金属切削数控机床通用技术要求

1金属切削数控机床通用技术要求本文件规定了金属切削数控机床的通用技术要求，包括机床结构、数控系统、液压系统、润滑系统、PWM信号、联动轴数、测试、验收等方面。本文件适用于联动轴数大于4、插补周期小于3ms、整体运行周期小于200ms的金属切削数控机床。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T6477金属切削机床术语GB15760金属切削机床安全防护通用技术条件GB/T16462.5数控车床和车削中心检验条件第5部分：进给率、速度和插补精度检验GB/T23567.1数控机床可靠性评定第1部分：总则GB/T23567.2数控机床可靠性评定第2部分：加工中心GB/T23567.3数控机床可靠性评定第3部分：数控车床与车削中心GB/T25376金属切削机床机械加工件通用技术条件GB28526机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全GB/T40804金属切削机床加工过程的短期能力评估3术语和定义GB/T6477界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1PWM信号PWMsignal脉宽调制信号，一种用于用于控制电机转速或其他设备的数字信号。3.2多通道数控操作系统模块multichannelCNCoperatingsystemmodule能够同时控制多个坐标轴运动的数控操作系统模块。3.3联动轴数Axes机床能够同时控制运动的坐标轴数量。3.4插补周期interpolationcycle数控系统每隔一定时间向各坐标轴发送一个控制指令的时间间隔。3.5整体运行周期overalloperatingcycle机床完成一个加工任务所需的总时间。4基本要求4.1加工精度要求2数控机床应满足GB/T25376-2010中第4章规定的金属切削加工精度要求，包括位置精度、重复定位精度、直线度、圆度等指标。4.2运行稳定性要求数控机床在正常运行条件下应保持稳定的加工性能，避免振动、共振等不稳定现象。4.3切削效率要求数控机床应具备高效率、高速度的切削加工能力，能够满足生产需求并提高加工效率。4.4可靠性要求数控机床应设计成稳定可靠的设备，具备长时间连续工作的能力，减少故障率和维修频率。4.5安全要求4.5.1电气安全要求4.5.1.1数控机床的电气系统应符合GB/T5226.1-2019第4章、GB15760-2004中5.3条的规定，确保运行安全可靠，防止电气事故发生。4.5.1.2机床的电气系统应配备过载保护装置、漏电保护装置等安全设备，以保障操作人员的电气安全。4.5.2机械安全要求4.5.2.1数控机床的结构设计应符合GB15760-2004第5.2条的规定，应考虑操作人员的安全因素，避免夹伤、碰撞等危险情况的发生。4.5.2.2机床应具备合适的防护装置，以防止操作人员在操作过程中接触到危险区域。4.5.3控制系统安全要求4.5.3.1数控机床控制系统安全应符合GB15760-2004第5.4条的规定。4.5.3.2机床应配备紧急停机按钮，以便操作人员在发生紧急情况时能够立即停止机床运行。4.5.3.3紧急停机按钮应设置在操作人员容易触及的位置，并标明清晰易懂的停机标识。4.5.4火灾预防要求4.5.4.1机床应采取适当的防火措施，包括设备隔离、防火涂料等，以预防机床发生火灾。4.5.4.2机床应配备火灾报警装置和自动灭火装置，及时发现和扑灭机床发生的火灾。4.5.4.3机床应符合GB15760-2004第5.8条、5.9条中关于噪声和振动的要求，保证操作人员的健康和舒适。4.5.4.4机床应采取适当的隔振措施和降噪措施，减少机床运行时产生的振动和噪声。5结构设计要求5.1机床结构5.1.1机床结构应经过优化设计，提高机床刚性和稳定性，以确保加工精度和切削效率。5.1.2机床结构应采用适当的材料和工艺，具备足够的强度和刚性，以承受加工过程中的切削力和振动。5.2结构刚性要求5.2.1数控机床的主要结构部件（如床身、立柱、横梁等）应具备足够的刚性，能够抵抗切削力和振动，保持加工精度。5.2.2机床结构的刚性应满足GB15760-2004中5.2条中规定的相关要求。6数控系统要求36.1多通道数控系统6.1.1数控机床应采用多通道数控系统，以支持多轴联动控制和高速插补。6.1.2多通道数控系统应具备较高的计算能力和数据处理能力，保证机床的运行稳定和加工精度。6.1.3多通道数控操作系统模块应具有良好的实时性和可靠性，能够同时控制多个坐标轴的运动，实现复杂的加工轨迹。6.1.4多通道数控操作系统模块应支持多种编程语言，方便用户编写加工程序。6.1.5多通道数控操作系统模块应具有良好的人机界面，能够实时显示机床的运行状态和加工参数，方便用户进行操作和监控。6.1.6多通道数控操作系统模块应具有良好的开放性和扩展性，能够与其他设备和系统进行集成和交6.1.7多通道数控操作系统模块应具有良好的故障诊断和维护功能，能够及时发现和排除机床的故障，保证机床的正常运行。6.2插补控制要求6.2.1数控系统应支持高速插补，插补周期应小于3ms，以确保加工轨迹的运动精度、加工效率、平滑性和精度。6.2.2插补控制的验证应按GB/T16462.5-2017执行。6.2.3插补周期的稳定性应高，不受机床负载和加工条件的影响。6.2.4插补周期的调整应方便，用户可以根据加工需求进行灵活设置。6.3运动控制要求6.3.1数控系统应支持多轴联动控制，能够对各个坐标轴进行精确控制，以实现复杂曲面的切削加工。6.3.2运动控制应符合GB15760-2004中5.4条规定的相关要求。6.4编程和操作界面要求6.4.1数控系统应提供友好的编程和操作界面，使得操作人员能够快速熟悉和掌握机床的使用方法。6.4.2编程和操作界面应支持常用的编程语言和编辑器，如CAD/CAM等。6.5可靠性和稳定性要求6.5.1数控系统应设计成稳定可靠的设备，具备长时间连续工作的能力，减少故障率和维修频率。6.5.2数控系统应具备自动故障诊断和报警功能，及时提示操作人员故障信息和处理方法。6.6整体运行周期6.6.1整体运行周期应小于200ms，以提高机床的加工效率。6.6.2整体运行周期的波动应小，以保证机床的加工精度和稳定性。6.6.3整体运行周期的优化应考虑机床的负载、加工路径和加工程序等因素，以实现最佳的加工效果。7液压系统和润滑系统要求7.1液压系统7.1.1液压系统应采用高品质的液压元件和管路，以确保系统的可靠性和稳定性。7.1.2液压系统应具备足够的功率和流量，以满足机床各项动作的需求。7.1.3液压系统应配备适当的过滤器和冷却装置，保证液压油的清洁度和温度稳定。7.2润滑系统7.2.1润滑系统应采用自动循环润滑方式，以保证机床各个部位的润滑和冷却。7.2.2润滑系统应具备足够的润滑剂供应和分配能力，以满足机床各项工作的需求。7.2.3润滑系统应具备适当的过滤器和冷却装置，保证润滑剂的清洁度和温度稳定。7.3液压和润滑系统的控制要求47.3.1液压和润滑系统的控制应由数控系统进行，以实现精确控制和高效工作。7.3.2液压和润滑系统的控制应采用合适的传感器和执行器，以实现对系统各个部位的监测和控制。7.3.3液压和润滑系统的控制应应符合GB15760-2004中5.15条、5.17条中规定的相关要求。7.4液压和润滑系统的安全性要求7.4.1液压和润滑系统应设计成安全可靠的设备，具备防止泄漏和爆炸的措施，保障操作人员的人身安全。7.4.2液压和润滑系统应配备适当的安全阀和过载保护装置，以确保系统的安全运行。8PWM信号要求8.1PWM信号的频率应在1kHz至10kHz范围内可调，以满足不同加工需求。8.2PWM信号的占空比应在0%至100%范围内可调，以实现对电机转速的精确控制。8.3PWM信号的波形应平滑，无毛刺和失真，以保证电机的正常运行。8.4PWM信号的输出应具有过流、过压、短路等保护功能，以保护电机和数控系统的安全。9联动轴数要求9.1联动轴数应大于4，以满足多轴联动加工的需求。9.2联动轴数的控制应采用全数字控制技术，确保各轴之间的运动协调和精度。9.3联动轴数的增加应不影响机床的整体性能和加工精度。10测试与验收10.1出厂测试10.1.1出厂验收测试数控机床工厂前应进行的测试，以确保机床的质量和性能符合要求。10.1.2出厂测试出厂测试应包括以下项目：——机床的外观检查，包括表面有无划痕、变形等；——机床的功能测试，包括各项操作功能是否正常、各轴运动是否平稳等；——机床的精度测试，包括定位精度、重复定位精度等；——机床的负载测试，包括承载能力、切削能力等；——机床的安全性测试，包括安全门、紧急停车开关等安全装置是否有效；——机床的电气性能测试，包括电气系统的稳定性、电流电压是否符合要求等。10.2安装与调试安装调试应包括以下内容：——机床的安装位置是否符合要求，包括地基、水平度等；——机床的接地和电源连接是否正确；——机床的各项参数的调整和设置，包括刀具长度补偿、坐标系校准等；——机床的运动轨迹和行程是否准确、平稳；——机床的冷却系统、润滑系统等辅助设备是否正常工作；——机床的通讯接口是否与其他设备连接良好。10.3验收10.3.1验收应依据G