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數控機床的故障預防,第3章,數控機床維修,,第3章 數控機床的故障預防,數控機床維修,數控機床的選用 數控機床的安裝 數控機床的調試 數控機床的驗收 數控機床的管理與維護,2,數控機床的從訂購至交付使用的過程,工藝論證,機床訂購,機床預驗收,運抵工廠,安裝、調試、驗收,交付使用,,,,,,,第3章 數控機床的故障預防,3.1 數控機床的選用 3.1.1 數控機床選用原則 1.實用性 2.可操作性 3.穩(wěn)定性 4.經濟性 3.1.2 數控機床選用步驟 1.選用前的準備工作 2.初選 3.精選和終選,,3.1 數控機床的選用,第3章 數控機床的故障預防,5,,數控車床：回轉體零件； 臥式加工中心：箱體類零件（箱體、泵體、閥體、殼體等）； 立式加工中心或數控銑床：板類零件（箱蓋、蓋板、殼體、平面凸輪等單面加工零件）。,確定典型零件,,6,,選擇原則：數控機床規(guī)格的選擇應結合確定的典型零件的形狀和尺寸，選用相應的規(guī)格以滿足加工典型零件的需要。 主要規(guī)格：工作臺面的尺寸、坐標軸數及行程范圍、主軸電動機功率和切削扭矩等。,數控機床規(guī)格的選擇,3.1數控機床的選用,,7,,選擇數控機床的精度等級應根據典型零件關鍵部位加工精度的要求來定。數控機床的制造精度、插補精度、伺服系統的隨動精度以及切削溫度、切削力、各種磨損等，對加工精度都有影響。 在各項精度標準中，最應關注的是定位精度和重復定位精度。對加工中心和數控銑床還有一項銑圓精度。,數控機床精度的選擇,3.1數控機床的選用,,8,定位精度和重復定位精度反映了數控機床坐標軸運動零部件的綜合精度。尤其是重復定位精度，反映了該數控軸在有效行程內任意定位點的定位穩(wěn)定性，是衡量該數控軸能否穩(wěn)定工作的基本指標。,定位精度和重復定位精度,3.1數控機床的選用,,9,銑圓精度綜合反映了數控機床兩軸聯動時伺服跟隨運動特性和數控系統的插補性能。對于數控銑床和加工中心，銑圓精度反映了工件輪廓加工所能達到的最好加工精度。 測定銑圓精度的方法：銑削一個標準圓柱試件，加工后放到圓度儀上，繪出加工圓柱的輪廓線， 取其最大包絡圓和最小包絡圓，兩者間 的半徑差即為該圓柱面的銑圓精度。,銑圓精度,3.1數控機床的選用,,10,數控系統有適用于車、銑、鏜、磨、沖壓等加工類別，應進行有針對性的選擇。,數控系統的選擇,（1）. 根據數控機床類型,在可供選擇的數控系統中，其性能高低差別很大。因此，不能片面地追求高水平、新系統，應該對性能和價格等作一個綜合分析，選用適合的數控系統。,（2）. 根據數控機床的設計指標,3.1數控機床的選用,,11,數控系統一般包含基本功能和選擇功能。對選擇功能一定要根據機床性能的需要來選擇，如果不加分析的所有功能都要，許多功能就用不上，不僅會增加購買設備的資金，也會提高產品的加工成本。,（3）. 根據數控機床的性能,訂購時把需要的系統功能一次訂齊，不要遺漏；對于那些價格增加不多，但能給使用帶來方便的功能，應配置齊全；保證機床到位后能立即投入使用；種類不宜過多、過雜，以使用和維修便利為主。,（4）. 訂購數控系統時要考慮周全,3.1數控機床的選用,,12,ATC裝置是加工中心、車削中心的基本特征，其投資往往占整機的40%，用戶應在滿足使用的前提下，盡量選用結構簡單和可靠性高的ATC裝置。 刀庫容量一般不宜太大，通常以滿足典型零件在一次裝夾中所需刀具的數量而定。對于中小型加工中心，一般在立式加工中心上選用20把左右，在臥式加工中心上選用40把左右。,自動換刀裝置的選擇及刀柄的配置,（1）. 自動換刀裝置與刀庫容量的選擇,3.1數控機床的選用,,13,用戶在訂購機床時必須同時考慮訂購刀柄，最佳的訂購方案是根據典型零件確定選擇刀柄的品種和數量。我國采用的是TSG工具系統刀柄標準。 ① 標準刀柄與機床主軸連接的接合面是7：24的錐面。 ② 模塊化刀柄、普通刀柄和復合刀柄的選用。 ③ 對一些批量較大，年產幾千件到上萬件，又反復生產的典型零件，應盡可能考慮選用復合刀具。,（2）. 刀柄的配置,3.1數控機床的選用,,14,標準刀柄,復合刀柄,模塊化刀柄,3.1數控機床的選用,,15,選擇的基本原則：全面配置、長遠和近期效益綜合考慮，以經濟、實用為原則。 例如，對一些價格增加不多、能對使用帶來很多方便的功能和附件，應盡可能配置齊全，保證機床到廠后能立即投入使用；對可以多臺機床合用的附件，只要接口通用，應多臺機床合用，可以減少投資。,數控機床選擇功能及附件的選擇,3.1數控機床的選用,,第3章 數控機床的故障預防,數控機床的安裝是指機床由制造廠經運輸商運送到用戶，安裝到車間工作場地后，經過檢查、調試直到機床能正常運轉，投入使用等一系列的工作工程。,3.2 數控機床的安裝,,17,對安裝地基的要求 地基要有足夠的承載能力，地基牢固不下沉，地面平整符合要求，具有抗震結構。 地基平面尺寸不應小于機床支承面積的外部輪廓尺寸，并考慮安裝、調整和維修機床所需的空間。 要充分考慮機床重量和重心位置，與機床連接的電線電纜管道的鋪設，預留地腳螺栓和預埋件的位置。,3.2.1 選擇安裝位置,3.2 數控機床的安裝,3.2 數控機床的安裝,3.2.1 選擇安裝位置,對安裝環(huán)境要求 數控機床安裝環(huán)境溫度和濕度應符合說明書的規(guī)定，要求工作場地中不含金屬粉塵。機床的安裝位置應保持空氣流通和干燥，要避免陽光直接照射，要遠離震源和電磁干擾源。,,19,對電網質量要求 數控機床對電源供電要求較高，電壓波動范圍應在10%- 15%以內，電網質量不高時要安裝穩(wěn)壓器。數控機床必須要接地線。 操作、維修及運輸等方面要求 機床旁應留有足夠的工件運輸、存放空間及維修時機床裝拆、調整時所需的空間。此外還需考慮給操作者一個安全操作空間，機床之間空間距離不宜太小，以防止附近機床切屑飛濺傷人。,3.2.1 選擇安裝位置,3.2 數控機床的安裝,,地基制作概述 小型數控機床地基比較簡單，只用支承方式調整機床的水平，不需用地腳螺栓固定；大、中型要做地基；精密機床應安裝在單獨的地基上，在地基周圍設置特別的防振溝。 重型機床和精密機床，制造廠一般向用戶提供機床基礎地基圖，用戶事先做好機床基礎，經過一段時間保養(yǎng)，等基礎進入穩(wěn)定階段，然后再安裝機床。,3.2.2 地基制作,3.2 數控機床的安裝,,地基制作要求 根據GB50040-1996《動力機器基礎設計規(guī)范》的規(guī)定，應該做好以下工作 具體見P46-47頁。,3.2.2 地基制作,3.2 數控機床的安裝,,22,3.2.3 數控機床的安裝步驟 開箱驗收 機床整體包裝拆箱前應仔細檢查包裝箱外觀是否完好無損。 （1）對數控機床整體驗收：數控機床的規(guī)格、型號及數控系統配置。 （2）開箱后機床外觀質量的驗收，具體見P48頁。 （3）對隨機技術文件、工具、機床附件、備件進行清點。 一般隨機技術文件包括：裝箱單、出廠合格證、出廠 精度檢驗報告、數控機床與系統資料，如機床操作與編程手冊、維修手冊、參數手冊，機床使用說明書，機床參數表、機床電氣原理圖、布線圖、連接圖、PLC梯形圖，液壓與氣動原理圖及裝配圖等，計算機資料及管理系統（軟件）等技術文件。,3.2 數控機床的安裝,,23,3.2.3 數控機床的安裝步驟 設備吊裝就位 設備吊運 機床的起吊應嚴格按說明書上的吊裝方法進行。起吊時，必須注意機床的重心和起吊位置，機床上升時應保持底座的水平狀態(tài)。待機床起吊離開地面后，要仔細檢查懸吊是否穩(wěn)固，然后將機床緩慢吊到安裝位置，就位時使墊鐵、調整墊塊和地腳螺栓等對號入座。 設備就位 中小型數控機床，一般整機直接就位安裝，如是大型機床，廠家采用分箱包裝，這時機床需按要求現場組裝，安裝應按先主機后輔機，先機械后電氣、先下后上，先內后外的原則進行。,3.2 數控機床的安裝,,24,① 機床各部件連接組裝就是把初始就位的各部件連接起來，重新組裝成整機的過程。 ② 部件組裝完成后就進行電纜、油管和氣管的連接。 ③ 電纜和油管連接完畢后，要做好各管線的就位固定，防護罩殼的安裝，保證整齊的外觀。,機床各部件組裝連接,3.2 數控機床的安裝,,25,按機床說明書調整機床的水平精度 機床放置于基礎上，應在自由狀態(tài)下找平，然后將地腳螺栓均勻地鎖緊。避免使用使機床產生強迫變形的安裝方法。,機床清洗及連接,及時清理各連接表面、各運動表面上的防銹涂料。清洗后，要及時涂上機床規(guī)定使用的潤滑油以防銹蝕。,3.2 數控機床的安裝,,第三章 數控機床的故障預防,3.3 數控機床的調試,3.3.1 粗調機床水平 粗調機床床身的水平度及垂直度，調整機床的主要幾何精度。調整機床主要運動部件與主機的相對位置，如刀庫、機械手與主機換刀位置校正、工作臺自動交換裝置的托盤站與機床的工作臺交換位置的校正等。,,第三章 數控機床的故障預防,3.3 數控機床的調試,3.3.2 通電前的外觀檢查 1、潤滑、清洗、涂潤滑油 2、機床電器檢查 3、接線質量檢查 4、限位開關檢查 5、電磁閥檢查 6、操作面板上按鈕及開關檢查 7、電源相序檢查 8、CNC 電箱檢查 9、地線檢查,,第三章 數控機床的故障預防,3.3 數控機床的調試,3.3.2 通電后的檢查確認 1、機床總電源接通后的檢查 2、CNC通電后的檢查 3、MDI試驗 3.3.4 二次灌漿 3.3.5 精調水平,,第3章 數控機床的故障預防,29,3.4 數控機床的驗收,數控機床的檢測和驗收工作主要包括： 機床外觀的檢查 機床的性能驗收 數控系統功能驗收 機床連續(xù)無載荷運轉驗收 機床精度的驗收,,30,數控機床外觀的檢測是指機床出廠經運輸部門運送到用戶后，在實地安裝前進行的一種直觀性檢查，主要包括對機床各種防護罩、油漆質量、照明、電線和氣、油管走線的固定防護等進行檢查；對數控柜、操作控制面板的外觀進行檢查。,3.4.1 數控機床外觀的檢查,3.4 數控機床的驗收,,31,① 主軸系統性能的驗收 主軸轉速、主軸準停裝置、主軸編碼器等。 ② 進給系統性能的驗收 坐標軸移動、坐標軸軟硬限位、坐標軸回零等。 ③ 自動換刀系統的驗收 系統性能、自動交換刀具時間、系統恢復能力等。 ④ 安全裝置的驗收 空轉不得超過80dB。 ⑤ 數字控制裝置的驗收,3.4.2 數控機床性能驗收,3.4 數控機床的驗收,,32,⑥ 機床噪聲的驗收 數控柜、操作面板等。 ⑦ 電氣裝置的絕緣驗收 防護罩、坐標軸極限保護、過載保護等。 ⑧ 氣、液裝置的驗收 ⑨ 潤滑裝置的驗收 ⑩ 附屬裝置的檢測 切削液裝置、排屑器、APC交換工作臺、測量裝置等。,3.4 數控機床的驗收,,33,3.4.3 數控系統功能驗收 （1）準備功能指令驗收 快速移動指令、直線插補、圓弧插補、坐標系選擇、補償功能、固定循環(huán)、用戶宏程序等。 （2）輔助功能驗收 檢驗主軸啟動和停止、主軸正、反轉、換刀、程序停止、程序結束指令的準確性。 （3）其他功能驗收 回原點、單段程序、主軸和進給倍率調整、緊急停止、主軸和泠卻液的啟停，檢驗坐標顯示、菜單顯示、程序顯示和編輯等功能的正確性，檢驗數據收發(fā)、接收的正確性，DNC的可靠性等。,3.4 數控機床的驗收,,34,3.4.4 機床連續(xù)無載荷運轉驗收 讓機床進行一次8-16h的自動連續(xù)運行，在連續(xù)運行中必 須事先編制一個功能較齊全的程序： ① 主軸轉動：最低、最高、中間、正轉、反轉及停止等。 ② 坐標軸運動：最低、最高、中間、快速等。 ③ 常用功能和代碼。 ④ 自動換刀功能。 ⑤ 特殊功能。,3.4 數控機床的驗收,,35,3.5.1 數控機床的管理 ① 管理好數控機床的使用權。 ② 合理正確地使用數控機床。 ③ 堅持保養(yǎng)并及時維修好數控機床。,3.5 數控機床的管理與維護,,36,3.5.2 數控機床的維護 ① 保持良好的潤滑狀態(tài)。 ② 定期檢查液壓、氣壓系統。 ③ 盡量少開電氣控制柜門。 ④ 定期對直流電動機進行電刷和換向器檢查、清洗和更換。 ⑤ 經常監(jiān)視數控系統的電網電壓。 ⑥ 定期清理數控裝置的散熱通風系統，防止數控裝置過熱。 ⑦ 定期更換存儲器用電池。 ⑧ 經常監(jiān)視CNC裝置用的電網電壓。 ⑨ 數控系統長期不用時的保養(yǎng),3.4 數控機床的驗收,,37,3.5.3 數控機床的維護內容及保養(yǎng) ① 數控車床定期維護內容及保養(yǎng)要點。 ② 數控銑床定期維護內容及保養(yǎng)要點。 ③ 數控加工中心定期維護內容及保養(yǎng)要點。 ④ 機械部件的維護。,3.4 數控機床的驗收,