《21世纪高职高专规划教材·数控技术系列:数控机床实用教程》是以培养应用型、技能型人才为目的,根据目前企业单位数控机床操作、维护和维修岗位能力要求编写的。《21世纪高职高专规划教材·数控技术系列:数控机床实用教程》共分10章,重点介绍数控机床概述、机床数控系统、数控机床的主体结构、数控机床的传动系统、数控机床的辅助装置、数控机床液压与气压系统、典型的数控机床、数控机床的应用、普通机床数控化改造及实训项目。
《21世纪高职高专规划教材·数控技术系列:数控机床实用教程》适用于高等院校数控技术、机电一体化、模具设计与制造、机械制造及自动化等专业教学和技能考核培训用书,也可作为各院校教学参考用书以及工厂数控机床操作、维护与维修等技术工人职业技能的培训参考教程和自学参考书。
数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术,已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。而采用数控技术的典型产品——数控机床是集机、电、液、微机和自动控制及测试技术于一身的现代机电一体化的典型设备,是机电工业的重要基础装备,是汽车、石油、电子等支柱产业及重矿产业生产现代化的最主要手段。目前,随着国内数控机床用量的剧增,急需培养一大批数控机床应用型高级技术人才。为了更好地适应我国高等职业技术教育发展及数控技术应用型、操作技能型人才培养的需要,根据目前数控技术教学的特点及编者多年来数控机床研发、制造和教学的经验,吸取数控机床岗位从事操作人员的经验,编写了本教材。
本教材在编写过程中力求做到“理论先进,内容实用、可操作,理论与实践紧密结合”,把教学改革实践的最新成果在教材中体现出来。本教材的主要特色有:
(1) 以应用为目标,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为重点,注重培养学生岗位应用能力,使本教材具有较强的针对性和实用性。
(2) 每章开头介绍应用实例,由浅入深、循序渐进、图文并茂、形象生动,理论联系实际,特别着重于应用,理论部分突出简明性、系统性、实用性和先进性。每一部分都列举大量实用、可操作实例,突出解决实际问题的具体方法,强调学以致用。
(3) 始终保持理论与实践结合紧密的特点,每章都安排大量技能训练习题,并开发出实训项目,通过理论讲解—实例分析—实训的过程,以锻炼学生实际动手能力及学习解决实际问题的能力。
本教材定位明确、简明扼要、图文并茂、内容丰富、层次清楚、重点突出。从应用实例导入,深入浅出,紧密联系目前数控机床应用的实际情况,紧扣数控机床的岗位(群)需求,将技能证书考核内容融入课程体系中,通过每章大量典型数控机床结构、维修实例的介绍,以培养学生的职业应用技能。章内附有思考与练习题、实训项目,作为学生期末考试和技能证书考核的参考,又供教学参考。
本书由无锡科技职业学院张平亮任主编,无锡科技职业学院何永华、无锡职业技术学院邹晔、无锡阳恒化工有限公司谢祖君任副主编,无锡机械工业学校陈立可、无锡科技职业学院唐霞、杨进民和颜科红参加了编写。其中,第1、3、5、9章由张平亮编写;第2章由谢祖君、唐霞、杨进民编写;第4章由颜科红、何永华编写;第6、7章由何永华编写;第8、10章由邹晔、陈立可、谢祖君编写,最后由张平亮统稿。限于编者的水平和经验,书中欠妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
第1章 数控机床概述
【学习实例导入】五轴加工中心
1.1 概述
1.1.1 数控机床的产生
1.1.2 数控机床的定义
1.1.3 数控机床的特点及应用范围
1.2 数控机床的组成、分类和主要技术指标
1.2.1 数控机床的组成
1.2.2 数控机床的分类
1.2.3 数控机床的主要技术指标
1.3 数控机床的功能和先进的自动化生产系统
1.3.1 数控机床的主要功能
1.3.2 直接数字控制系统
1.3.3 柔性制造系统及计算机集成制造系统
1.4 数控技术的国内外现状和发展趋势
学习小结
思考与练习题
第2章 机床数控系统
【学习实例导人】TND360数控车床主要技术规格
2.1 机床数控系统的组成
2.2 机床数控系统的基本原理
2.3 CNC装置的功能特点
2.3.1 CNC装置硬件结构
2.3.2 CNC装置软件结构
2.3.3 辅助控制接口
2.3.4 数控系统的PLC
2.3.5 位置控制(伺服驱动)
2.3.6 功能接口
【实例2-1】FANUC0i系列数控系统
【实例2-2】SIEMENS数控系统
2.4 数控系统的日常维护
学习小结
思考与练习题
第3章 数控机床的主体结构
【学习实例导入】车削中心的典型结构布局
3.1 数控机床总体结构的基本要求
3.2 数控机床的总体布局
【实例3-1】卧式加工中心主要布局形式
【实例3-2】各种不同床身结构的数控车床布局实例
【实例3-3】自动换刀数控卧式镗铣床(加工中心)的总布局
3.3 数控机床支承件
3.3.1 支承件的基本要求
【实例3-4】补偿构件变形的结构措施
3.3.2 床身
【实例3-5】V400加工中心的整体T形床身结构
3.3.3 立柱
【实例3-6】JCS-018A型加工中心立柱、工作台与床身结构
学习小结
思考与练习题
第4章 数控机床的传动系统
【学习实例导入】TND360数控车床的主传动系统
4.1 数控机床的主轴系统
4.1.1 对主传动系统的要求及主传动变速的方式
4.1.2 主轴组件
【实例4-1】数控机床主轴轴承配置形式
4.1.3 主轴部件的润滑与密封
【实例4-2】典型的润滑方式
4.1.4 自动换刀数控铣床的主轴部件
【实例4-3】THK6380加工中心主轴部件结构
4.1.5 主轴的准停
4.1.6 主轴部件的装配及调整
【实例4-4】数控铣床主轴部件的结构与调整
4.1.7 主传动系统维护
4.2 数控机床的进给传动系统
4.2.1 数控机床对进给传动系统的要求
……
第5章 数控机床的辅助装置
第6章 数控机床液压与气压系统
第7章 典型的数控机床
第8章 数控机床的应用
第9章 普通机床数控化改造
第10章 实训项目
参考文献
数控机床系统型号很多,所产生的故障原因往往较复杂,各不相同,这里介绍调查故障的一般方法和步骤。一旦故障发生,通常按以下步骤进行。
(1)故障现场的充分调查
首先要充分了解机床是在什么情况下出现故障、有哪些表面现象、出现故障后操作者采取过什么措施,如果故障现场还保持着,就要仔细观察数控装置中各项指标和参数,了解正在执行程序段的内容及自动诊断显示的报警内容,并观察各个印刷线路板上有无报警信号。
(2)罗列可能造成故障的主要因素
数控机床上出现同一种故障原因有可能是多种多样的,有机械的、机床电器的和控制系统的因素等,因此在分析时要把有关的因素都罗列出来。例如,发现机床X、y二坐标直线插补加工斜面时,加工面上出现均匀条纹,造成此现象的因素可能是:X、y轴控制进给速度信号波动;X、y两轴在进给运动时有爬行现象;导轨的镶条过紧,阻力太大或导轨防护板摩擦力较大;位置检测元件与伺服电动机连接有偏心误差,传动中忽松忽紧;电动机联轴器有松动或与丝杠连接误差过大;伺服电动机工作不正常等。
(3)确定故障产生的原因
由于造成故障的因素很多,因此维修人员必须利用数控机床的技术档案(包括维修记录和运行记录),现场经验和判断能力,维修人员的机、电、液等综合技术知识以及必要的测试手段和工具,从而经过分析确定出最有可能的因素,然后通过必要试验逐一寻找。
在诊断排除故障中还应掌握以下若干原则。
①先外部后内部,数控机床是机械、液压、电气一体化的机床,故其故障的发生必然要从机械、液压、电气这三者综合反映出来。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,即当数控机床发生故障后,维修人员应先采用望、闻、听、问等方法,由外向内逐一进行检查。
……