数控机床机械装调与维修教学课件02 教案 项目1 数控机床装调与维修基础.docx

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1、项目一数控机床装调与维修基础一.教学目标1．理解数控机床的工作过程。2．熟悉数控机床的组成及各部分的作用。3．熟悉数控机床型号，读懂其含义。4．熟悉数控车床、数控铣床、加工中心常见的布局形式及影响因素。5．了解装配、维修工作内容。6．了解装调维修工具的使用。二.课时分配本项目共两个任务，共安排8个课时三.教学重点通过本项目的学习，让学生了解数控机床的工作过程，了解数控机床的分类，了解数控机床的布局，了解机床的刚度结构。了解数控机床装调高级维修工国家职业标准，了解本职业不同岗位工作过程及内容。数控机床机械装调、维修是一项综合性工作，拆卸、装配工具的使用是基础，精度

2、检测与调整贯穿始终，是机床性能能否保证的关键；调试和维修是难点，维修中涵盖了拆卸、装配、安装工作。了解常用装调与维修的工具，选用合适的装配工具和设备是本职业工作的基础，对通用工具的选用，一般要求工具的类型和规格要符合被装配机件的要求，不得错用和乱用。四.教学难点掌握数控机床机械的主要特点及要求，掌握数控机床维修与故障诊断，数控机床维修的关键是故障的诊断，即故障源的查找和故障定位。一般来说，随着故障类型的不同，采用的故障诊断的方法也就不同。五.教学内容任务一数控机床的工作过程与机床结构描述一.数控机床的工作过程图1-1数控机床的工作过程（1）数控系统通过输入/输出

3、装置来预读取数控程序，并将数控程序中的指令代码进行二进制代码转换，并存入数控装置。（2）数控机床中除有轨迹及定位控制功能外，还要有机床的逻辑动作控制功能，NC控制进给运动和主轴转动，PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，二者之间通过不同的数据区进行信号和数据的交换。（3）对应数控机床主轴电机的控制装置称为主轴驱动单元，其接收来自数控装置发出的速度指令来控制主轴电机的转速、启停和转向。（4）进给伺服单元就是指进给伺服驱动器，其接受数控装置的速度或位置指令，控制流过进给伺服电机绕组电流的频率和大小，使伺服电机转子的转速或转角接近速度或位置指令值，并通过检测伺服电机

4、的编码器获得伺服电机转子或转角实际值与指令值的偏差，进给驱动单元不断调整流过伺服电机绕组电流的频率和大小，使得伺服电机转子转速或转角实际值与指令值的偏差控制在要求的范围内。（5）PLC的控制信号通过电气电路驱动辅助装置的执行元件工作。电气电路包括强电电路和弱电电路，PLC的控制信号经过由弱电电路中的继电器或转换电路变成能连接到强电电路的信号，再由强电回路驱动辅助装置执行元件工作，从而控制刀库、换刀机构、冷却液等运行。（6）闭环系统有速度环闭环和位置环闭环两种形式。速度环闭环由测速发电机和速度控制单元等组成。位置环闭环由速度控制单元、测量反馈装置和CNC装置中的位

5、置控制模块等组成二、数控机床的分类数控机床种类繁多，根据其进给伺服系统有无反馈及反馈的位置不同可分为开环伺服、闭环伺服、半闭环伺服三种。系统无反馈则把数控机床称为开环数控机床，如图1-2所示；若有反馈，而且反馈环提供的信号来自机床的最后一个移动部件则系统为闭环数控机床，如图1-3（a）所示；数控机床有反馈，但信号来自中间环节则为半闭环数控机床，如图1-3（b）所示。图1-2开环控制系统框图图1-3三、数控机床机械结构的主要特点及要求1．数控机床机械结构的主要特点（1）结构简单、操作方便、自动化程度高。（2）广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品。（3）具有

6、适应无人化、柔性化加工的特殊部件。（4）对机械结构、零部件的要求高。2．数控机床对机械结构的基本要求（1）具有较高的静、动刚度和良好的抗振性。（2）具有良好的热稳定性。（3）具有较高的运动精度与良好的低速稳定性。（4）具有良好的操作、安全防护性能。3．为了提高数控机床性能，可采取的措施（1）合理选择数控机床的总体布局。（2）提高结构件的刚度。（3）提高机床抗振性。（4）改善机床的热变形。（5）保证运动的精度和稳定性。四、数控机床的布局从数控机床的各部件的相对运动关系，结合考虑工件的形状、尺寸和重量等因素，来确定各主要部件之间的相对位置关系和配置，其中运动的分配与

7、部件的布局是数控机床总布局的中心问题，数控机床的运动数目，尤其是进给运动数目的多少，直接与表面成形运动和机床的加工功能有关。全面考虑外观形状、操作维修、生产管理和人机关系等使用要求对数控机床总体布局的要求。（一）数控车床的布局形式1．数控车床的布局形式主要受工件尺寸的影响2．床身、导轨的布局3．刀架的布局（二）数控铣床的布局形式1．数控铣床的部件2．总布局与铣床的结构性能3．铣床的使用要求与总布局4．总布局与工件形状、尺寸和重量的关系5．数控机床运动分配与部件的布局的关系五、机床的结构刚度机床的结构刚度是指机床在切削力和其他力的作用下抵抗变形的能力。数控机床比普

8、通机床要求具有更高的静刚