對(duì)于數(shù)控車床的詳細(xì)介紹

數(shù)控機(jī)床的詳細(xì)介紹發(fā)布日期:2009-07-24 --------------------------------------------------------------------------------數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn):●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；●可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；●加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；●機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高一般為普通機(jī)床的3~5倍；●機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；●對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成:●主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。●數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能?！耱?qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。●輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等?！窬幊碳捌渌綄僭O(shè)備，可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的分類和應(yīng)用●按工藝用途分類金屬切削類數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控車床，數(shù)控鉆床，數(shù)控銑床，數(shù)控磨床，數(shù)控鏜床發(fā)及加工中心.這些機(jī)床都有適用于單件、小批量和多品種和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度，以及很高的設(shè)備柔性。金屬成型類數(shù)控機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，數(shù)控組合沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。數(shù)控特種加工機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控線電極切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)床、專用組合機(jī)床等。其他類型的數(shù)控設(shè)備；非加工設(shè)備采用數(shù)控技術(shù)，如自動(dòng)裝配機(jī)、多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)和工業(yè)機(jī)器人等。●按運(yùn)動(dòng)方式分類點(diǎn)位控制；點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件只能夠?qū)崿F(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工工序。如數(shù)控鉆床、數(shù)按坐標(biāo)鏜床、數(shù)控焊機(jī)和數(shù)控彎管機(jī)等。直線控制；點(diǎn)位直線控制的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)一個(gè)坐標(biāo)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)和定位，而且能實(shí)現(xiàn)平行于坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或控制兩個(gè)坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)斜線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。輪廓控制；輪廓控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。它不僅要求控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)位置，而且要求控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的速度和位移量，即要求控制運(yùn)動(dòng)軌跡，將零件加工成在平面內(nèi)的直線、曲線或在空間的曲面。●按控制方式分類開環(huán)控制；即不帶位置反饋裝置的控制方式。半閉環(huán)控制；指在開環(huán)控制伺服電動(dòng)機(jī)軸上裝有角位移檢測(cè)裝置，通過(guò)檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)部件的位移反饋給數(shù)控裝置的比較器，與輸入的指令進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。閉環(huán)控制；是在機(jī)床的最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置直接直線或回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置，將直接測(cè)量到的位移或角位移值反饋到數(shù)控裝置的比較器中與輸入指令移量進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件，使運(yùn)動(dòng)部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)?！癜磾?shù)控制機(jī)床的性能分類經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床；中檔數(shù)控機(jī)床；高檔數(shù)控機(jī)床；●按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分?jǐn)?shù)硬線數(shù)控系統(tǒng)；軟線數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)概述延長(zhǎng)元器件的壽命和零部件的磨損周期，預(yù)防各種故障，提高數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障工作時(shí)間和使用壽命 。數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的問(wèn)題1．?dāng)?shù)控機(jī)床的使用環(huán)境對(duì)于數(shù)控機(jī)床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動(dòng)較大的設(shè)備如沖床和有電磁干擾的設(shè)備。2．電源要求3．?dāng)?shù)控機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng)，出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)等。4．?dāng)?shù)控機(jī)床不宜長(zhǎng)期封存5．注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)1．嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度2．防止灰塵進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件。3．定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)4．經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85％~110％。5．定期更換存儲(chǔ)器用電池6．?dāng)?shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電或使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行溫機(jī)程序。7．備用電路板的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)機(jī)械部件的維護(hù)1．刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)① 用手動(dòng)方式往刀庫(kù)上裝刀時(shí)，要保證裝到位，檢查刀座上的鎖緊是否可靠；② 嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，防止機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞；③ 采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫(kù)上的順序是否正確。其他選刀方式也要注意所換刀具號(hào)是否與所需刀具一致，防止換錯(cuò)刀具導(dǎo)致事故發(fā)生；④ 注意保持刀具刀柄和刀套的清潔；⑤ 經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位，并及時(shí)調(diào)整，否則不能完成換刀動(dòng)作；⑥ 開機(jī)時(shí)，應(yīng)先使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作。2．滾珠絲杠副的維護(hù)① 定期檢查、調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙，保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度；② 定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動(dòng)以及支撐軸承是否損壞。如有以上問(wèn)題要及時(shí)緊固松動(dòng)部位，更換支撐軸承；③ 采用潤(rùn)滑脂的滾珠絲杠，每半年清洗一次絲杠上的舊油脂，更換新油脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠，每天機(jī)床工作前加油一次；④ 注意避免硬質(zhì)灰塵或切屑進(jìn)入絲杠防護(hù)罩和工作過(guò)程中碰擊防護(hù)罩，防護(hù)裝置一有損壞要及時(shí)更換。3．主傳動(dòng)鏈的維護(hù)① 定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)帶的松緊程度；② 防止各種雜質(zhì)進(jìn)入油箱。每年更換一次潤(rùn)滑油；③ 保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時(shí)調(diào)整液壓缸和活塞的位移量；④ 要及時(shí)調(diào)整配重。4．液壓系統(tǒng)維護(hù)① 定期過(guò)濾或更換油液；② 控制液壓系統(tǒng)中油液的溫度；③ 防止液壓系統(tǒng)泄漏；④ 定期檢查清洗油箱和管路；⑤ 執(zhí)行日常點(diǎn)檢查制度。5．氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)① 清除壓縮空氣的雜質(zhì)和水分；② 檢查系統(tǒng)中油霧器的供油量；③ 保持系統(tǒng)的密封性；④ 注意調(diào)節(jié)工作壓力；⑤ 清洗或更換氣動(dòng)元件、濾芯；數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障排除方法手動(dòng)回參考點(diǎn)操作是建立機(jī)床坐標(biāo)系的前提，絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床開機(jī)后的第一動(dòng)作一般都是手動(dòng)操作回參考點(diǎn)。若回參考點(diǎn)出現(xiàn)故障將無(wú)法進(jìn)行程序加工，回參考點(diǎn)的位置不準(zhǔn)確將影響到加工精度，甚至出現(xiàn)撞車事故。分析和排除回參考點(diǎn)故障的問(wèn)題是非常必要的。1.回參考點(diǎn)故障的主要類型某數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)中心有20臺(tái)數(shù)控機(jī)床，而且是分期分批購(gòu)買的，系統(tǒng)種類較多，在學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中，曾多次出現(xiàn)過(guò)回參考點(diǎn)故障，通過(guò)分析研究及時(shí)得到了排除。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，在不同型號(hào)不同系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上，出現(xiàn)回參考點(diǎn)故障主要有以下五種類型:出現(xiàn)超程并報(bào)警;回不到參考點(diǎn)，參考點(diǎn)指示燈不亮;回參考點(diǎn)的位置不穩(wěn)定;回參考點(diǎn)整螺距偏移;回參考點(diǎn)時(shí)報(bào)警，并有報(bào)警信息。2.回參考點(diǎn)故障排除方法對(duì)于出現(xiàn)超程并報(bào)警，分為兩種情況。一種情況是回參考點(diǎn)前，坐標(biāo)軸的位置離參考點(diǎn)距離過(guò)小造成的。解除超程保護(hù)后，并將坐標(biāo)軸移動(dòng)到行程范圍內(nèi)，重新回參考點(diǎn)操作，即可排除故障;另一種是“參考點(diǎn)減速”擋塊松動(dòng)或位置發(fā)生變化引起的故障，重新調(diào)整固定擋塊就可以排除故障?；貐⒖键c(diǎn)欠量，參考點(diǎn)指示燈不亮。通過(guò)機(jī)床的診斷功能，在診斷頁(yè)面下對(duì)應(yīng)的“位置跟隨誤差”dgn800~802進(jìn)行檢查，若跟蹤誤差超出了定位精度的允許范圍，可以調(diào)整伺服驅(qū)動(dòng)器的“偏移”電位器，使“位置跟隨誤差”dgn800802的值接近“0”后，就可以排除故障。對(duì)于出現(xiàn)參考點(diǎn)的位置不穩(wěn)定的故障，首先檢查擋塊的位置和接觸情況，然后檢查脈沖編碼器“零脈沖”是否有問(wèn)題，最后檢查電動(dòng)機(jī)與絲杠之間的間隙。如果不穩(wěn)定的位移誤差很小時(shí)，一般屬于最后一種情況，應(yīng)該消除間隙，消除連接松動(dòng)。參考點(diǎn)整螺距偏移。在加工工件時(shí)，總是發(fā)生穩(wěn)定的位移誤差，而且正好等于絲杠的螺距，那么，問(wèn)題就出在回參考點(diǎn)上。參考點(diǎn)一般都是設(shè)在“參考點(diǎn)減速”擋塊放開后的第一個(gè)“零脈沖”上。若擋塊放開時(shí)，編碼器恰巧在“零脈沖”附近，就會(huì)出現(xiàn)整螺距偏移。需要重新調(diào)整減速擋塊位置，最好是減速擋塊放開位置與編碼器“零脈沖”位置相差半個(gè)螺距。對(duì)于回參考點(diǎn)時(shí)報(bào)警，并有報(bào)警信息的故障。針對(duì)報(bào)警信息，查看機(jī)床說(shuō)明書，作相應(yīng)處理。信息提示可能屬于:編碼器“零脈沖”不良及系統(tǒng)光柵尺不良、屏蔽線不良、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等故障。對(duì)于硬件不良，需要維修或更換;對(duì)于參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，需要按備份參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。3.結(jié)語(yǔ)數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程中出現(xiàn)回參考點(diǎn)故障時(shí)，主要發(fā)生在上述幾個(gè)方面，根據(jù)回參考點(diǎn)的原理，就可以按順序分步驟地進(jìn)行排查，找到關(guān)鍵所在，應(yīng)用正確的方法排除故障。數(shù)控機(jī)床重大專項(xiàng)重點(diǎn)服務(wù)四大領(lǐng)域2月4日，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)總干事長(zhǎng)吳柏林告訴中國(guó)工業(yè)報(bào)記者，“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備重大專項(xiàng)指南”將在本月中旬發(fā)布，這意味著16個(gè)國(guó)家科技重大專項(xiàng)當(dāng)中最后實(shí)施的一個(gè)專項(xiàng)即將啟動(dòng)。此前進(jìn)行的調(diào)研表明，機(jī)床重大專項(xiàng)瞄準(zhǔn)的航空航天、船舶、汽車和發(fā)電設(shè)備四大行業(yè)呈現(xiàn)三大特點(diǎn):一是行業(yè)發(fā)展迅速，汽車、船舶、發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量上升很快，航空工業(yè)加工任務(wù)很重；二是行業(yè)發(fā)展前景好，企業(yè)普遍加大技改投入；三是需要大批高檔數(shù)控機(jī)床進(jìn)行裝配。上述特點(diǎn)表明，當(dāng)前是我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的難得機(jī)遇，數(shù)控機(jī)床重大專項(xiàng)的啟動(dòng)正當(dāng)其時(shí)。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)針對(duì)四大領(lǐng)域所需設(shè)備根據(jù)調(diào)研四大領(lǐng)域用戶的反映，重大專項(xiàng)實(shí)施方案提出的重點(diǎn)任務(wù)中，主機(jī)重點(diǎn)開發(fā)高速精密復(fù)合數(shù)控金切機(jī)床18種、重型數(shù)控金切機(jī)床7種、數(shù)控特種加工機(jī)床4種、大型數(shù)控成形沖壓設(shè)備11種，這些基本涵蓋了四大用戶未來(lái)10~15年發(fā)展對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的品種需求，是四大領(lǐng)域急需的數(shù)控設(shè)備，這些產(chǎn)品屬于難以從國(guó)外進(jìn)口或者國(guó)外不向我國(guó)出口的產(chǎn)品。重點(diǎn)任務(wù)所列項(xiàng)目，能夠基本滿足四大領(lǐng)域發(fā)展需求，總體情況如下:專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列重型數(shù)控金切機(jī)床7項(xiàng)，包括重型立臥車床、龍門?縵炒?、聹Z仫鄞?、?輥磨床類，可以滿足船舶、發(fā)電設(shè)備和大型飛機(jī)對(duì)超重型和重型零件的復(fù)雜、高效、復(fù)合加工的需求。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列數(shù)控機(jī)床車床類和加工中心類項(xiàng)目7項(xiàng)，包括高速精密車床、加工中心、復(fù)合機(jī)床類，能夠滿足航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備、汽車制造等行業(yè)對(duì)高速、精密、復(fù)合加工的需求。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列數(shù)控磨床類項(xiàng)目9項(xiàng)，包括各種數(shù)控磨床，可以滿足航空、船舶、發(fā)電設(shè)備和汽車制造等行業(yè)對(duì)高速、精密、復(fù)合磨削加工需求。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列齒輪加工項(xiàng)目2項(xiàng)，其中大型滾齒機(jī)和磨齒機(jī)可以滿足大型礦山設(shè)備、大型船用變速箱和風(fēng)電設(shè)備等大型、精密齒輪加工要求。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列電加工機(jī)床項(xiàng)目2項(xiàng)，包括數(shù)控線切割和成形機(jī)床，能夠滿足航空、模具、家電等行業(yè)對(duì)特殊加工的需求。專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)所列大型數(shù)控成形設(shè)備項(xiàng)目11項(xiàng)，能夠滿足汽車、船舶、發(fā)電、家電等行業(yè)對(duì)金屬成型加工的需求。參與機(jī)床重大專項(xiàng)調(diào)研的專家們認(rèn)為，隨著四大行業(yè)的發(fā)展，除專項(xiàng)所列重點(diǎn)任務(wù)項(xiàng)目外，還需要一大批不同種類、不同規(guī)格的數(shù)控機(jī)床和專用機(jī)床，如大飛機(jī)制造所需的各種數(shù)控專用設(shè)備、大型汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加工所需的“數(shù)控葉根槽銑床”和“數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床”、風(fēng)電設(shè)備加工所需的“數(shù)控成型銑齒機(jī)”和“數(shù)控成型磨齒機(jī)”、大型核電壓力容器加工所需的“超重型深空鉆床”、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件連桿加工的漲斷機(jī)床以及高效、自動(dòng)化的柔性生產(chǎn)線等，建議專項(xiàng)的實(shí)施推行滾動(dòng)計(jì)劃，適時(shí)補(bǔ)充四大行業(yè)急需的數(shù)控重大裝備項(xiàng)目。