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機床鍛刀檢測裝置

發布時間:2022-09-11 14:19:23

『壹』 數控機床是什麼

數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。

該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。

(1)機床鍛刀檢測裝置擴展閱讀:

技術應用:

數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,能夠根據已編好的程序,使機床動作並加工零件。它綜合了機械、自動化、計算機、測量、微電子等最新技術,使用了多種感測器。

在數控機床上應用的感測器主要有光電編碼器、直線光柵、接近開關、溫度感測器、霍爾感測器、電流感測器、電壓感測器、壓力感測器、液位感測器、旋轉變壓器、感應同步器、速度感測器等,主要用來檢測位置、直線位移和角位移、速度、壓力、溫度等。

『貳』 數控機床和機床和車床有什麼不一樣

數控機床和機床和車床的區別在於:
1、人員數量和分布不同。數控機床的是自動化的產品,他的人工只分布在數控電腦編程的部分,用人數量很少;普通機床和車床,在每一步都必須要有人來操作和監控,所用的人數很多,是人民密集型產品。
2、操作的精確度不同。數控機床都是用程序來控制機床的每一步運轉,精確度可以達到程序所要求的極限;普通機床和車床,其精確度是由人來控制的,很大程度上依賴於人的技術能力,而且經度無法達到電腦的技術水平。

數控機床是數字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化產品。

『叄』 數控機床種類

1、工藝用途分類

普通數控機床:普通數控機床一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現數字控制的自動化機床,如數控銑床、數控車床、數控鑽床、數控磨床與數控齒輪加工機床等。

加工中心:加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床,它將數控銑床、數控鏜床、數控鑽床的功能組合在一起,零件在一次裝夾後,可以將其大部分加工面進行銑削。

2、運動方式分類

點位控制數控機床:這類數控機床主要有數控鑽床、數控坐標鏜床、數控沖床等。

直線控制數控機床:這類數控機床主要有比較簡單的數控車床、數控銑床、數控磨床等。

輪廓控制數控機床:輪廓控制的特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行連續相關的控制。

3、控制方式分類

開環控制數控機床:這類機床不帶位置檢測反饋裝置,通常用步進電機作為執行機構。

半閉環控制數控機床:在電機的端頭或絲杠的端頭安裝檢測元件(如感應同步器或光電編碼器等),通過檢測其轉角來間接檢測移動部件的位移,然後反饋到數控系統中。

閉環控制數控機床:這類數控機床帶有位置檢測反饋裝置,其位置檢測反饋裝置採用直線位移檢測元件,直接安裝在機床的移動部件上,將測量結果直接反饋到數控裝置中,通過反饋可消除從電動機到機床移動部件整個機械傳動鏈中的傳動誤差,最終實現精確定位。

(3)機床鍛刀檢測裝置擴展閱讀

數控機床與普通機床相比,數控機床有如下特點:

1、加工精度高,具有穩定的加工質量;

2、可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;

3、加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間;

4、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍);

5、機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;

6、對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。

『肆』 機床常用的技術性能指標有哪些

機床靜態精度和動態精度,機床的結構功能以及配置,主要零部件的產地,控制系統,傳動系統等。

機床(英文名稱:machine tool)是指製造機器的機器,亦稱工作母機或工具機,習慣上簡稱機床。一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等。

現代機械製造中加工機械零件的方法很多:除切削加工外,還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等,但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。機床在國民經濟現代化的建設中起著重大作用。

機床組成:

各類機床通常由下列基本部分組成:支承部件,用於安裝和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;變速機構,用於改變主運動的速度;進給機構,用於改變進給量;主軸箱用以安裝機床主軸;刀架、刀庫;控制和操縱系統;潤滑系統;冷卻系統。

機床附屬裝置包括機床上下料裝置、機械手、工業機器人等機床附加裝置,以及卡盤、吸盤彈簧夾頭、虎鉗、回轉工作台和分度頭等機床附件。

以上內容參考:網路-機床

『伍』 NC機床是什麼

自1769年世界出現第一台機床,二百三十餘年來,世界機床發展經歷了三大階段:(1)零星小工業生產的普通機床;(2)大量大批生產自動化的高效自動化機床;(3)中小批柔性生產自動化的NC機床。在技術水平上,美、德、日居一流,處於第三階段;意、英、法居二流,處於二、三階段;中國、西班牙、韓國居第三流,處於一、二、三階段。目前,世界機床擁有量約1400萬台,低、中、高檔機床均有,NC機床約100萬台,佔7%。世界年產機床150萬台,NC機床約20萬台,佔13%,故87%為非NC機床。隨著各種產品精密化、小型化、輕量化的發展,復雜件增多,微電子計算機技術日益進步、價格下降,今後世界NC機床的產量、消費量將不斷增加。在實際生產中,根據產品、規模、批量的不同,低、中、高檔機床合理配置、科學管理,才能切實提高生產率、勞動生產率。工業化國家機床擁有量中低、中、高檔之比約為20∶70∶10,產量中之比約為5∶65∶30,而發展中國家分別為80∶17∶3,70∶25∶5。工業化國家中、高檔多;發展中國家低、中檔多,因而生產率、勞動生產率相差懸殊。發展中國家應努力
減少低檔,增多中、高檔。其中NC機床屬於現代化先進的高檔機床,因其技術上比較復雜,價格較貴,數量較少,比重較小,今後進入21世紀知識經濟時代,技術與生產加速發展,NC機床的生產、消費、
使用必將不斷增多。

工業各生產部門,如飛機、汽車、計算機、電視機等因產品大小、規模、批量、復雜程度不同,對NC機床的需求也不一樣。據日本1994年全國統計:金切機床擁有量72萬台中,NC機為15萬台,佔20.8%;在運輸機械業(包括汽車業)中NC機床5.5萬台,佔36.7%;一般機械業5.48萬台,佔36.6%;電氣機械業2.1萬台,佔13.9%;精密機械業0.5萬台,佔3.4%;其他產業1.4萬台,佔9.4%。目前世界上,汽車業用得最多,其次為飛機製造業,一般機械業、電氣機械業等。在各類NC機床擁有量中,依次為:NC車床(NC機6萬台,佔NC機總數之40%)、加工中心(3.4萬台,佔23%)、NC磨床(1.4萬台,佔9%)、NC銑床(0.87萬台,佔5.8%)、NC鑽床(0.85萬台,佔5.7%)、電加工機床(0.9萬台,佔6.2%)、NC專用機床(0.8萬台,佔5.3%)、NC鏜床(0.28萬台,佔1.9%)、NC齒輪機床(0.27萬台,佔1.8%)等。在NC成形機床擁有量1.27萬台中,依次為:NC機械壓力機(3036台,佔24%)、NC折彎機(2843台,佔22.5%)、NC液壓壓力機(2708台,佔21.4%)、NC剪床(1346台,佔10.6%)、NC線材成形機(1259台,佔9.9%)、NC鍛造機(151台,佔1.2%)等。由此可分析出市場對各類NC機床的需求量。目前全世界,1997年NC機床之產量依次為:日本(56113台)、德國(22960台)、美國(17414台)、我國台灣省(15705台)、中國(9051台)、英國(1996年8054台)、韓國(7177台)、印度(880台)等。目前世界NC機床的消費大國依次為(1997年):美國(38642台)、日本(32189台)、德國(25705台)、中國(17292台)。1997年加工中心的產量依次為:日本(15872台)、美國(9809台)、德國(2323台)。中國為435台。1999年中國共生產機床16.4萬台,其中金切機床14.2萬台、成形機床2.2萬台。生產NC機床9007台,佔5.5%,進口NC機床11489台,出口1365台,共消費NC機床19131台。1999年中國進口的NC機床中,NC車床2026台,加工中心1373台,NC特種加工機床1657台,NC銑床974台,NC磨床677台,NC鑽床594台,NC鏜床199台,NC齒輪機床124台。共進口NC成形機3865台,次序為NC機械壓力機(1257台)、NC液壓壓力機(1202台)、NC折彎機(616台)、NC沖床(403台)、NC剪床(387台)、NC壓鑄機(165台)。由此可知我國NC機床市場大致需求及進口情況。

在世界四大國際機床展(歐洲之EMO、美國之IMTS、日本之JIMTOF、中國之CIMT)上,當今世界NC機床發展動向大致為:
(1)FMS、CIMS由於技術及價格昂貴等原因,處於低潮,總動向是以提高單機和各種環節之精度,效率、自動化為主攻方向;(2)切削、成形機床向高精度、高速化發展;(3)針對用戶對改善環保要求日高,正在努力適應市場需求,不斷發展干切削、半干切削機床;(4)為提高效率,多功能復合機床品種、數量增多;(5)專用機床技術進一步發展提高;(6)各類機床為適應更高自動化要求,進一步提高可靠性、穩定性、安全性;(7)開放式NC系統、網路化、高性能、簡易型NC系統進一步發展;(8)NC機床所需各種機、電、液、氣、光基礎元部件,NC系統、自動化刀具及測量不斷創新;(9)新工藝、新材料、新結構、新元件不斷增多,突出的表現在6條腿並行機構新型機床、裝直線電機的機床增多;(10)機床創新的速度加快,人才、科研和創
新產品的互相競爭日益激化、表面化。

1999年5月在巴黎的13EMO(第13屆歐洲國際機床展)上,展出了當前世界NC機床最高水平的產品。主軸轉速3萬~4萬r/min的水機床,已用於粗加工、精加工、超精加工,最高轉速可達7萬r/min和10萬r/min。各坐標快速移動速度達80m/min,有的達120m/min和160m/min,加速度達1g以上,自動換刀(ATC)交換時間1S以下,托盤交換(APT)時間為8S的機床展品較多,NC機床的定位精度已達±2μm和±1μm。出現了裝直線電機的加工中心,電加工機床,壓力機以至大型機床。裝滾珠絲杠的快速移動可在60m/min,直線電機可達120m/min和160m/min。日本有六七家公司展出了裝直線電機的NC機床。成形機床加工精度效率大大提高。先進的激光加工機展品不少,有裝3.8~5kV大功率CO2激光發振器的加工機,能對厚鋼板高效加工。干切削半干切削有NC車床、加工中心、磨床、齒輪加工機床等,出現了車、磨結合,加工中心與車削中心工序復合的復合加工機。有裝了軸控制小型機器人的FMC,在機床自動化方面,具有刀具破損、檢驗、刀具壽命管理、熱變形檢測裝置等的功能更趨完善。各類新工藝、新材料、新結構、新元件配套裝置更加充實、先進。開放式NC系統已進入普及階段。網路控制機床增多。

『陸』 機床的常見類型

古代滑輪、弓形桿的「弓車床」
早在古埃及時代,人們已經發明了將木材繞著它的中心軸旋轉時用刀具進行車削的技術。起初,人們是用兩根立木作為支架,架起要車削的木材,利用樹枝的彈力把繩索卷到木材上,靠手拉或腳踏拉動繩子轉動木材,並手持刀具而進行切削。
這種古老的方法逐漸演化,發展成了在滑輪上繞二三圈繩子,繩子架在彎成弓形的彈性桿上,來回推拉弓使加工物體旋轉從而進行車削,這便是「弓車床」。
中世紀曲軸、飛輪傳動的「腳踏車床」
到了中世紀,有人設計出了用腳踏板旋轉曲軸並帶動飛輪,再傳動到主軸使其旋轉的「腳踏車床」。16世紀中葉,法國有一個叫貝松的設計師設計了一種用螺絲杠使刀具滑動的車螺絲用的車床,可惜的是,這種車床並沒有推廣使用。
十八世紀誕生了床頭箱、卡盤
時間到了18世紀,又有人設計了一種用腳踏板和連桿旋轉曲軸,可以把轉動動能貯存在飛輪上的車床上,並從直接旋轉工件發展到了旋轉床頭箱,床頭箱是一個用於夾持工件的卡盤。
英國人莫茲利發明了刀架車床(1797年)
在發明車床的故事中,最引人注目的是一個名叫莫茲利的英國人,因為他於1797年發明了劃時代的刀架車床,這種車床帶有精密的導螺桿和可互換的齒輪。
各種專用車床的誕生為了提高機械化自動化程度。1845年,美國的菲奇發明轉塔車床。1848年,美國又出現回輪車床。1873年,美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床,不久他又製成三軸自動車床。20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。由於高速工具鋼的發明和電動機的應用,車床不斷完善,終於達到了高速度和高精度的現代水平。
第一次世界大戰後,由於軍火、汽車和其他機械工業的需要,各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率,1940年代末,帶液壓仿形裝置的車床得到推廣,與此同時,多刀車床也得到發展。1950年代中,發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於1960年代開始用於車床,1970年代後得到迅速發展。
車床的分類車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣,主軸轉速和進給量的調整范圍大,能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產效率低,適用於單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用於成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復加工一批同樣的工件,適用於大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前後或上下,用於加工盤、環和軸類工件,其生產率比普通車床提高3~5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動完成工件的加工循環,適用於形狀較復雜的工件的小批和成批生產,生產率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。
立式車床的主軸垂直於水平面,工件裝夾在水平的回轉工作台上,刀架在橫梁或立柱上移動。適用於加工較大、較重、難於在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時,刀架周期地作徑嚮往復運動,用於鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用於加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。
聯合車床主要用於車削加工,但附加一些特殊部件和附件後,還可進行鏜、銑、鑽、插、磨等加工,具有「一機多能」的特點,適用於工程車、船舶或移動修理站上的修配工作。 工場手工業雖然是相對落後的,但是它卻訓練和造就了許許多多的技工,他們盡管不是專門製造機器的行家裡手,但他們卻能製造各種各樣的手工器具,例如刀、鋸、針、鑽、錐、磨以及軸類、套類、齒輪類、床架類等等,其實機器就是由這些零部件組裝而成的。
最早的鏜床設計者——達·芬奇。鏜床被稱為「機械之母」。說起鏜床,還先得說說達·芬奇。這位傳奇式的人物,可能就是最早用於金屬加工的鏜床的設計者。他設計的鏜床是以水力或腳踏板作為動力,鏜削的工具緊貼著工件旋轉,工件則固定在用起重機帶動的移動台上。1540年,另一位畫家畫了一幅《火工術》的畫,也有同樣的鏜床圖。那時的鏜床專門用來對中空鑄件進行精加工。
為大炮炮筒加工而誕生的第一台鏜床(威爾金森,1775年)。到了17世紀,由於軍事上的需要,大炮製造業的發展十分迅速,如何製造出大炮的炮筒成了人們亟需解決的一大難題。世界上第一台真正的鏜床是1775年由威爾金森發明的。其實,確切地說,威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鑽孔機,它是一種空心圓筒形鏜桿,兩端都安裝在軸承上。
1728年,威爾金森出生在美國,在他20歲時,遷到斯塔福德郡,建造了比爾斯頓的第一座煉鐵爐。因此,人稱威爾金森為「斯塔福德郡的鐵匠大師」。1775年,47歲的威爾金森在他父親的工廠里經過不斷努力,終於製造出了這種能以罕見的精度鑽大炮炮筒的新機器。有意思的是,1808年威爾金森去世以後,他就葬在自己設計的鑄鐵棺內。
鏜床為瓦特的蒸汽機做出了重要貢獻如果說沒有蒸汽機的話,當時就不可能出現第一次工業革命的浪潮。而蒸汽機自身的發展和應用,除了必要的社會機遇之外,技術上的一些前提條件也是不可忽視的,因為製造蒸汽機的零部件,遠不像木匠削木頭那麼容易,要把金屬製成一些特殊形狀,而且加工的精度要求又高,沒有相應的技術設備是做不到的。比如說,製造蒸汽機的汽缸和活塞,活塞製造過程中所要求的外徑的精度,可以從外面邊量尺寸邊進行切削,但要滿足汽缸內徑的精度要求,採用一般加工方法就不容易做到了。
斯密頓是十八世紀最優秀的機械技師。斯密頓設計的水車、風車設備達43件之多。在製作蒸汽機時,斯密頓最感棘手的是加工汽缸。要想將一個大型的汽缸內圓加工成圓形,是相當困難的。為此,斯密頓在卡倫鐵工廠製作了一台切削汽缸內圓用的特殊機床。用水車作動力驅動的這種鏜床,在其長軸的前端安裝上刀具,這種刀具可以在汽缸內轉動,以此就可以加工其內圓。由於刀具安裝在長軸的前端,就會出現軸的撓度等問題,所以,要想加工出真正圓形的汽缸是十分困難的。為此,斯密頓不得不多次改變汽缸的位置進行加工。
對於這個難題,威爾金森於1774年發明的鏜床起了很大的作用。這種鏜床利用水輪使材料圓筒旋轉,並使其對准中心固定的刀具推進,由於刀具與材料之間有相對運動,材料就被鏜出精確度很高的圓柱形孔洞。當時、用鏜床做出直徑為72英寸的汽缸,誤差不超過六便士硬幣的厚度。用現代技術衡量,這是個很大的誤差,但在當時的條件下,能達到這個水平,已經是很不簡單了。
但是,威爾金森的這項發明沒有申請專利保護,人們紛紛仿造它,安裝它。1802年,瓦特也在書中談到了威爾金森的這項發明,並在他的索霍鐵工廠里進行仿製。以後,瓦特在製造蒸汽機的汽缸和活塞時,也應用了威爾金森這架神奇的機器。原來,對活塞來說,可以在外面一邊量著尺寸,一邊進行切削,但對汽缸就不那麼簡單了,非用鏜床不可。當時,瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉,讓中心固定的刀具向前推進,用以切削圓筒內部,結果,直徑75英寸的汽缸,誤差還不到一個硬幣的厚度,這在當對是很先進的了。
工作台升降式鏜床誕生(赫頓,1885年)。在以後的幾十年間,人們對威爾金森的鏜床作了許多改進。1885年,英國的赫頓製造了工作台升降式鏜床,這已成為了現代鏜床的雛型。 銑床系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機床。通常銑刀旋轉運動為主運動,工件(和)銑刀的移動為進給運動。它可以加工平面、溝槽,也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復雜的型面,效率較刨床高,在機械製造和修理部門得到廣泛應用。
19世紀,英國人為了蒸汽機等工業革命的需要發明了鏜床、刨床,而美國人為了生產大量的武器,則專心致志於銑床的發明。銑床是一種帶有形狀各異銑刀的機器,它可以切削出特殊形狀的工件,如螺旋槽、齒輪形等。
早在1664年,英國科學家胡克就依靠旋轉圓形刀具製造出了一種用於切削的機器,這可算是原始的銑床了,但那時社會對此沒有做出熱情的反響。在十九世紀四十年代,普拉特設計了所謂林肯銑床。當然,真正確立銑床在機器製造中地位的,要算美國人惠特尼了。
第一台普通銑床(惠特尼,1818年)。1818年,惠特尼製造了世界上第一台普通銑床,但是,銑床的專利卻是英國的博德默(帶有送刀裝置的龍門刨床的發明者)於1839年捷足先「得」的。由於銑床造價太高,所以當時問津者不多。
第一台萬能銑床(布朗,1862年)。銑床沉默一段時間後,又在美國活躍起來。相比之下,惠特尼和普拉特還只能說是為銑床的發明應用做了奠基性的工作,真正發明能適用於工廠各種操作的銑床的功績應該歸屬美國工程師約瑟夫·布朗。
1862年,美國的布朗製造出了世界上最早的萬能銑床,這種銑床在備有萬有分度盤和綜合銑刀方面是劃時代的創舉。萬能銑床的工作台能在水平方向旋轉一定的角度,並帶有立銑頭等附件。他設計的「萬能銑床」在1867年巴黎博覽會上展出時,獲得了極大的成功。同時,布朗還設計了一種經過研磨也不會變形的成形銑刀,接著還製造了磨銑刀的研磨機,使銑床達到了現在這樣的水平。 在發明過程中,許多事情往往是相輔相承、環環相扣的:為了製造蒸汽機,需要鏜床相助;蒸汽機發明發後,從工藝要求上又開始呼喚龍門刨床了。可以說,正是蒸汽機的發明,導致了「工作母機」從鏜床、車床向龍門刨床的設計發展。其實,刨床就是一種刨金屬的「刨子」。
加工大平面的龍門刨床(1839年)。由於蒸汽機閥座的平面加工需要,從19世紀初開始,很多技術人員開始了這方面的研究,其中有理查德·羅伯特、理查德·普拉特、詹姆斯·福克斯以及約瑟夫·克萊門特等。他們從1814年開始,在25年的時間內各自獨立地製造出了龍門刨床。這種龍門刨床是把加工物件固定在往返平台上,刨刀切削加工物的一面。但是,這種刨床還沒有送刀裝置,正處在從「工具」向「機械」的轉化過程之中。到了1839年,英國一個名叫博默德的人終於設計出了具有送刀裝置的龍門刨床。
加工小平面的牛頭刨床。另一位英國人內史密斯從1831年起的40年內發明製造了加工小平面的牛頭刨床,它可以把加工物體固定在床身上,而刀具作往返運動。
此後,由於工具的改進、電動機的出現,龍門刨床一方面朝高速切割、高精度方向發展,另一方面朝大型化方向發展。 磨削是人類自古以來就知道的一種古老技術,舊石器時代,磨製石器用的就是這種技術。以後,隨著金屬器具的使用,促進了研磨技術的發展。但是,設計出名副其實的磨削機械還是近代的事情,即使在19世紀初期,人們依然是通過旋轉天然磨石,讓它接觸加工物體進行磨削加工的。
第一台磨床(1864年)。1864年,美國製成了世界上第一台磨床,這是在車床的溜板刀架上裝上砂輪,並且使它具有自動傳送的一種裝置。過了12年以後,美國的布朗發明了接近現代磨床的萬能磨床。
人造磨石——砂輪的誕生(1892年)。人造磨石的需求也隨之興起。如何研製出比天然磨石更耐磨的磨石呢?1892年,美國人艾奇遜試製成功了用焦炭和砂製成的碳化硅,這是一種現稱為C磨料的人造磨石;兩年以後,以氧化鋁為主要成份的A磨料又試製成功,這樣,磨床便得到了更廣泛的應用。
以後,由於軸承、導軌部分的進一步改進,磨床的精度越來越高,並且向專業化方向發展,出現了內圓磨床、平面磨床、滾磨床、齒輪磨床、萬能磨床等等。 古代鑽床——「弓轆轤」。鑽孔技術有著久遠的歷史。考古學家現已發現,公元前 4000年,人類就發明了打孔用的裝置。古人在兩根立柱上架個橫梁,再從橫樑上向下懸掛一個能夠旋轉的錐子,然後用弓弦纏繞帶動錐子旋轉,這樣就能在木頭石塊上打孔了。不久,人們還設計出了稱為「轆轤」的打孔用具,它也是利用有彈性的弓弦,使得錐子旋轉。
第一台鑽床(惠特沃斯,1862年)。到了1850年前後,德國人馬蒂格諾尼最早製成了用於金屬打孔的麻花鑽。1862年在英國倫敦召開的國際博覽會上,英國人惠特沃斯展出了由動力驅動的鑄鐵櫃架的鑽床,這便成了近代鑽床的雛形。
以後,各種鑽床接連出現,有搖臂鑽床、備有自動進刀機構的鑽床、能一次同時打多個孔的多軸鑽床等。由於工具材料和鑽頭的改進,加上採用了電動機,大型的高性能的鑽床終於製造出來了。 是數字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,從而使機床動作並加工零件的控制單元,數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。
加工精度高,具有穩定的加工質量;
可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;
加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間;
機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍);
機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
數控機床一般由下列幾個部分組成:
主機,是數控機床的主體,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。它是用於完成各種切削加工的機械部件。
數控裝置,是數控機床的核心,包括硬體(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟體,用於輸入數字化的零件程序,並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
驅動裝置,是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。它在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置等。
編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
數控機床加工流程說明
CAD:Computer Aided Design,即計算機輔助設計。2D或3D的工件或立體圖設計
CAM:Computer Aided Making,即計算機輔助製造。使用CAM軟體生成G-Code
CNC:數控機床控制器,讀入G-Code開始加工
數控機床加工程式說明
CNC程式可分為主程序及副程序(子程序),凡是重覆加工的部份,可用副程序編寫,以簡化主程序的設計。
字元(數值資料)→字語→單節→加工程序。
只要打開Windows操作系統里的記事本就可編輯CNC碼,寫好的CNC程式則可用模擬軟體來模擬刀具路徑的正確性。
數控機床基本機能指令說明
所謂機能指令是由位址碼(英文字母)及兩個數字所組成,具有某種意義的動作或功能,可分為七大類,即G機能(准備機能),M機能(輔助機能),T機能(刀具機能),S機能(主軸轉速機能),F機能(進給率機能),N機能(單節編號機能)和H/D機能(刀具補正機能)。
數控機床參考點說明
通常在數控工具機程式編寫時,至少須選用一個參考坐標點來計算工作圖上各點之坐標值,這些參考點我們稱之為零點或原點,常用之參考點有機械原點、回歸參考點、工作原點、程式原點。
機械參考點(Machine reference point):機械參考點或稱為機械原點,它是機械上的一個固定的參考點。
回歸參考點(Reference points):在機器的各軸上都有一回歸參考點,這些回歸參考點的位置,以行程監測裝置極限開關預先精確設定,作為工作台及主軸的回歸點。
工作參考點(Work reference points):工作參考點或稱工作原點,它是工作坐標系統之原點,該點是浮動的,由程式設計者依需要而設定,一般被設定於工作台上(工作上)任一位置。
程式參考點(Program reference points):程式參考點或稱程式原點,它是工作上所有轉折點坐標值之基準點,此點必須在編寫程式時加以選定,所以程式設計者選定時須選擇一個方便的點,以利程式之寫作。
鋼制伸縮式導軌防護罩為高品質的2-3mm厚鋼板冷壓成形而成,根據要求也可以為不銹鋼的。特殊的表面磨光會使其另外升值。我們可以為所有的機床種類提供相應的導軌防護類型(水平、垂直、傾斜、橫向)。 曲軸高效專用機床也有它的加工局限性,只有合理應用合適的加工機床,才能發揮出曲軸加工機床的高效專用性,從而提高工序的加工效率。
1、當曲軸軸頸有沉割槽時,數控內銑機床不能加工;如果曲軸軸頸軸向有沉割槽時,數控高速外銑機床和數控內銑機床均不能加工,但數控車-車拉機床能很方便地加工。
2、當平衡塊側面需要加工時,數控內銑機床應當為首選機床,因為內銑刀盤外圓定位,剛性好,尤其適用於加工大型鍛鋼曲軸;此時不適合用數控車-車拉機床,因為在曲軸的平衡塊側面需要加工的情況下,採用數控車-車拉機床加工,平衡塊側面是斷續切削,且曲軸轉速又很高,在這種工況下,崩刀現象比較嚴重。
3、當曲軸的軸頸無沉割槽,且平衡塊側面不需加工時,原則上幾種機床都能加工。當加工轎車曲軸時,主軸頸採用數控車-車拉機床,連桿頸採用數控高速外銑機床則應成為最佳高效加工選擇;當加工大型鍛鋼曲軸時,則主軸頸和連桿頸均採用數控內銑機床比較合理。
曲軸可以分為體形較大的鍛鋼曲軸和輕量化的轎車曲軸,鍛鋼曲軸軸頸一般無沉割槽,且側面需要加工,餘量較大;轎車曲軸一般軸頸有沉割槽,且側面不需要加工。因此可以得出結論:加工鍛鋼曲軸採用數控內銑機床,加工轎車曲軸主軸頸採用數控車-車拉機床,連桿頸採用數控高速外銑機床是比較合理的高效加工選擇。 鍛壓機床是金屬和機械冷加工用的設備,他只改變金屬的外形狀。鍛壓機床包括卷板機,剪板機,沖床,壓力機,液壓機,油壓機,折彎機等。
機床附件的種類有很多,包括柔性風琴式防護罩(皮老虎)、刀具刀片、鋼板不銹鋼導軌護罩、伸縮式絲杠護罩、卷簾防護罩、防護裙簾、防塵折布、鋼制拖鏈、工程塑料拖鏈、機床工作燈、機床墊鐵、JR-2型矩形金屬軟管、DGT導管防護套、可調塑料冷卻管、吸塵管、通風管、防爆管、行程槽板、撞塊、排屑機、偏擺儀、平台花崗石平板鑄鐵平板及各種操作件等。

『柒』 機床主軸工藝路線中鍛造的作用

利用金屬的塑性對金屬坯料施加外力,使其產生塑性變形、改變尺寸、形狀及改善性能,用以製造機械零件、工件、1具或毛坯的成形加工方法就是鍛造。

鍛造是金屬材料在外力(靜壓力或沖擊壓力)的作用下發生永久變形的一種加工方法。鍛造可以改變毛坯的形狀和尺寸,也可以改善材料內部的組織,提高鍛件的物理性能和機械性能。鍛造生產可以為機械製造工業及其它工業提供各種機械零件的毛坯。

對於一些受力大,要求高的重要零件,如汽輪機、發電機的主軸、轉子、葉輪、葉片、軋鋼機軋輥、內燃機曲軸、連桿、齒輪、軸承、刀具、模具以及國防工業方面所需要的重要零件等,都必須採用鍛造生產。

鍛造與其它機械加工方法相比,具有顯著的特點:節約金屬材料,能改善金屬材料的內部組織、提高金屬材料的力學性能和物理性能,提高生產率,提高零件的使用壽命,鍛件生產的通用性強,既可單件、小批量生產,也可大批量生產。

鍛造是機械製造工業中基礎加工工藝,它為金屬材料的切削加工提供高質量的鍛件毛坯,對提高機械零件的加工工藝性起到了不可或缺的作用。

『捌』 機床指什麼`

(一) 機床的技術經濟指標

用來製造機器零件的設備通稱為金屬切削機床,簡稱機床。

機床本身質量的優劣,直接影響所造機器的質量。衡量一台機床的質量是多方面的,但主要是要求工藝性好,系列化、通用化、標准化程度高,結構簡單,重量輕,工作可靠,生產率高等。具體指標如下:

1. 工藝的可能性

工藝的可能性是指機床適應不同生產要求的能力。通用機床可以完成一定尺寸范圍內各種零件多工序加工,工藝的可能性較寬,因而結構相對復雜,適應於單件小批生產。專用機床只能完成一個或幾個零件的特定工序,其工藝的可能性較窄,適用於大批量生產,可以提高生產率,保證加工質量,簡化機床結構,降低機床成本。

2. 加工精度和表面粗糙度

要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。

(1)幾何精度、運動精度、傳動精度屬於靜態精度

幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機床精度的主要指標。

運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。

傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。

(2)以上三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映機床的性能,必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。

機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力,機床的剛度越大,動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。

機床上出現的振動,可分為受迫振動和自激增動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。

機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、固有頻率有關。

由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。

對於機床的動態精度,目前尚無統一標准,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。

3. 生產率

同學們一般了解即可。

4. 系列化、通用化、標准化程度

機床的系列化、通用化、標准化是密切聯系的,品種系列化是部件通用化和零件標准化的基礎,而部件的通用化和零件的標准化又促進和推動品種系列化工作。

5. 機床的壽命

機床結構的可靠性和耐磨性是衡量機床壽命的主要指標。

(二) 機床的運動與傳動

1. 機床的運動

根據在切削過程中所起的作用來區分,切削運動分為主運動和進給運動。

主運動:是形成機床切削速度或消耗主要動力的工作運動。

進給運動:是使工件的多餘材料不斷被去除的工作運動。

切削過程中主運動只有一個,進給運動可以多於一個。主運動和進給運動可由刀具或工件分別完成,也可由刀具單獨完成。機床的運動除了切削運動外,還有一些實現機床切削過程的輔助工作而必須進行的輔助運動。

2. 機床的傳動

機床的傳動機構指的是傳遞運動和動力的機構,簡稱為機床的傳動。

機床的傳動方式按傳動機構的特點分為機械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣壓傳動以及以上幾種傳動方式的聯合傳動等。按傳動速度調節變化特點將傳動分為有級傳動和無級傳動。

3. 機床的傳動系統和傳動系統圖

傳動系統也叫傳動鏈,他有首末兩個端件。首端件又叫主動件,末端件又叫從動件。每一條傳動系統從首端件到末端件都是按一定傳動規律組成,這就是傳動比,以此來保證機床的性能。一般的機床傳動系統按其所擔負運動的性質可分為主運動傳遞系統,進給運動傳遞系統和快速空行程傳動系統三種。對傳動系統圖一般了解即可。

(三) 機床的分類

同學們掌握按機床工作精度分類方法即可。

1. 普通機床:包括普通車床、鑽床、鏜床、銑床、刨插床等

2. 精密機床:包括磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床和其他各種精密機床。

3. 高精度機床:包括坐標鏜床、齒輪磨床、螺紋磨床、高精度滾齒機、高精度刻線機和其他高精度機床等。

(四) 機床的型號編制

該部分內容十分重要,是必考的內容,同學們一定要按照以下要求掌握。

JB1838-76和JB1838-85兩種命名標准要進行對比學習,不要混淆

1. JB1838-76《金屬切削機床型號編制方法》

主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床特性代號(3)機床主參數的代號(4)機床型號的順序。

對書上的例題要重點掌握。

2. JB1838-85《金屬切削機床型號編制方法》

主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床通用特性代號(3)機床的組、系代號和主參數的表示方法。
對書上的例題要重點掌握。
補充一些:
一、機床的定義
機床是對金屬或其他材料的坯料或工件進行加工,使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。
機械產品的零件通常都是用機床加工出來的。機床是製造機器的機器,也是能製造機床本身的機器,這是機床區別於其他機器的主要特點,故機床又稱為工作母機或工具機。
二、機床的分類

機床主要包括
金屬切削機床,主要用於對金屬進行切削加工;
木工機床,用於對木材進行切削加工;
特種加工機床,用物理、化學等方法對工件進行特種加工;
鍛壓機械。狹義的機床僅指使用的最廣泛、數量最多的金屬切削機床。
1、金屬切削機床可按不同的分類方法劃分為多種類型。
1.1按加工方式或加工對象可分為車床、鑽床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、花鍵加工機床、銑床、刨床、插床、拉床、特種加工機床、鋸床和刻線機等。每類中又按其結構或加工對象分為若干組,每組中又分為若干型。
1.2按工件大小和機床重量可分為儀表機床、中小型機床、大型機床、重型機床和超重型機床;
1.3按加工精度可分為普通精度機床、精密機床和高精度機床;
1. 4按自動化程度可分為手動操作機床、半自動機床和自動機床;
1. 5按機床的自動控制方式,可分為仿形機床、程序控制機床、數字控制機床、適應控制機床、加工中心和柔性製造系統;
1.6按機床的適用范圍,又可分為通用、專門化和專用機床。
1.7 專用機床中有一種以標準的通用部件為基礎,配以少量按工件特定形狀或加工工藝設計的專用部件組成的自動或半自動機床,稱為組合機床。
1.8 對一種或幾種零件的加工,按工序先後安排一系列機床,並配以自動上下料裝置和機床與機床間的工件自動傳遞裝置,這樣組成的一列機床群稱為切削加工自動生產線。
1.9柔性製造系統是由一組數字控制機床和其他自動化工藝裝備組成的,用電子計算機控制,可自動地加工有不同工序的工件,能適應多品種生產。
機床是機械工業的基本生產設備,它的品種、質量和加工效率直接影響著其他機械產品的生產技術水平和經濟效益。因此,機床工業的現代化水平和規模,以及所擁有機床的數量和質量是一個國家工業發達程度的重要標志之一。
三、機床的發展簡史
公元前二千多年出現的樹木車床是機床最早的雛形。工作時,腳踏繩索下端的套圈,利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉,手拿貝殼或石片等作為刀具,沿板條移動工具切削工件。中世紀的彈性桿棒車床運用的仍是這一原理。

『玖』 數空機床主軸徑向跳動怎麼檢測

以機床導軌為基準,把百分表(或則千分表)吸在上面,然後用百分表的頭接觸到機床主軸,調0,緩慢旋轉主軸一圈,把百分表的最大讀數-最小讀書就是主軸徑向跳動公差值

『拾』 徵集數控機床的日常保養和常見問題的維修,…

一、數控設備的維護保養知識
數控設備是一種自動化程度較高,結構較復雜的先進加工設備,是企業的重點、關鍵設備。要發揮數控設備的高效益,就必須正確的操作和精心的維護,才能保證設備的利用率。正確的操作使用能夠防止機床非正常磨損,避免突發故障;做好日常維護保養,可使設備保持良好的技術狀態,延緩劣化進程,及時發現和消滅故障隱患,從而保證安全運行。
1、數控設備使用中應注意的問題
1.1數控設備的使用環境
為提高數控設備的使用壽命,一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射,要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。腐蝕氣體易使電子元件受到腐蝕變質,造成接觸不良或元件間短路,影響設備的正常運行。精密數控設備要遠離振動大的設備,如沖床、鍛壓設備等。
1.2電源要求
為了避免電源波動幅度大(大於±10%)和可能的瞬間干擾信號等影響,數控設備一般採用專線供電(如從低壓配電室分一路單獨供數控機床使用)或增設穩壓裝置等,都可減少供電質量的影響和電氣干擾。
1.3操作規程
操作規程是保證數控機床安全運行的重要措施之一,操作者一定要按操作規程操作。機床發生故障時,操作者要注意保留現場,並向維修人員如實說明出現故障前後的情況,以利於分析、診斷出故障的原因,及時排除。
另外,數控機床不宜長期封存不用,購買數控機床以後要充分利用,尤其是投入使用的第一年,使其容易出故障的薄弱環節盡早暴露,得以在保修期內得以排除。在沒有加工任務時,數控機床也要定期通電,最好是每周通電1-2次,每次空運行1小時左右,以利用機床本身的發熱量來降低機內的濕度,使電子元件不致受潮,同時也能及時發現有無電池報警發生,以防止系統軟體、參數的丟失。
2、數控機床的維護保養
數控機床種類多,各類數控機床因其功能,結構及系統的不同,各具不同的特性。其維護保養的內容和規則也各有其特色,具體應根據其機床種類、型號及實際使用情況,並參照機床使用說明書要求,制訂和建立必要的定期、定級保養制度。下面是一些常見、通用的日常維護保養要點。
2.1數控系統的維護
1)嚴格遵守操作規程和日常維護制度
2)應盡量少開數控櫃和強電櫃的門
在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末,一旦它們落在數控系統內的電路板或電子器件上,容易引起元器件間絕緣電阻下降,甚至導致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統能超負荷長期工作,採取打開數控櫃的門來散熱,這是一種極不可取的方法,其最終將導致數控系統的加速損壞。
3)定時清掃數控櫃的散熱通風系統
應該檢查數控櫃上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象,若過濾網上灰塵積聚過多,不及時清理,會引起數控櫃內溫度過高。
4)數控系統的輸入/輸出裝置的定期維護
80年代以前生產的數控機床,大多帶有光電式紙帶閱讀機,如果讀帶部分被污染,將導致讀入信息出錯。為此,必須按規定對光電閱讀機進行維護。
5)直流電動機電刷的定期檢查和更換
直流電動機電刷的過渡磨損,會影響電動機的性能,甚至造成電動機損壞。為此,應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數控車床、數控銑床、加工中心等,應每年檢查一次。
6)定期更換存儲用電池
一般數控系統內對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路,以保證系統不通電期間能保持其存儲器的內容。在一般情況下,即使尚未失效,也應每年更換一次,以確保系統正常工作。電池的更換應在數控系統供電狀態下進行,以防更換時RAM內信息丟失。
7)備用電路板的維護
備用的印製電路板長期不用時,應定期裝到數控系統中通電運行一段時間,以防損壞。
2.2機械部件的維護
1)主傳動鏈的維護
定期調整主軸驅動帶的松緊程度,防止因帶打滑造成的丟轉現象;檢查主軸潤滑的恆溫油箱、調節溫度范圍,及時補充油量,並清洗過濾器;主軸中刀具夾緊裝置長時間使用後,會產生間隙,影響刀具的夾緊,需及時調整液壓缸活塞的位移量。
2)滾珠絲杠螺紋副的維護
定期檢查、調整絲杠螺紋副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動;絲杠防護裝置有損壞要及時更換,以防灰塵或切屑進入。
3)刀庫及換刀機械手的維護
嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發生碰撞;經常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回換刀點位置是否到位,並及時調整;開機時,應使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作;檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠,發現不正常應及時處理。
2.3液壓、氣壓系統維護
定期對各潤滑、液壓、氣壓系統的過濾器或分濾網進行清洗或更換;定期對液壓系統進行油質化驗檢查和更換液壓油;定期對氣壓系統分*濾氣器放水;
2.4機床精度的維護
定期進行機床水平和機械精度檢查並校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統參數補償,如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等;硬方法一般要在機床大修時進行,如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調整反向間隙等。
二、維修工作的基本條件
數控機床的身價從幾十萬元到上千萬元,一般都是企業中關鍵產品關鍵工序的關鍵設備,一旦故障停機,其影響和損失往往很大。但是,人們對這樣的設備往往更多地是看重其效能,而不僅對合理地使用不夠重視,更對其保養及維修工作關注太少,日常不注意對保養與維修工作條件的創造和投入,故障出現臨時抱佛腳的現象很是普遍。因此,為了充分發揮數控機床的效益,我們一定要重視維修工作,創造出良好的維修條件。由於數控機床日常出現的多為電氣故障,所以電氣維修更為重要。
1.人員條件
數控機床電氣維修工作的快速性、優質性關鍵取決於電氣維修人員的素質條件。
(1)首先是有高度的責任心和良好的職業道德。
(2)知識面要廣。要學習並基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識,如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術,當然還包括上節所講的基本數控知識。
(3)應經過良好的技術培訓。數控技術基礎理論的學習,尤其是針對具體數控機床的技術培訓,首先是參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓,然後向有經驗的維修人員學習,而更重要且更長時間的是自學。
(4)勇於實踐。要積極投入數控機床的維修與操作的工作中去,在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力。
(5)掌握科學的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的,還必須在長期的學習和實踐中總結提高,從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法。
(6)學習並掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。
(7)掌握一門外語,特別是英語。起碼應做到能看懂技術資料。
2.物質條件
(1)准備好通用的和某台數控機床專用的電氣備件。
(2)非必要的常備電器元件應做到采購渠道快速暢通。
(3)必要的維修工具、儀器儀表等,最好配有筆記本電腦並裝有必要的維修軟體。
(4)每台數控機床所配有的完整的技術圖樣和資料。
(5)數控機床使用、維修技術檔案材料。
3.關於預防性維護
預防性維護的目的是為了降低故障率,其工作內容主要包括下列幾方面的工作。
(1)人員安排為每台數控機床分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員,所有人員都要不斷地努力提高自己的業務技術水平。
(2)建規建檔針對每台機床的具體性能和加工對象制定操作規章,建立工作與維修檔案,管理者要經常檢查、總結、改進。
(3)日常保養對每台數控機床都應建立日常維護保養計劃,包括保養內容(如坐標軸傳動系統的潤滑、磨損情況,主軸潤滑等,油、水氣路,各項溫度控制,平衡系統,冷卻系統,傳動帶的松緊,繼電器、接觸器觸頭清潔,各插頭、接線端是否松動,電氣櫃通風狀況等等)及各功能部件和元氣件的保養周期(每日、每月、半年或不定期)。
(4)提高利用率數控機床如果較長時間閑置不用,當需要使用時,首先機床的各運動環節會由於油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態傳動性能,降低機床精度,油路系統的堵塞更是一大煩事;從電氣方面來看,由於一台數控機床的整個電氣控制系統硬體是由數以萬計的電子元器件組成的,他們的性能和壽命具有很大離散性,從宏觀來看分三個階段:在一年之內基本上處於所謂「磨合」階段。在該階段故障率呈下降趨勢,如果在這期間不斷開動機床則會較快完成「磨合」任務,而且也可充分利用一年的維修期;第二階段為有效壽命階段,也就是充分發揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護保養的條件下,機床正常運轉至少可在五年以上;第三階段為系統壽命衰老階段,電器硬體故障會逐漸增多,數控系統的使用壽命平均在8~10年左右。
因此,在沒有加工任務的一段時間內,最好較低速度下空運行機床,至少也要經常給數控系統通電,甚至每天都應通電。
三、維修與排故技術
1.常見電氣故障分類
數控機床的電氣故障可按故障的性質、表象、原因或後果等分類。
(1)以故障發生的部位,分為硬體故障和軟體故障。硬體故障是指電子、電器件、印製電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態甚至損壞,這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟體故障一般是指PLC邏輯控製程序中產生的故障,需要輸入或修改某些數據甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬於軟體故障。最嚴重的軟體故障則是數控系統軟體的缺損甚至丟失,這就只有與生產廠商或其服務機構聯系解決了。
(2)以故障出現時有無指示,分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當今的數控系統都設計有完美的自診斷程序,時實監控整個系統的軟、硬體性能,一旦發現故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來,結合系統配備的診斷手冊不僅可以找到故障發生的原因、部位,而且還有排除的方法提示。機床製造者也會針對具體機床設計有相關的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致(如開關不閉合、接插松動等)。這類故障則要依靠對產生故障前的工作過程和故障現象及後果,並依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術水平加以分析、排除。
(3)以故障出現時有無破壞性,分為破壞性故障和非破壞性故障。對於破壞性故障,損壞工件甚至機床的故障,維修時不允許重演,這時只能根據產生故障時的現象進行相應的檢查、分析來排除之,技術難度較高且有一定風險。如果可能會損壞工件,則可卸下工件,試著重現故障過程,但應十分小心。
(4)以故障出現的或然性,分為系統性故障和隨機性故障。系統性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產生的確定的故障;而隨機性故障是指在相同的條件下偶爾發生的故障,這類故障的分析較為困難,通常多與機床機械結構的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內部溫度過高有關。此類故障的分析需經反復試驗、綜合判斷才可能排除。
(5)以機床的運動品質特性來衡量,則是機床運動特性下降的故障。在這種情況下,機床雖能正常運轉卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超差、反向死區過大、坐標運行不平穩等。這類故障必須使用檢測儀器確診產生誤差的機、電環節,然後通過對機械傳動系統、數控系統和伺服系統的最佳化調整來排除。
2.故障的調查與分析
這是排故的第一階段,是非常關鍵的階段,主要應作好下列工作:
①詢問調查 在接到機床現場出現故障要求排除的信息時,首先應要求操作者盡量保持現場故障狀態,不做任何處理,這樣有利於迅速精確地分析故障原因。同時仔細詢問故障指示情況、故障表象及故障產生的背景情況,依此做出初步判斷,以便確定現場排故所應攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等,減少往返時間。
②現場檢查 到達現場後,首先要驗證操作者提供的各種情況的准確性、完整性,從而核實初步判斷的准確度。由於操作者的水平,對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其例,因此到現場後仍然不要急於動手處理,重新仔細調查各種情況,以免破壞了現場,使排故增加難度。
③故障分析 根據已知的故障狀況按上節所述故障分類辦法分析故障類型,從而確定排故原則。由於大多數故障是有指示的,所以一般情況下,對照機床配套的數控系統診斷手冊和使用說明書,可以列出產生該故障的多種可能的原因。
④確定原因 對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因,這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷能力的綜合考驗。 ⑤排故准備 有的故障的排除方法可能很簡單,有些故障則往往較復雜,需要做一系列的准備工作,例如工具儀表的准備、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。
數控機床電氣系統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等於排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。下面把電氣故障的常用診斷方法綜列於下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。
①詢問向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障後果,並且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
②目視 總體查看機床各部分工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等),各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示,局部查看有無保險燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等。
③觸摸 在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
④通電 這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電,一旦發現立即斷電分析。
(2)儀器檢查法使用常規電工儀表,對各組交、直流電源電壓,對相關直流及脈沖信號等進行測量,從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況,及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量,用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號與報警指示分析法
①硬體報警指示 這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈,結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
②軟體報警指示 如前所述的系統軟體、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)介面狀態檢查法 現代數控系統多將PLC集成於其中,而CNC與PLC之間則以一系列介面信號形式相互通訊聯接。有些故障是與介面信號錯誤或丟失相關的,這些介面信號有的可以在相應的介面板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的介面信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的介面信號,又要熟悉PLC編程器的應用。
(5)參數調整法 數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配,而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此,任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中後一類故障,需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的,不僅要對具體系統主要參數十分了解,既知曉其地址熟悉其作用,而且要有較豐富的電氣調試經驗。
(6)備件置換法 當故障分析結果集中於某一印製電路板上時,由於電路集成度的不斷擴大而要把故障落實於其上某一區域乃至某一元件是十分困難的,為了縮短停機時間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然後再去檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題。
①更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
②許多印製電路板上都有一些開關或短路棒的設定以匹配實際需要,因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態,並將新板作好同樣的設定,否則會產生報警而不能工作。
③某些印製電路板的更換還需在更換後進行某些特定操作以完成其中軟體與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
④有些印製電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲器的板,或者備用電池板,它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒於以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料,弄懂要求和操作步驟之後再動手,以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法 當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查,例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意,不僅硬體接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,否則不僅達不到目的,反而會產生新的故障造成思維的混亂,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬體交換方案,准確無誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法 當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段,其中軟體含量越來越豐富,有系統軟體、機床製造者軟體、甚至還有使用者自己的軟體,由於軟體邏輯的設計中不可避免的一些問題,會使得有些故障狀態無從分析,例如死機現象。對於這種故障現象則可以採取特殊手段來處理,比如整機斷電,稍作停頓後再開機,有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
3.電氣維修與故障的排除
這是排故的第二階段,是實施階段。
如前所述,電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程,因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節的分析方法中已綜合介紹過了,本節則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹,供維修者參考。
(1)電源 電源是維修系統乃至整個機床正常工作的能量來源,它的失效或者故障輕者會丟失數據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由於電力充足,電網質量高,因此其電氣系統的電源設計考慮較少,這對於我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就略顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現由電源而引起的故障。我們在設計數控機床的供電系統時應盡量做到:
①提供獨立的配電箱而不與其他設備串用。
②電網供電質量較差的地區應配備三相交流穩壓裝置。
③電源始端有良好的接地。
④進入數控機床的三相電源應採用三相五線制,中線(N)與接地(PE)嚴格分開。
⑤電櫃內電器件的布局和交、直流電線的敷設要相互隔離。
(2)數控系統位置環故障
①位置環報警。可能是位置測量迴路開路;測量元件損壞;位置控制建立的介面信號不存在等。
②坐標軸在沒有指令的情況下產生運動。可能是漂移過大;位置環或速度環接成正反饋;反饋接線開路;測量元件損壞。
(3)機床坐標找不到零點。可能是零方向在遠離零點;編碼器損壞或接線開路;光柵零點標記移位;回零減速開關失靈。
(4)機床動態特性變差,工件加工質量下降,甚至在一定速度下機床發生振動。這其中有很大一種可能是機械傳動系統間隙過大甚至磨損嚴重或者導軌潤滑不充分甚至磨損造成的;對於電氣控制系統來說則可能是速度環、位置環和相關參數已不在最佳匹配狀態,應在機械故障基本排除後重新進行最佳化調整。
(5)偶發性停機故障。這里有兩種可能的情況:一種情況是如前所述的相關軟體設計中的問題造成在某些特定的操作與功能運行組合下的停機故障,一般情況下機床斷電後重新通電便會消失;另一種情況是由環境條件引起的,如強力干擾(電網或周邊設備)、溫度過高、濕度過大等。這種環境因素往往被人們所忽視,例如南方地區將機床置於普通廠房甚至靠近敞開的大門附近,電櫃長時間開門運行,附近有大量產生粉塵、金屬屑或水霧的設備等等。這些因素不僅會造成故障,嚴重的還會損壞系統與機床,務必注意改善。
本文由於篇幅所限不做更多的介紹,讀者可參閱數控機床的隨機資料及其他專門介紹各種故障的文章。
4.維修排故後的總結提高工作
對數控機床電氣故障進行維修和分析排除後的總結與提高工作是排故的第三階段,也是十分重要的階段,應引起足夠重視。
總結提高工作的主要內容包括:
①詳細記錄從故障的發生、分析判斷到排除全過程中出現的各種問題,採取的各種措施,涉及到的相關電路圖、相關參數和相關軟體,其間錯誤分析和排故方法也應記錄並記錄其無效的原因。除填入維修檔案外,內容較多者還要另文詳細書寫。
②有條件的維修人員應該從較典型的故障排除實踐中找出常有普遍意義的內容作為研究課題進行理論性探討,寫出論文,從而達到提高的目的。特別是在有些故障的排除中並未經由認真系統地分析判斷而是帶有一定地偶然性排除了故障,這種情況下的事後總結研究就更加必要。
③總結故障排除過程中所需要的各類圖樣、文字資料,若有不足應事後想辦法補濟,而且在隨後的日子裡研讀,以備將來之需。
④從排故過程中發現自己欠缺的知識,制定學習計劃,力爭盡快補課。
⑤找出工具、儀表、備件之不足,條件允許時補齊。
總結提高工作的好處是:
①迅速提高維修者的理論水平和維修能力。
②提高重復性故障的維修速度。
③利於分析設備的故障率及可維修性,改進操作規程,提高機床壽命和利用率。
④可改進機床電氣原設計之不足。
⑤資源共享。總結資料可作為其他維修人員的參數資料、學習培訓教材。

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