数控机床使用及维修

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,模块1,数,数控机床维,修,修概论,模块1.1,认,认识和,使,使用数控机,床,床,模块1.2,数,数控机,床,床维修维护,基,基础,模块1.1,认,认识和使,用,用数控机床,一、产生与,发,发展,二、数控机,床,床的特点,三、数控机,床,床的分类,四、数控机,床,床的工作原,理,理,五、,数,数控,机,机床,的,的组,成,成,六、,数,数控,机,机床,的,的使,用,用,七、,认,认识,和,和使,用,用数,控,控机,床,床实,验,验,一、,产,产生,与,与发,展,展,1.,产,产生,目标,：,：,高效,、,、优,质,质,普通,机,机床,专,用,用机,床,床,生,生产,线,线,数,数控,机,机床,1),大,大批,大,大量,的,的产,品,品（,如,如汽,车,车、,家,家用,电,电器,的,的零,件,件等,）,），,多,多采,用,用专,用,用的,工,工艺,装,装备,、,、专,用,用自,动,动化,机,机床,或,或专,用,用的,自,自动,生,生产,线,线和,自,自动,化,化车,间,间进,行,行生,产,产。,缺,缺点,：,：生,产,产准,备,备周,期,期长,，,，产,品,品改,型,型不,易,易，,因,因而,使,使新,产,产品,的,的开,发,发周,期,期增,长,长。,一、产生,与,与发展,2)机械,产,产品中，,单,单件与小,批,批量产品,占,占到70,80%,，,，这类产,品,品一般都,采,采用通用,机,机床加工,。,。,缺点：,当,当产品改,变,变时，机,床,床与工艺,装,装备均需,作,作相应的,变,变换和调,整,整；自,动,动化程度,不,不高，基,本,本上由人,工,工操作；,一些由,曲,曲线、曲,面,面轮廓组,成,成的复杂,零,零件，只,能,能借助靠,模,模和仿形,机,机床，或,者,者借助划,线,线和样板,用,用手工操,作,作的方法,来,来加工。,3)数字,控,控制机床,，,，就是为,了,了,解决单件,、,、小批量,、,、特别是,复,复杂型面,零,零件,加工的,自动化,并保证,质量,要求而产,生,生的。,一、产生,与,与发展,2.发展,1)1952年，,美,美国麻省,理,理工学院,成,成功地研,制,制出第一,台,台,数控铣床,（,（NCMillingMachine）,，这是公,认,认的世界,上,上第一台,数,数控机床,，,，当时用,的,的电子元,件,件是,电子管(ElectronTube)。,电子管,一、产生,与,与发展,2)1958年，,开,开始采用,晶体管(Transistor),元件和印,刷,刷线路板,。,。美国出,现,现带,自动换刀,装,装置（ATC AutomaticTool Changer）,的数控机,床,床，称为,加工中心(MCMachining Center),。从1960年开,始,始，其它,一,一些工业,国,国家，如,原,原联邦德,国,国、日本,也,也陆续开,发,发生产出,了,了数控机,床,床。,晶体管SOT26,晶体管TD5,一、产生,与,与发展,3)1965年，数控,装,装置开始采,用,用,小规模集成,电,电路(Small ScaleIntegratedCircuit),，使数控装,置,置的体积减,小,小、功耗降,低,低及可靠性,提,提高。但仍,然,然是硬件逻,辑,辑数控系统,。,。,集成电路,一、产生与,发,发展,4)20世,纪,纪60年代,末,末，出现计,算,算机群控系,统,统，即,直接数控（DNC DirectNC）,系统。DNC系统使用,一,一台较大型,的,的计算机，,控,控制与管理,多,多台数控机,床,床和数控加,工,工中心，能,进,进行多品种,、,、多工序的,自,自动加工。,5)1970年，美国,芝,芝加哥国际,机,机床展览会,首,首次展出用,小型计算机,（,（Minicom）,控制的数控,机,机床，这是,世,世界上第一,台,台,计算机数字,控,控制(CNC ComputerNumericalControl),的数控机床,，,，数控系统,从,从此进入CNC时代。,一、,产,产生,与,与发,展,展,6)1974,年,年，,微处,理,理器(Microprocessor),用于,数,数控,装,装置,，,，促,进,进了,数,数控,机,机床,的,的普,及,及应,用,用和,数,数控,技,技术,的,的发,展,展。,将,将计,算,算机,的,的两,个,个最,核,核心,的,的部,件,件,运,算,算器,和,和控,制,制器,，,，采,用,用大,规,规模,集,集成,电,电路,技,技术,集,集成,在,在一,块,块芯,片,片上,，,，称,之,之为,微,微处,理,理器,，又,称,称中,央,央处,理,理器,（,（CPUCentralProcessingUnit,）,）,。,7)20,世,世,纪,纪80,年,年,代,代,后,后,期,期,，,，,出,出,现,现,了,了,以,以,加,加,工,工,中,中,心,心,为,为,主,主,体,体,，,，,再,再,配,配,上,上,工,件,件,自,自,动,动,更,更,换,换,（,（AWCAutomatedWorkpieceChanger,）,）,与,检,检,测,测,装,装,置,置,的,的,柔,性,性,制,制,造,造,单,单,元,元(FMCFlexibleManufacturingCell),。,一,、,、,产,产,生,生,与,与,发,发,展,展,8)1990,年,年,，,，,个,人,人,计,计,算,算,机,机,（,（PersonalComputer,）,）,的,性,性,能,能,已,已,发,发,展,展,到,到,很,很,高,高,的,的,阶,阶,段,段,，,，,数,数,控,控,系,系,统,统,从,从,此,此,进,进,入,入,了,了,基,基,于,于PC,的,的,阶,阶,段,段,。,。,最,最,常,常,用,用,的,的,形,形,式,式,是,是,在,在PC,内,内,部,部,插,插,入,入,专,专,用,用,的,的CNC,控,控,制,制,卡,卡,。,。,基,于,于PC,的,的,运,运,动,动,控,控,制,制,器,器,，,，,目,目,前,前,流,流,行,行,的,的,有,有PMAC,（,（ProgramMultipleAxisesController,）,）,，,，,是,是,美,美,国,国DeltaTau,公,公,司,司,生,生,产,产,制,制,造,造,的,的,多,多,轴,轴,运,运,动,动,控,控,制,制,卡,卡,。,。,DeltaTauPMACI型多轴运,动,动控制卡,PMAC运,动,动控制卡(PC104),一、产生与,发,发展,9)在多台,加,加工中心机,床,床或柔性制,造,造单元的基,础,础上，增加,物,物流存储和,必,必要的工件,清,清洗及尺寸,检,检查设备，,并,并由高一级,的,的计算机对,整,整个系统进,行,行控制和管,理,理，就构成,了,了,柔性制造系,统,统(FMSFlexibleManufacturing System),。,10)FMC和FMS,技,技术是实现,计算机集成,制,制造系统(CIMSComputer IntegratedManufacturing System),的重要基础,。,。CIMS,不,不仅实现了,车,车间制造过,程,程的自动化,，,，而且实现,了,了从生产决,策,策、产品设,计,计、市场预,测,测直到销售,的,的整个生产,活,活动的自动,化,化，特别是,技,技术和管理,工,工作的自动,化,化，这是当,今,今自动化制,造,造技术发展,的,的最高阶段,。,。,一,、,、,产,产,生,生,与,与,发,发,展,展,在,机,机,床,床,发,发,展,展,战,战,略,略,上,上,，,，,温,温,家,家,宝,宝,在,在2004,年,年,指,指,出,出,：,：,“,“,振,振,兴,兴,装,装,备,备,制,制,造,造,业,业,，,，,首,首,先,先,要,要,振,振,兴,兴,机,机,床,床,工,工,业,业,，,，,我,我,们,们,要,要,大,大,力,力,发,发,展,展,国,国,产,产,数,数,控,控,机,机,床,床,。,。,”,”2005,年,年9,月,月,出,出,台,台,了,了,国,国,务,务,院,院,关,关,于,于,加,加,快,快,振,振,兴,兴,装,装,备,备,制,制,造,造,业,业,的,的,若,若,干,干,意,意,见,见,（,（,国,国,务,务,院,院8,号,号,文,文,件,件,）,）,，,，,明,明,确,确,提,提,出,出,要,要,在,在,机,机,床,床,领,领,域,域,实,实,现,现,重,重,点,点,突,突,破,破,：,：,发,发,展,展,大,大,型,型,、,、,精,精,密,密,、,、,高,高,速,速,数,数,控,控,装,装,备,备,和,和,数,数,控,控,系,系,统,统,及,及,功,功,能,能,部,部,件,件,，,，,改,改,变,变,大,大,型,型,、,、,高,高,精,精,度,度,数,数,控,控,机,机,床,床,大,大,部,部,分,分,依,依,赖,赖,进,进,口,口,的,的,现,现,状,状,，,，,满,满,足,足,机,机,械,械,、,、,航,航,空,空,航,航,天,天,等,等,工,工,业,业,发,发,展,展,的,的,需,需,要,要,。,。,国,国,家,家,十,十,一,一,五,五,发,发,展,展,规,规,划,划,明,明,确,确,指,指,出,出,到,到2010,年,年,将,将,达,达,到,到,以,以,下,下,目,目,标,标,：,：1,）,）,国,国,产,产,数,数,控,控,机,机,床,床,的,的,市,市,场,场,占,占,有,有,率,率,达,达,到,到50%,；,；2,）,）,国,国,产,产,数,数,控,控,机,机,床,床,配,配,国,国,产,产,数,数,控,控,系,系,统,统,要,要,达,达,到,到75%,。,。,一、产生,与,与发展,3.发展,前,前景,1)高速,、,、高精密,化,化,2)高可,靠,靠性,3)数控,机,机床设计CAD化,、,、结构设,计,计模块化,4)功能,复,复合化,5)智能,化,化、网络,化,化、柔性,化,化和集成,化,化,二、数,控,控机床,的,的特点,1.优,点,点：,高,高精度,（,（检测,、,、反馈0.1um）,；,；,高效,率,率（进,给,给速度120m/min、,主,主轴转,速,速10000r/min等,大,大大增,加,加）；,高柔,性,性（复,杂,杂型面,零,零件加,工,工，多,品,品种、,易,易改型,改,变,变程序,语,语句、,无,无需二,次,次投入,）,）；,高自,动,动化（,自,自动生,成,成工艺,参,参数，,自,自动编,程,程，人,性,性化操,作,作界面,，,，故障,诊,诊断功,能,能等。,可,可以减,轻,轻工人,劳,劳动强,度,度、实,现,现一人,多,多机操,作,作，有,利,利于实,现,现现代,化,化管理,）,）。,2.缺,点,点：投,入,入大、,维,维护费,用,用高、,操,操作人,员,员水平,高,高。,二、数,控,控机床,的,的特点,数控加,工,工与传,统,统加工,的,的比较,图,图,二、数,控,控机床,的,的特点,3.适,合,合加工,对,对象,并不是,所,所有的,零,零件都,适,适用于,数,数控加,工,工。对,于,于生产,批,批量大,的,的简单,零,零件，,或,或加工,余,余量不,稳,稳定、,装,装夹困,难,难的零,件,件等，,一,一般不,太,太适合,于,于数控,机,机床加,工,工。简,单,单零件,的,的批量,加,加工使,用,用普通,机,机床即,可,可。当,零,零件复,杂,杂程度,相,相当，,生,生产批,量,量很大,时,时应采,用,用专用,机,机床加,工,工。,数控机,床,床适用,于,于加工,比,比较复,杂,杂而生,产,产批量,不,不大的,零,零件。,三、数,控,控机床,的,的分类,（一）,按,按加工,方,方式和,工,工艺用,途,途分类,1.数,控,控车床,半封闭,普,普通数,控,控车床,全封闭,普,普通数,控,控车床,三、数,控,控机床