【文章內(nèi)容簡介】 擴展數(shù)控車床的加工能力。如：利用銑削動力頭進行軸向鉆孔和銑削軸向槽。 5. 數(shù)控車床的刀具 在數(shù)控車床或車削加工中心上車削零件時，應根據(jù)車床的刀架結構和可以安裝刀具的數(shù)量，合理、科學地安排刀具在刀架上的位置，并注意避免刀具在靜止和工作時，刀具與機床、刀具與工件以及刀具相互之間的干涉現(xiàn)象。 第三節(jié) 數(shù)控車床的 選用原則 與安裝方法 一 . 數(shù)控車床的選用原則 1. 前期準備 確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數(shù)控車床應具有的功能是做好前期準備，合理選用數(shù)控車床的前提條件 滿足典型零件的工藝要求 典型零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加工范圍和精度要求 。 根據(jù)精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數(shù)控車床的控制精度。根據(jù)可靠性來選擇，可靠性是提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率的保證。數(shù)控機床的可靠性是指機床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時，長時間穩(wěn)定運行而不出故障。即平均無故障時間長，即使出了故障，短時間內(nèi)能恢復，重新 投入使用。選擇結構合理、制造精良，并已批量生產(chǎn)的機床。一般，用戶越多， 數(shù)控 系統(tǒng)的可靠性越高。 2. 機床附件及刀具選購 機床隨機附件、備件及其供應能力、刀具，對已投產(chǎn)數(shù)控車床、車削中心來說是十分重要的。選擇機床，需仔細考慮刀具和附件的配套性。 3. 注重控制系統(tǒng)的同一性 生產(chǎn)廠家一般選擇同一廠商的產(chǎn)品，至少應選購同一廠商的控制系統(tǒng)，這給維修工作帶來極大的便利。教學 單位，由于需要學生見多識廣，選用不同的系統(tǒng)，配備各種仿真軟件是明智的選擇。 畢業(yè)設計（或論文） 9 4. 根據(jù)性能價格比來選擇 做到功能、精度不閑置、不浪費，不要選擇和自己需要無關的功能。 5. 機床的防護 需要時，機床可配備全封閉或半封閉的防護裝置、自動排屑裝置。 在選擇數(shù)控車床、車削中心時，應綜合考慮上述各項原則。 二 . 安裝方法 1. 起吊和運輸 機床的起吊和就位，應使用制造廠提供的專用起吊工具，不允許采用其他方法進行。不需要專用起吊工具，應采用鋼絲繩按照說明書規(guī)定部位起吊和就位。 機 床應安裝在牢固的基礎上，位置應遠離振源；避免陽光照射和熱輻射；放置在干燥的地方，避免潮濕和氣流的影響。機床附近若有振源，在基礎四周必須設置防振溝。 機床放置于基礎上，應在自由狀態(tài)下找平，然后將地腳螺栓均勻地鎖緊。對于普通機床，水平儀讀數(shù)不超過 ，對于高精度的機床，水平儀不超過 ／ 1000mm。在測量安裝精度時，應在恒定溫度下進行，測量工具需經(jīng)一段定溫時間后再使用。機床安裝時應竭力避免使機床產(chǎn)生強迫變形的安裝方法。機床安裝時不應隨便拆下機床的某些部件，部件的拆 卸可能導致機床內(nèi)應力的重要新分配，從而影響機床精度。 4. 試運轉前的準備 機床幾何精度檢驗合格后，需要對整機進行清理。用浸有清洗劑的棉布或綢布，不得用棉紗或紗布。清洗掉機床出廠時為保護導軌面和加工面而涂的防銹油或防銹漆。清洗機床外表面上的灰塵。在各滑動面及工作面涂以機床規(guī)定使滑油。 仔細檢查機床各部位是否按要求加了油，冷卻箱中是否加足冷卻液。機床液壓站、自動間潤滑裝置的油是否到油位批示器規(guī)定的部位。 檢查電氣控制箱中各開關及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位。 畢業(yè)設計（或論文） 10 第四節(jié) 數(shù)控車床 調(diào)試與 驗收 數(shù)控車床的驗收應按國家頒布實行的《數(shù)控臥式車床制造與驗收技術要求》進行，在驗收過程中，如發(fā)生爭執(zhí)，應以國家有關標準為依據(jù)，通過協(xié)商解決。 一 . 開箱驗收 按隨機裝箱單和合同中特定附件清單對箱內(nèi)物品逐一核對檢查 ， 并做檢查記錄 有如下內(nèi)容： ，機床外觀有無明顯損壞，是銹蝕、脫漆； ，是否齊全； 、規(guī)格、數(shù)量； 、規(guī)格、數(shù)量； 、規(guī)格、數(shù)量； 〈刀片〉品種、規(guī)格、數(shù)量； ； 、規(guī)格、數(shù)量； 二 . 開機試驗 機床安裝調(diào)試完成后，即通知制造廠派人調(diào)試機床。 試驗主要有如下： 。 、開關、人工操縱對機床進行功能試驗。試驗動作的靈活性、平穩(wěn)性及功能的可靠性。 、正轉、反轉、停止的連續(xù)試驗。操作不少于 7 次。 、中、低轉速變換試驗。轉速的指令值與顯 示值允差為 177。5%。 畢業(yè)設計（或論文） 11 ，在 XZ軸全部行程上，連續(xù)做工作進給和快速進給試驗。快速行程應大于 1/2 全行程。正反方和連續(xù)操作不少于 7 次。 X、 Z 軸的全部行程上，做低、中、高進給量變換試驗。 轉塔刀架進行各種轉位夾緊試驗。 、潤滑、冷卻系統(tǒng)做密封、潤滑、冷卻性試驗，做到不滲漏。 、松開、靈活性及可靠性試驗。 、反轉、停止及變換主軸轉速試驗。 。 試驗。 、手動數(shù)據(jù)輸入、位置顯示，回基準點，程序序號批示和檢索、程序暫停、程序刪除、址線插補、直線切削徨、錐度切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、圓弧切削循環(huán)、刀具位置補償、螺距補償、間隙補償?shù)裙δ艿目煽啃?、動作靈活性等。 a. 主動動機構運轉試驗，在最高轉速段不得少于 1 小時，主軸軸承的溫度值不超過 70℃ ， 溫升值不超過 40℃ ； b. 連續(xù)空運轉試驗，其運動時間不少于 8 小時，每個循環(huán)時間不大于 15分鐘。每個循環(huán)終了停車，并模擬松卡工件動作，停車不超過一分鐘，再繼 續(xù)運轉。 用戶準備好典型零件的圖紙和毛坯，在制造廠調(diào)試人員指導下編程和輸入程序，選擇切削刀具和切削用量。負荷試驗可按如下三步進行，粗車、重切削、精車。每一步又分單一切削和循環(huán)程序切削。每一次切削完成后檢驗零件已加工部位實際尺寸并與指令值進行比較，檢驗機床在負荷條件下的運行精度、即機床的綜合加工精度，轉塔刀架的轉位精度。 5. 驗收 機床開箱驗收，功能試驗，空運轉試驗、負荷試驗完成后，加工出合格產(chǎn)品，即可辦理驗收移交手續(xù)。如有問題，制造廠應負責解決。 畢業(yè)設計（或論文） 12 第五節(jié) 數(shù)控車床的發(fā)展方 向 、高精度化、高可靠性 高速化：提高進給速度與提高主軸轉速。 高精度化：其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級 (L0NM)，其應用范 圍日趨廣泛 。 高可靠性：一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設備的可靠性在一個數(shù)量級以上，但也不是可靠性越高越好，因為商品受性能價格比的約束。 數(shù)控機床的功能復合化的發(fā)展，其核心是在一臺機床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴孔等多種操作工序，從而提高了機床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。 智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求 加工效率和加工質量方面的智能化；為提高驅動性能及使用連接方便等方面的智能化；簡化編程、簡化操作方面的智能化；還有如智能化的自動編程、智能化的人機界面等，以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷及維修。 、集成化 當今世界上的數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點 (數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復合加工機床 )、線（ FMC、 FMS、 FTL、 FML）向面 (工段車間獨立制造島 FA)、體（ CIMS、分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。柔性自動化技術是制造業(yè)適 應動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進制造領域的基礎 。 畢業(yè)設計（或論文） 13 第二章 數(shù)控車 床故障診斷與維 護 的原則 由于數(shù)控 車 床結構比較復雜，所以在實際的生產(chǎn)中總會出現(xiàn)這樣或那樣的故障。 在數(shù)控 車 床故障檢測排除時，應遵循一下原則 ： （ 1） 先外部后內(nèi)部。 當數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應先采用望聞聽問摸等方法檢查。 （ 2） 先機械后電氣。數(shù)控機床的故障大部分是機械動作失靈引起的，先檢 查機械部分 是否正常 再檢查行程開關是否靈活等，可以達到事半功倍的效果。 （ 3） 先靜后動。維修人員本身 應該做到先靜后動，不可盲目動手，應先了解情況。 （ 4） 先公用后專用。公用性問題影響全局，專用性問題只影響局部。 （ 5） 先簡單后復雜。出現(xiàn)多種故障交織掩蓋，應先解決簡單的，后解決難度大的。 （ 6） 先一般后特殊。出現(xiàn)故障，應先考慮最常見的可能原因，后分析很少發(fā)生故障的特殊原因 。畢業(yè)設計（或論文） 14 第三章 數(shù)控車 床的故障類型與主要故障 第一節(jié) 數(shù)控車 床的故障特點 數(shù)控 車 床 故障是指數(shù)控機床失去了規(guī)定的功能。數(shù)控 車 床故障發(fā)生率 ，隨著使用時間不同而 故障 發(fā)生率是不相同的，在 車 床的使用期間大致可以分為三個階段即磨合期，穩(wěn)定工作期，和衰退期。 1 磨合期： 新車 床在安裝調(diào)試后，在半年到一年左右的時間內(nèi)，由于機修零部件的加工表面還存在幾何形狀偏差比較粗糙，電器元件收到狡辯符合等沖擊，故障頻率較高一般沒有規(guī)律。其中，電氣，液壓和氣動系統(tǒng)故障頻率大約為 90﹪左右。 2 穩(wěn)定工作期： 車 床在經(jīng)歷了初期磨合后，進入了穩(wěn)定的工作期。這是故障發(fā)生率較低，但由于使用條件和人為的因素，偶爾故障在所難免所以在穩(wěn)定期內(nèi)故障診斷非常重要。在此期間，機，電故障發(fā)生的概率差不多，并且大多數(shù)可以排除這個時期大約為 6～ 10 年。 3 衰退期： 車 床零部件在正常壽命之后，開始迅 速磨損和老化，故障發(fā)生率逐漸增多。此時期的故障大多數(shù)具有規(guī)律性，屬于漸變性和器質性的，并且大部分可以排除。 數(shù)控車床本身的復雜性使其故障診斷具有復雜性和特殊性。因此數(shù)控車床的故障應是多方面的，有些故障的現(xiàn)象是機械方面的，但是引起故障的原因卻是電氣方面的 。 有些故障的現(xiàn)象是電氣方面的 ,但是引起故障的原因卻是機械方面的 。 些故障的現(xiàn)象是機械方面和電氣方面共同引起的。因而，對同一個現(xiàn)象，極可能是機械的問題，也可能是電氣的原因，或許兩者兼而有之非常復雜。這就要求必須根據(jù)實際情況進行綜合考慮，才能做出正確的判斷。 第二節(jié) 數(shù)控車 床的故障類型與主要故障 一、按發(fā)生的故障性質分類 ： 畢業(yè)設計（或論文） 15 1． 系統(tǒng)故障 這類故障是指只要滿足一定的條件，機床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過高 ， 系統(tǒng)就會產(chǎn)生電壓過高報警；切削量過大時，就會產(chǎn)生過載報警等。 故障具有不可恢復性，故障一旦發(fā)生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復正常。但只要找出發(fā)生故障的根本原因，維修完成后機床可以立即恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免這類故障發(fā)生的重要措施。 2 ．隨機性故障 這類故障是指在同樣條件下，只偶爾出現(xiàn)一次或二次的故障。有時很長時間也很難再遇到一次。要想人為地再現(xiàn)同樣的故障則不容易，此類故障的發(fā)生原因較隱蔽，很難找出其規(guī)律性，故常稱之為 “ 軟故障 ” 。 隨機性故障有可恢復性，制作新備件，故障發(fā)生后，開機等措施，機床通?？苫謴驼?，但在運行過程中，又可能發(fā)生同樣的故障。加強數(shù)控系統(tǒng)的維護檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發(fā)生的重要措施。 二 、按發(fā)生故障后有無報 警 顯示分類 按故障發(fā)生后有無報警顯示，可分為有報警顯示故障和無報警顯 示兩類。 1 ．有報警顯示故障 這類故障又可分為硬件報警顯示和軟件報警顯示兩種。 (l) 硬件報警顯示的故障。硬件報警顯示通常是指各單元裝置上的指示燈的報警指示。在數(shù)控系統(tǒng)中有許多用以指示故障部位的指示燈，如控制系統(tǒng)操作面板、 CPU 主板、伺服控制單元等部位，一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些指示燈指示故障狀態(tài)后，根據(jù)相應部位上的指示燈的報警含義，均可以大致判斷故障發(fā)生的部位和性質，這無疑會給故障分析與診斷帶來極大好處。因此維 修人員在日常維護和故障維修時應注意檢查這些指示燈的狀態(tài)是否正常 。 (2) 軟件報警顯示的故障。軟 件報警顯示通常是指數(shù)控系統(tǒng)顯示器上顯示出的報警號和報警信息。由于數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能，一旦檢查出故障，即按故障的級別進行處理，同時在顯示器上顯示報警號和報警信息。 2 ．無報警顯示的故障 這類故障發(fā)生時沒有任何硬件及軟件報警顯示，因此分析診斷起來比較困難。遇到這類問題，通常要具體問題具體分析。要根據(jù)故障現(xiàn)象、機床工作原理、數(shù)控系統(tǒng)工作原理、 PLC 梯形圖以及維修經(jīng)驗來分析診斷故障。 畢業(yè)設計（或論文） 16 三 、按故障產(chǎn)生的原因分類 1 ．數(shù)控 車 床自身故障 這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控 車 床自身的原因所引起的，與外部使用環(huán)境 條件無關，數(shù)控 車 床所發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬此類故障。 2 ．數(shù)控 車 床外部故障這類故障是由于外部原因所造成的。 供電電壓過低、過高，波動過大；電源相序不正確或三相輸人電壓的不平衡；環(huán)境溫度過高；有害氣體、潮氣、粉塵侵人；外來振動和干擾等都是引起故障的原因。此外，人為因素如操作不當也是造成的外部故障原因之一。 四 、按故障發(fā)生的破壞程度分類 1 ．破壞性故障 這類故障出現(xiàn)會對操作者或設備造成傷害或損害，如超程運行、飛車、部件碰撞等。例如，一臺數(shù)控車床在正常加工的情況下，刀具撞到工件，造成重大的損失，經(jīng)過仔 細的分析，發(fā)現(xiàn)是返回參考點錯誤，行程開關（擋塊）位置與電子柵格位置重合，造成 Z 方向進給多出一個電子柵格，從而造成刀具與工件相撞的破壞性故障。移動行程開關位置，使問題得到圓滿解決。 2 ．非破壞性故障 數(shù)控 車 床的絕大多數(shù)故障屬于這類故障，出現(xiàn)故障時對 車