機修鉗工（技師、高級技師）ch6

第六章數(shù)控加工中心的維護和維修了解數(shù)控加工中心機床的特點、組成、分類；能夠對加工中心機床出現(xiàn)的各種機械故障進行分析并排除；掌握加工中心機床的維修技術。第六章 數(shù)控加工中心的維護和維修目錄第一節(jié)數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識一、加工中心的特點二、加工中心的組成三、加工中心的分類四、加工中心的主要結構第二節(jié)數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例訓練１主軸部件故障的排除訓練２進給系統(tǒng)故障的排除訓練３自動換刀裝置故障的排除訓練４TC630臥式加工中心的修理訓練５TC630臥式加工中心精度要求及檢驗復習思考題第六章

數(shù)控加工中心的維護和維修第一節(jié)

數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識加工中心機床指具有自動換刀及自動改變工件加工位置功能的數(shù)控機床，能對需要作鉆孔、擴孔、鏜孔、鉸孔、攻螺紋、銑削等作業(yè)的工件進行多工序自動加工，故加工中心機床又稱多工序自動換刀數(shù)控機床。一、加工中心的特點二、加工中心的組成1.基礎部件（１）作用：基礎部件的作用是加工中心的基礎結構，主要承受加工中心的靜載荷及在加工時產(chǎn)生的切削負載。（２）組成：基礎部件由床身、立柱和工作臺等組成。第一節(jié)

數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識主軸部件（１）作用：切削加工的功率輸出部件。（２）組成：主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。自動換刀系統(tǒng)（１）作用：加工中心多工序加工的必要保證。（２）組成：自動換刀系統(tǒng)由刀庫、機械手等部件組成。數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的作用是整個加工中心的控制核心，完成各部件的有序運動。輔助裝置（１）作用：對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用。（２）組成：包括潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動等部件。第一節(jié)

數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識三、加工中心的分類按機床形態(tài)分類（１）臥式加工中心。（２）立式加工中心。（３）龍門式加工中心。（４）萬能加工中心。按換刀形式分類（１）帶刀庫、機械手的加工中心。（２）無機械手的加工中心。（３）轉塔刀庫式加工中心。第一節(jié)

數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識四、加工中心的主要結構現(xiàn)以JCS-018型立式加工中心（即小型數(shù)控立式鏜銑床）為例，其外觀如圖6-1所示。圖6-1JCS-018型立式加工中心１—伺服電動機

３—數(shù)控電柜

５—主軸箱

７—強電電柜

９—滑座２—機械手

４—刀庫

６—操作面板

８—工作臺１０—床身1.技術參數(shù)第一節(jié) 數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識１）工作臺面（寬×長）320mm×1000mm２）工作臺縱向行程（X軸）750mm３）滑座橫向行程（Y軸）400mm４）主軸箱升降行程（Z軸）470mm５）工作臺最大承載能力500kg６）主軸錐孔BT-45７）主軸轉速范圍22.5～2250r/min８）刀庫容量16把９）最大刀具質量８kg2.機床主要結構（１）主軸部件。其結構簡圖如圖6-2所示。１）主要結構。２）刀具插入夾緊過程。３）注意事項。圖6-2

JCS-018型立式加工中心主軸部件結構簡圖２—拉釘

４—前支承

６—后支承

８—碟形彈簧

10—活塞１—主軸

３—鋼球

５—螺母

７—拉桿

９—彈簧

11—液壓缸第一節(jié) 數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識第一節(jié)

數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識（２）刀庫：其結構簡圖如圖6-3所示。１）選刀過程。２）抓刀信號發(fā)出過程。（３）機械手１）換刀程序（步驟）是：抓刀→拔刀→換刀→插刀→復位。２）換刀過程①抓刀④插刀②拔刀

③換刀⑤復位（４）床身、滑座、工作臺床身、滑座、工作臺與不升降式銑床相似。（５）立柱圖6-3JCS-018型立式加工中心刀庫結構簡圖1—伺服電動機2—十字聯(lián)軸器3—蝸輪4—蝸桿5—氣缸6—活塞桿7—撥叉8—螺桿9、10—行程開關11—滾子12—銷軸13—刀套14—刀盤第一節(jié) 數(shù)控加工中心的維護和維修專業(yè)知識第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例訓練1主軸部件故障的排除（１）主軸運轉發(fā)生異常的聲音，且聲音越來越大造成機床運轉停止。其原因是主軸軸承破損，應更換主軸軸承。（２）主軸箱不能夠移動。（３）主軸箱運轉過程有噪聲。訓練2進給系統(tǒng)故障的排除（１）滾珠絲杠潤滑狀況不良，應檢查工作臺X、Y軸滑座，涂上潤滑脂。（２）工作臺X、Y向不能移動（３）X、Y坐標軸抖動第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例訓練3自動換刀裝置故障的排除（１）刀庫中的刀套不能夾緊刀具，應順時針旋轉刀套兩邊的調整螺母，壓緊彈簧，頂緊卡緊銷。（２）刀套不能拆卸或停留一段才能拆卸，檢查操縱刀套90°拆卸的氣閥，看它是否動作，氣壓不足，刀套的轉動軸銹蝕等。（３）刀具從機械手中脫落，檢查刀具重量是否超重，機械手卡緊銷損壞。（４）刀具交換時發(fā)生掉刀，換刀時主軸箱沒有到換刀位置或換刀點飄移，機械手抓刀時，沒抓住，這時，需重新操作主軸箱，使其回到換刀位置，調整機械手手臂旋出７５°氣缸桿上的螺栓。（５）機械手換刀速度過快過慢，若換刀快，氣壓太高或節(jié)流閥開口過大可保證氣泵壓力和流量，旋轉節(jié)流閥至換刀速度合適為止。第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例訓練4

TC630臥式加工中心的修理1.主要規(guī)格（１）托盤尺寸（２）工作范圍（３）驅動功率（４）轉速范圍（５）刀庫容量630mm×630mm；X＝1000mm，Y＝800mm，Z＝800mm；32kW；20～5000r/min；60/72把。2.主要結構TC630臥式加工中心主要結構如圖6-5所示。（１）床身底座

（２）立柱

（３）垂直滑板

（４）主軸（５）變速箱（６）回轉工作臺（７）進給傳動機構（８）機械手（９）刀庫

（10）交換工作臺

（11）液壓系統(tǒng)

（12）氣動系統(tǒng)（13）冷卻系統(tǒng)

（14）潤滑系統(tǒng)

（15）檢測系統(tǒng)

（16）排屑器第二節(jié)

數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例圖6-5TC630臥式加工中心結構１—交換工作臺

２—回轉工作臺３—Ｘ軸進給傳動機構

４—床身底座５、８—液壓系統(tǒng)

６—變速箱７—刀庫（６０把）９—平衡液壓缸

10—立柱11—垂直滑板12—主軸13—機械手3.工作原理TC630臥式加工中心選用SIEMENS控制系統(tǒng)（１）機床坐標１）機床坐標就是機床的軸，它是根據(jù)加工范圍確定的。２）左右行程為X軸，前后行程為Z軸，垂直行程為Y軸，工作臺面旋轉為B軸，見圖6-13。（２）傳動系統(tǒng)１）由裝在變速箱后側、功率32kW的直

流無級調速電動機經(jīng)變速傳至主軸，使主軸實現(xiàn)兩檔轉速范圍。２）進給傳動。３）輔助運動。４）刀庫鏈節(jié)運動。５）分度工作臺回轉運動。６）托盤的交換運動。圖6-13機床坐標第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例日常維修故障及排除（１）主軸在中檔速度，無負載條件下，經(jīng)過0.5h運轉，軸承溫度超過40℃。（２）NC報警，機械手不從主軸孔和刀庫鏈節(jié)上取刀。（３）機械手不轉位（４）交換工作臺不交換，托盤無法被接收和輸出（５）NC系統(tǒng)報警，機床停機（６）準停位置不準、機械手不能換刀，NC報警。第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例訓練5TC630臥式加工中心精度要求及檢驗1.主要結構要求（１）床身和立柱（圖6-14）１）精度要求。２）結構上特殊要求。３）X、Y、Z軸的絲杠螺母的裝配。第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例（２）主軸（３）分度工作臺１）精度：分度精度為360×1°。２）運動：除在床身Ｘ軸導軌上作直線運動外，還繞B軸作旋轉分度運動。（４）進給傳動機構１）驅動。２）絲杠軸向竄動。（５）刀庫和機械手第二節(jié)

數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例圖6-14床身和立柱１—床身２—立柱３—制動鐵４—導板５—側導板６—壓板第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例2.整機檢驗要求機床維修后需要按驗收技術條件進行調試和檢驗，主要有以下幾點：（１）校正安裝水平。（２）校正主軸準停。（３）工作臺面和Ｘ軸運動間的平行度誤差。（４）工作臺面和Ｚ軸軸線運動間的平行度誤差檢驗工具為：指示器、平尺。（５）工作臺面和Ｙ軸軸線運動間的垂直度誤差。（６）工作臺面和Ｙ軸軸線運動間的垂直度誤差。（７）Ｚ軸軸線運動和Ｘ軸軸線運動間的垂直度誤差。（８）主軸錐孔的徑向圓跳動量。（９）主軸軸線和Ｚ軸軸線運動間的平行度誤差。（10）主軸軸線和Ｚ軸軸線運動間的平行度誤差。第二節(jié) 數(shù)控加工中心維護和維修的技能訓練實例（２）X、Y、Z軸零點的調整3.機床坐標零點的調整機床坐標零點是指X、Y、Z軸坐標零點。（１）X、Y、Z軸坐標零點。１）Y軸零點的調整。２）X軸零點的調整。３）Z軸零點的調整。4.試車（１）試車前主要準備工作（２）正式試車時分三步，即手動功能試驗、自動功能試驗、溫升試驗。１）手動功能試驗。用手操作機床各部位進行試驗，各項試驗動作要求靈活、可靠、準確。２）自動功能試驗。自動功能試驗是用數(shù)控程序操作機床各部件進行試驗，可與整機空