數(shù)控機床 第2版 課件 任立軍 學習項目6-8 數(shù)控車床結構分析-機床的數(shù)控化改造

數(shù)控機床精品課件學習項目6數(shù)控車床結構分析任務一數(shù)控齒輪加工機床任務二數(shù)控電加工機床任務三數(shù)控壓力機、折彎機和熱切割機床項目分解任務一數(shù)控齒輪加工機床主要介紹數(shù)控齒輪加工機床的種類、組成和基本工作原理。

通過學習，掌握數(shù)控齒輪加工機床的組成和基本工作原理，理解數(shù)控齒輪加工的特點，了解數(shù)控齒輪加工機床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

任務內容

任務目標（1）滾齒滾齒是目前最主要的齒輪加工方法，在齒輪加工過程中，滾刀和被加工的齒輪相當于一對螺旋齒輪的嚙合，在運動過程中，滾刀和工件始終保持嚴格的速比關系，并按照展成運動來完成漸開線齒形加工。一、齒輪加工技術概述1．齒輪加工技術現(xiàn)狀（2）插齒插齒的加工過程是模擬一對直齒圓柱齒輪的嚙合過程。插齒時刀具沿工件軸向做高速往復運動，形成切削加工的主運動，同時與工件進行無間隙的嚙合運動，從而形成工件上的全部齒輪齒廓。一、齒輪加工技術概述1．齒輪加工技術現(xiàn)狀（3）剃齒剃齒的工作原理是交錯軸斜齒輪副無側隙嚙合，剃齒刀（圖6-3）帶動工件旋轉，在嚙合面產(chǎn)生相對滑動速度，從工件表面剃除材料。剃齒加工效率和精度都比較高，主要用于各種機動車輛和機床用齒輪的精密加工。一、齒輪加工技術概述1．齒輪加工技術現(xiàn)狀（4）磨齒高精度齒輪加工的最有效、最可靠的方法，一般磨齒方法可分為展成磨削和成形磨削兩種。CNC技術在齒輪磨床上的應用，提高了加工柔性，可加工出任意曲線的齒輪齒形，并可利用檢測設備實時檢測出磨削的實際參數(shù)，從而修正和提高齒形精度，還可以擴大砂輪的應用范圍。一、齒輪加工技術概述1．齒輪加工技術現(xiàn)狀（5）珩齒珩齒相當于一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動。與剃齒相同，珩齒在加工時用含磨料的塑料珩磨輪與工件無隙嚙合自由轉動，利用齒面間的相對滑動速度和進給壓力進行切削。珩齒機是一種齒輪光整加工機床，主要用于熱處理后改善齒輪的齒面質量。一、齒輪加工技術概述1．齒輪加工技術現(xiàn)狀（1）數(shù)控化齒輪加工的數(shù)控化大幅提高了加工精度和加工效率，增強了加工柔性和加工能力。數(shù)控齒輪加工機床取代普通齒輪加工機床已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢。（2）智能化智能化主要體現(xiàn)在在加工過程中系統(tǒng)可以根據(jù)應力或溫度等環(huán)境參數(shù)，動態(tài)調整機床切削的工藝參數(shù)，保證加工精度和加工效率。（3）高速化提高機床傳動和伺服系統(tǒng)效率和可靠性，采用先進的加工工藝和工具，進一步提高齒輪加工的效率和加工質量。（4）集成化很多大型的齒輪加工機床有集多種加工工藝于一體的趨勢，如有些機床同時具有滾齒、插齒、磨齒和齒輪檢測的功能。（5）新工藝的不斷涌現(xiàn)一、齒輪加工技術概述2．齒輪加工技術的發(fā)展趨勢滾齒加工采用展成法，輪齒的切出是由滾刀旋轉運動和工件旋轉運動共同形成復合運動來完成，通常把這個復合運動稱為展成運動。滾刀和工件連續(xù)不斷地旋轉，從而在工件圓周上依次切出齒槽。在加工過程中滾刀和工件端面傾斜成一定夾角，單頭滾刀轉過一圈工件轉過一個齒；多頭滾刀轉過一圈，工件轉過相應的多齒。滾刀的齒廓展成工件的齒廓。當然為了保證加工輪齒的齒寬，齒刀在作展成運動的同時，還必須沿齒輪的工件的軸線做上下運動。二、數(shù)控滾齒機1．滾齒原理（1）主運動傳動鏈（2）展成運動傳動鏈（3）垂直進給運動傳動鏈二、數(shù)控滾齒機2．直齒圓柱齒輪加工的傳動原理滾切斜齒齒輪時，除了和滾切直齒齒輪一樣要有展成運動外，還必須在滾刀在做軸向運動的同時，工件配合完成附加的旋轉運動，而且軸向運動和這個附加運動必須保持確定的關系，即滾刀移動一個螺旋線導程時，工件應該均勻地附加轉過一圈。二、數(shù)控滾齒機3．斜齒圓柱齒輪加工的傳動原理（1）數(shù)控滾齒機床的組成和運動圖是重慶機床集團的YKS3120數(shù)控高速滾齒機外形圖。該機床采用通用的SIEMENS840D作為數(shù)控系統(tǒng)（也可選配其他類型的通用數(shù)控系統(tǒng)），用展成法加工各種圓柱齒輪、斜齒輪、小錐度齒輪、花鍵、鏈輪等。二、數(shù)控滾齒機4．數(shù)控滾齒機（2）數(shù)控滾齒機的特點1）采用先進的數(shù)控系統(tǒng)，使加工自動化程度提高，柔性增強，使操作簡便，界面友好，編程方便，加工效率和加工質量也大幅提高。2）目前數(shù)控滾齒機大多數(shù)采用電子齒輪箱來實現(xiàn)展成運動和差動補償運動，其他運動采用數(shù)字控制。3）自動檢測和誤差補償系統(tǒng)能自動補償由于磨損等原因造成的加工誤差；機械運動部件采用高精度齒輪副和具有自動消除間隙和調節(jié)阻尼的機構，保證了加工精度。4）由于沒有長的傳動鏈，數(shù)控滾齒機的立柱和床身采用雙側壁加強筋的封閉式框架結構，剛性強，熱變形小。5）獨立的液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)保證加工過程的質量。6）自動化程度高，柔性好。二、數(shù)控滾齒機4．數(shù)控滾齒機插齒機主要適用于加工在滾齒機上不能加工的內齒輪和多聯(lián)齒輪。插齒加工仍然采用展成原理。如圖所示，插齒刀是一個特殊處理的圓柱齒輪，插齒刀端面磨有前角，齒頂和齒側均磨有后角。插齒時，插齒刀沿工件的軸向做直線往復運動，這是插齒切削的主運動。三、數(shù)控插齒機1．插齒原理插齒機按照工件軸線的空間位置的布置方式分為立式和臥式兩類。圖6-11說明了常見的立式插齒機傳動系統(tǒng)的結構。三、數(shù)控插齒機2．數(shù)控插齒機任務二數(shù)控電加工機床主要介紹電加工的基礎知識，電加工機床的典型結構和技術參數(shù)。

通過學習，掌握數(shù)控電火花成形和數(shù)控線切割加工的基本原理，同時熟悉典型機床的組成和典型部件結構。

任務內容

任務目標電火花加工原理是基于電腐蝕現(xiàn)象。在上個世紀初人們發(fā)現(xiàn)電器開關的觸點開閉時，會產(chǎn)生火花把接觸面燒壞、腐蝕成凹坑。這種現(xiàn)象一直被認為是有害的，直到上世紀40年代，前蘇聯(lián)科學家拉扎連科夫婦研制出利用電容器反復充放電原理的世界上第一臺實用化的電火花加工裝置，電加工方法才被實際應用到生產(chǎn)當中。一、數(shù)控電火花機床概述

（1）加工機理電火花加工工作機理是指電火花放電時，表面金屬被燒蝕下來的物理本質，是一個微觀過程。這個過程分為四個階段：形成放電通道；介質分解、電極材料熔化、汽化膨脹；電離材料拋出；極間電極消電離。一、數(shù)控電火花機床1．電火花加工的基本原理（2）電火花用于加工的條件為了保證電火花加工機理正常發(fā)生，而不會發(fā)生電弧持續(xù)放電、焊接或切割現(xiàn)象，必須使整個過程保持在某種特定條件下，如圖所示。一、數(shù)控電火花機床1．電火花加工的基本原理（3）電火花加工的特點和適用范圍電火花適于加工那些用普通金屬切削機床難以加工的材料，由于加工是靠放電來實現(xiàn)，不會要求刀具硬度一定要高于工件，因此可以用軟的工具來加工硬度非常高的工件。電火花加工屬于非接觸加工，沒有切削力作用，因此適宜加工剛度小的微細結構，例如模具的一些精密結構。電火花加工直接利用電能，便于實現(xiàn)加工過程的自動化。一、數(shù)控電火花機床1．電火花加工的基本原理數(shù)控電火花機床有很多種類，本節(jié)主要說明電火花穿孔和電火花成形加工機床的機構和原理。電火花穿孔主要是指貫穿的二維型孔的電火花加工，孔可以是固定截面通孔，也可以是變截面通孔；電火花成形是指三維型腔和型面的電火花加工，是非貫通的盲孔加工。（1）電火花穿孔、成形加工機床的型號和規(guī)格早期的電火花加工機床編號比較雜亂，到1985年，國家把電火花穿孔、成形加工機床定名為D71系列，如下所示：一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構如圖6-14所示，利用電火花加工工作機理的數(shù)控機床主要由數(shù)控系統(tǒng)、脈沖電源、電氣控制系統(tǒng)、工作液系統(tǒng)、機床本體等部分組成。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構1）數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控電火花穿孔機和電火花成形機的數(shù)控系統(tǒng)可以是專用的，也可以在通用數(shù)控系統(tǒng)上增加適于電火花加工的專用功能。電火花加工的數(shù)控系統(tǒng)可以方便地控制各個直線坐標軸和旋轉坐標軸，實現(xiàn)多軸聯(lián)動。和普通電火花機床相比較，數(shù)控電火花機床加工精度和自動化程度高，加工工藝的適應性強，大大降低工人的勞動強度。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構2）脈沖電源。脈沖電源主要為放電提供能量，它把工頻交流電轉換成一定頻率的單向脈沖電流，供給火花放電間隙所需要的能量來蝕除金屬。脈沖電源對加工表面質量、加工效率、加工過程穩(wěn)定性等工藝指標的影響都很大。電火花加工脈沖電源的分類方法有很多種，如圖6-15所示，按元件來分有最簡單的RC線路脈沖電源；閘流管式和電子管式脈沖電源；晶閘管、晶體管式脈沖電源等。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構3）工作液循環(huán)系統(tǒng)。圖6-16是一種典型的工作液循環(huán)系統(tǒng)油路，油路的工作主要是在工件和工具電極間進行沖油和抽油。沖油是指將過濾后的工作液通過油泵加壓后，強迫沖入電極和工件之間的縫隙，以便排除電蝕產(chǎn)物，保持穩(wěn)定加工；抽油利用油泵從加工縫隙中回抽工作液，從而帶出電蝕產(chǎn)物。從實際應用的經(jīng)驗看，沖油的效果比抽油要好，應用更為廣泛。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構4）電火花加工機床的機床本體。床身和立柱結構的精度直接影響各部件的位置精度，從而影響加工精度。床身和立柱結構要求合理，剛度強，應力變形和運動變形小。很多機床采用三點式支撐結構，避免地基影響導軌精度，箱式結構的床身提高了整體的剛性，同時采用輔助支撐保證導軌精度。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床（2）數(shù)控電火花機床的結構5）主要附件。平動頭是為了解決修光工件側壁和提高其尺寸精度而設計的一種工藝附件。平動頭一般由電動機驅動的偏心機構和平動軌跡保持機構組成，目前功能強大的數(shù)控平動頭逐漸被應用到電火花加工機床上。平動頭的主要工作原理是利用偏心機構將伺服電動機的旋轉運動轉化成電極的平動，這樣可以將粗加工形成的粗糙側壁表面修光。一、數(shù)控電火花機床2．數(shù)控電火花機床電火花線切割的基本原理是利用垂直運動的銅絲或者鉬絲作為工具電極，對工件進行脈沖火花放電，按要求切出工件形狀。通常情況下，工具電極接高頻電源的負極，工件接高頻電源正極。二、數(shù)控線切割機床1．電火花線切割的基本原理1—儲絲桶2—支架3—導向輪4—鉬絲5—脈沖電源6—工件7—絕緣底板1）工具電極簡單，加工準備工時短，效率高；工具電極直徑細，適于加工精細零件。2）工具電極在加工中移動，往復重復使用，在一定時間內不必考慮損耗對加工的影響。3）數(shù)控系統(tǒng)能方便地支持CAD/CAM軟件，加工能力強；調節(jié)參數(shù)可控制加工，操作方便，自動化程度高。4）工具電極需貫穿工件，因此加工對象主要是平面形狀，很難加工臺階狀零件和盲孔。當工件無法從周邊切入時，必須在加工前打穿絲孔二、數(shù)控線切割機床2．電火花線切割的特點（1）高速電火花線切割機床高速電火花線切割機床結構如圖6-21所示，主要由床身、工作臺、走絲機構、工作液循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、脈沖電源發(fā)生裝置和附件等組成。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（1）高速電火花線切割機床

1）數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的作用是插補運算、軌跡控制和加工控制等功能，精確控制電極絲相對于工件的運動軌跡，與此同時，進行伺服進給、間隙補償、短路回退、自動對中、自適應控制、電源控制、工作液控制等。通常情況下，簡單的高速走絲數(shù)控電火花切割機采用開環(huán)伺服系統(tǒng)，驅動元件是步進電機；慢速走絲數(shù)控電火花切割機采用伺服電機加碼盤的半閉環(huán)；隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和普及，越來越多的機床采用全閉環(huán)的控制系統(tǒng)。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（1）高速電火花線切割機床

2）脈沖電源。脈沖電源的類型和質量會影響很多加工工藝參數(shù)。電火花線切割的脈沖電源有一定的特點，主要是線切割的工具電極細，允許承載電流也有一定限制，因此脈沖電源產(chǎn)生的脈沖要求脈寬窄、單個脈沖能量和平均電流都比較低。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（1）高速電火花線切割機床

3）走絲機構。走絲機構的主要作用是保證作為加工電極的金屬絲來回快速移動，要求保證電極絲移動平穩(wěn)可靠，不易斷絲，還應該保證電極絲整齊地來回排繞在儲絲筒。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（1）高速電火花線切割機床

4）工作臺。數(shù)控裝置通過伺服系統(tǒng)來實現(xiàn)工作臺X、Y兩個坐標軸運動，工作臺應該具有很高的位置精度和運動精度，而且要求運動輕巧、靈敏，因此一般采用滾動導軌和滾珠絲杠，并且在安裝時采用彈性螺母來減小空程誤差。滾動導軌形式如圖6-23所示，這種結構形式大大減小了導軌副間的摩擦力，便于實現(xiàn)工作臺進行精確、微量移動，且潤滑方便；其缺點是抗振性差，承載能力不能過大。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（1）高速電火花線切割機床

5）床身。床身是支撐和固定的基礎。在床身上放置走絲機構、絲架、工作臺等。床身一般為鑄件，并采用箱體式機構。6）工作液循環(huán)系統(tǒng)。工作液循環(huán)系統(tǒng)的作用與電火花成型機相同，一般典型的工作液循環(huán)系統(tǒng)由工作液箱、油泵、流量控制閥、管路、過濾網(wǎng)、壓力表等組成。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床（2）低速走絲數(shù)控電火花線切割機床和高速走絲線切割不同，低速走絲線切割走絲速度低于0.2m/s，工具電極通常采用黃銅絲，直徑在0.1～0.35mm，電極絲單向運動，不重復使用，有利于減小損耗帶來的加工誤差。比較慢的走絲速度使加工時振動小，保證加工過程的平穩(wěn)，提高了加工精度。二、數(shù)控線切割機床3．電火花線切割加工機床任務三數(shù)控壓力機、折彎機和熱切割機床主要介紹數(shù)控板材加工機床和數(shù)控熱切割機床的基礎知識。通過學習，要求學生掌握數(shù)控板材加工機床和熱切割機床的基本原理，同時熟悉典型壓力機、折彎機和數(shù)控熱加工機床的構造。

任務內容

任務目標數(shù)控壓力機又叫數(shù)控沖床。較常見數(shù)控壓力機有數(shù)控步?jīng)_壓力機和數(shù)控沖?；剞D頭壓力機。數(shù)控壓力機一般采用通用數(shù)控系統(tǒng)，采用多軸聯(lián)動和高性能的數(shù)字伺服系統(tǒng)?？梢愿咚俑呔鹊募庸_孔、成形、半切斷、壓印標記、打中心孔、步?jīng)_大孔、沖壓方孔、沖壓曲線孔等。一、數(shù)控壓力機概述1）具有模具庫，上下轉盤式結構載有多個模具，加工時靈活選用。2）運動精度高、可靠性高。數(shù)控壓力機一般采用滾珠絲杠和滾動導軌，提高運動精度和可靠性。3）自動化程度高、勞動強度小，生產(chǎn)效率高。4）產(chǎn)品精度高，定位精度可達。一、數(shù)控壓力機1.數(shù)控壓力機還具有以下特點以數(shù)控步?jīng)_壓力機為例，如圖6-26所示，步?jīng)_壓力機多采用電動機驅動曲柄連桿滑塊機構，使滑塊上下往復移動完成沖壓。圖中沖壓運動由主電機通過V形帶帶動飛輪，經(jīng)過離合—制動器驅動偏心軸使滑塊上下運動來實現(xiàn)。模具定位是由直流伺服電機驅動通過減速裝置和傳動鏈來完成，上下轉盤同步運動從而轉換模具，同時液氣動控制定位銷套來使它們準確定位。一、數(shù)控壓力機2．數(shù)控壓力機的結構常見數(shù)控折彎機的結構一般包括數(shù)控和電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、床身、滑塊、上模具和下模具、工作臺、前托料架、后擋料機構、滑塊同步反饋機構、行程限位機構等，如圖6-27所示。數(shù)控折彎機外形見圖二、數(shù)控折彎機1．數(shù)控折彎機的結構1—床身2—前托料板3—凸模4—滑塊5—擋塊機構6—操作臺7—凹模8—電器箱9—腳踏開關其中滑塊系統(tǒng)主要產(chǎn)生折彎的壓力和運動。滑塊系統(tǒng)由液壓缸、滑塊、導軌等組成，液壓缸推動滑塊上下移動，產(chǎn)生折彎力，并且在滑塊往復運動的極限點位置裝有限位裝置，同時活塞行程由位移傳感器檢測。在上下模結構中，上模隨滑塊運動，下模固定在工作臺上。在折彎過程中，如果僅靠控制上模來調節(jié)壓入深度叫做自由折彎；如果主要通過下?；顒訅|塊來調節(jié)壓入深度叫做三點式折彎，如圖二、數(shù)控折彎機1．數(shù)控折彎機的結構1—下模2—板料3—上模4—彈性墊5—活動墊塊由于采用了數(shù)控技術，數(shù)控折彎機可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動，并可以自動實現(xiàn)壓入深度控制、滑塊傾斜控制、后擋料機構位置調節(jié)、速度調節(jié)等。數(shù)控折彎機的工作方式和過程更加靈活方便，加工能力大大增強。在加工時，將板料放在前托板上，推入上下模之間，由后擋料機構確定位置，沖壓開始后，由滑塊下移，上下模將板材按要求折成相應的角度。二、數(shù)控折彎機2．數(shù)控折彎機工作過程（1）激光加工的特點1）加工用的激光光斑直徑可達1μm以下，可以完成非常精細的加工。2）激光加工的光束能量密度高，可以加工多種難加工材料。3）可在同一部件上進行切割、打孔、焊接等操作。4）能通過透明體進行內部加工。5）激光加工屬于非接觸式加工，力變形和熱變形非常小。由于上述特點，激光加工可以用在各種材料的打孔、切割、劃線、焊接、熱處理等操作。三、數(shù)控熱切割機床1．數(shù)控激光切割機床（2）激光加工設備的構成激光加工設備通常由電源、激光器、光學調整系統(tǒng)、機械系統(tǒng)等幾部分組成。如圖所示。

三、數(shù)控熱切割機床1．數(shù)控激光切割機床電子束加工是近年來興起的特種加工，由于它具有獨特的加工方式和特點，目前被廣泛應用于打孔、切割、光刻加工等精細微加工，也可用于塑料、玻璃、陶瓷、寶石、金屬、印刷電路板等特殊加工。三、數(shù)控熱切割機床2．數(shù)控電子束加工電子束加工是在真空條件下，將眾多電子聚焦成能量極高的電子束，并將其加速沖擊到工件上，由于沖擊面積極小，沖擊時間極短，高能量密度的電子束使被沖擊部分工件材料瞬時熔化或氣化，達到切割工件的目的。典型的電子束加工裝置如圖6-31所示，主要由電子束發(fā)生裝置、真空系統(tǒng)、電源、控制系統(tǒng)等組成。三、數(shù)控熱切割機床2．數(shù)控電子束加工1—移動工作臺2—更換工件及觀察窗3—觀察筒4—抽氣孔5—電子槍6—加速電壓7—束流強度控制8—束流聚焦控制9—束流位置控制10—更換工件時的截止閥11—電子束12—工件13—驅動電動機訓練項目一數(shù)控齒輪加工機床的結構通過對數(shù)控插齒機和數(shù)控滾齒機傳動系統(tǒng)的分析，主要掌握以下內容：1）數(shù)控齒輪加工的基本原理。2）數(shù)控齒輪加工機床主傳動系統(tǒng)的傳動特點、路線。3）數(shù)控齒輪加工機床的電氣部分組成和機械部分組成特點。訓練目的訓練項目一數(shù)控齒輪加工機床的結構1）教師講解數(shù)控滾齒機和數(shù)控插齒機的加工原理和運動特性。2）學生拆卸插齒機和滾齒機機殼，觀察內部結構，教師指導。3）對照主傳動系統(tǒng)圖分析插齒機和滾齒機的傳動特點、路線。4）分析其它內容，撰寫訓練報告。

訓練內容訓練項目二數(shù)控電加工機床的結構分析通過對數(shù)控電火花加工機床和數(shù)控電火花線切割機床的加工原理和結構分析，主要掌握以下內容：1）數(shù)控電加工機床的加工原理。2）數(shù)控電加工機床的調整、加工和應用特點。3）數(shù)控電加工機床附件的調整。4）數(shù)控電加工機床的電氣結構和機械結構。訓練目的訓練項目二數(shù)控電加工機床的結構分析1）教師講解數(shù)控電火花成形機和數(shù)控電火花線切割機床工作原理。2）學生拆卸機床外罩，觀察內部結構，教師指導。3）對照電氣系統(tǒng)圖分析其電氣工作特點。4）對照機械系統(tǒng)圖分析其機械系統(tǒng)工作特點。5）研討數(shù)控電加工機床調整方法和流程。6）分析數(shù)控電加工機床附件的調整方法。7）分析其它內容，撰寫訓練報告。

訓練內容訓練項目三數(shù)控板材加工機床的工作原理和結構分析通過對數(shù)控壓力機和數(shù)控折彎機的工作原理和結構分析，主要掌握以下內容：1）數(shù)控板材加工機床的工作原理。2）數(shù)控板材加工機床的模具結構，模具轉換方式。3）數(shù)控板材加工機床的定位機構原理。4）數(shù)控板材加工機床的調整方法和加工過程。訓練目的訓練項目三數(shù)控板材加工機床的工作原理和結構分析1）教師講解數(shù)控壓力機和數(shù)控折彎機的工作原理和運動特性。2）學生操作機床實現(xiàn)模具轉換，觀察并記錄整體動作過程。3）對照圖紙分析模具轉換機構和定位機構，分析模具轉換和定位的實現(xiàn)。4）對照圖紙分析電氣結構和機械結構。5）分析其它內容，撰寫訓練報告。

訓練內容數(shù)控機床精品課件學習項目七數(shù)控機床的調試與維護任務一數(shù)控機床的選用

任務二數(shù)控機床的安裝、調試、驗收

任務三數(shù)控機床的保養(yǎng)維護項目分解任務一數(shù)控機床的選用主要介紹了數(shù)控機床選用的原則及數(shù)控機床選用時注意的幾點問題。通過學習，在掌握數(shù)控機床選用一般原則的基礎上，根據(jù)典型加工工件，選擇出價格合理，功能完善的數(shù)控機床。

任務內容

任務目標（1）實用性選用數(shù)控機床總是有一定的出發(fā)點，目的是解決生產(chǎn)中的某一個或幾個問題。（2）經(jīng)濟性

是指所使用的數(shù)控機床在滿足加工要求的條件下，所支付的代價最經(jīng)濟或者是較為合理。一、數(shù)控機床的選用原則

選用原則（3）可操作性

用戶所使用的數(shù)控機床應與本企業(yè)的操作和維修水平相適應。（4）穩(wěn)定可靠性這雖是指機床本身的質量，但與選用有關。一、數(shù)控機床的選用原則

選用原則1．確定典型加工工件2．數(shù)控機床規(guī)格的選擇3．機床精度的選擇4．自動換刀裝置的選擇及刀柄的配置二、選用數(shù)控機床時應注意的問題注意問題5．數(shù)控系統(tǒng)及驅動電動機的選擇6．工時和節(jié)拍的估算7．機床選擇功能及附件的選擇8．技術服務二、選用數(shù)控機床時應注意的問題注意問題任務二數(shù)控機床的安裝、調試、驗收主要介紹數(shù)控機床安裝的前期準備、初就位、系統(tǒng)連接調試、通電試車、調試和試運行整個過程，并指出驗收時的幾點注意事項。通過學習，應對簡單數(shù)控機床具備安裝、調試和驗收能力。

任務內容

任務目標

安裝調試工作是指機床用戶安裝到工作場地直至能正常工作的這一階段所做的工作。對于小型的數(shù)控機床，這項工作比較簡單，而大中型數(shù)控機床由于機床廠發(fā)貨時已將機床解體成幾部分，到用戶后要進行組裝和重新調試，工作就較復雜?，F(xiàn)以需要組裝的加工中心為例介紹安裝調試過程。一、數(shù)控機床的安裝概念1）做好機床安裝基礎2）電網(wǎng)電壓嚴格控制在±（10%～15%）之間一、數(shù)控機床的安裝1．準備工作

機床運輸?shù)劫徺I單位后，購買者在拆箱前，先觀察包裝箱是否完好無損，確認后，機床拆箱后首先找到隨機的文件資料，按照機床裝箱單清點各包裝箱內零部件、電纜、資料等是否齊全。然后按機床說明書中介紹把組成機床的各大部件分別在地基上就位。就位時，墊鐵、調整墊板和地腳螺栓等也應相應對號入座。一、數(shù)控機床的安裝2．機床初就位（1）數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查（2）系統(tǒng)外圍電纜的連接（3）數(shù)控系統(tǒng)地線以及電源線的連接（4）設定的確認（5）輸入電源電壓、頻率及相序的確認（6）確認直流電源單元的電壓輸出端是否對地短路（7）接通數(shù)控柜電源，檢查各輸出電壓（8）確認數(shù)控系統(tǒng)各種參數(shù)的設定（9）確認數(shù)控系統(tǒng)與機床側的接口現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)一般都具有自診斷的功能。一、數(shù)控機床的安裝3．數(shù)控系統(tǒng)的連接和調試按機床說明書要求給機床潤滑油箱、潤滑點灌注規(guī)定的油液和油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌入規(guī)定標號的液壓油。液壓油事先要經(jīng)過過濾，接通外界輸入的氣源。一、數(shù)控機床的安裝4．通電試車

調試在安裝完成后進行，內容有機床精度和功能的調試和試運行。二、數(shù)控機床的調試概念在已經(jīng)固化的地基上用地腳螺栓和墊鐵精調機床主床身的水平，找正水平后移動床身上的各運動部件（柱、溜板和工作臺等），觀察各坐標全程內機床的水平變化情況，并相應調整機床幾何精度使之在允差范圍之內。使用的檢測工具有精密水平儀、標準方尺、平尺、平行光管等。在調整時，主要以調整墊鐵為主，必要時可稍微改變導軌上的鑲條和預緊滾輪等。一般來說，只要機床質量穩(wěn)定，通過上述調試可將機床調整到出廠精度。二、數(shù)控機床的調試1．機床精度和功能的調試數(shù)控機床安裝調試完畢后，要求整機在一定負載條件下經(jīng)過一段較長時間的自動運行，較全面地檢查機床功能及工作可靠性。運行時間尚無統(tǒng)一的規(guī)定，一般采用每天運行8小時，連續(xù)運行2～3天或24小時連續(xù)運行1～2天。這個過程稱作安裝后的試運行。二、數(shù)控機床的調試2．試運行

驗收是指根據(jù)機床出廠檢驗合格證上規(guī)定的驗收條件及實際提供的檢驗手段來部分地或全部地測定機床合格證上各項技術指標。如果各項數(shù)據(jù)都符合要求，用戶應將數(shù)據(jù)列入該設備進廠的原始技術檔案中，以作為日后維修時的技術指標依據(jù)。以下介紹用戶在機床驗收工作中可以做的一些主要工作。三、數(shù)控機床的驗收概念（1）主軸系統(tǒng)性能（2）進給系統(tǒng)性能（3）自動換刀系統(tǒng)（4）機床噪聲（5）電氣裝置（6）數(shù)字控制系統(tǒng)（7）安全裝置（8）潤滑裝置（9）氣、液裝置、附屬裝置（10）連續(xù)無載荷運轉三、數(shù)控機床的驗收1．機床性能檢驗按照該機床配置數(shù)控系統(tǒng)的說明書，用手動或編程自動的檢查方法，檢查數(shù)控系統(tǒng)主要的使用功能，如定位、直線插補、圓弧插補、暫停、自動加減速，坐標選擇、平面選擇、刀具位置補償、刀具直線補償、拐角功能選擇、固定循環(huán)、行程停止、選擇停機、程序結束、冷卻的啟動和停止、單程序段、原點偏置、跳讀程序段、程序暫停、進給速度超調、進給保持、緊急停止、程序號顯示及檢索、位置顯示、鏡像功能、螺距誤差補償、間隙補償及用戶宏程序等機能的準確及可靠性。三、數(shù)控機床的驗收2．數(shù)控功能檢驗數(shù)控機床的幾何精度是綜合反映該設備的關鍵機械零部件和組裝后的幾何形狀誤差。數(shù)控機床的幾何精度檢查和普通機床的幾何精度檢查基本類似，使用的檢測工具和方法也很相似，但是檢測要求更高。三、數(shù)控機床的驗收3．幾何精度檢驗1）工作臺面的平面度；2）各坐標方向移動的相互垂直度；3）X坐標方向移動時工作臺面的平行度；4）Y坐標方向移動時工作臺面的平行度；5）X坐標方向移動時工作臺面T形槽側面的平行度；6）主軸的軸向竄動；7）主軸孔的徑向跳動；8）主軸箱沿Z坐標方向移動時主軸軸心線的平行度；9）主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度；10）主軸箱在Z坐標方向移動的直線度。三、數(shù)控機床的驗收3．幾何精度檢驗（加工中心）（1）外表檢查（2）數(shù)控柜內部件緊固情況檢查（3）伺服電動機的外表檢查三、數(shù)控機床的驗收4．數(shù)控柜的外觀檢查

數(shù)控機床的定位精度有其特殊意義，它是表明所測量的機床各運動部件在數(shù)控裝置控制下運動所能達到的精度。因此，根據(jù)實測的定位精度數(shù)值，可以判斷出這臺機床以后自動加工能達到的最好的工件加工精度。三、數(shù)控機床的驗收5．機床的定位精度檢查機床切削精度檢驗，又稱動態(tài)精度檢驗，其實質是對機床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項綜合考核。一般來講，切削精度檢驗可分為單項加工精度檢驗和加工一個標準的綜合性試件兩種。三、數(shù)控機床的驗收6．實件切削檢驗三、數(shù)控機床的驗收試件實體狀態(tài)圖任務三數(shù)控機床的保養(yǎng)維護數(shù)控機床主要介紹數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)和機械部件維護，重點介紹了數(shù)控車床和加工中心維護的基本知識。了解數(shù)控機床日常的維護常識，具有對一般數(shù)控機床的維護保養(yǎng)能力。

任務內容

任務目標數(shù)控機床本身具有機、電、液集于一身的，技術密集和知識密集的特點，為了充分發(fā)揮其效益，減少故障的發(fā)生，必須做好日常維護工作，所以要求維護人員不僅要有機械、加工工藝以及液壓氣動方面的知識，也要具備電子計算機、自動控制、驅動及測量技術等知識，這樣才能全面了解、掌握數(shù)控機床，及時搞好維護工作。一、數(shù)控機床使用中應注意的問題概念1．數(shù)控設備的使用環(huán)境2．良好的電源保證3．制定有效操作規(guī)程4．數(shù)控機床不宜長期封存5．數(shù)控機床的維護保養(yǎng)一、數(shù)控機床使用中應注意的問題一、數(shù)控機床使用中應注意的問題1．嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度2．防止灰塵污物進入數(shù)控裝置內部3．防止系統(tǒng)過熱4．直流電動機電刷的定期檢查和更換5．定期檢查和更換存儲用電池6．備用電路板的維護一、數(shù)控機床使用中應注意的問題二、數(shù)控系統(tǒng)的維護1．主傳動鏈的維護2．滾珠絲杠螺紋副的維護3．刀庫及換刀機械手的維護4．液壓、氣壓系統(tǒng)維護5．機床精度的維護一、數(shù)控機床使用中應注意的問題三、機械部件的維護任務四數(shù)控設備的維修常識

主要介紹了數(shù)控機床維修的一般步驟和方法，接著對數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，機械，液壓氣壓常見故障，排除方法進行闡述。

掌握數(shù)控機床故障的分類及維修一般步驟，了解數(shù)控機床的常見故障和排除方法。

任務內容

任務目標數(shù)控機床的故障診斷與維修的過程基本上分為故障原因的調查分析、故障的排除和維修總結三個階段。一、數(shù)控機床診斷的一般步驟和方法概念（1）故障的調查分析

1）故障記錄。2）現(xiàn)場檢查，確定原因。3）排除故障準備工作。（2）現(xiàn)場檢查，確定原因（3）排除故障后的總結一、數(shù)控機床診斷的一般步驟和方法步驟（1）直觀法（2）系統(tǒng)自診斷法（3）參數(shù)檢查法（4）功能測試法（5）部件交換法（6）測量比較法（7）原理分析法二、數(shù)控機床診斷的一般步驟和方法方法（1）進給傳動鏈故障（2）主軸部件故障（3）自動換刀裝置故障（4）各級運動位置檢查的行程開關壓合故障（5）配套附件的可靠性二、數(shù)控機床機械部分故障的排除1．數(shù)控機床機械故障的特點l）機床開動時有何異?，F(xiàn)象，故障是在什么情況下發(fā)生的，操作者都做過什么操作。2）對比故障前后工件的精度和表面粗糙度，以便分析故障產(chǎn)生的原因。3）主軸系統(tǒng)、進給系統(tǒng)是否能正常工作，有無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)。4）潤滑油牌號是否符合規(guī)定，用量是否適當。5）以前曾發(fā)生過什么故障，是如何處理的，機床何時進行過保養(yǎng)檢修等。二、數(shù)控機床機械部分故障的排除2．數(shù)控機床機械故障診斷方法l）刀庫、機械手的機械結構復雜，是機、電、液、氣相結合的部件。機構越復雜。發(fā)生故障的隱患可能越多。經(jīng)分析可知，大多數(shù)故障與電氣控制、反饋、動力、液壓、氣動等有關。2）刀庫和機械手的定位精度要求較高，刀具不到位、不回零的現(xiàn)象占很大比例。3）換刀機構的工作過程是步進式的，即每一動作完成后，均需有反饋信號給數(shù)控系統(tǒng)確認，確認后才能開始下一個動作。4）立式加工中心機械手掉刀故障比較突出，這不僅與刀具超重有關，而且與提供卡緊力的活動銷、鎖緊銷、彈簧等有關。二、數(shù)控機床機械部分故障的排除3．刀庫及自動換刀裝置故障分析與排除（1）以維護為主，維修為輔（2）液壓系統(tǒng)常見的故障1）液壓系統(tǒng)外漏2）液壓系統(tǒng)壓力不能建立或不能提高。3）噪聲和振動4）油溫過高三、液壓與氣壓系統(tǒng)故障的排除1．液壓系統(tǒng)故障（l）執(zhí)行元件的故障（2）控制元件的故障三、液壓與氣壓系統(tǒng)故障的排除2．氣動系統(tǒng)故障（1）電池報警故障（2）鍵盤故障（3）熔絲故障（4）刀位參數(shù)的更改（5）控制系統(tǒng)的NOTREADY（沒準備好）故障（6）機床參數(shù)的修改四、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的排除1．數(shù)控系統(tǒng)故障（1）伺服超差（2）機床停止時，有無進給軸振動（3）機床運行時聲音不好，有擺動現(xiàn)象（4）飛車現(xiàn)象（即通常所說的失控）（5）所有的軸均不運動（6）機床定位精度不準（7）零件加工表面粗糙四、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的排除1．伺服系統(tǒng)故障訓練項目一數(shù)控車床日常保養(yǎng)訓練通過對數(shù)控車床CK5085di的維護保養(yǎng)，主要掌握以下內容：1）CK5085di數(shù)控車床機械部分維護。2）CK5085di數(shù)控車床電氣和數(shù)控系統(tǒng)維護。3）CK5085di數(shù)控車床液壓系統(tǒng)維護。訓練目的

任務目標訓練項目一數(shù)控車床日常保養(yǎng)訓練（1）外觀保養(yǎng)（2）主軸部分保養(yǎng)（3）尾座部分保養(yǎng)移動尾座清理底面、導軌接觸面雜質后均勻涂上油膜，最后拿下頂尖清理錐孔。（4）進給傳動部分保養(yǎng)（5）電氣部分保養(yǎng)（6）其他部分保養(yǎng)

訓練內容訓練項目二加工中心日常保養(yǎng)訓練通過對THS5640/2立式加工中心的維護保養(yǎng)，主要掌握以下內容：1）加工中心機械部分維護。2）加工中心電氣數(shù)控系統(tǒng)維護。3）加工中心液壓系統(tǒng)維護。訓練目的

任務目標訓練項目二加工中心日常保養(yǎng)訓練1）用毛刷對工作臺、床身、導軌等處切屑清除干凈。2）蘸柴油分兩次使用棉布擦凈機床內外表面，并檢查機床內外有無磕、碰、拉傷現(xiàn)象，所有的加工面抹上機油防銹。3）清掃X、Y、Z的行程開關，檢查X、Y、Z三軸的運動是否順暢。4）分別給主軸冷卻油箱、液壓箱、導軌加注相應標號與油量的油液，給機床切削液箱加好切削冷卻液，并清洗油泵濾芯。5）檢查刀庫轉動是否順暢，刀柄是否有損傷，主軸錐孔內是否有污物，錐面是否受損。6）擦凈電氣柜空調以及電器柜進出線處的粉塵，用吹風機吹凈電氣柜內強電盤、伺服單元、主軸單元浮塵。7）檢查機床的電磁閥、接觸器和繼電器動作是否正常，必要