维修第3章数控机床的故障预防

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1、数控机床的故障预防,第3章,数控机床维修,第3章 数控机床的故障预防,数控机床维修,数控机床的选用 数控机床的安装 数控机床的调试 数控机床的验收 数控机床的管理与维护,2,数控机床的从订购至交付使用的过程,工艺论证,机床订购,机床预验收,运抵工厂,安装、调试、验收,交付使用,第3章 数控机床的故障预防,3.1 数控机床的选用 3.1.1 数控机床选用原则 1.实用性 2.可操作性 3.稳定性 4.经济性 3.1.2 数控机床选用步骤 1.选用前的准备工作 2.初选 3.精选和终选,3.1 数控机床的选用,第3章 数控机床的故障预防,5,数控车床：回转体零件； 卧式加工中心：箱体类零件（箱体、

2、泵体、阀体、壳体等）； 立式加工中心或数控铣床：板类零件（箱盖、盖板、壳体、平面凸轮等单面加工零件）。,确定典型零件,6,选择原则：数控机床规格的选择应结合确定的典型零件的形状和尺寸，选用相应的规格以满足加工典型零件的需要。 主要规格：工作台面的尺寸、坐标轴数及行程范围、主轴电动机功率和切削扭矩等。,数控机床规格的选择,3.1数控机床的选用,7,选择数控机床的精度等级应根据典型零件关键部位加工精度的要求来定。数控机床的制造精度、插补精度、伺服系统的随动精度以及切削温度、切削力、各种磨损等，对加工精度都有影响。 在各项精度标准中，最应关注的是定位精度和重复定位精度。对加工中心和数控铣床还有一项铣

3、圆精度。,数控机床精度的选择,3.1数控机床的选用,8,定位精度和重复定位精度反映了数控机床坐标轴运动零部件的综合精度。尤其是重复定位精度，反映了该数控轴在有效行程内任意定位点的定位稳定性，是衡量该数控轴能否稳定工作的基本指标。,定位精度和重复定位精度,3.1数控机床的选用,9,铣圆精度综合反映了数控机床两轴联动时伺服跟随运动特性和数控系统的插补性能。对于数控铣床和加工中心，铣圆精度反映了工件轮廓加工所能达到的最好加工精度。 测定铣圆精度的方法：铣削一个标准圆柱试件，加工后放到圆度仪上，绘出加工圆柱的轮廓线， 取其最大包络圆和最小包络圆，两者间 的半径差即为该圆柱面的铣圆精度。,铣圆精度,3.

4、1数控机床的选用,10,数控系统有适用于车、铣、镗、磨、冲压等加工类别，应进行有针对性的选择。,数控系统的选择,（1）. 根据数控机床类型,在可供选择的数控系统中，其性能高低差别很大。因此，不能片面地追求高水平、新系统，应该对性能和价格等作一个综合分析，选用适合的数控系统。,（2）. 根据数控机床的设计指标,3.1数控机床的选用,11,数控系统一般包含基本功能和选择功能。对选择功能一定要根据机床性能的需要来选择，如果不加分析的所有功能都要，许多功能就用不上，不仅会增加购买设备的资金，也会提高产品的加工成本。,（3）. 根据数控机床的性能,订购时把需要的系统功能一次订齐，不要遗漏；对于那些价格增

5、加不多，但能给使用带来方便的功能，应配置齐全；保证机床到位后能立即投入使用；种类不宜过多、过杂，以使用和维修便利为主。,（4）. 订购数控系统时要考虑周全,3.1数控机床的选用,12,ATC装置是加工中心、车削中心的基本特征，其投资往往占整机的40%，用户应在满足使用的前提下，尽量选用结构简单和可靠性高的ATC装置。 刀库容量一般不宜太大，通常以满足典型零件在一次装夹中所需刀具的数量而定。对于中小型加工中心，一般在立式加工中心上选用20把左右，在卧式加工中心上选用40把左右。,自动换刀装置的选择及刀柄的配置,（1）. 自动换刀装置与刀库容量的选择,3.1数控机床的选用,13,用户在订购机床时必

6、须同时考虑订购刀柄，最佳的订购方案是根据典型零件确定选择刀柄的品种和数量。我国采用的是TSG工具系统刀柄标准。 标准刀柄与机床主轴连接的接合面是7：24的锥面。 模块化刀柄、普通刀柄和复合刀柄的选用。 对一些批量较大，年产几千件到上万件，又反复生产的典型零件，应尽可能考虑选用复合刀具。,（2）. 刀柄的配置,3.1数控机床的选用,14,标准刀柄,复合刀柄,模块化刀柄,3.1数控机床的选用,15,选择的基本原则：全面配置、长远和近期效益综合考虑，以经济、实用为原则。 例如，对一些价格增加不多、能对使用带来很多方便的功能和附件，应尽可能配置齐全，保证机床到厂后能立即投入使用；对可以多台机床合用的附

7、件，只要接口通用，应多台机床合用，可以减少投资。,数控机床选择功能及附件的选择,3.1数控机床的选用,第3章 数控机床的故障预防,数控机床的安装是指机床由制造厂经运输商运送到用户，安装到车间工作场地后，经过检查、调试直到机床能正常运转，投入使用等一系列的工作工程。,3.2 数控机床的安装,17,对安装地基的要求 地基要有足够的承载能力，地基牢固不下沉，地面平整符合要求，具有抗震结构。 地基平面尺寸不应小于机床支承面积的外部轮廓尺寸，并考虑安装、调整和维修机床所需的空间。 要充分考虑机床重量和重心位置，与机床连接的电线电缆管道的铺设，预留地脚螺栓和预埋件的位置。,3.2.1 选择安装位置,3.2

8、 数控机床的安装,3.2 数控机床的安装,3.2.1 选择安装位置,对安装环境要求 数控机床安装环境温度和湿度应符合说明书的规定，要求工作场地中不含金属粉尘。机床的安装位置应保持空气流通和干燥，要避免阳光直接照射，要远离震源和电磁干扰源。,19,对电网质量要求 数控机床对电源供电要求较高，电压波动范围应在10%- 15%以内，电网质量不高时要安装稳压器。数控机床必须要接地线。 操作、维修及运输等方面要求 机床旁应留有足够的工件运输、存放空间及维修时机床装拆、调整时所需的空间。此外还需考虑给操作者一个安全操作空间，机床之间空间距离不宜太小，以防止附近机床切屑飞溅伤人。,3.2.1 选择安装位置,

9、3.2 数控机床的安装,地基制作概述 小型数控机床地基比较简单，只用支承方式调整机床的水平，不需用地脚螺栓固定；大、中型要做地基；精密机床应安装在单独的地基上，在地基周围设置特别的防振沟。 重型机床和精密机床，制造厂一般向用户提供机床基础地基图，用户事先做好机床基础，经过一段时间保养，等基础进入稳定阶段，然后再安装机床。,3.2.2 地基制作,3.2 数控机床的安装,地基制作要求 根据GB50040-1996动力机器基础设计规范的规定，应该做好以下工作 具体见P46-47页。,3.2.2 地基制作,3.2 数控机床的安装,22,3.2.3 数控机床的安装步骤 开箱验收 机床整体包装拆箱前应仔细

10、检查包装箱外观是否完好无损。 （1）对数控机床整体验收：数控机床的规格、型号及数控系统配置。 （2）开箱后机床外观质量的验收，具体见P48页。 （3）对随机技术文件、工具、机床附件、备件进行清点。 一般随机技术文件包括：装箱单、出厂合格证、出厂 精度检验报告、数控机床与系统资料，如机床操作与编程手册、维修手册、参数手册，机床使用说明书，机床参数表、机床电气原理图、布线图、连接图、PLC梯形图，液压与气动原理图及装配图等，计算机资料及管理系统（软件）等技术文件。,3.2 数控机床的安装,23,3.2.3 数控机床的安装步骤 设备吊装就位 设备吊运 机床的起吊应严格按说明书上的吊装方法进行。起吊时

11、，必须注意机床的重心和起吊位置，机床上升时应保持底座的水平状态。待机床起吊离开地面后，要仔细检查悬吊是否稳固，然后将机床缓慢吊到安装位置，就位时使垫铁、调整垫块和地脚螺栓等对号入座。 设备就位 中小型数控机床，一般整机直接就位安装，如是大型机床，厂家采用分箱包装，这时机床需按要求现场组装，安装应按先主机后辅机，先机械后电气、先下后上，先内后外的原则进行。,3.2 数控机床的安装,24, 机床各部件连接组装就是把初始就位的各部件连接起来，重新组装成整机的过程。 部件组装完成后就进行电缆、油管和气管的连接。 电缆和油管连接完毕后，要做好各管线的就位固定，防护罩壳的安装，保证整齐的外观。,机床各部件

12、组装连接,3.2 数控机床的安装,25,按机床说明书调整机床的水平精度 机床放置于基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀地锁紧。避免使用使机床产生强迫变形的安装方法。,机床清洗及连接,及时清理各连接表面、各运动表面上的防锈涂料。清洗后，要及时涂上机床规定使用的润滑油以防锈蚀。,3.2 数控机床的安装,第三章 数控机床的故障预防,3.3 数控机床的调试,3.3.1 粗调机床水平 粗调机床床身的水平度及垂直度，调整机床的主要几何精度。调整机床主要运动部件与主机的相对位置，如刀库、机械手与主机换刀位置校正、工作台自动交换装置的托盘站与机床的工作台交换位置的校正等。,第三章 数控机床的故障预防

13、,3.3 数控机床的调试,3.3.2 通电前的外观检查 1、润滑、清洗、涂润滑油 2、机床电器检查 3、接线质量检查 4、限位开关检查 5、电磁阀检查 6、操作面板上按钮及开关检查 7、电源相序检查 8、CNC 电箱检查 9、地线检查,第三章 数控机床的故障预防,3.3 数控机床的调试,3.3.2 通电后的检查确认 1、机床总电源接通后的检查 2、CNC通电后的检查 3、MDI试验 3.3.4 二次灌浆 3.3.5 精调水平,第3章 数控机床的故障预防,29,3.4 数控机床的验收,数控机床的检测和验收工作主要包括： 机床外观的检查 机床的性能验收 数控系统功能验收 机床连续无载荷运转验收 机

14、床精度的验收,30,数控机床外观的检测是指机床出厂经运输部门运送到用户后，在实地安装前进行的一种直观性检查，主要包括对机床各种防护罩、油漆质量、照明、电线和气、油管走线的固定防护等进行检查；对数控柜、操作控制面板的外观进行检查。,3.4.1 数控机床外观的检查,3.4 数控机床的验收,31, 主轴系统性能的验收 主轴转速、主轴准停装置、主轴编码器等。 进给系统性能的验收 坐标轴移动、坐标轴软硬限位、坐标轴回零等。 自动换刀系统的验收 系统性能、自动交换刀具时间、系统恢复能力等。 安全装置的验收 空转不得超过80dB。 数字控制装置的验收,3.4.2 数控机床性能验收,3.4 数控机床的验收,3

15、2, 机床噪声的验收 数控柜、操作面板等。 电气装置的绝缘验收 防护罩、坐标轴极限保护、过载保护等。 气、液装置的验收 润滑装置的验收 附属装置的检测 切削液装置、排屑器、APC交换工作台、测量装置等。,3.4 数控机床的验收,33,3.4.3 数控系统功能验收 （1）准备功能指令验收 快速移动指令、直线插补、圆弧插补、坐标系选择、补偿功能、固定循环、用户宏程序等。 （2）辅助功能验收 检验主轴启动和停止、主轴正、反转、换刀、程序停止、程序结束指令的准确性。 （3）其他功能验收 回原点、单段程序、主轴和进给倍率调整、紧急停止、主轴和泠却液的启停，检验坐标显示、菜单显示、程序显示和编辑等功能的正

16、确性，检验数据收发、接收的正确性，DNC的可靠性等。,3.4 数控机床的验收,34,3.4.4 机床连续无载荷运转验收 让机床进行一次8-16h的自动连续运行，在连续运行中必 须事先编制一个功能较齐全的程序： 主轴转动：最低、最高、中间、正转、反转及停止等。 坐标轴运动：最低、最高、中间、快速等。 常用功能和代码。 自动换刀功能。 特殊功能。,3.4 数控机床的验收,35,3.5.1 数控机床的管理 管理好数控机床的使用权。 合理正确地使用数控机床。 坚持保养并及时维修好数控机床。,3.5 数控机床的管理与维护,36,3.5.2 数控机床的维护 保持良好的润滑状态。 定期检查液压、气压系统。 尽量少开电气控制柜门。 定期对直流电动机进行电刷和换向器检查、清洗和更换。 经常监视数控系统的电网电压。 定期清理数控装置的散热通风系统，防止数控装置过热。