數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及維修-第1章 緒論

1、第一章 緒論(xln二十七頁1.1數(shù)控機(jī)床的基本概念1.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械(jxi)結(jié)構(gòu)的主要組成1.3數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)1.4數(shù)控機(jī)床故障分類1.5數(shù)控機(jī)床的最新發(fā)展第一章 緒論(xln)第1章 緒論7/27/20222共二十七頁 1.1.1數(shù)控機(jī)床的組成 (1)主機(jī) 主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的本體，主要由各種機(jī)械部件(bjin)組成，包括底座、床身、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等 。 (2)數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，一般由一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。 (3)驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)等。 (4)輔助裝置 輔助裝置是數(shù)控機(jī)床的一些配套

2、部件，如自動(dòng)排屑部件、自動(dòng)對(duì)刀部件、工作臺(tái)、安全防護(hù)裝置、自動(dòng)檢測(cè)裝置等。 1.1數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的基本概念7/27/20223共二十七頁一、基本概念什么(shn me)是數(shù)控機(jī)床機(jī)床本體數(shù)控裝置緒論(xln)7/27/20224共二十七頁二、數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的組成機(jī)械(jxi)部分7/27/20225共二十七頁二、數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的組成數(shù)控部分PLC及各種電器(dinq)（接觸器，繼電器(dinq)等）弱電帶動(dòng)強(qiáng)電繼電器接觸器變頻器、伺服推動(dòng)主軸絲杠運(yùn)動(dòng)7/27/20226共二十七頁二、數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的基本工作

3、原理 1.1.2數(shù)控機(jī)床的基本工作原理 數(shù)控機(jī)床是用計(jì)算機(jī)與數(shù)字化指令控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的自動(dòng)化 。數(shù)控機(jī)床基本工作原理框圖如圖1.1所示。 加工程序可通過輸入設(shè)備存儲(chǔ)于數(shù)控裝置（CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)(kn zh x tn)）內(nèi)的存儲(chǔ)器上，在需要的時(shí)候也可將存儲(chǔ)器內(nèi)的加工程序通過輸入設(shè)備把加工程序存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)介質(zhì)上，以長期保存。 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，它采集和控制著機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)量。 圖1.1 數(shù)控機(jī)床基本工作原理框圖7/27/20227共二十七頁三、數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的特點(diǎn) 1.1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)（視頻） 自動(dòng)化程度高，可以

4、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好。 加工生產(chǎn)率高。 對(duì)零件(ln jin)加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好、能加工形狀復(fù)雜的零件(ln jin)。 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。 7/27/20228共二十七頁四、數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的分類 1.1.4數(shù)控機(jī)床的分類 按機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為(fn wi)：點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。 按伺服系統(tǒng)的類型可分為：開環(huán)伺服系統(tǒng) 視頻2、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 按控制坐標(biāo)數(shù)可分為：兩坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床、兩坐標(biāo)半數(shù)控機(jī)床、三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床和多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。 7/27/20229共二十七頁 按數(shù)控機(jī)床的加工方式，

5、分為以下幾類： 金屬切削類 數(shù)控車床、銑床(xchung)、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床 視頻1 視頻2 視頻3和加工中心等。 金屬成形類 數(shù)控折彎機(jī) 2、彎管機(jī)、沖床、旋壓機(jī)、切管機(jī)等。 特種加工類 數(shù)控線切割機(jī)（如圖1.2）、電火花加工機(jī)床（如圖1.3）、激光切割機(jī)和快速成型機(jī)等。 其他類 數(shù)控火焰切割機(jī)床、數(shù)控激光熱處理機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。7/27/202210共二十七頁 除機(jī)床基礎(chǔ)部件外，還有下列幾部分： 主傳動(dòng)系統(tǒng)。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。 實(shí)現(xiàn)(shxin)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。 實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。 1.2數(shù)

6、控機(jī)床(sh kn j chun)機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成7/27/202211共二十七頁自動(dòng)(zdng)換刀裝置自動(dòng)(zdng)排削裝置自動(dòng)潤滑裝置液壓站回轉(zhuǎn)臺(tái)和交換臺(tái)數(shù) 控 機(jī) 床 輔 助 裝 置7/27/202212共二十七頁 刀架或自動(dòng)換刀（ATC）。 自動(dòng)拖盤交換裝置（APC）。 特殊功能裝置，如刀具破損監(jiān)控(jin kn)、精度檢測(cè)和監(jiān)控(jin kn)裝置。 為完全自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)及元器件。 如圖1.4 為CK6136型數(shù)控車床結(jié)構(gòu) 如圖1.5 為DMC 75 V linear立式加工中心結(jié)構(gòu) 如圖1.6 為三坐標(biāo)數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)。7/27/202213共二十七頁1.3.1 高

7、剛度和高抗振性 （提高靜剛度和固有頻率（動(dòng)剛度）、增加阻尼、新材料和鋼板 焊接結(jié)構(gòu)）1.3.2 采用減少機(jī)床(jchung)熱變形的措施(圖1.7) （機(jī)床對(duì)稱布局結(jié)構(gòu)、傾斜床身和斜滑板、熱平衡措施、 控制溫度、強(qiáng)冷、熱位移補(bǔ)償）1.3.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化（圖1.8）1.3.4 高傳動(dòng)效率和無間隙傳動(dòng)裝置1.3.5 低摩擦因數(shù)的導(dǎo)軌1.3數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要(zhyo)特點(diǎn)7/27/202214共二十七頁 1從故障的起因分類： 關(guān)聯(lián)性和非關(guān)聯(lián)性故障。 2從故障的時(shí)間分類： 隨機(jī)故障和有規(guī)則故障 3從故障的發(fā)生狀態(tài)分類： 突然(trn)故障和漸變故障 4按故障的影響程度分類： 完全失效和

8、部分失效故障 5按故障的嚴(yán)重程度分類： 危險(xiǎn)性故障和安全性故障 6按故障的性質(zhì)分類： 軟件故障、硬件故障和干擾故障 1.4數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)故障分類7/27/202215共二十七頁 1高速度、高精度化（直線電機(jī) 視頻1 視頻2、高速電主軸、液體靜壓軸承 動(dòng)壓軸承、陶瓷滾動(dòng)軸承） 2多功能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(jgu)(刀庫容量可達(dá)100把以上)的各類加工中心 3引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù) 4數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片以提高可靠性 5CADCAM圖形交互式自動(dòng)編程 6工序集約化 如圖1.9，圖1.10所示。1.5數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的最新發(fā)展7/27/202216

9、共二十七頁7/27/202217共二十七頁圖1.1 數(shù)控機(jī)床基本工作原理(yunl)框圖7/27/202218共二十七頁圖1.2 數(shù)控線切割機(jī)床(jchung)圖1.3 電火花加工(ji gng)機(jī)床7/27/202219共二十七頁圖1.4 CK6136型數(shù)控車床1-主軸 2-床鞍 3-刀架 4-防護(hù)罩 5-機(jī)床控制(kngzh)操作面板 6-數(shù)控系統(tǒng) 7-尾座 8-床身7/27/202220共二十七頁圖1.5 DMC 75 V linear立式加工中心1-擺動(dòng)主軸 2-床身 3-刀庫 4-滑座(hu zu) 5-數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 6-機(jī)床操作面板7-數(shù)控系統(tǒng)界面 8-防護(hù)門 9-強(qiáng)電控制柜5

10、6 7 8 4 3 2 1 9 7/27/202221共二十七頁圖1.6 三坐標(biāo)(zubio)數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)示意圖7/27/202222共二十七頁圖1.7 熱變形(bin xng)自動(dòng)補(bǔ)償裝置a)軸向補(bǔ)償 b）立柱熱平衡補(bǔ)償7/27/202223共二十七頁圖1.8 傳動(dòng)系統(tǒng)比較(bjio)7/27/202224共二十七頁圖1.9 車削加工(ji gng)中心的模塊化圖1.10 完整(wnzhng)加工的案例7/27/202225共二十七頁幾級(jí)降速齒輪(chln)傳動(dòng)主 軸 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)內(nèi)裝式電機(jī)主軸(zhzhu)單元 （電主軸）1.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成7/27/202226共二十七頁內(nèi)容摘要第一章 緒論。2/26/2022。數(shù)控機(jī)床是用計(jì)算機(jī)與數(shù)字化指令控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的自動(dòng)化。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)(xtng)，它采集和控制著機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)量。按機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為：點(diǎn)位控制系統(tǒng)(xtng)、直線控制系統(tǒng)(xtng)和連續(xù)控制系統(tǒng)(xtng)。按伺服系統(tǒng)(xtng)的類型可分為：開環(huán)伺服系統(tǒng)(xtng) 視頻2、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)(x