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1、1,数控机床,2,第7章数控机床的应用,3,7.1 项目的引出 7.2 数控机床的选型7.3 数控机床的安装与调试7.4 数控机床的验收7.5 数控机床的维护7.6 机床切削精度检验实训,4,7.1 项目的引出,当企业需要购买数控机床时:如何科学地选择适合企业生产状况的数控机床 将现有的资金如何合理的使用 如何安装才能保证生产的顺利进行 检验哪些指标，才能验证所购买的数控机床符合选型要求、性能要求及精度要求。,5,7.2 数控机床的选型,本节提示数控机床只有在一定的工作条件下加工一定的工件9才能达到最佳的加工效果。因此，在确定购买对象之前，应该首先确定被加工对象。根据被加工工件的尺寸规格选用相
2、应规格的数控机床。要根据被加工工件关键部位的加工精度要求来确定数控机床的精度等级。自动换刀装置（ATC）的工作质量直接影响到整个数控机床尤其是加工中心的工作质量。数控系统的种类繁多，不同品牌、不同等级的价格及功能各不相同，应根据被加工工件的情况合理选择。数控机床的性能应能适应企业的生产节拍。除上述各项外，还应对数控机床附件的配各、售后技术服务等全面考虑。,6,7.2 数控机床的选型,一、确定被加工工件 1、卧式数控车床适合轴向尺寸较长的轴类零件和小型盘类零件的车削加工 2、立式数控车床适合回转直径较大的盘类零件的加工 3、立式加工中心适合盘类零件和模具的加工 4、卧式加工中心适合箱体类零件的加
3、工 5、龙门式加工中心适合大型工件的加工,7,7.2 数控机床的选型,二、机床规格的选择 1、工作台的尺寸规格应该保证工件在工作台上能够顺利装夹 2、各坐标的有效行程范围保证被加工工件的每个被加工部位都能顺利完成加工 3、主轴电动机提供切削过程中所需的切削功率能保证切削顺利进行,8,7.2 数控机床的选型,三、机床精度的选择 1、普通型数控机床可批量加工IT8级精度的工件，滚动丝杠受温度变化引起的伸长无法检测。2、精密型数控机床加工精度可以达到IT7IT6级，丝杠采取预拉深措施，不仅减小了丝杠的热变形，也提高了机床的传动精度。,9,7.2 数控机床的选型,四、自动换刀装置和刀库容量的选择 1、
4、在满足使用要求的条件下，尽量选择结构简单和可靠性高的ATC 2、刀库容量的选择 立式加工中心的刀库容量一般选20把左右为宜 卧式加工中心的刀库容量一般选40把左右为宜,10,7.2 数控机床的选型,五、数控系统的选择 1、根据数控机床类型选择相应的数控系统 2、根据数控机床的设计指标选择数控系统 3、根据数控机床的性能选择数控系统功能 4、订购系统时要考虑周全,11,7.2 数控机床的选型,六、加工节拍与机床台数估算 t单工序=t切+t辅+n（1020）=t切+（10%20%）t切+n（1020）,12,7.3 数控机床的安装与调试,本节提示 数控机床的安装、调试与验收能否达到预期效果，直接关
5、系到数控机床投入使用后所能实现的技术性能指标和使用功能水准。,13,7.3 数控机床的安装与调试,一、加工中心的安装 1.机床安装前的准备工作 2.机床的初就位 3.数控系统的连接与调整（1）数控系统的开箱检查（2）数控系统的连接范围（3）数控系统的调整,14,（1）检查控制单元与伺服系统（2）检查螺钉紧固端子的连接（3）外部电缆的连接（4）数控系统电源线的连接（5）检查连接器和印制电路板（6）设定的确认（7）输入电源电压、频率及相序的确认（8）确认直流电源单元的电压输出端是否对地短路（9）接通数控柜电源，检查各输出电压（10）速度控制单元的调整（11）光电放大器波形调整（12）确认 CNC、
6、机床侧接口（13）确认参数和设定数据,15,7.3 数控机床的安装与调试,二、加工中心调试1.机床主体几何精度的调试 2.换刀动作的调试3.交换工作台调试 4.伺服系统的调试 5.主轴准停定位的调试 6.其他项目检测,16,7.3 数控机床的安装与调试,三、机床的试运行考机程序中应包括:（1）主轴转动要包括标称的最低、中间及最高转速在内五种以上速度的正转、反转及 停止等指令;（2）各坐标轴运动包括标称的最低、中间及最高进给速度及快速移动，进给移动范围 应接近全行程，快速移动距离应在各坐标轴全行程的二分之一以上;（3）一般自动加工所用的一些功能和代码要尽量用到;（4）自动换刀应至少交换刀库中三分
7、之二以上的刀号，而且取用刀柄重量应接近规定重量;（5）必须使用的特殊功能，如测量功能、APC 交换功能和用户宏程序等。,17,7.3 数控机床的安装与调试,四、机床性能检验 1.主轴性能 2.进给性能 3.自动换刀性能 4.自动交换工作台性能 5.机床噪声 6.润滑装置 7.气、液装置 8.附属装置 9.安全装置,18,7.3 数控机床的安装与调试,五、数控功能检验 1.运动指令功能 2.准备指令功能 3.操作功能 4.CRT 显示功能,19,7.4 数控机床的验收,本节提示 一台加工中心的检测验收工作是一项工作量大而复杂且试验和检测技术要求较高的工作。它要用各种检测仪器和手段对机床的机、电、
8、液、气各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，包括进行刚度和热变形等一系列机床试验，最后得出对该机床的综合评价。这项工作目前在国内还必须由国家指定的几个机床检测中心进行，才能得出权威性的结论意见。对一般的机床用户，很难实现全面的检测，其验收工作主要根据机床出厂检测合格证上规定的验收条件及实际提供的检测手段来部分或全部测定机床合格证上的各项技术指标。如果各项数据都符合要求，用户应将数据列入该设备进厂的原始技术档案中，以作为日后维修时的技术指标依据。,20,7.4 数控机床的验收,一、机床几何精度检验一台卧式加工中心几何精度检测项目有:（1）X、Y、Z 坐标轴的相互垂直度;（2）工作台面的平面度
9、;（3）X、Z 轴移动时工作台面的平行度;（4）主轴回转轴线对工作台面的平行度;（5）主轴在 Z 轴方向移动的直线度;（6）X 轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度;（7）主轴轴向及径向跳动;（8）回转工作台精度。,21,7.4 数控机床的验收,二、机床定位精度检验 定位精度主要检查内容有:（1）直线定位精度（包括 X、Y、Z轴）;（2）直线运动重复定位精度;（3）直线运动轴机械零点的返回精度;（4）直线运动矢动量的测定;（5）回转运动的定位精度（转台 A、B、C轴）;（6）回转运动的重复定位精度;（7）回转轴原点的返回精度;（8）回转轴运动矢动量的测定。,22,7.5数控机床的维护,本节提
10、示 定期做好数控系统及机械部分的维护，是保证机床正常工作的必要条件。作为操作者应能掌握数控机床的日常维护方法。,23,7.5数控机床的维护,一、数控机床使用中应注意的问题 1.数控机床的使用环境 2.电源要求 3.数控机床的操作规程 4.数控机床不宜长期封存 5.注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员,24,7.5数控机床的维护,二、数控系统的维护 1.严格遵守操作规程和日常维护制度 2.防止灰尘进入数控装置内 3.定时清扫数控柜的散热通风系统 4.经常监视数控系统的电网电压 5.定期更换存储器用电池 6.数控系统长期不用时的维护 7.备用电路板的维护,25,7.5数控机床的维护,三、机械
11、部件的维护 1.刀库及换刀机械手的维护（1）用手动方式往刀库上装刀时，要保证装到位，检查刀座上的锁紧是否可靠;（2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具 等发生碰撞;（3）采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确，其他选刀方式也 要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生;（4）注意保持刀具、刀柄和刀套的清洁;（5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及 时调整，否则不能完成换刀动作;（6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程 开关和电磁阀能否正常动作，检查机械手液
12、压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常应及时处理。,26,7.5数控机床的维护,2.滚珠丝杠副的维护（1）定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度;（2）定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支承轴承是否损坏，如有以上问 题要及时紧固松动部位，更换支承轴承;（3）采用润滑脂的滚珠丝杠，每半年清洗一次丝杠上的旧油脂，更换新油脂。用润滑 油润滑的滚珠丝杠，每天机床工作前加油一次;（4）注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩，防护装置 一旦有损坏要及时更换。,27,7.5数控机床的维护,3.主传动链的维护1）使用带传动的主轴系统，需定
13、期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因打滑造成的丢转现象;（2）注意观察主轴箱温度，检查主轴润滑恒温油箱，调节温度范围，防止各种杂质进 入油箱，及时补充油量。每年更换一次润滑油，并清洗过滤器;（3）经常检查压缩空气气压，调整到标准要求值，足够的气压才能使主轴锥孔中的切 屑和灰尘清理干净，保持主轴与刀柄连接部位的清洁。主轴刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙，影响刀具的夹紧，需及时调整液压缸和活塞的位移量;（4）对采用液压系统平衡主轴箱重量的结构，需定期观察液压系统的压力，油压低于 要求值时，要及时调整。,28,7.5数控机床的维护,4.液压系统维护1）定期对油箱的油液进行取样化验，检查油液质量，定
14、期过滤或更换油液;（2）定期检查冷却器和加热器的工作性能，控制液压系统中油液的温度在标准要求内;（3）定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏;（4）定期检查清洗或更换液压件、滤芯，定期检查清洗油箱和管路;（5）严格执行日常检查制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常，将故障排除在萌芽状态。,29,7.5数控机床的维护,5.气动系统维护（1）选用合适的过滤器，清除压缩空气的杂质和水分;（2）注意检查系统中油雾器的供油量，保证空气中含有适量的润滑油来润滑气动元 件、防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵;（3）定期检查更换密封件，保持系统的密封性;（4）注意调节工作压力，保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度;（5）定期检查、清洗或更换气动元件、滤芯。,30,7.6 机床切削精度检验实训,本节提示 机床切削精度检测，又称为动态精度检测，其实质是对机床的几何精度和定位精度在切削加工条件下的一项综合考核。一般来说，切削精度检测可分为单项加工精度检测和加工一个标准的综合性试件两种。建议使用者亲自参与精度检测。,31,7.6 机床切削精度检验实训,一、单项精度检验（1）镗孔精度。（2）镗孔的同轴度。（3）镗孔的孔距精度。（4）直线铣削精度。（5）斜线铣削精度。（6）圆弧铣削精度。（7）过载重切削。,32,7.6 机床切削精度检验实训,2 项目训练,
