數(shù)控機床的安裝調(diào)試與驗收(已修改)
2025-04-25 05:01 本頁面
【正文】 第一章 數(shù)控機床概述 數(shù)控機床的產(chǎn)生產(chǎn)生原因機械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，改型也日益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。在機械制造工業(yè)中，單件、小批量生產(chǎn)的零件約占機械加工總量的 70％～80％。為滿足多品種、小批量，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件的自動化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適于產(chǎn)品頻繁變化的“柔性”自動化機床。產(chǎn)生過程1947年美國帕森斯公司（Parsons）首先提出利用脈沖信號控制機床運動的的概念1949年美國空軍資助，帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學(xué)院(MIT)合作開始研制。1952年研制成功了世界上第一臺以數(shù)字計算機為基礎(chǔ)的數(shù)字控制(numerical control，簡稱NC)3坐標(biāo)直線插補銑床，從而使機械制造業(yè)進入了一個新階段。 計算機數(shù)控的概念與發(fā)展（1）數(shù)控的概念GB8129—1997中對NC的定義為：用數(shù)值數(shù)據(jù)的控制裝置，在運行過程中不斷的引入數(shù)值數(shù)據(jù)，從而對某一生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動控制。（2）數(shù)控機床（NC machine tools）若機床的操作命令以數(shù)值數(shù)據(jù)的地式描述，工作還在改照規(guī)定的程序自動地進行，則這種機床稱為數(shù)控機床。（3）數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)是指計算機數(shù)字控制裝置、可編程序控制器、進給驅(qū)動與主軸驅(qū)動裝置等相關(guān)設(shè)備的總稱。為區(qū)別起見將其中的計算機數(shù)字控制裝置稱為數(shù)控裝置。2．計算機數(shù)控的發(fā)展先后經(jīng)歷了電子管（1952年）晶體管（1959年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計算機（1970年）和微處理機或微型計算機（1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。 前三代屬于采用專用控制計算機的硬接線（硬件）數(shù)控裝置，一般稱為NC數(shù)控裝置。第四代數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了采用小型計算機代替專用硬件控制計算機，這種數(shù)控系統(tǒng)稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)（omputerized numrical control，即 CNC）。自 1974年開始，以微處理機為核心的數(shù)控裝置（microcuperized numerical control即MNC）得到迅速發(fā)展。 我國從1958年開始研制數(shù)控機床，20世紀60年代中期進入實用階段。自20世紀80年代開始，引進日本、美國、德國等國外著名數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)制造商的技術(shù)，使我國數(shù)控系統(tǒng)在性能、可靠性等方面得到了迅速發(fā)展。經(jīng)過“六五”、“七五”、“八五”及“九五”科技攻關(guān)，我國已掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的核心內(nèi)容。目前我國已有數(shù)控系統(tǒng)（含主軸與進給驅(qū)動單元）生產(chǎn)企業(yè)五十多家，數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)百余家。 數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機床加工零件的工作過程分以下幾個步驟實現(xiàn)： （1）根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫程序。（2）所編程序指令輸入機床數(shù)控裝置中。（3）數(shù)控裝置對程序（代碼）進行翻譯、運算之后，向機床各個坐標(biāo)的伺服驅(qū)動機構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出信號，驅(qū)動機床的各運動部件，并控制所需要的輔助運動。（4）在機床上加工出合格的零件。數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)如圖1．1．2所示，下面對其各組成部分加以介紹。1．輸入裝置數(shù)控加工程序可通過鍵盤，用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可由編程計算機用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工，另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲器，加工時再從存儲器中逐段調(diào)出進行加工。 2．?dāng)?shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置它的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，使其進行規(guī)定的有序運動和動作。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點和終點坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求。因此要進行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標(biāo)值之間進行“數(shù)據(jù)點的密化”，求出一系列中間點的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號，控制各坐標(biāo)軸（即進給運動各執(zhí)行部件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。3．驅(qū)動裝置和檢測裝置驅(qū)動裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴格按照指令信息的要求驅(qū)動機床的移動部件，以加“出符合圖樣要求的零件。驅(qū)動裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機作為執(zhí)行機構(gòu)。 檢測裝置將數(shù)控機床各坐標(biāo)軸的實際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的數(shù)控裝置中。數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進行比較，控制驅(qū)動裝置按指令設(shè)定值運動。 4．輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。這些控制包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟停，工件和機床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作?，F(xiàn)廣泛采用可編程控制器（PLC）作數(shù)控機床的輔助控制裝置。5．機床本體數(shù)控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。第二章 數(shù)控機床的安裝調(diào)試與驗收按照工藝流程（工藝布局圖），選擇好機床安裝位置，然后按照機床廠家提供的機床基礎(chǔ)圖和外形圖進行車間現(xiàn)場實際放線工作。檢查機床與周邊設(shè)備、走道、設(shè)施（消防栓、低壓控制柜、暖氣裝置、各種管道、立柱加強筋）等有無干涉，并注意天車行程極限，若有干涉需移位后再重新放線，直至無干涉為止。機床基礎(chǔ)可按照機床廠家提供的基礎(chǔ)圖來做，基礎(chǔ)深度要考慮土質(zhì)情況。澆注基礎(chǔ)時，需用振搗器將混凝土振實，中間多澆注一些，防止中部下沉過多，并需將基礎(chǔ)表面找平抹平，否則無法調(diào)整機床。車間一般先做機床基礎(chǔ)、預(yù)埋各種管道，后做地面。車間地面在三合土的基礎(chǔ)上鋪200mm厚鋼筋混凝土（混凝土加鋼筋頭）地面。機床安裝機床組裝前要把導(dǎo)軌和各滑動面、接觸面上的防銹涂料清洗干凈，把機床各部件，如數(shù)控系統(tǒng)柜、電氣柜、立柱、刀庫、機械手等組裝成整機。 機床放置在
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