机修钳工（技师、高级技师）ch6

第六章数控加工中心的维护和维修了解数控加工中心机床的特点、组成、分类；能够对加工中心机床出现的各种机械故障进行分析并排除；掌握加工中心机床的维修技术。第六章 数控加工中心的维护和维修目录第一节数控加工中心的维护和维修专业知识一、加工中心的特点二、加工中心的组成三、加工中心的分类四、加工中心的主要结构第二节数控加工中心维护和维修的技能训练实例训练１主轴部件故障的排除训练２进给系统故障的排除训练３自动换刀装置故障的排除训练４TC630卧式加工中心的修理训练５TC630卧式加工中心精度要求及检验复习思考题第六章

数控加工中心的维护和维修第一节

数控加工中心的维护和维修专业知识加工中心机床指具有自动换刀及自动改变工件加工位置功能的数控机床，能对需要作钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、攻螺纹、铣削等作业的工件进行多工序自动加工，故加工中心机床又称多工序自动换刀数控机床。一、加工中心的特点二、加工中心的组成1.基础部件（１）作用：基础部件的作用是加工中心的基础结构，主要承受加工中心的静载荷及在加工时产生的切削负载。（２）组成：基础部件由床身、立柱和工作台等组成。第一节

数控加工中心的维护和维修专业知识主轴部件（１）作用：切削加工的功率输出部件。（２）组成：主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。自动换刀系统（１）作用：加工中心多工序加工的必要保证。（２）组成：自动换刀系统由刀库、机械手等部件组成。数控系统数控系统的作用是整个加工中心的控制核心，完成各部件的有序运动。辅助装置（１）作用：对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用。（２）组成：包括润滑、冷却、排屑、液压、气动等部件。第一节

数控加工中心的维护和维修专业知识三、加工中心的分类按机床形态分类（１）卧式加工中心。（２）立式加工中心。（３）龙门式加工中心。（４）万能加工中心。按换刀形式分类（１）带刀库、机械手的加工中心。（２）无机械手的加工中心。（３）转塔刀库式加工中心。第一节

数控加工中心的维护和维修专业知识四、加工中心的主要结构现以JCS-018型立式加工中心（即小型数控立式镗铣床）为例，其外观如图6-1所示。图6-1JCS-018型立式加工中心１—伺服电动机

３—数控电柜

５—主轴箱

７—强电电柜

９—滑座２—机械手

４—刀库

６—操作面板

８—工作台１０—床身1.技术参数第一节 数控加工中心的维护和维修专业知识１）工作台面（宽×长）320mm×1000mm２）工作台纵向行程（X轴）750mm３）滑座横向行程（Y轴）400mm４）主轴箱升降行程（Z轴）470mm５）工作台最大承载能力500kg６）主轴锥孔BT-45７）主轴转速范围22.5～2250r/min８）刀库容量16把９）最大刀具质量８kg2.机床主要结构（１）主轴部件。其结构简图如图6-2所示。１）主要结构。２）刀具插入夹紧过程。３）注意事项。图6-2

JCS-018型立式加工中心主轴部件结构简图２—拉钉

４—前支承

６—后支承

８—碟形弹簧

10—活塞１—主轴

３—钢球

５—螺母

７—拉杆

９—弹簧

11—液压缸第一节 数控加工中心的维护和维修专业知识第一节

数控加工中心的维护和维修专业知识（２）刀库：其结构简图如图6-3所示。１）选刀过程。２）抓刀信号发出过程。（３）机械手１）换刀程序（步骤）是：抓刀→拔刀→换刀→插刀→复位。２）换刀过程①抓刀④插刀②拔刀

③换刀⑤复位（４）床身、滑座、工作台床身、滑座、工作台与不升降式铣床相似。（５）立柱图6-3JCS-018型立式加工中心刀库结构简图1—伺服电动机2—十字联轴器3—蜗轮4—蜗杆5—气缸6—活塞杆7—拨叉8—螺杆9、10—行程开关11—滚子12—销轴13—刀套14—刀盘第一节 数控加工中心的维护和维修专业知识第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例训练1主轴部件故障的排除（１）主轴运转发生异常的声音，且声音越来越大造成机床运转停止。其原因是主轴轴承破损，应更换主轴轴承。（２）主轴箱不能够移动。（３）主轴箱运转过程有噪声。训练2进给系统故障的排除（１）滚珠丝杠润滑状况不良，应检查工作台X、Y轴滑座，涂上润滑脂。（２）工作台X、Y向不能移动（３）X、Y坐标轴抖动第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例训练3自动换刀装置故障的排除（１）刀库中的刀套不能夹紧刀具，应顺时针旋转刀套两边的调整螺母，压紧弹簧，顶紧卡紧销。（２）刀套不能拆卸或停留一段才能拆卸，检查操纵刀套90°拆卸的气阀，看它是否动作，气压不足，刀套的转动轴锈蚀等。（３）刀具从机械手中脱落，检查刀具重量是否超重，机械手卡紧销损坏。（４）刀具交换时发生掉刀，换刀时主轴箱没有到换刀位置或换刀点飘移，机械手抓刀时，没抓住，这时，需重新操作主轴箱，使其回到换刀位置，调整机械手手臂旋出７５°气缸杆上的螺栓。（５）机械手换刀速度过快过慢，若换刀快，气压太高或节流阀开口过大可保证气泵压力和流量，旋转节流阀至换刀速度合适为止。第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例训练4

TC630卧式加工中心的修理1.主要规格（１）托盘尺寸（２）工作范围（３）驱动功率（４）转速范围（５）刀库容量630mm×630mm；X＝1000mm，Y＝800mm，Z＝800mm；32kW；20～5000r/min；60/72把。2.主要结构TC630卧式加工中心主要结构如图6-5所示。（１）床身底座

（２）立柱

（３）垂直滑板

（４）主轴（５）变速箱（６）回转工作台（７）进给传动机构（８）机械手（９）刀库

（10）交换工作台

（11）液压系统

（12）气动系统（13）冷却系统

（14）润滑系统

（15）检测系统

（16）排屑器第二节

数控加工中心维护和维修的技能训练实例图6-5TC630卧式加工中心结构１—交换工作台

２—回转工作台３—Ｘ轴进给传动机构

４—床身底座５、８—液压系统

６—变速箱７—刀库（６０把）９—平衡液压缸

10—立柱11—垂直滑板12—主轴13—机械手3.工作原理TC630卧式加工中心选用SIEMENS控制系统（１）机床坐标１）机床坐标就是机床的轴，它是根据加工范围确定的。２）左右行程为X轴，前后行程为Z轴，垂直行程为Y轴，工作台面旋转为B轴，见图6-13。（２）传动系统１）由装在变速箱后侧、功率32kW的直

流无级调速电动机经变速传至主轴，使主轴实现两档转速范围。２）进给传动。３）辅助运动。４）刀库链节运动。５）分度工作台回转运动。６）托盘的交换运动。图6-13机床坐标第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例日常维修故障及排除（１）主轴在中档速度，无负载条件下，经过0.5h运转，轴承温度超过40℃。（２）NC报警，机械手不从主轴孔和刀库链节上取刀。（３）机械手不转位（４）交换工作台不交换，托盘无法被接收和输出（５）NC系统报警，机床停机（６）准停位置不准、机械手不能换刀，NC报警。第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例训练5TC630卧式加工中心精度要求及检验1.主要结构要求（１）床身和立柱（图6-14）１）精度要求。２）结构上特殊要求。３）X、Y、Z轴的丝杠螺母的装配。第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例（２）主轴（３）分度工作台１）精度：分度精度为360×1°。２）运动：除在床身Ｘ轴导轨上作直线运动外，还绕B轴作旋转分度运动。（４）进给传动机构１）驱动。２）丝杠轴向窜动。（５）刀库和机械手第二节

数控加工中心维护和维修的技能训练实例图6-14床身和立柱１—床身２—立柱３—制动铁４—导板５—侧导板６—压板第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例2.整机检验要求机床维修后需要按验收技术条件进行调试和检验，主要有以下几点：（１）校正安装水平。（２）校正主轴准停。（３）工作台面和Ｘ轴运动间的平行度误差。（４）工作台面和Ｚ轴轴线运动间的平行度误差检验工具为：指示器、平尺。（５）工作台面和Ｙ轴轴线运动间的垂直度误差。（６）工作台面和Ｙ轴轴线运动间的垂直度误差。（７）Ｚ轴轴线运动和Ｘ轴轴线运动间的垂直度误差。（８）主轴锥孔的径向圆跳动量。（９）主轴轴线和Ｚ轴轴线运动间的平行度误差。（10）主轴轴线和Ｚ轴轴线运动间的平行度误差。第二节 数控加工中心维护和维修的技能训练实例（２）X、Y、Z轴零点的调整3.机床坐标零点的调整机床坐标零点是指X、Y、Z轴坐标零点。（１）X、Y、Z轴坐标零点。１）Y轴零点的调整。２）X轴零点的调整。３）Z轴零点的调整。4.试车（１）试车前主要准备工作（２）正式试车时分三步，即手动功能试验、自动功能试验、温升试验。１）手动功能试验。用手操作机床各部位进行试验，各项试验动作要求灵活、可靠、准确。２）自动功能试验。自动功能试验是用数控程序操作机床各部件进行试验，可与整机空