3数控机床原理、结构与维修

第7章数控机床的选用、安装和验收学习目的与要求了解数控机床的选用方法；熟悉数控机床安装、调试的主要内容；了解数控机床的验收项目及方法。7．1数控机床的选用1．典型零件的确定与机床的选择不同类型的数控机床都有其不同的使用范围和要求，在选购数控机床时首先要确定典型零件。2．数控机床规格的选择数控机床的主要规格包括工作台面的尺寸、坐标轴数及行程范围、主轴电机功率和切削扭矩等。如，典型零件是450mm×600mm×450mm的箱体，那么选用工作台面尺寸800mm×500mm的加工中心。要考虑机床工作台的允许承载能力，以及零件是否与机床交换刀具的空间干涉、与机床防护罩等附件发生干涉等系列问题。一般加工中心都配置了功率较大的直流或交流高速电机，可用于高速切削。3．数控机床精度的选择在选用机床时，主要应考虑综合加工精度是否能满足加工要求。表7-1所示为加工中心的精度比较。表7-1加工中心的精度比较精度指标机床类型普通型密型直线定位精度±0.01／全程士0.005／全程重复定位精度±0.006±0.002铣圆精度0.03～0.040.02(1)机床定位精度和重复定位精度。(2)铣圆精度。4．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)根据加工精度的需要选择数控系统(3)根据数控机床的设计指标选择数控系统(4)根据数控机床的性能选择数控系统功能(5)选择数控系统应尽量集中购买少数几家公司的产品(6)订购数控系统时要考虑周全5.数控机床驱动电动机的选择（1）进给驱动伺服电动机的选择（2）主轴电动机的选择6．自动换刀装备(ATC)、自动交换工作台(APC)和刀柄的选择配置(1)ATC的选择(2)APC自动交换工作台(3)刀柄和刀具的选择1)选用整体式刀柄还是选用模块式刀柄2)根据机床上典型零件的加工工艺来选择刀柄3)刀柄配置数量4)注意所选刀柄的柄部形式是否正确5)尽量选用加工效率较高的刀柄和刀具6)复合刀柄的选用7)注意单刃钻孔工具的键槽方位8)注意刀具与刀柄的配套问题7．数控机床选择功能及附件的选择8．技术服务运作数控机床的安装与调试是指机床由制造厂经运输商运送到用户，安装到车间工作场地后，经过检查、调试，直到机床能正常运转、投入使用等一系列的工作过程。其工作内容及步骤如图7-1所示。7．2数控机床的安装、调试图7-1数控机床的安装、调试工作内容及步骤7.2.1数控机床的安装1．数控机床的基础处理和初就位2．机床部件的组装3.机床连接电源的检查(1)电源电压和频率的确认(2)电源电压波动范围的确认(3)输人电源相序的确认(4)检查直流电源输出端对地是否短路(5)检查直流电源输出电压(6)检查各熔断器4．数控系统的连接①外部电缆的连接②电源线的连接5．参数的设定和确认（1）短接棒的设定（2）参数的设定（3）确认数控系统与机床间的接口6.通电试车7.2.1数控机床的安装三种不同生产类型的生产管理特点7.2.2数控机床的调试和运行1.数控机床精度和功能调试利用固化地基和地脚螺栓垫铁精调机床床身水平。中型以上的数控机床，应采用多点垫铁支承，将床身在自由状态下调整水平。对于带有交换工作台的机床，首先调整自动交换托盘装置与工作台托盘交换处的相对位置，达到托盘自动交换动作平稳。然后，进行加载试验，即在工作台上装上允许负载的70％～80％的重物，进行多次反复地自动交换，完全正确无误后可固定各有关螺钉。仔细检查数控系统和可编程序控制器的设定参数是否符合随机文件中规定的数据，然后试验各主要操作功能、运行行程、常用指令执行情况执行准确、无误。检查辅助功能及附件的工作是否正常。2.机床运行试验为了全面地检查机床功能及工作可靠性，数控机床在安装、调试后，应在一定负载或空载下进行较长一段时间的自动运行考验。自动运行考验的时间，国家标准规定，数控车床为16h，加工中心为32h，都要求连续运转。7.3数控机床的验收7.3.1数控机床外观的检查机床外观的检查，是指机床出厂经运输部门运送到用户后，在进行实地安装前进行的一种直观性检查。它包括对机床各种防护罩、油漆质量、照明、电线和气、油管走线的固定防护等进行检查；对数控柜、操作控制面板的外观检查。7.3.2数控机床精度的验收1.机床的几何精度检查普通立式加工中心主要检测以下几项：①工作台面的平面度；②各坐标方向移动的相互垂直度；③X，Y坐标方向移动时工作台面的平行度；④X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度；⑤主轴的轴向窜动；⑥主轴孔的径向跳动；⑦主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度；⑧主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；⑨主轴箱在Z坐标方向移动的直线度。①直线运动定位精度(包括X、Y、Z、U、V、形轴)。②直线运动重复定位精度。③直线运动轴机械原点的返回精度。④直线运动矢动量的测定。⑤回转运动定位精度(转台A、B、C轴)。⑥回转运动重复定位精度。⑦回转轴原点的返回精度。⑧回转运动矢动量的测定。测量直线运动的检测工具有：测微仪、成组块规、标准长度刻度尺、光学读数显微镜等。回转运动检测工具：360齿精确分度的标准转台等。2.机床定位精度的检查3.机床切削精度的检查立式加工中心，主要有：①镗孔精度。②端面铣刀铣削平面的精度(X-Y平面)。③镗孔的孔距精度和孔径分散度。④直线铣削精度。⑤斜线铣削精度。⑥圆弧铣削精度。卧式加工中心，则还应该测试：①箱体掉头镗孔的同轴度。②水平转台回转90°铣四方加工精度。被切削加工试件的材料采用HT200，使用硬质合金刀具按标准的切削用量进行切削。适用范围：对已投产的企业确定生产类型时使用（1）主轴系统性能的检查(2)进给系统性能的检查(3)自动换刀系统的检查(4)机床噪声的检查(5)电气装置的绝缘检查(6)数字控制装置的检查(7)安全装置的检查(8)润滑装置的检查(9)气、液装置的检查(10)附属装置的检查(11)数控系统使用功能的检查(12)连续无载荷运转4.机床性能及数控系统性能检查【实例7-1】CJK6032-1数控车床主要几何精度检验项目及方法再见