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1、数控机床维修第一章 数控机床的安装、调试及验收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2004。09。数控机床的验收开箱检验和外观检查机床性能及数控功能的检验机床精度的验收2004。09。机床性能的检验主轴系统性能进给系统性能自动换刀系统机床噪声电气装置数控装置安全装置润滑装置气、液装置附属装置2004。09。数控功能的检验数控功能的检验 运动指令功能运动指令功能准备指令功能准备指令功能操作功能操作功能CRT显示功能显示功能2004。09。编制考机程序应包括：编制考机程序应包括：主轴转动中、高、低五种以上速度的正、反转及停止；各进给运动中、高、低速度G00、G01移动，全行程的
2、二分之一以上；自动加工的功能和代码；自动换刀交换刀床中2/3以上刀具，重量在中等以上的刀柄；使用特殊功能如测量、APC交换和用户宏程序2004。09。机床精度验收机床精度验收几何精度几何精度定位精度定位精度切削精度切削精度2004。09。机床几何精度检验以普通立式加工中心为例：工作台面的平面度各坐标方向移动的相互垂直度；X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度；X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；主轴的轴向窜动；主轴孔的径向跳动；主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；主轴箱沿Z坐标方向移动的直线度。2004。09。机床几何精度检验机床几何精度检验常用
3、检测工具：常用检测工具：精密水平仪精密方箱直角尺平行尺平行光管千分表测微仪高精度检验棒注意：注意：机床几何精度检测必须在机床精调之后一次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互联系相互影响的。2004。09。机床定位精度检验机床定位精度检验定义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位定义：是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。置精度。定位精度决定于数控系统和机械传动误差。定位精度决定于数控系统和机械传动误差。定位精度的主要检测内容：定位精度的主要检测内容：各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；各直线运动轴机械原点
4、的复归精度；各直线运动轴机械原点的复归精度；各直线运动轴的反向误差；各直线运动轴的反向误差；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴（回转工作台）的定位精度和重复定位精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴原点的复归精度；各回转运动轴的反向误差；各回转运动轴的反向误差；2004。09。机床切削精度的检验机床切削精度的检验机床的切削精度是一项综合精度机床的切削精度是一项综合精度切削精度检验可分为：切削精度检验可分为：1)单项加工精度检验单项加工精度检验2)加工一个标准的综合性试件精度检验加工一个标准的综合性试件精度检验卧式加工中心切削精度检验内容：卧式加工中心切削精
5、度检验内容：1)镗孔精度镗孔精度-圆度、圆柱度圆度、圆柱度2)端铣刀铣平面精度端铣刀铣平面精度-平面度、阶梯差平面度、阶梯差3)端端铣刀铣侧面精度端端铣刀铣侧面精度-垂直度、平行度垂直度、平行度4)镗孔孔距精度镗孔孔距精度X轴方向、轴方向、 Y轴方向、对角线方向、孔轴方向、对角线方向、孔径偏差径偏差5)立铣刀铣四周面精度立铣刀铣四周面精度直线度、平行度、厚度差、垂直直线度、平行度、厚度差、垂直度度6）两轴联动铣削直线精度）两轴联动铣削直线精度直线度、平行度、垂直度直线度、平行度、垂直度7）立铣刀铣削圆弧精度）立铣刀铣削圆弧精度圆度圆度2004。09。第二章第二章 数控机床的调整数控机床的调整主
6、轴部件的结构与调整主轴部件的结构与调整 CK7815型数控车床主轴部件的结构与调整型数控车床主轴部件的结构与调整 NT-J320A型数控铣床主轴部件的结构与调整型数控铣床主轴部件的结构与调整 THK6380加工中心主轴部件的结构与调整加工中心主轴部件的结构与调整进给传动系统部件的调整进给传动系统部件的调整 回转运动部件的调整回转运动部件的调整自动换刀装置的调整自动换刀装置的调整位置检测装置的调整位置检测装置的调整床身导轨的调整床身导轨的调整2004。09。进给传动系统部件的调整进给传动系统部件的调整数控机床进给传动系统布置形式数控机床进给传动系统布置形式水平布置和垂直布置水平布置和垂直布置 水
7、平布置时和普通机床布置形式相同，大多采用滚珠丝杠取代滑动丝水平布置时和普通机床布置形式相同，大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠。布置形式有：杠。布置形式有：1)一端装推力轴承一端装推力轴承2)两端装推力轴承两端装推力轴承3)一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承一端装推力轴承、另一端装深沟球轴承4)两端装推力轴承及深沟球轴承两端装推力轴承及深沟球轴承 数控机床与普通机床进给传动系统结构布置的不同之处：数控机床与普通机床进给传动系统结构布置的不同之处：1)数控机床进给传动链首端件是伺服电动机数控机床进给传动链首端件是伺服电动机2)传动机构大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠传动机构大多采用滚珠丝杠取代滑动丝杠3)
8、垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动装置垂直布置的进给传动系统结构中，设置有制动装置4)齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构齿轮副采用了消除齿轮啮合间隙结构2004。09。进给传动系统伺服电动机的形式及安装进给传动系统伺服电动机的形式及安装伺服电动机的主要类型及结构伺服电动机的主要类型及结构直流伺服电动机直流伺服电动机1)小惯量直流电动机小惯量直流电动机a)转动惯量小转动惯量小b)机电时间常数小机电时间常数小c)低速平稳，无爬行现象，换向性能好低速平稳，无爬行现象，换向性能好2)宽调速直流伺服电动机宽调速直流伺服电动机1.又叫大惯量直流电动机，调速范围宽，可直接驱动滚珠丝杠，又叫大惯量直流电动
9、机，调速范围宽，可直接驱动滚珠丝杠，减少了传动损失及传动误差，提高了传动精度减少了传动损失及传动误差，提高了传动精度a)低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接低速性能好，转矩大，可和机床丝杠直接连接b)转子惯量大转子惯量大c)过载性能好过载性能好d)用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切削过载情况下，用永久磁铁作为磁极，提高了电机效率，在重切削过载情况下，加减速特性好加减速特性好3)缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，电刷和整流子要经常维修缺点：尺寸较大，容量和使用环境受限，电刷和整流子要经常维修交流伺服电机交流伺服电机步进电动机：输出角位移与输入脉冲数量成正比，转子速度与输入脉冲步进电
10、动机：输出角位移与输入脉冲数量成正比，转子速度与输入脉冲频率成正比频率成正比2004。09。进给传动系统伺服电动机的形式及安装进给传动系统伺服电动机的形式及安装伺服电动机与丝杠的联接伺服电动机与丝杠的联接直联式直联式齿轮减速式齿轮减速式同步带式同步带式进给传动系统减速齿轮间隙的调整进给传动系统减速齿轮间隙的调整直齿圆柱齿轮传动间隙的消除直齿圆柱齿轮传动间隙的消除偏心套调整法偏心套调整法轴向垫片调整法轴向垫片调整法双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除垫片调整法垫片调整法轴向压簧调整法轴向压簧调整法锥齿轮传动间隙的消除锥齿轮传动间隙的消除轴向
11、压簧调整法轴向压簧调整法周向弹簧调整法周向弹簧调整法齿轮齿条传动间隙的消除齿轮齿条传动间隙的消除双薄片齿轮错齿调整法双薄片齿轮错齿调整法预紧装置预紧装置-P43图图2-182004。09。滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的结构及间隙调整滚珠丝杠螺母副的特点：滚珠丝杠螺母副的特点：传动效率高传动效率高传动灵敏，不易产生爬行传动灵敏，不易产生爬行随动精度和定位精度高随动精度和定位精度高同步性好同步性好传动具有可逆性传动具有可逆性磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长施加预紧后，可消除轴向间隙，反向时无空程，轴向运动精度和刚施加预紧后，可消除轴向间隙，反向时无空程，轴向运动精度和刚度高度高
12、滚珠丝杠螺母副的结构形式滚珠丝杠螺母副的结构形式外循环外循环内循环内循环滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法垫片调整法垫片调整法螺母调整法螺母调整法齿差式调整法齿差式调整法滚珠丝杠螺母副的预紧滚珠丝杠螺母副的预紧预紧力计算公式：预紧力计算公式：FV=1/3Fmax2004。09。回转运动部件的调整回转运动部件的调整 回转运动部件：回转运动部件：分度工作台：按最小分度角的整数倍分度分度工作台：按最小分度角的整数倍分度回转工作台：回转进给运动，实现任意角度分度及控制回转工作台：回转进给运动，实现任意角度分度及控制多齿盘分度工作台的结构及调整多齿盘分度工作台的结构及调
13、整加工中心回转工作台的结构及调整加工中心回转工作台的结构及调整2004。09。自动换刀装置的调整自动换刀装置的调整数控机床自动换刀装置的形式数控机床自动换刀装置的形式多转塔头自动换刀装置多转塔头自动换刀装置具有刀库和机械手的自动换刀装置具有刀库和机械手的自动换刀装置刀库类型刀库类型1)转塔式刀库转塔式刀库2)圆盘式刀库圆盘式刀库3)链式刀库链式刀库4)格子式刀库格子式刀库机械手机械手1)单臂单手式机械手单臂单手式机械手2)回转式单臂双手机械手回转式单臂双手机械手2004。09。位置检测装置的调整位置检测装置的调整位置检测装置的作用位置检测装置的作用闭环伺服系统中的位置反馈闭环伺服系统中的位置反
14、馈开环或闭环伺服系统的误差补偿开环或闭环伺服系统的误差补偿测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示测量机、机床工作台等的坐标测量及数字显示齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动齿轮、螺纹加工机床的同步电子传动直线直线-回转运动相互变换用的精密伺服系统回转运动相互变换用的精密伺服系统数控机床对位置检测装置的基本要求：数控机床对位置检测装置的基本要求：工作可靠工作可靠能满足机床精度和速度的要求能满足机床精度和速度的要求抗干扰能力强抗干扰能力强使用方便使用方便成本低成本低2004。09。位置检测装置的分类位置检测装置的分类回转型：测角度、角位移回转型：测角度、角位移增量式增量式脉冲编码器脉冲编码器旋转变压
15、器旋转变压器圆感应同步器圆感应同步器圆光栅圆光栅圆磁栅圆磁栅绝对式绝对式多速旋转变压器多速旋转变压器绝对值脉冲编码器绝对值脉冲编码器三速圆感应同步器三速圆感应同步器直线型：测长度、直线位移直线型：测长度、直线位移增量式增量式直线圆感应同步器直线圆感应同步器计量光栅、磁尺计量光栅、磁尺绝对式绝对式三速直线感应同步器三速直线感应同步器绝对值式磁尺绝对值式磁尺2004。09。床身导轨床身导轨在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一方叫支承导轨在导轨副中，运动的方叫运动导轨，不动的一方叫支承导轨导轨的种类导轨的种类滑动导轨滑动导轨优点：结构简单、制造方便、刚度好、抗振性好，应用广泛优点：结构简单、制造
16、方便、刚度好、抗振性好，应用广泛缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩擦磨损大，低速（缺点：静摩擦因数大，动摩擦因数也随速度变化而变化，摩擦磨损大，低速（160mm/min)时时易出现爬行现象而降低运动部件的定位精度易出现爬行现象而降低运动部件的定位精度滚动导轨滚动导轨优点：优点：1)导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨的导轨面之间为滚动摩擦，摩擦因数小，是滑动导轨的1/10，工作所需牵引力小，移动轻，工作所需牵引力小，移动轻便便2)运动平稳，灵敏度高，定位精度高，无承载油膜运动平稳，灵敏度高，定位精度高，无承载油膜um3)磨损小，使用寿命长磨损小，使用寿命长缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床缺点：抗振性差，防护要求高，结构复杂，制造成本高，主要用于高精度数控机床和坐标镗床等等结构形式：结构形式：1)滚针导轨滚针导轨2)滚珠导轨滚珠导轨3)滚柱导轨滚柱导轨静压导轨：将压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，将互相接触的导轨面隔开，静压导轨：将压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中，形成承载油膜，将互相接触的
