數(shù)控機(jī)床維修及維護(hù)基礎(chǔ)hqgwPPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1數(shù)控機(jī)床維修及維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床維修及維護(hù)基礎(chǔ)hqgw 22022-7-1一.數(shù)控機(jī)床的基本概念二.數(shù)控機(jī)床的組成三.數(shù)控機(jī)床的分類四.數(shù)控機(jī)床的工作過程五.對維修人員的基本要求六.必要的維修用具及資料準(zhǔn)備七.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第1頁/共48頁 32022-7-1數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控機(jī)床的基本概念一、數(shù)控機(jī)床的基本概念第2頁/共48頁 42022-7-1一、控機(jī)床的基本概念一、控機(jī)床的基本概念第3頁/共48頁 52022-7-1二二 、數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的組成第4頁/共48頁 62022-7-1二二 、數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的組成第5頁/共48頁 72022-

2、7-1二二 、數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的組成第6頁/共48頁 82022-7-12.1計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置）液 晶 顯 示器M D I 鍵盤“急停”按鈕功能鍵機(jī)床控制面板(MCP)機(jī)床控制面板MCP 數(shù)控裝置由硬件和軟件兩大部分組成。它接受從機(jī)床輸入裝置（鍵盤、軟盤、硬盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)或串口傳輸?shù)龋┹斎氲目刂菩盘柎a，經(jīng)過譯碼、運(yùn)算、存儲等轉(zhuǎn)變成控制指令實(shí)現(xiàn)直接或通過可編程邏輯控制器（數(shù)控裝置由硬件和軟件兩大部分組成。它接受從機(jī)床輸入裝置（鍵盤、軟盤、硬盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)或串口傳輸?shù)龋┹斎氲目刂菩盘柎a，經(jīng)過譯碼、運(yùn)算、存儲等轉(zhuǎn)變成控制指令實(shí)現(xiàn)直接或通過可編程邏

3、輯控制器（PLCPLC）對伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或其他輔助裝置的控制。）對伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或其他輔助裝置的控制。 第7頁/共48頁 92022-7-12.2伺服驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置進(jìn)給裝置 伺服驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)/ /進(jìn)給裝置是數(shù)控裝置與主機(jī)之間的連接環(huán)節(jié)，它是接受數(shù)控裝置插補(bǔ)生成的進(jìn)給脈沖信號，經(jīng)過信號放大后，驅(qū)動(dòng)機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給。進(jìn)給裝置是數(shù)控裝置與主機(jī)之間的連接環(huán)節(jié)，它是接受數(shù)控裝置插補(bǔ)生成的進(jìn)給脈沖信號，經(jīng)過信號放大后，驅(qū)動(dòng)機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給。第8頁/共48頁 102022-7-1 測量反饋裝置是通過現(xiàn)代化的測量元件：測量反饋裝置是通過現(xiàn)代化的測量元件： 脈沖編碼器、脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器

4、、感應(yīng)同步器、光柵、磁尺和激光等，將執(zhí)行元旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁尺和激光等，將執(zhí)行元件（如電機(jī)、刀架等）或工作臺等的速度和位移量檢測出來，件（如電機(jī)、刀架等）或工作臺等的速度和位移量檢測出來，經(jīng)過相應(yīng)的電路將所測得信號反饋回伺服驅(qū)動(dòng)裝置或數(shù)控裝經(jīng)過相應(yīng)的電路將所測得信號反饋回伺服驅(qū)動(dòng)裝置或數(shù)控裝置，構(gòu)成半閉環(huán)或全閉環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)償進(jìn)給電機(jī)的速度或執(zhí)行置，構(gòu)成半閉環(huán)或全閉環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)償進(jìn)給電機(jī)的速度或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，以達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度的目的。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，以達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度的目的。2.3測量反饋裝置測量反饋裝置第9頁/共48頁 112022-7-1光柵尺的原理圖光柵尺的原理圖-

5、012.3測量反饋裝置測量反饋裝置第10頁/共48頁 122022-7-1播放動(dòng)畫播放動(dòng)畫2.3測量反饋裝置測量反饋裝置長光柵莫爾條紋長光柵莫爾條紋,目的是增加辨識率。目的是增加辨識率。第11頁/共48頁 132022-7-12.3測量反饋裝置測量反饋裝置 如左下圖所示，可根據(jù)如左下圖所示，可根據(jù)A、B的相位差來判斷光柵尺的相位差來判斷光柵尺或者旋轉(zhuǎn)編碼器的運(yùn)動(dòng)方向；右下圖為旋轉(zhuǎn)編碼器的原或者旋轉(zhuǎn)編碼器的運(yùn)動(dòng)方向；右下圖為旋轉(zhuǎn)編碼器的原理圖。理圖。第12頁/共48頁 142022-7-12.4機(jī)床本體機(jī)床本體第13頁/共48頁 152022-7-1 2.4機(jī)床本體機(jī)床本體-機(jī)床導(dǎo)軌機(jī)床導(dǎo)軌第1

6、4頁/共48頁 162022-7-12.4機(jī)床本體機(jī)床本體-機(jī)床導(dǎo)軌機(jī)床導(dǎo)軌第15頁/共48頁 172022-7-12.5輔助裝置輔助裝置-可編程邏輯控制器（可編程邏輯控制器（PLC）第16頁/共48頁 182022-7-1三三 數(shù)控系統(tǒng)的分類數(shù)控系統(tǒng)的分類第17頁/共48頁 192022-7-13.1按機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類按機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類第18頁/共48頁 202022-7-13.2按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床）開環(huán)數(shù)控機(jī)床 開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是其控制系統(tǒng)不帶反饋裝置，開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是其控制系統(tǒng)不帶反饋裝置，通常使用步進(jìn)電機(jī)作為伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

7、開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡通常使用步進(jìn)電機(jī)作為伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，系統(tǒng)對移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行測量單，制造成本低，系統(tǒng)對移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行測量，也不進(jìn)行誤差校正。開環(huán)系統(tǒng)僅適用與加工精度要求不是，也不進(jìn)行誤差校正。開環(huán)系統(tǒng)僅適用與加工精度要求不是很高的中小型數(shù)控機(jī)床。很高的中小型數(shù)控機(jī)床。 第19頁/共48頁 212022-7-13.2按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類2）半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床）半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床是在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的軸端安裝角位移測量元這類數(shù)控機(jī)床是在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的軸端安裝角位移測量元件，通過測量電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)角位移并經(jīng)過一定的換算來

8、代件，通過測量電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)角位移并經(jīng)過一定的換算來代替測量工作臺的直線位移。這類系統(tǒng)未將絲桿螺母副、齒輪替測量工作臺的直線位移。這類系統(tǒng)未將絲桿螺母副、齒輪傳動(dòng)副等傳動(dòng)誤差包含在控制系統(tǒng)中，其精度介于開環(huán)和閉傳動(dòng)副等傳動(dòng)誤差包含在控制系統(tǒng)中，其精度介于開環(huán)和閉環(huán)之間，但調(diào)試比較方便，應(yīng)用比較廣泛。環(huán)之間，但調(diào)試比較方便，應(yīng)用比較廣泛。位置控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測與反饋單檢測與反饋單元元位置控制單位置控制單元元速度控制單速度控制單元元+-電電機(jī)機(jī)機(jī)械執(zhí)行部機(jī)械執(zhí)行部件件實(shí)際位實(shí)際位置反饋置反饋實(shí)際速實(shí)際速度反饋度反饋第20頁/共48頁 222022-7-

9、13.2按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類3）閉環(huán)數(shù)控機(jī)床）閉環(huán)數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床帶有檢測裝置，直接對工作臺的位移量進(jìn)行測量這類機(jī)床帶有檢測裝置，直接對工作臺的位移量進(jìn)行測量。該系統(tǒng)可以消除包括工作臺傳動(dòng)鏈在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)誤差，定位精。該系統(tǒng)可以消除包括工作臺傳動(dòng)鏈在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)誤差，定位精度高，調(diào)節(jié)速度快。但調(diào)試工作比較困難，制造成本高。適用度高，調(diào)節(jié)速度快。但調(diào)試工作比較困難，制造成本高。適用于精度要求很高的數(shù)控機(jī)床。于精度要求很高的數(shù)控機(jī)床。位置控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測與反饋單檢測與反饋單元元位置控制單位置控制單元元速度控制單速度控制單元元+-

10、電電機(jī)機(jī)機(jī)械執(zhí)行部機(jī)械執(zhí)行部件件實(shí)際位實(shí)際位置反饋置反饋實(shí)際速實(shí)際速度反饋度反饋第21頁/共48頁 232022-7-11）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)又稱簡易數(shù)控系統(tǒng)）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)又稱簡易數(shù)控系統(tǒng)2）普及型又稱全功能數(shù)控系統(tǒng)）普及型又稱全功能數(shù)控系統(tǒng)3）高檔型數(shù)控系統(tǒng)）高檔型數(shù)控系統(tǒng)第22頁/共48頁 242022-7-1檔次功能水平指標(biāo)低檔中檔高檔分辨率（）1010.1進(jìn)給速度（m/min）815152415100伺服系統(tǒng)類型開環(huán)、步進(jìn)電機(jī)半閉環(huán)或閉環(huán)、直流或交流伺服系統(tǒng)聯(lián)軸功能軸軸通信能力無RS-232C或直接數(shù)控接口遵循自動(dòng)化協(xié)議，具有連網(wǎng)功能顯示功能數(shù)碼管顯或單顯CRT較齊全的CRT顯示（文字、

11、二維圖象等）三維圖顯，圖形編程等內(nèi)裝與否無有主8bitCPU16bit、32bit第23頁/共48頁 252022-7-13.4按數(shù)控裝置類型分類按數(shù)控裝置類型分類第24頁/共48頁 262022-7-13.4按加工方式分類按加工方式分類第25頁/共48頁 272022-7-1四四 數(shù)控機(jī)床的工作過程數(shù)控機(jī)床的工作過程第26頁/共48頁 282022-7-1四四 數(shù)控機(jī)床的工作過程數(shù)控機(jī)床的工作過程 1 1）在接通電源后，數(shù)控裝置和可編程控制器都將對數(shù)控系）在接通電源后，數(shù)控裝置和可編程控制器都將對數(shù)控系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初態(tài)。統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并

12、設(shè)置初態(tài)。 2 2）當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備了正常工作的條件時(shí)，開始進(jìn)行加工控）當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備了正常工作的條件時(shí)，開始進(jìn)行加工控制信息的輸入。制信息的輸入。 3 3）輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)，及實(shí)際工件原點(diǎn)相對機(jī)床原）輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)，及實(shí)際工件原點(diǎn)相對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)位置。點(diǎn)的坐標(biāo)位置。 4 4）對輸入的加工控制信息進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)）對輸入的加工控制信息進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算（刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）。算（刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）。第27頁/共48頁 292022-7-1四四 數(shù)控機(jī)床的工作過程數(shù)控機(jī)床的工作過程 5 5）要產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡在幾何數(shù)據(jù)中由各曲線段起、終點(diǎn)及）要產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)

13、軌跡在幾何數(shù)據(jù)中由各曲線段起、終點(diǎn)及其連接方式（如直線和圓弧等）等主要幾何數(shù)據(jù)給出，數(shù)控裝其連接方式（如直線和圓弧等）等主要幾何數(shù)據(jù)給出，數(shù)控裝置中的插補(bǔ)器能根據(jù)已知的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理。置中的插補(bǔ)器能根據(jù)已知的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理。 6 6）由數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令在系統(tǒng)程序的控制下，在各）由數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段插補(bǔ)處理開始前或完成后，適時(shí)輸出給機(jī)床控制器。加工程序段插補(bǔ)處理開始前或完成后，適時(shí)輸出給機(jī)床控制器。 7 7）在機(jī)床的運(yùn)行過程中，數(shù)控系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的）在機(jī)床的運(yùn)行過程中，數(shù)控系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，通過顯示部件及時(shí)向操作者提

14、供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故工作狀態(tài)，通過顯示部件及時(shí)向操作者提供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障情況。障情況。第28頁/共48頁 302022-7-1四四 數(shù)控機(jī)床的工作過程數(shù)控機(jī)床的工作過程插補(bǔ)運(yùn)算插補(bǔ)運(yùn)算 所謂插補(bǔ)運(yùn)算，就是在工件輪廓的某起始點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)之所謂插補(bǔ)運(yùn)算，就是在工件輪廓的某起始點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)之間進(jìn)行間進(jìn)行“數(shù)據(jù)密化數(shù)據(jù)密化”，求取中間值的數(shù)值計(jì)算，又稱脈沖分配計(jì)，求取中間值的數(shù)值計(jì)算，又稱脈沖分配計(jì)算。其基本單位是脈沖當(dāng)量，即一個(gè)進(jìn)給脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)移動(dòng)算。其基本單位是脈沖當(dāng)量，即一個(gè)進(jìn)給脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)移動(dòng)量。普通機(jī)床通常為量。普通機(jī)床通常為0.01mm，較為精密的為，較為精密的為0.001m

15、m。在插補(bǔ)。在插補(bǔ)運(yùn)算過程中，運(yùn)算器不斷通過輸出裝置，以增量方式向各個(gè)坐標(biāo)運(yùn)算過程中，運(yùn)算器不斷通過輸出裝置，以增量方式向各個(gè)坐標(biāo)的伺服單元分配進(jìn)給脈沖，控制刀具相對于工件做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，插的伺服單元分配進(jìn)給脈沖，控制刀具相對于工件做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，插補(bǔ)運(yùn)算的宗旨是通過給定的基點(diǎn)坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)給出一補(bǔ)運(yùn)算的宗旨是通過給定的基點(diǎn)坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)給出一系列中間點(diǎn)而這些中間點(diǎn)的坐標(biāo)值是通過各坐標(biāo)的伺服單元的驅(qū)系列中間點(diǎn)而這些中間點(diǎn)的坐標(biāo)值是通過各坐標(biāo)的伺服單元的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)表示的，是以一定精度逼近給定的輪廓線的。動(dòng)脈沖數(shù)表示的，是以一定精度逼近給定的輪廓線的。 第29頁/共48頁 312022-7

16、-1五五 對維修人員的素質(zhì)要求對維修人員的素質(zhì)要求第30頁/共48頁 322022-7-1五五 對維修人員的素質(zhì)要求對維修人員的素質(zhì)要求第31頁/共48頁 332022-7-1六六 必要的維修用器具及資料準(zhǔn)必要的維修用器具及資料準(zhǔn)備備第32頁/共48頁 342022-7-16.2必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備第33頁/共48頁 352022-7-16.2必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備第34頁/共48頁 362022-7-16.2必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備第35頁/共48頁 372022-7-16.2必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備第36頁/共48頁 382022-7-16.2必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料和技術(shù)準(zhǔn)備第37頁/共48頁 392022-7-1七七.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第38頁/共48頁 402022-7-1七七.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第39頁/共48頁 412022-7-1七七.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控機(jī)