數(shù)控銑工加工中心操作工第1章

1、國家職業(yè)資格培訓(xùn)教材國家職業(yè)資格培訓(xùn)教材編審委員會 編吳全生 主編依據(jù)依據(jù)勞動和社會保障部勞動和社會保障部 制定的制定的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求編寫要求編寫 了解數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、分類，掌握數(shù)控銑床的維護(hù)保養(yǎng)，掌握數(shù)控銑床的操作規(guī)程，能看懂?dāng)?shù)控銑床與數(shù)控系統(tǒng)的說明書；掌握數(shù)控銑床簡單故障的診斷，能進(jìn)行數(shù)控銑床水平的檢查。第一章 數(shù)控機(jī)床概述目目 錄錄第一章 數(shù)控機(jī)床概述目目 錄錄第一章 數(shù)控機(jī)床概述 數(shù)字控制（Numerical Control）簡稱數(shù)控（NC），是一種借助數(shù)字、字符或其他符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動化方法。 數(shù)控技術(shù)（Numerical C

2、ontrol Technology）是指用數(shù)字量及字符發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)，它已經(jīng)成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)。 數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）是指采用數(shù)字控制技術(shù)的控制系統(tǒng)。 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control）是以計算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools）是指采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-1 傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工的比較 1949年美國空軍后勤司令部為了在短時間內(nèi)造出經(jīng)常變更設(shè)計的火箭零件與帕

3、森斯公司合作，并選擇麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究所為協(xié)作單位，于1952年研制成功了世界上第一臺數(shù)控機(jī)床。 1958年，美國的克耐杜列克公司在一臺數(shù)控鏜銑床上增加了自動換刀裝置，第一臺加工中心問世，現(xiàn)代意義上的加工中心是1959年由該公司開發(fā)出來的。 我國是從1958年開始研制數(shù)控機(jī)床的。第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-2 數(shù)控機(jī)床的組成1輸入/輸出裝置 早期的數(shù)控機(jī)床常用穿孔紙帶、磁帶等控制介質(zhì)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床常用磁盤或半導(dǎo)體存儲器等控制介質(zhì)。此外，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床第一章 數(shù)控機(jī)床概述可以不用控制介質(zhì)，直接由操作人員通過手動數(shù)據(jù)輸入（Manual Data Input，簡稱MDI）即用鍵盤輸入零件程序；或采

4、用通信方式進(jìn)行零件程序的輸入/輸出。2計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置或CNC單元） 對輸入的零件程序和操作指令進(jìn)行相應(yīng)的處理。 輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件控制其動作。 加工出需要的零件。3測量裝置4機(jī)床 機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，是數(shù)控系統(tǒng)的被控對象，是實現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。第一章 數(shù)控機(jī)床概述（1）一般數(shù)控機(jī)床圖1-4 XK5040A型數(shù)控銑床1底座 2強(qiáng)電柜 3變壓器箱 4升降進(jìn)給伺服電動機(jī) 5主軸變速手柄和按鈕板 6床身立柱 7數(shù)控柜 8、11縱向行程限位保護(hù)開關(guān) 9縱向參考點設(shè)定擋鐵 10操縱臺 12橫向溜板 13縱向進(jìn)給伺服電動機(jī)14橫向進(jìn)給伺服電動機(jī) 15升降臺 16縱向工作臺工第一章

5、 數(shù)控機(jī)床概述（2）數(shù)控加工中心 是在一般數(shù)控機(jī)床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置。圖1-5 XH754型臥式加工中心1工作臺 2主軸 3刀庫 4數(shù)控柜第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-7 空間平面和曲面的數(shù)控加工a）兩坐標(biāo)聯(lián)動加工溝槽面 b）三坐標(biāo)聯(lián)動加工曲面c）兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動加工曲面 d）五軸聯(lián)動銑床加工曲面（1）兩坐標(biāo)聯(lián)動（2）三坐標(biāo)聯(lián)動（3）兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動（4）多坐標(biāo)聯(lián)動圖1-8 六軸加工中心第一章 數(shù)控機(jī)床概述（1）金屬切削類數(shù)控機(jī)床 如數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床等。（2）金屬成形類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。圖1-9 金屬成形機(jī)床a）數(shù)控折彎機(jī)

6、b）數(shù)控彎管機(jī)第一章 數(shù)控機(jī)床概述（3）數(shù)控特種加工機(jī)床 如數(shù)控線（電極）切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)等。圖1-10 數(shù)控特種加工機(jī)床a）數(shù)控電火花切割機(jī)床 b）數(shù)控電火花成形機(jī)床 c）數(shù)控激光焊接機(jī)第一章 數(shù)控機(jī)床概述（4）廣義數(shù)控機(jī)床如火焰切割機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等。圖1-11 廣義數(shù)控機(jī)床a）數(shù)控測量機(jī) b）工業(yè)機(jī)器人第一章 數(shù)控機(jī)床概述1主傳動鏈的維護(hù) 1）熟悉主傳動鏈的結(jié)構(gòu)、性能和主軸調(diào)整方法，嚴(yán)禁超性能使用。 2）定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度。 3）檢查主軸潤滑恒溫油箱，防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱，及時補(bǔ)充油量。 4）經(jīng)常檢查壓縮空氣氣壓，調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)要求值。

7、5） 定期觀察液壓系統(tǒng)的壓力，油壓低于要求值時，要及時調(diào)整。 6）使用液壓撥叉變速的主傳動系統(tǒng)，必須在主軸停機(jī)后變速。 7）每年對主軸潤滑恒溫油箱中的潤滑油更換一次。 8）每年清理潤滑油池底一次，并更換液壓泵過濾器。 9）每天檢查主軸潤滑恒溫油箱，使其油量充足。 10）防止各種雜質(zhì)進(jìn)入潤滑油箱，保持油液清潔。 11）經(jīng)常檢查軸端及各處密封，防止?jié)櫥鸵旱男孤?。第一?數(shù)控機(jī)床概述2滾珠絲杠螺母副的維護(hù) 1）定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度。 2）定期檢查絲杠支承與床身的聯(lián)接是否有松動以及支承軸承是否損壞。 3）采用潤滑脂潤滑的滾珠絲杠，每半年一次清洗絲杠上的舊潤滑

8、脂，換上新的潤滑脂。 4）注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護(hù)罩或在工作中碰擊防護(hù)罩，防護(hù)裝置一有損壞要及時更換。3刀庫及換刀機(jī)械手的維護(hù) 1）用手動方式往刀庫上裝刀時，要確保裝到位，裝牢靠，檢查刀座上的鎖緊是否可靠。 2）嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，防止在機(jī)械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞。 3）采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 4）注意保持刀具刀柄和刀套的清潔。 5）經(jīng)常檢查刀庫的回參考點位置是否正確，檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點位置是否到位，并及時調(diào)整。 6）開機(jī)時，應(yīng)先使刀庫和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能

9、否正常動作。4液壓系統(tǒng)維護(hù) 1）定期對油箱內(nèi)的油液進(jìn)行取樣化驗，檢查油液質(zhì)量，定期過濾或更換油液。 2）定期檢查冷卻器和加熱器的工作性能，控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度在標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)。 3）定期檢查更換密封件，防止液壓系統(tǒng)泄漏。 4）防止液壓系統(tǒng)振動與噪聲。 5）定期檢查清洗或更換液壓件、濾芯，定期檢查清洗油箱和管路。 6）嚴(yán)格執(zhí)行日常點檢制度，檢查系統(tǒng)的泄漏、噪聲、振動、壓力、溫度等是否正常，將故障排除在萌芽狀態(tài)。第一章 數(shù)控機(jī)床概述5導(dǎo)軌副的維護(hù)1）定期調(diào)整壓板間隙。2）定期調(diào)整鑲條間隙。3）定期對導(dǎo)軌進(jìn)行預(yù)緊。4）定期對導(dǎo)軌潤滑。5）定期檢查導(dǎo)軌的防護(hù)。6氣動系統(tǒng)維護(hù) 1）選用合適的過濾器，清除

10、壓縮空氣中的雜質(zhì)和水分。 2）注意檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量，保證空氣中含有適量的潤滑油來潤滑氣動元件。 3）定期檢查更換密封件，保持系統(tǒng)的密封性。 4）注意調(diào)節(jié)工作壓力，保證氣動裝置具有合適的工作壓力和運(yùn)動速度。 5）定期檢查、清洗或更換氣動元件、濾芯。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 1）在數(shù)控系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)且電動機(jī)已經(jīng)完全冷卻的情況下進(jìn)行檢查。 2）取下橡膠刷帽，用螺釘旋具擰下刷蓋取出電刷。 3）測量電刷長度，如FANUC直流伺服電動機(jī)的電刷由10mm磨損到小于5mm時，必須更換同型號的新電刷。 4）仔細(xì)檢查電刷的弧形接觸面是否有深溝或裂痕，以及電刷彈簧上有無打火痕跡。 5）將不含金屬粉末及水分的壓

11、縮空氣導(dǎo)入裝電刷的刷孔中，吹凈粘在刷孔壁上的粉末。 6）重新裝上電刷，擰緊刷蓋。第一章 數(shù)控機(jī)床概述表1-1 檢測元件的維護(hù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述表1-1 檢測元件的維護(hù)（續(xù)）第一章 數(shù)控機(jī)床概述表1-2 數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述表1-2 數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)（續(xù)）第一章 數(shù)控機(jī)床概述 指數(shù)控機(jī)床喪失了規(guī)定的功能，它包括機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)等方面的故障。1系統(tǒng)性故障和隨機(jī)故障（1）系統(tǒng)性故障 指只要滿足某一定的條件，機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。比如，網(wǎng)絡(luò)電壓過高或過低，系統(tǒng)就會產(chǎn)生電壓過高報警或電壓過低報警。（2）隨機(jī)故障 指在同樣的條件下，只偶爾出現(xiàn)一次或二次的故障。往

12、往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動、錯位，數(shù)控系統(tǒng)中部分元件工作特性的漂移、機(jī)床電器元件可靠性下降有關(guān)。第一章 數(shù)控機(jī)床概述2有顯示故障和無顯示故障（1）有報警顯示故障 現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都有較豐富的自診斷功能，百余種的報警信號都可顯示出來。（2）無報警顯示故障 無任何報警顯示，但機(jī)床卻是在不正常狀態(tài)，往往是機(jī)床停在某一位置上不能正常工作，甚至連手動操作都失靈。3破壞性故障和非破壞性故障（1）破壞性故障 會對機(jī)床和操作者造成侵害導(dǎo)致機(jī)床損壞或人身傷害，如飛車、超程運(yùn)動、部件碰撞等等。 （2）非破壞性故障大多數(shù)的故障屬于此類故障，往往通過“清零”即可消除。第一章 數(shù)控機(jī)床概述4機(jī)床品質(zhì)下降故障 機(jī)床可以正常運(yùn)行

13、，但表現(xiàn)出的現(xiàn)象與以前不同，比如噪聲變大、振動較強(qiáng)、定位精度超差、反向死區(qū)過大、圓弧加工不合格、機(jī)床起停有振蕩等。此時加工零件往往不合格，這類故障無任何報警信號顯示，只能通過檢測儀器來檢測和發(fā)現(xiàn)。5硬件故障和軟件故障（1）硬件故障 硬件故障是指只有更換已損壞的器件才能排除的故障，這類故障也稱“死故障”。1）更換接口板。2）修改PLC程序。（2）軟件故障1）程序編制錯誤造成的軟件故障。2）參數(shù)設(shè)置不正確造成的軟件故障。 第一章 數(shù)控機(jī)床概述1對安裝地基和安裝環(huán)境的要求 在數(shù)控銑床確定的安放位置上，根據(jù)機(jī)床說明書中提供的安裝地基圖進(jìn)行施工，如圖1-12所示。同時要考慮機(jī)床重量和重心位置、與機(jī)床連接

14、的電線、管道的鋪設(shè)、預(yù)留地腳螺栓和預(yù)埋件的位置。 一般中小型數(shù)控機(jī)床無需做單獨(dú)的地基，只需在硬化好的地面上，采用活動墊鐵，穩(wěn)定機(jī)床的床身，大型、重型機(jī)床需要專門做地基。圖1-12 數(shù)控銑床安裝地基示意圖第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-13 活動墊鐵圖1-14 用活動墊鐵支承的數(shù)控銑床第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-15 固定地腳螺栓圖1-16 固定地腳螺栓的固定方法第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-17 活地腳螺栓圖1-18 膨脹螺栓1螺母 2墊圈 3套筒 4螺栓 5錐體第一章 數(shù)控機(jī)床概述2安裝步驟 圖1-19 數(shù)控銑床的安裝流程圖數(shù)控銑床搬運(yùn)、拆箱就位找平清洗、連接完成搬運(yùn)拆箱清洗連接吊運(yùn)滾運(yùn)電路油管氣管第一

15、章 數(shù)控機(jī)床概述表1-3 常用調(diào)整墊鐵類型第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-21 墊鐵放置圖表1-3 常用調(diào)整墊鐵類型（續(xù)）第一章 數(shù)控機(jī)床概述圖1-22 數(shù)控銑床接地方式示意圖第一章 數(shù)控機(jī)床概述1數(shù)控機(jī)床的管理“管好、用好、修好”。2數(shù)控機(jī)床的使用要求（1）技術(shù)培訓(xùn)嚴(yán)禁無證上崗操作。（2）實行定人定機(jī)持證操作（3）建立使用數(shù)控機(jī)床的崗位責(zé)任制。（4）建立交接班制度1操作工使用數(shù)控機(jī)床的基本功和操作紀(jì)律（1）數(shù)控機(jī)床操作工“四會”基本功1）會使用2）會維護(hù)3）會檢查4）會排除故障第一章 數(shù)控機(jī)床概述（2）維護(hù)使用數(shù)控機(jī)床的“四項要求” 1）整齊2）清潔3）潤滑4）安全（3）數(shù)控機(jī)床操作工的“五項紀(jì)律

16、”1）憑操作證使用設(shè)備，遵守安全操作維護(hù)規(guī)程。2）經(jīng)常保持機(jī)床整潔，按規(guī)定加油，保證合理潤滑。3）遵守交接班制度。4）管好工具、附件，不得遺失。5）發(fā)現(xiàn)異常立即通知有關(guān)人員檢查處理。2 數(shù)控機(jī)床安全生產(chǎn)規(guī)程 1） 避免光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕或粉塵過多的場所，特別要避免有腐蝕氣體的場所。 2） 應(yīng)采取專線供電或增設(shè)穩(wěn)壓裝置。 3）數(shù)控機(jī)床的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序，一定要按照機(jī)床說明書的規(guī)定操作。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 3）數(shù)控機(jī)床的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序，一定要按照機(jī)床說明書的規(guī)定操作。 4）在主軸起動開始切削之前，一定要關(guān)好防護(hù)罩門，程序正常運(yùn)行中嚴(yán)禁開啟防護(hù)罩門。 5）機(jī)床在正常運(yùn)行時不允許開

17、電氣柜的門，禁止按動“急?！?、“復(fù)位”按鈕。 6）機(jī)床發(fā)生事故，操作者要注意保留現(xiàn)場，并向維修人員如實說明事故發(fā)生前后的情況。 7） 使用一定要有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁其他人員隨意動用數(shù)控設(shè)備。 8）認(rèn)真填寫數(shù)控機(jī)床的工作日志，做好交接工作，消除事故隱患。 9）不得隨意更改數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)制造廠設(shè)定的參數(shù)。 1）機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和鍵是否正常、靈活，機(jī)床有無異常現(xiàn)象。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 2）檢查電壓、氣壓、油壓是否正常，有手動潤滑的部位要先進(jìn)行手動潤滑。 3）各坐標(biāo)軸手動回機(jī)床參考點，若某軸在回參考點前已在零位，必須先將該軸移動離參考點一段距離后，再手動回參考點。 4）在進(jìn)行工作臺回轉(zhuǎn)交換時，臺

18、面上、護(hù)罩上、導(dǎo)軌上不得有異物。 5）機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)要15min以上，使機(jī)床達(dá)到熱平衡狀態(tài)。 6）程序輸入后，應(yīng)認(rèn)真核對，保證無誤，其中包括對代碼、指令、地址、數(shù)值、正負(fù)號、小數(shù)點及語法的查對。 7）按工藝規(guī)程安裝找正夾具。 8）正確測量和計算工件坐標(biāo)系，并對所得結(jié)果進(jìn)行驗證和驗算。 9）將工件坐標(biāo)系輸入到偏置頁面，并對坐標(biāo)、坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真核對。 10）未裝工件以前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利執(zhí)行，刀具長度選取和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 11）刀具補(bǔ)償值（刀長、半徑）輸入偏置頁面后，要對刀補(bǔ)號、補(bǔ)償值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真核對。 12）裝夾工件時要

19、注意螺釘壓板是否與刀具發(fā)生干涉，檢查零件毛坯和尺寸超?，F(xiàn)象。 13）檢查各刀頭的安裝方向及各刀具旋轉(zhuǎn)方向是否合乎程序要求。 14）查看各刀桿前后部位的形狀和尺寸是否合乎程序要求。 15）鏜刀頭尾部露出刀桿直徑部分，必須小于刀尖露出刀桿直徑部分。 16）檢查每把刀柄在主軸孔中是否都能拉緊。 17）無論是首次加工的零件，還是周期性重復(fù)加工的零件，首件都必須對照圖樣工藝、程序和刀具調(diào)整卡，進(jìn)行逐段程序的試切。 18）單段試切時，快速倍率開關(guān)必須打到最低擋。 19）每把刀首次使用時，必須先驗證它的實際長度與所給刀補(bǔ)值是否相符。 20）在程序運(yùn)行中，要觀察數(shù)控系統(tǒng)上的坐標(biāo)顯示，可了解目前刀具運(yùn)動點在機(jī)床坐標(biāo)系及工件坐標(biāo)系中的位置。了解程序段的位移量，還剩余多少位移量等。第一章 數(shù)控機(jī)床概述 21）程序運(yùn)行中也要觀察數(shù)控系統(tǒng)上的工作寄存器和緩沖寄存器顯示，查看正在執(zhí)行的程序段各狀態(tài)指令和下一個程序段的內(nèi)容。 22）在程序運(yùn)行