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1、1基礎(chǔ)技能提升培訓(xùn)2上一講基礎(chǔ)工藝我們了解了如何進(jìn)行工藝規(guī)劃和分析的相關(guān)基礎(chǔ)理論,重點(diǎn)學(xué)習(xí)了金屬切削原理、刀具相關(guān)知識(shí)以及基準(zhǔn)和定位相關(guān)知識(shí)。下面我們進(jìn)入數(shù)控機(jī)床設(shè)備及操作,了解數(shù)控機(jī)床的一般構(gòu)成、分類(lèi)、關(guān)鍵結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)一些操作方法,探討操作技巧,并學(xué)習(xí)故障排除手冊(cè)及維護(hù)相關(guān)知識(shí)。3我們看下面幾個(gè)圖:4 如何實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床迅速而準(zhǔn)確的操作,對(duì)故障進(jìn)行有效判斷是我們?cè)撝v的目的。數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械原理的基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)床操作故障診斷和消除點(diǎn)檢及設(shè)備保養(yǎng)5第1代數(shù)控機(jī)床:1952年1959年采用電子管元件構(gòu)成的專(zhuān)用數(shù)控裝置(NC)。第2代數(shù)控機(jī)床:從1959年開(kāi)始采用晶體管電路的NC系統(tǒng)。第3代數(shù)控機(jī)床:從
2、1965年開(kāi)始采用小、中規(guī)模集成電路的NC系統(tǒng)。第4代數(shù)控機(jī)床:從1970年開(kāi)始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)(CNC)。第5代數(shù)控機(jī)床:從1974年開(kāi)始采用微型計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)(MNC)。 6數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的組成 控制介質(zhì)控制介質(zhì) 數(shù)控機(jī)床工作時(shí),不需要操作工人直接操縱機(jī)床,但機(jī)床又必須執(zhí)行人的意圖,這就需要在人與機(jī)床之間建立某種聯(lián)系,這種聯(lián)系的中間媒介物即稱(chēng)為控制介質(zhì)。 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng),是數(shù)控機(jī)床的中心環(huán)節(jié)。它能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字,并將其譯碼,從而使機(jī)床進(jìn)給并加工零件,數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運(yùn)算器和輸出裝置4大部分
3、組成 。7數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的組成 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成,它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息,并按照指令信息的要求帶動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)或使執(zhí)行部分動(dòng)作,以加工出符合要求的工件。每一個(gè)脈沖使機(jī)床移動(dòng)部件產(chǎn)生的位移量叫做脈沖當(dāng)量。目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量通常為0.001mm/脈沖。 輔助控制系統(tǒng)輔助控制系統(tǒng)輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的強(qiáng)電控制裝置。 機(jī)床本體機(jī)床本體 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體,由機(jī)床的基礎(chǔ)大件(如床身、底座)和各運(yùn)動(dòng)部件(如工作臺(tái)、床鞍、主軸等)所組成。8數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件數(shù)控機(jī)床的關(guān)
4、鍵結(jié)構(gòu)部件 伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 2)直流伺服電動(dòng)機(jī))交流伺服電動(dòng)機(jī) 位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置1)感應(yīng)同步器2)光柵3)磁柵4)旋轉(zhuǎn)變壓器5)脈沖編碼器6)測(cè)速發(fā)電機(jī) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件滾珠絲杠螺母副回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換 CRT顯示及其接口顯示及其接口 數(shù)控機(jī)床通信數(shù)控機(jī)床通信RS-232接口接口9刀具補(bǔ)償原理刀具補(bǔ)償原理 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償長(zhǎng)度補(bǔ)償是用來(lái)實(shí)現(xiàn)刀尖圓弧中心軌跡與刀架參考點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換 刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償輪廓加工時(shí)要使刀具的中心偏移零件外輪廓表面一個(gè)刀具半徑值,這個(gè)便宜叫做刀具半徑補(bǔ)償半徑補(bǔ)償三個(gè)步驟:刀補(bǔ)建立、刀補(bǔ)執(zhí)行、刀
5、補(bǔ)撤銷(xiāo)終點(diǎn)判別 10數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的工作原理 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)計(jì)算原理偏差計(jì)算公式Fm=ymxexmye 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)計(jì)算原理偏差計(jì)算公式Fm=Rm2R2= xm2+ym2R2 插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程 1)偏差判斷2)坐標(biāo)進(jìn)給3)偏差計(jì)算4)終點(diǎn)判別 11按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分類(lèi)按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分類(lèi)1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等,其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱(chēng)為點(diǎn)位控制數(shù)控裝置2直線控制數(shù)控機(jī)床直線控制數(shù)控機(jī)床 數(shù)控車(chē)床、數(shù)控磨床和數(shù)控鏜銑床等,相應(yīng)的數(shù)控裝置稱(chēng)為直線控制裝置。3輪廓控制數(shù)控機(jī)床
6、輪廓控制數(shù)控機(jī)床 數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心等。其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱(chēng)為輪廓控制裝置。12按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類(lèi)型分類(lèi)按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類(lèi)型分類(lèi)1開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床不帶有位置檢測(cè)元件,伺服驅(qū)動(dòng)元件一般為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。2半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是將位置檢測(cè)元件安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的軸上或滾珠絲杠的端部,不直接反饋機(jī)床的位移量,而是檢測(cè)伺服機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角,將此信號(hào)反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行指令值比較,用差值控制伺服電動(dòng)機(jī)。3閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床閉環(huán)進(jìn)給控制系統(tǒng)帶有位置檢測(cè)元件,隨時(shí)可以檢測(cè)出工作臺(tái)的實(shí)際位移,并反饋給數(shù)控
7、裝置,并與設(shè)定的指令值進(jìn)行比較,利用其差值控制伺服電動(dòng)機(jī),直至差值為零為止。13按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類(lèi)按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類(lèi)1兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)2三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)3兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)4. 多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 14按工藝用途分類(lèi)按工藝用途分類(lèi)1金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及加工中心。 2金屬成型類(lèi)數(shù)控機(jī)床金屬成型類(lèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控組合沖床和數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。3數(shù)控特種加工機(jī)床數(shù)控特種加工機(jī)床數(shù)控線(電極)切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、火焰切割機(jī)和數(shù)控激光切割機(jī)床等4.其他類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床其他類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床數(shù)控
8、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。15特點(diǎn):迅速交換刀具、能多工序連續(xù)加工、部分有旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)分類(lèi):臥式、立式、五面體加工中心規(guī)格:臺(tái)面尺寸、臺(tái)面高度、進(jìn)給速度、快進(jìn)速度、工件最大質(zhì)量、各軸行程、主軸和臺(tái)面距離、主電機(jī)功率、定位精度、重復(fù)定位精度、主軸轉(zhuǎn)速、刀柄結(jié)構(gòu)、刀庫(kù)容量、刀具選擇方式、刀具最大質(zhì)量、需要空氣壓力等16主傳動(dòng)系統(tǒng):交流主電動(dòng)機(jī)-多鍥帶傳動(dòng)-主軸刀具的自動(dòng)夾緊和放松、主軸軸承、準(zhǔn)停裝置、自動(dòng)吹屑進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 交流伺服電機(jī)-聯(lián)軸器-滾珠絲杠副-各軸進(jìn)給支承導(dǎo)軌為滑塊式直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,進(jìn)給為滾珠絲杠螺母副自動(dòng)換刀系統(tǒng) 分析GROB的動(dòng)作1718機(jī)床零點(diǎn)是機(jī)床廠家設(shè)定的,是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn),同時(shí)也是其他
9、坐標(biāo)系的基點(diǎn)。參考點(diǎn)通常設(shè)置在機(jī)床各軸靠近正向極限的位置上。(有時(shí)與機(jī)床零點(diǎn)重合)行程極限:軟極限、硬極限硬極限的行程極限是由行程開(kāi)關(guān)完成的軟極限是通過(guò)設(shè)置機(jī)床各軸在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)移動(dòng)的最大和最小值來(lái)完成的。軟極限應(yīng)該在硬極限里面19傳動(dòng)反向間隙 采用調(diào)整和預(yù)緊的方法,減少間隙,半閉環(huán)、開(kāi)環(huán)可以設(shè)定間隙值進(jìn)行補(bǔ)償螺距誤差補(bǔ)償 將數(shù)控機(jī)床某軸的指令位置和高精度的位置檢測(cè)系統(tǒng)所測(cè)的實(shí)際位置比較,計(jì)算全行程的誤差分布曲線,將誤差輸入數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償(激光干涉儀)(僅用于半閉環(huán))摩擦力和切削力產(chǎn)生的彈性間隙(無(wú)法補(bǔ)償)位置環(huán)跟隨誤差伺服剛性20分段無(wú)級(jí)調(diào)速目的:低速 增大扭矩 高速 達(dá)到高速控制:齒輪自
10、動(dòng)變速 液壓撥叉 電磁離合器變速主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu) :主軸停止時(shí),處于固定位置。(刀具安裝位置可靠、讓刀退刀)機(jī)械準(zhǔn)停電氣準(zhǔn)停:磁傳感器準(zhǔn)停、編碼器型主軸準(zhǔn)停、數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停(類(lèi)似于C軸)21M功能 段前 I M03/04 主軸轉(zhuǎn) 段后 A M05/00 主軸停 本段 C M06 換刀 模態(tài) H M10/11 夾緊松開(kāi) S功能 PLC完成傳動(dòng)單元變速邏輯控制和數(shù)字轉(zhuǎn)速指令功能,CNC根據(jù)給定的數(shù)字量產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬電壓值,用于主軸驅(qū)動(dòng)回路的控制T功能 隨機(jī)存儲(chǔ)換刀控制和固定存取換刀控制22制作工具:以下工具多數(shù)用于制作簡(jiǎn)單零部件劃線工具銼削工具據(jù)割工具鏟刮工具研磨工具校直及折彎工具拆裝工具:扳具(活動(dòng)、開(kāi)口、梅花、內(nèi)角、扭力、拉馬之類(lèi)的)、起具(一字、十字、電鉆等)、鉗具(虎鉗、鉆夾頭、V型鐵等)夾具:專(zhuān)用夾具、非專(zhuān)用夾具(2個(gè)木頭壓一壓也可稱(chēng)為夾具)量具:普通量具、精密量具、專(zhuān)用量具例:游標(biāo)卡尺、水平儀、塞尺輔助工具:千斤頂、焊接設(shè)備、各種車(chē)床等2324252627840D系統(tǒng)操作說(shuō)明書(shū)診斷說(shuō)明書(shū)點(diǎn)檢說(shuō)明書(shū)內(nèi)燃機(jī)原理(視
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