数控机床维修培训(一)

《数控机床维修》培训师：韦子坚2011年6月10日~2~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐课程大纲一、数控系统介绍二、数控机床结构三、数控机床维修四、数控机床维护保养~3~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐培训目的学习掌握数控机床结构原理及维修维护基础知识，提高维修技能及设备保障能力。~4~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐一、数控系统介绍2020年2月15日8时42分~5~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐概念数字控制（NumericalControl）是近代发展起来的一种自动控制技术，是指用数字量的形式发出指令并实现控制的技术，简称数控（NC）。2020年2月15日8时42分~6~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床2020年2月15日8时42分随着微型计算机出现，计算机数字控制机床CNC(Computernumericalcontrol)随之产生并得到广泛应用，它是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。~7~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的控制,主要包括以下几方面内容:（1）刀具运动轨迹控制。（2）主轴转速控制。（3）辅助动作控制。（4）各动作的先后顺序控制。2020年2月15日8时42分~8~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2020年2月15日8时42分~9~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的主要构件2020年2月15日8时42分机械部分立柱工作台底座……换刀机构机床本体线轨丝杆连轴器PLC程序CNC控制软件电气箱伺服放大器伺服马达变压器……控制装置NC控制器数控机床电器部分切消液泵浦……硬件软件~10~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐伺服控制系统2020年2月15日8时42分~11~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的特点、用途数控机床的特点是:能够加工高精度复杂形状的零件；减轻人的劳动量；得到稳定的加工品质和较高的效率；主要用途如下：1.金属切削用：孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、雕模、坐标镗削、平面磨削、轧辊磨削等等。2020年2月15日8时42分~12~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2.用于线切割电加工机床3.用于冲孔、金属成形、冲压、步冲、弯管等4.用于产业机器人5.用于塑料成形机6.用于测量、检测曲面，测量平面坐标7.用于应用领域：激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机、产业用机器人、注塑机等2020年2月15日8时42分~13~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的分类一、依运动方式来分1、点位控制数控机床2、直线控制数控机床3、轮廓控制数控机床二、按伺服控制方式分1、开环控制系统2、闭环控制系统3、半环控制系统三、按工艺用途分1、金属切削类数控机床2、金属成型类数控机床3、数控特种加工类机床4、其他类型数控机床2020年2月15日8时42分~14~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2020年2月15日8时42分CNC输出位置控制单元速度控制执行电动机工作台测量反馈单元半闭环编码器闭环光栅尺数控程序编码器和光栅尺是一种位置检测元件是数控机床的一种重要的组成部分它的主要作用是检测位移量并发出反馈信号与数控装置与数控装置发出的指令信号相比较若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动直到偏差为零位止。开环、半闭环、闭环系统~15~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的主要性能指标定位精度：定位精度是机床工作台等移动部件在确定的终点所能达到的实际位置的精度。其误差是机床的定位误差。重复定位精度：指在同一台数控机床上，应用相同的程序相同的代码加工一批零件所能达到的连续结果的一致程度。其误差为重复定位误差。分度精度：分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度值和实际的角度的差值。其误差为分度误差。分辨率与脉冲当量：是指数控机床所能反映到的机床移动部件上的最小移动量。即最小脉冲当量。2020年2月15日8时42分~16~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的发展一、数控装置的发展1、1952年试制成功世界第一台数控机床，第一代数控装置（采用电子管元件）；2、1974年，美、日等国先后研制出以微处理器为核心的数控装置并得到广泛应用；二、伺服驱动系统发展1、步进电机驱动；2、电液脉冲马达驱动；3、直流伺服系统；4、交流数字伺服系统；2020年2月15日8时42分~17~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐数控机床的控制原理系统架构图2020年2月15日8时42分X信号：由MT侧输出给PLC侧的I/P信号X点是机床实际状况，是机床上的各检知开关检测结果的反映Y信号：由PLC侧输出给MT侧的O/P信号Y点是由PLC输出给机床侧，驱动机床给部份动作的信号，也就是周边强电部份动作的反映F信号：由CNC侧输出给PLC侧的状态信号G信号：由PLC侧输出给CNC侧的功能信号~18~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐例：切削液马达控制当按操作面板切削液马达开时，PLC就会接收到一个X点信号，经处理后就会输出一个G功能信号给NC，然后NC会对其信号进行处理，接下来就会输出个F状态信号给PLC，最后PLC就会输出个Y信号给控制切削液马达的继电器，继电器吸合后，马达得电就开始运转。M06解码（PlcNc）2020年2月15日8时42分Y指令继电器接触器电机被控对象DC24vAC110vAC220v~19~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2020年2月15日8时42分~20~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐FANUC0i系统配置图2020年2月15日8时42分~21~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐常见数控系统2020年2月15日8时42分常用的系统有FANUC（发那科）、MELDAS（三菱）及SIEMENS（西门子）三种，各种系统根据不同的消费群体又区分出高、中、低档的产品。情况如下所示：15i16i18i21i0iC-0imateC0iB-0imateB0iA18M0D0C高档中档低档FANUC发那科MELDAS三菱高档:中档:M64SM65SSIEMENS西门子中档:高档:810D840D低档:802D~22~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐FANUC0iMC系统+FANUCSeries0iMODELC是最在可控制4轴具备可靠度高、超小型的CNC。2020年2月15日8时42分最大控制轴数4最大控制主轴马达数2适用伺服马达αis,βis系列显示器7.2“单色LCD/MDI8.4”彩色LCD/MDI(水平/垂直）PCMCIA介面位于显示器旁用记忆卡作DNC传输利用ServoGuide做伺服调整很容易操作简单的程式编辑软体MANUALGUIDE0iAI轮廓控制~23~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2020年2月15日8时42分~24~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐立式加工中心标准控制轴数为三轴（即X轴、Y轴、Z轴），可追加第四轴（多为旋转轴—B轴）。因系统的不同所实现的联动轴数也就不同，标准为三轴三联动。2020年2月15日8时42分~25~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐2020年2月15日8时42分适用于：精密、复杂零件加工；周期性重复投产零件加工；多工位、多工序集中的零件加工；具有适当批量的零件加工等。主要加工对象：1.箱体类零件2.复杂曲面3.异形件4.盘、套、板类零件加工中心的应用范围、加工对象~26~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐主要加工对象2020年2月15日8时42分~27~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐加工中心加工方式2020年2月15日8时42分铣削加工钻削加工螺纹加工~28~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐CNC车床标准控制轴数为二轴（即X轴、Z轴），标准为二轴二联动加工范围一般用于加工轴类零件加工时状态为工件旋转，刀具移动，钻孔轴为Z轴。2020年2月15日8时42分~29~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐二、数控机床结构~30~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐CNC车床结构2020年2月15日8时42分~31~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐车床主轴~32~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐车床刀盘2020年2月15日8时42分~33~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobileIndustryCo.,Ltd.团结高效和谐CNC加工中心NC加工中心其实就是内装计算机、备有自动换刀装置的数控机床，其控制系统能控制机床自动换刀，连续地按一定程序对各个加工面自动地完成铣削、镗削、钻孔、攻丝等多工序加工的数控机床。2020年2月15日8时42分~34~Copyright©2007LiuzhouWulingAutomobil