数控机床基础知识及应用分析(共150页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 百万自由职业者的选择，CCTV专程报道威客网赚！ 闲暇时间，别再浪费时间，快来赚零花钱啦！ 通道一 通道二 通道三 按下ctrl键并把鼠标移动到下划线字上面，出现手形鼠标后单击打开对应网站。 数控机床使用问答及应用分析 作者：。数控机床100 个问与答1.什么叫数控机床？ 经常提到的“CNC”是什么意思？ . 12. 数控机床特点有哪些？ . 13. 数控机床是由哪几部分组成的？ . 14. 数控机床到底控制的是什么？ . 25. 按工艺内容分类（特别是在模具制造中）数控机床有哪几类？ . 26数控机床的机械部分是由哪几部分组成的？ . 27主轴作为数控机床的关键组

2、件在性能上有哪些要求？ . 28数控机床上用于驱动的电动机有哪几件？如何分类？ . 39步进电机与交流伺服电机的特点、区别是什么？ . 310进给驱动与丝杠的联接结构有哪些？ . 411在数控机床中您常听说的刀库，它的完整涵义是什么？ . 412刀库有哪几种结构形式，它们的特点是什么？ . 413数控系统是由哪几个模块组成的，应如何较形象地理解它？ . 514金属切削数控机床的结构特点有哪些？ . 515常用的数控设备故障检测方法有哪些？ . 716目前国产数控机床现状怎么样？ . 817如何防制数控机床的爬行与振动？ . 1018机床数控化改造机电如何设计和联调？ . 1219数控装置具有哪

3、些运算功能？ . 1320数控装置的工作过程包括哪些步骤？ . 1321数控机床程序编制的一般步骤和方法是什么？ . 1422经济型数控系统具有哪些特点？在整机中的位置和作用是什么？ . 1523数控机床常用的维修器具有哪些？ . 1524数控机床的控制原理是什么？数控机床加工工件的具体步骤有哪些？ . 1525数控机床维修常用的方法有哪些？ . 1626数控机床为什么要经常检查保存RAM 内容的保持电池是否完好？ . 1727数控机床的维护为什么要定期进行？ . 1728CK6163D 数控机床的基本结构由哪几部分组成？ . 1729数控机床焊接故障有哪些？应如何排除？ . 1830数控机床

4、机械方面故障有哪些？应如何排除？ . 1831数控机床拔插印制电路板时应注意什么问题？ . 1932数控机床在使用时如何防止误操作？ . 1933数控机床存储器电路故障可采取哪些方法维修？ . 1934数控机床电动机过热报警故障原因及排除方法有哪些？ . 1935CK6163D 数控机床主轴不能正确定向的原因及处理方法有哪些？ . 2036数控机床暴走（飞车）故障产生的原因及排除方法有哪些？ . 2037数控机床反馈通路上的故障如何检测？ . 2038数控机床显示板上常见故障及排除方法有哪些？ . 2139数控机床键盘板上常见故障及维修方法有哪些？ . 2140数控车床如何对刀？ . 2141

5、加工中心的刀具如何选用？ . 2542金属切削数控机床有什么结构特点？ . 2743进给伺服系统的常见故障有有哪几种？ . 2944经济型数控车床自动回转刀架的故障如何分析及排除？ . 3045如何调试数控机床？ . 3246如何正确为数控机床选用刀具及编程？ . 3347数控车床的刀具安装要注意哪些事项？ . 3548数控车床如何分类？ . 3549数控车床有什么结构特点？ . 3750数控车床的选用要点有哪些？ . 3751数控车削的主要加工哪些对象？ . 3952数控程序编制有哪些内容及步骤？ . 4053数控机床如何编程？ . 4154数控机床是如何产生的？ . 4155数控机床的发展

6、动向是什么？ . 4256数控机床的故障如何分类？ . 4257数控机床对机械结构有什么要求？ . 4658数控机床如何维护保养？ . 4859数控机床如何校准？ . 4960数控机床的选用原则是什么？ . 4961数控机床的运动方向如何确定？ . 5262数控机床结构要求与总体布局有哪些？ . 5363数控机床主运动机械部件有什么要求？ . 5564数控机床故障排除有哪些方法？ . 5665数控机床机械部分故障如何处理？ . 5766数控机床加工精度异常故障如何维护？ . 5867数控机床精度检测项目常用工具有哪些？ . 6068数控机床润滑系统控制的如何改进？ . 6269如何对数控加工工

7、序进行划分？ . 6470数控加工顺序的安排应遵循什么原则？ . 6471数控加工工件装夹方式的确定应注意那几方面？ . 6572如何确定对刀点比较合理？工件坐标系与编程坐标系有什么关系？ . 6573如何选择走刀路线？ . 6574如何在数控加工过程中监控与调整？ . 6675数控设备空运行与功能检验有哪些要求？ . 6676数控设备验收流程应注意哪些事项？ . 6877数控维修的常用方法有哪些？ . 7178数控卧式车床的空运行及功能检验方法有哪些？ . 7579数控铣床的选用原则有哪些？ . 7780数控铣床的进给传动装置有哪些要求？ . 7881数控铣床加工有哪些特点？ . 7982数

8、控装置日常如何维护与保养？ . 8083如何选用数控钻床与铣床？ . 8184如何提高数控机床可靠性水平？ . 8285现代数控技术在钣金加工中如何应用？ . 8486如何正确为数控机床选用刀具及编程？ . 8687中国数控机床现状及发展中的主要问题有哪些？ . 8888立式加工中心刀具伸出长度的测量如何？ . 9189全功能数控机床数控系统中的刀具如何补偿？ . 9290自动换刀装置的结构原理与维修有哪些？ . 9491数控系统的配置及功能如何选择？ . 9792数控系统在平面磨床中如何应用？ . 10293常用的数控设备故障检测方法有哪些？ . 10594经济型数控车床自动回转刀架的故障如

9、何排除？ . 10695数控程序编制的内容及步骤有哪些？ . 10896数控机床的正确操作步骤有哪些？ . 10997直线电机在数控机床中如何应用？ . 10998数控加工切削用量如何选择？ . 11299如何提高数控机床的精度的方法？ . 114100如何合理使用数控机床？ . 11711. 什么叫数控机床？ 经常提到的“CNC”是什么意思？答：国际信息处联盟第五技术委员会对数控机床的定义是这样的：数控机床是一种安装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。“CNC”中第一个“C是”英文“计算机”的第一个字母，“N”是英文“数字”的字头；最后一个字母“

10、C”是英文“控制”的第一个字母。所以“CNC”系统用汉语说就是“计算机数字控制系统”。“CNC”系统是数控机床的核心部分。数控机床功能的强弱主要是由数控功能确定的。2. 数控机床特点有哪些？答：1) 加工精度高:3 v- e+ 数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。8 Z) x#2)生产较高：就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高23 倍、甚至十几倍。主要体现在以下几个方面:a.一

11、次装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。4 7 q5 y* - l7 b.简化了夹具及专用工装等，由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了，即使偶尔必须用到专用夹具。由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。3)减轻劳动强度，数控机床的操作由体力型转为智力型。4)改善劳动条件，如深扬公司的产品采用全封闭护罩,机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清洁。5)有利于生产管理：3 5 R+ R _; ya. 程序化控制加工、更换品种方便；b. 一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员；c. 可实现无人化生产。3. 数控机床是

12、由哪几部分组成的？答：数控装置是数控机床的核心(相当于人的大脑),它所想要完成的工作通过伺服系统(相当于人的神经系统)带动机床运动，测量及反馈系统（相当于人的 眼睛等感觉器官），把机床的工作状态急时告诉数控装置。数据传输系统的作用是：由于数控装置的容量有限，各种控制信息要靠数控装置以外的其它计算机等携带和传输，就像人的记忆有限，工作时常常要做些记录，翻翻笔记本似的，作为数控机床的核心深扬公司选用的是世界三大系统制造商之一的日本原装2三菱数控系统。4. 数控机床到底控制的是什么？答：从数控机床最终要完成的任务看,主要以下三个方面:1)主轴运动控制。2)进给运动控制(也就是对工作台运动的控制)。3

13、) 输入/输出(I/O) 控制,也就是对机床的各种状态的控制.如:冷却、润滑、起停刀具自动交换等。5. 按工艺内容分类（特别是在模具制造中）数控机床有哪几类？答：1)数控铣床随着模具制造工艺要求的提高，立式数控铣床已成为主流，既工作台不能上下移动，Z 轴是通过主轴箱的上下运动实现的，根据我国目前的国情看该类机床将是传统机床)的主要更新换代产品。2)加工中心：加工中心与数控铣床的区别在于，加工中心配有可自动换刀的装置和刀库系统，在华南一带也有将全封闭立式数控铣床和加工中心都统称为加工中心，只是把前者叫做不带刀库的加工中心。) l, I3)线切割机床 ：这类机床在模具加工中是最为广泛，也是最为独特

14、的一种数控机床，它是很难被其它加工工艺所取代的。2 u; 4)电火花成型机床：它是模具型腔加工必不可少的设备，由于是高速铣削技术的发展，成型机的市场面临新的挑战，所以我公司的电火花成型机产品的发展是把性能价格比放在首位，不盲目扩张，而是发展中等规格的单轴数控电火花成型机床，广泛应用于广东及东南亚市场.6数控机床的机械部分是由哪几部分组成的？答：典型的数控机床的机械结构主要由基础件、主轴传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。基础件主要是指床身、立柱、工作台、主轴箱体等大件。除特殊情况有采用板焊材料、人造花岗岩材料外绝大部分都是用铸铁材料。由于台湾机床的涌入，现

15、在常听到一种叫“米汉纳”的铸铁。让广大用户摸不着头实际就是个英文的译音，是个外来语。不外乎是一种机械强度比较好的铸铁，也就是相当于我们常说的HT250、HT300 铸铁而已。我公司的铸铁均为HT300树脂沙造型，各导轨采用中音频淬火硬度度深度达5mm，其铸件质量完全可以同那个叫“米汉纳”的叫板。其它机械功能部件，主要指润滑、冷却、排屑和监控机构。7主轴作为数控机床的关键组件在性能上有哪些要求？答：主轴直接承受切削力，转速范围变化又较大。所以对主轴组件的主要性能提出如下要求：1)回转精度：是指主轴在无负荷的转动条件下，主轴前端工作部位的径向和轴向跳动值，回转精度的测量一般分为静态测量、动态测量、

16、间接测量。目前我国在生产中大都还是运用传统的静态测量。* Q2 p/ M* e, S. f: o7 , j532)运动精度：是指工作状态下的旋转精度。这个精度通常与低速回转精度有较大差别，运动状态下的旋转精度取决于主轴的工作速度、轴承性能以及主轴本身的平衡性能。# E9 r! w33)刚度：是指在受外力时，主轴抵抗变形的能力。刚性不足在切削力的作用下，主轴将产生较大的弹性变形。不仅影响加工质量，还会破坏轴承的正常工作条件、加快磨损。4)抗振性：是指切削加工时，主轴保持平稳运转而又不发生振动的能力。;5)主轴温升：主轴运转时，温升过高会引起两方面的不良结果。一是主轴及箱体受热变形直接影响加工精度

17、；二是轴承的正常润滑条件遭到破坏，影响轴承的正常工作，甚至出现“抱轴”。6) 耐磨性：只有具备足够的耐磨性，才能长期保持精度。因此主轴的关键部位（如主轴锥孔）要经良好的表面热处理。& e8 U/ B0 k3 o& + k0 Y) ？综上所述您可以看出主轴组件的生产过程也一定是非常严格的，它不单是要有良好的设备，更需要的是要有严格的生产管理。后者恰是中国企业的弱项。8数控机床上用于驱动的电动机有哪几件？如何分类？答：以上的写法是教学性的，实际上我们真正遇到的数控机床的电机也就是主轴驱动电机和进给驱动电机。概括地讲主轴电机更强调力量，进给电机更强调的效率。目前数控机床常见的主轴电机有交流伺服电机、

18、交流变频电机。数控机床的进给电机常见的一种是档次较低的步进电机、一种是交流伺服电机。其它的像直流伺服电机、直线电机等要不就是已遂步淘汰，要不就是价格高、技术复杂，中国还没普及。淘汰的东西您不能要，没普及的东西您同样不能要（价格太高服务也跟不上）9步进电机与交流伺服电机的特点、区别是什么？答： 1)步进电机一般用于开环伺服系统，由于没有位置反馈环节，固位置控制的精度由步进电机和进给丝杠等等来决定。虽档次低了点，但是结构简单价格较低。在要求不高的场合仍有广泛应用。在数控机床领域中大功率的步进电机一般用在进给运动（工作台）控制上，但是就控制性能来说其特性远不如交流伺服电机。振动、噪音也比较大。尤其是

19、在过载情况下，步进电机会产生失步，严重影响加工精度。所以步进电机最常用的还是在对普通机床的数控化改造上。由于要改造的机床一般都是旧机床，所加工的对象一般是形状虽然较复杂，但是精度要求并不很高。所以用步进电机是再合适不过了。我公司研发的并且得到广泛应用的经济型铣床数控系统和经济型车床数控系统，就是配用的步进电机，在枪炮等兵器加工制造领域得到非常满意的评价。还有就是用在线切割机上。由于线切割加工是靠放电加工，没有切削力。所以永远不存在过载现象，再加上线切割加工时进给速度很慢（步进电机还有一个缺点就是它的转距会随着转速的增加而降低）。所以在快走丝线切割机上步进电机真正找到了自已的位置，几乎是一统天下

20、。2)流伺服电机数控机床用于进给驱动的交流伺服电机大多采用三相交流永磁同步电机，关于这种电机您有必要耐心的多了解一点。这种电机的定子装有三相对称的绕组，而转子是永久磁极。当定子的绕组中通过三相电源后，定子与转子之间必然产生一个旋转场。这个旋转磁场的转速称为同步转速。电机的转速也就是磁场的转速。由于转子有磁极，所以在极低频率下也能旋转运行。所以它比异步电机的调速范围更宽。而与直流伺服电机相比，它没有机械换向器，特别是它没4有了碳刷，完全排除了换向时产生火花对机械造成的磨损，另外交流伺服电机自带一个编码器。可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器，驱动器又根据得到的“报告”更精确的控制电机的运行。

21、由此可见交流伺服电机优点确实很多。可是技术含量也高了，价格也高了。最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。也就是电机虽好，如果调试不好一样是问题多多。所以您也不要听有些厂家的宣传“我公司选用的电机如何好。”没用！还是了解一下他们的调试水平再说。10进给驱动与丝杠的联接结构有哪些？答：电机与滚珠丝杠联接的最最重要的一点就是确保传动无间隙。主要有三种联接方式：直接联接式、齿轮减速式、齿形带式。目前使得最普遍的是直接联接式，就是用一个可以微量扰动的联轴器，将电机与丝杠直联。可见这个联轴器是个非常关键的东西。我公司数控机床产品上的联轴器是选用德国进口的联轴器，确保万无一失。11在数控机床中您常听说的刀

22、库，它的完整涵义是什么？答：说到数控机床中的加工中心，必然要提到刀库，实际它是对整个自动换刀系统的总称。而刀库只是这个系统中最形象也是最重要的一个部分。这个系统应包括刀库、刀具交换机构，以及相关的控制元件。12刀库有哪几种结构形式，它们的特点是什么？答：刀库的容量、布局，针对不同的加工中心，其形式也是五花八门。但是根据刀库所需的容量和取刀方式主要分以下几种：1)单盘式刀库及无机械手换刀机构单盘式刀库俗称斗笠式刀库（像个大斗笠），一般只能存1624 把刀具。不能太多，太多的话这个 “斗笠”就太大了，放不下了。这种斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱

23、离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。2)链式刀库及换刀机械手链式刀库的特点是存刀多。一般都在20 把以上，多的可以存100 把。它是通过链条将要换的刀具传到指定位置。由机械手把刀装到主轴上，全部换刀动作均采用电动机加机械凸轮的结构。结构简化、工作可靠，但是价格很高。4 O2 X* M7斗笠式刀库的换刀时间为57 秒，而机械手的换刀时间是23 秒。斗笠式的刀库的换刀时间虽说比机械手慢，可它不过也只有57 秒的时间。作为中国的企业这种效率完全可以接受了。所以要选哪种刀库关键还是看您的加工对象一般需要多少把刀。对于刀库本身的品质，由于现在的刀库已经是专业化社会化生产。所以无论生产数控机床的 厂家是多么大，其刀库都是买来的。所以不管数控机床生产厂家的规模大还是小，就刀库及换刀装置而言都是在同一起跑线上的。2 / v. K5到此为止，前面所讲的主要都是机械以及强电方面的内容，下面就要进入数字控制领域了。也就是说我们要从前面的形象领域走进机抽象领域。所以您的思维方式也要调整一下了。因为“电”本身就是看不见、摸不着（也不敢摸）而又神通广大的东西。可是要买数控机床的企业往往又是搞机械加工的。所以对“电子”就更感到陌生，其实这也没关系。