《数控机床维护维修gfqq》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床维护维修gfqq（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 数控机机床的维维修维护护基础1.1 数控机床床基本概概念1.1.1 数控技术术与数控控机床数控技术术，简称称数控（NNumeericcal ConntroolNC），是是利用数数字化信信息对机机械运动动及加工工过程进进行控制制的一种种方法。由由于现代代数控都都采用了了计算机机进行控控制，因因此，也也可以称称为计算算机数控控（Coompuuterrizeed NNumeericcal ConntroolCNCC）。为了对机机械运动动及加工工过程进进行数字字化信息息控制，必必须具备备相应的的硬件和和软件。用用来实现现数字化化信息控控制的硬硬件和软软件的整整体成为为数控系系统（NNumeer
2、iccal Conntrool SSysttem），数数控系统统的核心心是数控控装置（NNumeericcal Conntroolleer）。采用数控控技术进进行控制制的机床床，称为为数控机机床（NNC机床床）。它它是一种种综合应应用了计计算机技技术、自自动控制制技术、精精密测量量技术和和机床设设计等先先进技术术的典型型机电一一体化产产品，是是现代制制造技术术的基础础。控制制机床也也是数控控技术应应用最早早、最广广泛的领领域，因因此，数数控机床床的水平平代表了了当前数数控技术术的性能能、水平平和发展展方向。数控机床床种类繁繁多，有有钻铣镗镗床类、车车削类、磨磨削类、电电加工类类、锻压压类、激激
3、光加工工类和其其他特殊殊用途的的专用数数控机床床等等，凡凡是采用用了数控控技术进进行控制制的机床床统称为为NC机机床。带有自动动换刀装装置ATTC（AAutoomattic Toool CChanngerrATCC）的数数控机床床（带有有回转刀刀架的数数控车床床除外）称称为加工工中心（MMachhinee CeenteerMC）。它它通过刀刀具的自自动交换换，工件件可以一一次装、夹夹完成多多工序的的加工，实实现了工工序集中中和工艺艺的复合合，从而而缩短了了辅助加加工时间间，提高高了机床床的效率率；减少少了工件件安装、定定位次数数，提高高了加工工精度。加加工中心心是目前前数控机机床中产产量最大大
4、、应用用最广的的数控机机床。在加工中中心的基基础上，通通过增加加多工作作台（托托盘）自自动交换换装置（AAutoo Paalleet CChanngerrAPCC）以及及其他相相关装置置，组成成的加工工单元称称为柔性性加工单单元（FFlexxiblle MManuufaccturringg CeellFMCC）。FFMC不不仅是现现了工序序的集中中和工艺艺的复合合，而且且通过工工作台（托托盘）的的自动交交换和较较完善的的自动监监测、监监控功能能，可以以进行一一定时间间的无人人化加工工，从而而进一步步提高了了设备的的加工效效率。FFMC既既是柔性性制造系系统FMMS（FFlexxiblle MM
5、anuufaccturringg Syysteem）的的基础，又又可以作作为独立立的自动动化加工工设备使使用，因因此其发发展速度度较快。在FMCC和加工工中心的的基础上上，通过过增加物物流系统统、工业业机器人人以及相相关设备备，并由由中央控控制系统统进行集集中、统统一控制制和管理理，这样样的制造造系统称称为柔性性制造系系统FMMS（FFlexxiblle MManuufaccturringg Syysteem）。FFMS不不仅可以以进行长长时间的的无人化化加工，而而且可以以实现多多品种零零件的全全部加工工和部件件装配，实实现了车车间制造造过程的的自动化化，它是是一种高高度自动动化的先先进制造造
6、系统。随着科技技发展，为为了适应应市场需需求多变变的形势势，对现现代制造造业来说说，不仅仅需要发发展车间间制造过过程的自自动化，而而且要实实现从市市场预测测、生产产决策、产产品设计计、产品品制造直直到产品品销售的的全面自自动化。将将这些要要求综合合、构成成的完整整的生产产制造系系统，称称为计算算机集成成制造系系统（CCompputeer IInteegraatedd Maanuffactturiing SysstemmCIMMS）。CCIMSS将一个个更长的的生产、经经营活动动进行了了有机的的集成，实实现了更更高效益益、更高高柔性的的智能化化生产，是是当今自自动化制制造技术术发展的的最高阶阶段
7、。在在CIMMS中，不不仅是生生产设备备的集成成，更主主要的是是以信息息为特征征的技术术集成和和功能集集成。计计算机是是集成的的工具，计计算机辅辅助的自自动化单单元技术术是集成成的基础础，信息息和数据据的交换换及共享享是集成成的桥梁梁，最终终形成的的产品，可可以看成成是信息息和数据据的物质质体现。1.1.2 数控系统统及其组组成1. 数控系统统的基本本组成数控系统统是所有有数控设设备的核核心。数数控系统统的主要要控制对对象是坐坐标轴的的位移（包包括移动动速度、方方向、位位置等），其其控制信信息主要要来源于于数控加加工或运运动控制制程序。因因此，作作为数控控系统的的最基本本组成应应包括：程序的的
8、输入/输出装装置、数数控装置置、伺服服驱动这这三部分分。（1） 输入/输输出装置置 输入/输出装装置的作作用是进进行数控控加工或或运动控控制程序序、加工工与控制制数据、机机床参数数以及坐坐标轴位位置、检检测开关关的状态态等数据据的输入入、输出出。键盘盘和显示示器是任任何数控控设备都都必备的的最基本本的输入入/输出出装置。此此外，根根据数控控系统的的不同，还还可以配配光电阅阅读机、磁磁带机或或软盘驱驱动器等等。作为为外围设设备，计计算机是是目前常常用的输输入/输输出装置置之一。（2） 数控装置置 数控装装置是数数控系统统的核心心。它由由输入/输出接接口线路路、控制制器、运运算器和和存储器器等部分
9、分组成。数数控装置置的作用用是将输输入装置置输入的的数据，通通过内部部的逻辑辑电路或或控制软软件进行行编译、运运算和处处理，并并输出各各种信息息和指令令，以控控制机床床的各部部分进行行规定的的动作。在这些控控制信息息和指令令中，最最基本的的是坐标标轴的进进给速度度、进给给方向和和进给位位移量指指令。它它经插补补运算后后生成，提提供给伺伺服驱动动，经驱驱动器放放大，最最终控制制坐标轴轴的位移移。它直直接决定定了刀具具或坐标标轴的移移动轨迹迹。此外，根根据系统统和设备备的不同同，如：在数控控机床上上，还可可能有主主轴的转转速、转转向和起起、停指指令；刀刀具的选选择和交交换指令令；冷却却、润滑滑装置
10、的的起、停停指令；工件的的松开、夹夹紧指令令；工作作台的分分度等辅辅助指令令。在数数控系统统中，它它们是通通过接口口，以信信号的形形式提供供给外部部辅助控控制装置置，由辅辅助控制制装置对对以上信信号进行行必要的的编译和和逻辑运运算，放放大后驱驱动相应应的执行行器件，带带动机床床机械部部件、液液压气动动等辅助助装置完完成指令令规定的的动作。（3） 伺服驱动动 伺伺服驱动动通常由由伺服放放大器（亦亦称驱动动器、伺伺服单元元）和执执行机构构等部分分组成。在在数控机机床上，目目前一般般都采用用交流伺伺服电动动机作为为执行机机构；在在先进的的高速加加工机床床上，已已经开始始使用直直线电动动机。另另外，在
11、在20世世纪800年代以以前生产产的数控控机床上上，也有有采用直直流伺服服电动机机；对于于简易数数控机床床，也有有用作为为执行器器件。伺伺服放大大器的形形式决定定于执行行器件，它它必须与与驱动电电动机配配套使用用。以上是数数控系统统最基本本的组成成部分。随随着数控控技术的的发展和和机床性性能水平平的提高高，对系系统的功功能要求求也日益益增强，为为了满足足不同机机床的控控制要求求，保证证数控系系统的完完整性和和统一性性，并方方便用户户使用，常常用较为为先进的的数控系系统，一一般都带带有内部部可编程程控制器器作为机机床的辅辅助控制制装置。此此外，在在金属切切削机床床上，主主轴驱动动装置也也可以成成
12、为数控控系统的的一个部部分；在在闭环数数控机床床上，测测量、检检测装置置也是数数控系统统必不可可少的。对对于先进进的数控控系统，有有时甚至至采用计计算机作作为系统统的人机机界面和和数据的的管理、输输入/输输出设备备，从而而使数控控系统的的功能更更强、性性能更完完善。总之，数数控系统统的组成成决定于于控制系系统的性性能和设设备的具具体控制制要求，其其配置和和组成具具有很大大的区别别，除加加工程序序的输入入/输出出装置、数数控装置置、伺服服驱动这这三个最最基本的的组成部部分外，还还可能有有更多的的控制装装置。图图1-11的虚线线框部分分表示计计算机数数控系统统。2. NC、CCNC、SSV与PPL
13、C的的概念 NCC（CNNC）、SSV与PPLC（PPC、PPMC）是是数控设设备中最最为常用用的英文文缩写，在在实际使使用中，在在不同的的场合具具有不同同的含义义。（1） NC（CCNC） NCC与CNNC分别别是数控控（Nuumerricaal CConttroll）与计计算机数数控（CCompputeerizzed Nummeriicall Coontrrol）的的常用英英文缩写写。由于于现代数数控都采采用了计计算机控控制，因因此，可可以认为为NC和和CNCC的含义义完全等等同。在在工程应应用上，根根据使用用场合的的不同，NNC（CCNC）通通常有三三种不同同的含义义：在广广义上代代表一
14、种种控制技技术数控技技术；在在狭义上上代表一一种控制制系统的的实体数控控系统；此外，还还可以代代表一种种具体的的控制装装置数控装装置。（2） SV SVV是伺服服驱动（SServvo DDrivve，简简称伺服服）的常常用英文文缩写。按按日本JJIS标标准规定定的术语语，它是是“以物体体的位置置、方向向、状态态作为控控制量，追追踪目标标值的任任意变化化的控制制机构”。简言言之，它它是一种种能够自自动跟随随目标位位置等物物理量的的控制装装置。在数控机机床上，伺伺服驱动动的作用用主要有有两个方方面：一一是使坐坐标轴按按照数控控装置给给定的速速度运行行；二是是使坐标标轴按照照数控装装置给定定的位置置
15、定位。伺服驱动动的控制制对象通通常是机机床坐标标轴的位位移和速速度；执执行机构构是伺服服或；对对输入指指令信号号进行控控制和功功率放大大的部分分常称为为伺服放放大器（亦亦称为驱驱动器、放放大器、伺伺服单元元等），它它是伺服服驱动的的核心。伺服驱动动不仅可可以和数数控装置置配套使使用，而而且还可可以单独独作为一一个位置置（速度度）随同同系统使使用，故故也常称称为伺服服系统。在在早期的的数控系系统上，位位置控制制部分一一般与CCNC制制成一体体，伺服服驱动只只进行速速度控制制，因此此，伺服服驱动又又常称为为速度控控制单元元。（3） PLC PPC是可可编程序序控制器器（Prrogrrammmabl
16、le CConttrolllerr）的英英文缩写写。随着着个人计计算机的的日益普普及，为为了避免免和个人人计算机机（亦称称PC）混混淆，现现在一般般都将可可编程序序控制器器称为可可编程序序逻辑控控制器（PProggrammmallbe Loggic ConntroolleerPLCC）或可可编程序序机床控控制器（PProggrammmabble Macchinne CConttrolllerrPMMC）。因因此，在在数控机机床上，PPC、PPLC、PPMC具具有完全全相同的的含义。 PLCC具有响响应快、性性能可靠靠、使用用方便、编编程和调调试容易易等特点点，并可可直接驱驱动部分分机床电电器，因因此，被被广泛用用来作为为数控设设备的辅辅助控制制装置。目目前，大大多数数数控系统统都带有有内部PPLC，用用于处理理数控机机床的辅辅助指令令
