床重量和和重心位置置、与机床床连接的电电线、管道道的铺设、、预留地脚脚螺栓和预预埋件的位位置。一般中小型型数控机床床无需做单单独的地基基，只需在在硬化好的的地面上，，采用活动动垫铁，稳稳定机床的的床身，大大型、重型型机床需要要专门做地地基。图1-12数控铣床安安装地基示示意图第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整图1-13活动垫铁图1-14用活动垫铁铁支承的数数控铣床第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整图1-15固定地脚螺螺栓图1-16固定地脚螺螺栓的固定定方法第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整图1-17活地脚螺栓栓图1-18膨胀螺栓1—螺母2—垫圈3—套筒4—螺栓5—锥体第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整2．安装步骤图1-19数控铣床的安装流程图数控铣床搬运、拆箱就位找平清洗、连接完成搬运拆箱清洗连接吊运滚运电路油管气管第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整表1-3常用调整垫垫铁类型第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整图1-21垫铁放置图图表1-3常用调整垫垫铁类型（续）第四节数数控机床常常见的故障障与水平调调整图1-22数控铣床接接地方式示示意图第五节数数控机床安安全文明生生产一、文明生生产1．数控机床床的管理“管好、用好好、修好””。2．数控机床床的使用要要求（1）技术培训训严禁无证上上岗操作。。（2）实行定人人定机持证证操作（3）建立使用用数控机床床的岗位责责任制。（4）建立交接接班制度二、数控机机床安全生生产规程1．操作工使使用数控机机床的基本本功和操作作纪律（1）数控机床床操作工“四会”基本功1）会使用2）会维护3）会检查4）会排除故故障第五节数数控机床安安全文明生生产（2）维护使用用数控机床床的“四项要求”1）整齐2）清洁3）润滑4）安全（3）数控机床床操作工的的“五项纪律”1）凭操作证证使用设备备，遵守安安全操作维维护规程。。2）经常保持持机床整洁洁，按规定定加油，保保证合理润润滑。3）遵守交接接班制度。。4）管好工具具、附件，，不得遗失失。5）发现异常常立即通知知有关人员员检查处理理。2．数控机机床安全生生产规程1）避免光光的直接照照射和其他他热辐射，，要避免太太潮湿或粉粉尘过多的的场所，特特别要避免免有腐蚀气气体的场所所。2）应采取取专线供电电或增设稳稳压装置。。3）数控机床床的开机、、关机顺序序，一定要要按照机床床说明书的的规定操作作。第五节数数控机床安安全文明生生产3）数控机床床的开机、、关机顺序序，一定要要按照机床床说明书的的规定操作作。4）在主轴起起动开始切切削之前，，一定要关关好防护罩罩门，程序序正常运行行中严禁开开启防护罩罩门。5）机床在正正常运行时时不允许开开电气柜的的门，禁止止按动“急急停”、““复位”按按钮。6）机床发生生事故，操操作者要注注意保留现现场，并向向维修人员员如实说明明事故发生生前后的情情况。7）使用一一定要有专专人负责，，严禁其他他人员随意意动用数控控设备。8）认真填写写数控机床床的工作日日志，做好好交接工作作，消除事事故隐患。。9）不得随意意更改数控控系统内制制造厂设定定的参数。。三、数控金金属切削机机床的操作作规程1）机床通电电后，检查查各开关、、按钮和键键是否正常常、灵活，，机床有无无异常现象象。第五节数数控机床安安全文明生生产2）检查电压压、气压、、油压是否否正常，有有手动润滑滑的部位要要先进行手手动润滑。。3）各坐标轴轴手动回机机床参考点点，若某轴轴在回参考考点前已在在零位，必必须先将该该轴移动离离参考点一一段距离后后，再手动动回参考点点。4）在进行工工作台回转转交换时，，台面上、、护罩上、、导轨上不不得有异物物。5）机床空运运转要15min以上，使机机床达到热热平衡状态态。6）程序输入入后，应认认真核对，，保证无误误，其中包包括对代码码、指令、、地址、数数值、正负负号、小数数点及语法法的查对。。7）按工艺规规程安装找找正夹具。。8）正确测量量和计算工工件坐标系系，并对所所得结果进进行验证和和验算。9）将工件坐坐标系输入入到偏置页页面，并对对坐标、坐坐标值、正正负号、小小数点进行行认真核对对。10）未装工件件以前，空空运行一次次程序，看看程序能否否顺利执行行，刀具长长度选取和和夹具安装装是否合理理，有无超超程现象。。第五节数数控机床安安全文明生生产11）刀具补偿偿值（刀长长、半径））输入偏置置页面后，，要对刀补补号、补偿偿值、正负负号、小数数点进行认认真核对。。12）装夹工件件时要注意意螺钉压板板是否与刀刀具发生干干涉，检查查零件毛坯坯和尺寸超超常现象。。13）检查各刀刀头的安装装方向及各各刀具旋转转方向是否否合乎程序序要求。14）查看各刀刀杆前后部部位的形状状和尺寸是是否合乎程程序要求。。15）镗刀头尾尾部露出刀刀杆直径部部分，必须须小于刀尖尖露出刀杆杆直径部分分。16）检查每把把刀柄在主主轴孔中是是否都能拉拉紧。17）无论是首首次加工的的零件，还还是周期性性重复加工工的零件，，首件都必必须对照图图样工艺、、程序和刀刀具调整卡卡，进行逐逐段程序的的试切。18）单段试切切时，快速速倍率开关关必须打到到最低挡。。19）每把刀首首次使用时时，必须先先验证它的的实际长度度与所给刀刀补值是否否相符。20）在程序运运行中，要要观察数控控系统上的的坐标显示示，可了解解目前刀具具运动点在在机床坐标标系及工件件坐标系中中的位置。。了解程序序段的位移移量，还剩剩余多少位位移量等。。第五节数数控机床安安全文明生生产21）程序运行行中也要观观察数控系系统上的工工作寄存器器和缓冲寄寄存器显示示，查看正正在执行的的程序段各各状态指令令和下一个个程序段的的内容。22）在程序运运行中要重重点观察数数控系统上上的主程序序和子程序序，了解正正在执行主主程序段的的具体内容容。23）试切进刀刀时，在刀刀具运行至至工件表面面30～50mm处，必须在在进给保持持下，验证证Z轴剩余坐标标值和X、Y轴坐标值与与图样是否否一致。24）对