数控机床机械系统装调与维修一体化6.1数控机床用工作台的装调与维修
《数控机床机械系统装调与维修一体化教程》教案_2-4模块二
数控机床故障维修的原则
一、先外部后内部
二、先机械后电气
三、先静后动
四、先公用后专用。
五、先简单后复杂。
六、先一般后特殊给定的任务书,观看完成过程、学习的态度、方法、效果等进行综合评价。
八、课后练习(知识练习、技能训练、识预习要点)
3.镗轴自重挠曲(垂度)的补偿
教学设计方案
四、问题讨论(小组代表交流、教师提问)
1.为什么要对主轴箱进行平衡补偿?
2.主传动系统平衡补偿常采用的措施有哪几种?
3.编制自重挠曲(垂直)补偿包括哪些内容?
4.在数控机床中使用自重挠曲(垂度)的功能需要满足哪些条件?
五、教师总结(教师总结各组完成情况、存在的问题)
针对镗轴自重产生的下垂现象,进行镗轴自重挠曲(垂度)补偿。
教学条件
与环境
多媒体教室
拓展内容
数控机床故障维修的原则
参考材料
网络及图书馆资源等
教学心得
利用学校的数控机床平衡补偿形式进行讲解,效果较好。
教学设计方案
一、任务呈现(描述工作化任务及具体要求、教学时间安排)
图2—46所示为卧式数控铣床,其主轴箱是可以上下移动的,主轴箱的质量是靠什么实现平衡的?在应用数控铣床加工加工图2—47所示要求精度高的零件时,其同轴度很难保证,造成这种情况的原因是什么?怎样克服呢?这就是本任务所要解决的问题。时间:5min。
1.通过上网或查资料总结其他数控机床主轴箱平衡采用的形式。
授课时间
班级第周周(月日)第至节
班级第周周(月日)第至节
项目名称
数控机床的主传动系统装调与维修
项目课时
20
模块名称
《数控机床装调与维修》课程标准
《数控机床装调与维修》课程标准一、适用对象全日制中等职业学校数控技术应用专业在读生,学制三年二、适用专业全日制中等职业学校数控技术应用专业三、课程性质《数控机床装调与维修》课程是数控技术应用专业的核心课程。
本课程是依据数控技术应用专业人才培养目标和相关职业岗位(群)的能力要求而设置的,对本专业所面向的数控技术应用岗位所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。
本课程的教学任务包括数控系统硬件的认识、数控系统控制线路的连接与调试、机床外围电路的连接与调试、数控系统编程操作、系统基本参数的设置、系统参数的备份和恢复以及全清、系统全清后参数的调试、参考点和软限位的设置、机床PLC的基本知识、机床PLC简单功能的编程、机床运行模式的PLC编程、进给轴移动的PLC编程、主轴运行的PLC编程、机床常见的报警故障处理、机床机械精度的调整等内容。
本课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想,注重学生实际操作能力与应用能力的培养。
课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓宽视野的过程。
四、课程目标总体目标本课程在数控技术应用专业的人才培养中起重要作用。
注重数控机床装调与维护的基本理论、基本方法和基本技能的学习及工程素质教育,激发学生的学习兴趣,在启发、提示下使其自主地、全面地理解数控机床装调与维护的基本理论和基本方法,提高学生的思维能力和实际操作技能,增强他们理论联系实际的能力,培养学生的创新精神,使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯;以提高技能、磨砺意志、活跃思维和扩展视野为基本目标。
1.知识目标(14)通过学习数控机床线路的连接,认识数控系统硬件,掌握各部件的功能及接口信息;(15)通过学习数控系统参数的设置,了解参数的基本形式,熟悉各参数的涵义与功能,了解数据备份和恢复的方法;(16)通过学习数控机床PLC编程调试,了解机床PLC的基本知识,掌握机床PLC编程思路与方法:(4)通过学习机床常见的报警故障处理,知道一般故障的处理流程;(5)通过学习机床机械精度的检测,了解机床主轴精度、机床进给轴精度的检测等。
数控机床的机械装调与维修PPT课件
数控机床的机械装调与维修
内装电动机主轴(电主 轴)
电主轴 有什么 优点呢
数控机床的机械装调与维修
鞍座
滑板
底座
数控机床的机械装调与维修
鞍 座: 下面连接 着底座, 上面连接 滑板,用 于实现X 轴移动等 功能
数控车床结构组成
动力刀塔
刀塔:用来安装刀具
数控机床的机械装调与维修
动力刀塔
数控车床结构组成
主轴部分:夹持工件旋转
数控机床的机械装调与维修
数控铣床/加工中心的 组成
温故知新
➢加工中心 是在数控 机床的基 础上发展 起来的, 都是通过 程序控制 多轴联动 走刀进行 加工的数
装
出
置
数控机床
装
的组成
置
主轴控制单元 PLC
位移、速度 控制单元
伺服电机
主轴 机床
位置检测反馈装置
数控机床的机械装调与维修
知识回顾
数控机床机械结构
是数控机床的机械结构实体,是用于 完成各种切削加工的机械部分。
机床是被控制的对象,其运动的位移 和速度以及各种开关量都是被控制的
主轴头
鞍座
刀塔 滑座 尾座
➢ 主轴电机经过二级齿轮变速,使主轴 获得低速和高速两种转速系列,这种 分段无级变速,确保低速时的大扭矩, 满足机床对扭矩特性的要求。
➢ 滑移齿轮常用液压拨叉和电磁离合器 来改变其位置。
数控机床的机械装调与维修
带有变速齿轮的主传动
《数控机床机械系统装调与维修一体化教程》教案_6-1模块六
班级第周周(月日)第至节
班级第周周(月日)第至节
项目名称
数控机床的辅助装置装调与维修
项目课时
10
模块名称
数控机床用工作台的装调与维修
模块课时
2
能力目标
1.能阅读数控分度工作台与回转工作台的装配图
2.掌握数控分度工作台与回转工作台的工作原理
3.能对数控机床用工作台进行维护与保养
4.能排除由机械原因引起的数控机床用工作台的故障
4.直接驱动回转工作台与一般工作台有什么不同?
五、教师总结(教师总结各组完成情况、存在的问题)
直接驱动回转工作台一般采用力矩电机驱动。力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。力矩电动机比较适合低速调速系统,甚至可长期工作于堵转状态只输出力矩,因此它可以直接与控制对象相联而不需减速装置而实现直接驱动。具有没有传动间隙,没有磨损,传动精度和效率高等优点。
1.开环数控回转工作台的工作原理。
2.闭环数控回转工作台的工作原理。
3.分度工作台的工作原理。
4.带有交换托盘的分度工作台的工作原理。
四、问题讨论(小组代表交流、教师提问)
1.数控回转工作台按照安装方式可分为哪几类?
2.数控回转工作台按照分度形式可分为哪几类?
3.数控回转工作台按照回转轴轴数可分为哪几类?
六、拓展内容(教师讲解与本任务相关的拓展性内容)
双导程蜗杆—蜗轮副传动
双导程蜗杆—蜗轮副传动
七、随堂考核(考核内容、考核方法和手段)
根据给定的任务书,观看完成过程、学习的态度、方法、效果等进行综合评价。
八、课后练习(知识练习、技能训练、预习要点)
通过上网查询、图书馆查资料等手段,分组讨论数控机床用工作台常见的故障及其维修方法。
《数控机床机械系统装调与维护》教学课件—02数控机床进给传动系统装调与维护
如果齿轮的轮缘发生裂断,可以进行补焊。
任务准备
二.齿轮传动的安装要求 1.制造精度的要求
首先要考虑接触精度,通过齿轮传动中的齿面接触斑点来判 断,同时,接触的位置也是评判的一个重要依据;加强运 动精度,可以保证齿轮传动运转时的传动比保持精确。
十字 滑块 联轴
器
万向 联轴
器
弹性 套柱 销联 轴器
弹性 柱销 联轴
器
梅花 形弹 性联 轴器
膜片 联轴
器
三. 联轴器的种类
(1)刚性联轴器
1)套筒联轴器 如图所示,套筒联轴
器由套筒和联接零件组成 。这种联轴器构造简单, 径向尺寸小;但对两轴的 轴线偏移无补偿作用。
图3-4 套筒联轴器
三. 联轴器的种类
任务一 装调维护数控机床进给传动系统
子任务2 调整维护齿轮传动机构
任务资讯 一.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除
1.轴向垫片调整法 (1)在加工相互啮合的两个齿轮1、2 时,将分度圆柱面制成带有小锥度的 圆锥面,装配时只需改变垫片3的厚度 ,调整两齿轮在轴向的相对位置即可 达到消除齿侧间隙的目的。
一.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除
十一.滚珠丝杠螺母副常见故障分析与维修
滚珠丝杠螺母副运动不灵活
故障原因
轴向预紧载荷过大
丝杠与导轨不平行 螺母轴线与导轨不 平行 丝杠弯曲变形
引起的误差
排除方法
过载
调整轴向间隙大小
过载
调整丝杠支座位置,使丝杠与导平行
过载
调整螺母座位置,使丝杠与导轨平行
过载
调整丝杠
十二.滚珠丝杠螺母副的维护:
1.润滑
《数控机床装调与维修》一体化 课程
. 能识别工作环境的安全标志。
. 能按照车间安全防护规定,穿戴劳保用品,执行安全操作规程。
. 能描述机床各按键的名称和作用,并能按数控机床的安全操作规程操作机床。
. 能查阅机床的使用手册,明确机床功率、精度、加工范围等技术参数,判别加工的可能性。
. 能描述数控车常用的附件、工具名称有用途。
. 掌握安全文明操作和设备日常保养。
. 能主动获取有效信息,展示工作成果,对学习与工作进行总结反思,能与他人合作,进行有效沟通。
的的基本技能操作。
、在每次电源接通后,必须先完成各轴的返回参考点操作,然后再进入其他运行方式,以确保各轴坐标的正确性。
、在回参考点过程中,若出现超程,请按住操作面板上的“超程解除”按键,向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态。
、在上电和关机之前应按下“急停”按钮以减少设备电冲击。
学习活动三:上电、急停、关机操作(课时,实训场地)
学习活动三:数控车床的日常维护与保养(课时,实训场地)
学习活动一:认识数控车床及工作过程
学习目标:
●了解工作环境的安全标志。
●能按照车间安全防护规定,穿戴劳保用品,执行安全操作规程。
●了解车床的组成部分并能查阅机床的使用手册,明确机床功率、
精度、加工范围等技术参数,判别加工的可能性。
●能描述数控车常用的附件、工具名称和用途。
●对数控床加工零件的过程形成初步认识,认识数控车床的加工内
容及特点,能描述数控车床的工作原理。
学习地点:
教室、实训场地。
数控机床的机械装调与维修
数控电火花线切割机床
主要用于加工各种形状复杂的零 件,如刀具、模具等。
数控机床的发展趋势
高精度化
采用新型材料和制造技术,提 高机床的加工精度和稳定性。
智能化
通过引入人工智能技术,实现 加工过程的智能监控和优化, 提高加工效率和产品质量。
复合化
发展多轴联动和多工序复合的 加工中心,实现零件的一次装 夹多工序加工,提高加工效率 和加工精度。
且电机正常工作。
04
数控机床的维护与保养
日常维护与保养
清洁
每天清理机床表面油污和切屑,保持整洁。
检查
每天检查机床各部分是否正常,如润滑系统、冷却系统等。
紧固
定期紧固松动或脱落的零件,确保机床稳定运行。
定期维护与保养
油液更换
定期更换润滑油和液压油,保证机床各部分正常润滑。
滤清器更换
定期更换空气滤清器和液压滤清器,防止杂质进入系统。
05
数控机床的安全操作规 程
开机前的安全检查
检查机床周围环境
检查电源连接
确保机床周围没有杂物,保持工作区域整 洁。
确认电源连接良好,没有裸露的电线或破 损的插头。
检查刀具和夹具
检查防护装置
确保刀具和夹具安装正确,没有松动或破 损。
确保机床的防护装置完好无损,能够正常 工作。
操作过程中的安全注意事项
绿色化
采用环保材料和工艺,降低能 耗和减少废弃物排放,实现绿
色制造。
02
数控机床的机械装调
数控机床的机械结构
主轴系统
主轴是数控机床的关键部件,负责实 现旋转运动,包括主轴箱、轴承、传 动件等。
进给系统
进给系统负责将工件或刀具在数控机 床的加工过程中沿坐标轴方向移动, 包括丝杠、导轨、电机等。
数控机床机械系统装调与维修一体化
数控铣床分为立式.卧式.立卧两用式水平仪工作原理:水准器式水平仪,电子水平仪主轴轴承作用支撑主轴同步带主要将电动机的转动传递给主轴,带动主轴转动主传动配置方式:齿轮变速,带传动,两个电动机分别驱动,内装电动机主轴的传动结构数控机床最常用滑动轴承静压滑动轴承静压滑动轴承组成:供油系统,节流器,轴承主轴箱作用:支撑主轴、使主轴运动的传动系统主传动链出现不正常现象,应立即停机排除故障每天开机检查主轴润滑系统,油量过低应及时加油年对主轴润滑恒温油箱中润滑油更换一次,并清洗过滤器年清理润滑油池底一次,并更换液压泵滤油器天检查主轴润滑恒温油箱,使其油量充足,工作正常排屑用压缩空气吹屑变形坐标轴称为基础轴,受影响的坐标轴为补偿轴伺服系统作用根据数控系统传来的指令信息,进行放大以后控制执行部件的运动,它不仅控制进给运动的速度,同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。
每根丝杠都装有一个伺服电动机。
滚珠丝杠副循环方式:外循环,滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的循环内循环,滚珠始终与丝杠保持接触的循环(反向器实现)滚珠丝杠在机床支撑方式:一端装推力轴承;一端装推力轴承,另一端装深沟球轴承;两端装推力轴承;两端装推力轴承及深沟球轴承;专用轴承支撑。
滚珠丝杠制动:滚珠丝杠副传动效率高,无自锁作用,防止丝杠因自重下降,必装制动装置。
静压丝杠副是在丝杠和螺母旋面之间通入压力油,使其间保持一定厚度、一定刚度的压力油膜,因而丝杠和螺母之间为纯液体摩擦的传动副。
塑料导轨按工艺分,贴塑导轨,注塑导轨开式静压导轨:不能限制工作台从导轨上分离的静压导轨。
闭式静压导轨:能限制工作台从导轨上分离的静压导轨。
气体静压导轨:利用恒定压力的空气模,使运动部件之间均匀分离。
滚动导轨分,开式滚动导轨,闭式滚动导轨。
滚动是否沿封闭导轨返回做连续运动分,滚动体循环式滚动导轨,滚动体不循环式。
导轨间隙调整用,压板,镶条。
导轨副润滑剂分,润滑油(滑动导轨),润滑脂(滚动导轨)驱动载荷较小采用双片薄齿轮错齿调整法大径向加载法消除间隙。
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3—主动齿轮
7—螺母套筒 9—调整套 11—蜗轮 14—液压缸 19—光栅
4—从动齿轮
8—螺钉 10—蜗杆
5—销钉6—压块
12、13—夹紧瓦 15—活塞 18—底座 20、21—轴承
16—弹簧17—钢球
数控回转工作台
3.双蜗杆回转工作台
双蜗杆传动 1—轴向固定蜗杆2—轴向调整蜗杆3、5—调整垫4—锁紧螺母
检修实例2:数控回转工作台回参考点的故障排除 故障现象:TH6363卧式加工中心数控回转工作台,在返回参考点(正 向)时,经常出现抖动现象。有时抖动大,有时抖动小,有时不抖动;如
果按正向继续做若干次不等值回转,则抖动很少出现。做负向回转时,第
一次肯定要抖动,而且十分明显,随之会明显减少,直至消失。 故障分析:从传动机构方面找原因,对驱动系统的每个相关件逐个进
1—偏心环 14—液压缸15—蜗轮 16—柱塞17—钢球 18、19—夹紧瓦
2、6—齿轮3—电动机
4—蜗杆5—垫圈 7—调整环 8、10—微动开关
20—弹簧21—底座
22—圆锥滚子轴承 23—调整套24—支座
9、11—挡块
12、13—轴承
开环数控回转工作台
2.闭环数控回转工作台
l—电波脉冲马达 2—偏心环
等分2.按照驱动方式可分为液压转台和电动转台。
液压转台
电动转台
床身
3.按照安装方式可分为立式转台和卧式转台。
立式转台
卧式转台
床身
4.按照回转轴轴数可分为单轴转台、可倾转台和多轴并联转台。
可倾转台
多轴转台
床身
任务目标
1 2 3
能阅读数控分度工作台与回转工作台的装配图
掌握数控分度工作台与回转工作台的工作原理
二、数控机床用工作台的维修
检修实例1:工作台不能回转到位,中途停止的故障排除 故障现象:输入指令要工作台回转180°,或回零时,工作台只能转 约114°左右的角度就停下来。当停顿时用手用力推动,工作台也会继续 转下去,直到目标为止。但再次启动分度工作时,仍出现同样故障。 故障分析:在CRT显示器上检查回转状态时,发现每次工作台在转动 时,传感器显示正常,表示工作台上升到规定的高度。但每次工作台半途 停转或晃动工作台时,问题是出在传感器不能维持正常工作状态。拆开工 作台后,发现传感器部位传动杆中心线偏离传感器中心线距离较大。 故障处理:调整和校正传动感器,故障排除。
4.直接驱动回转工作台
直接驱动回转工作台
力矩电机
:直接驱动回转工作台与一般工作台有什么异同?
二、分度工作台
1.插销定位的分度工作台
分度工作台 1—工作台 位销 2—转台轴 3—六角螺钉 4—轴套 5—活塞 6—定位套 19—转台座 7—定
8—液压缸 14—活塞
9—齿轮 15—液压缸
10-活塞 11—弹簧 16—管道
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
模块六 数控机床的辅助装置装调与维修 任务一 数控机床用工作台的装调与维修
数控机床辅助装置功能举例 床身
数控机床辅助装置功能举例 床身
1 2
3 4 5 6
任务引入 任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固
1.按照分度形式可分为等分转台和任意分度转台。
目前在卧式加工中心上仍在采用。
(3)多齿盘的分度角度
多齿盘的分度可实现分度角度为 θ=360°/z θ——可实现的分度数(整数); z——多齿盘齿数。
3.带有交换托盘的分度工作台
带有托板交换的分度工作台 1—活塞体 10—托板 2、5、16—液压阀 3、4、8、9—油腔 13—工作台体 6、7—端齿盘
能对数控机床用工作台进行维护与保养
4 能排除由机械原因引起的数控机床用工作台的故障
任务实施
在教师的带领下到数控机床制造工厂中参观,了解数控 机床用工作台的工作原理、装配方法及其应用,要求在工厂 技术人员的指导下,让学生参与数控机床用工作台的维护、 装配与维修。
一、数控回转工作台的结构
1.开环数控回转工作台
(2)端齿盘的特点 优点: ①定位精度高。②承载能力强,定位刚度好。③随着不断的磨合
齿面磨损,定位精度不仅不会下降,而且有所提高,因而使用寿命
也较长。 ④适用于多工位分度。 缺点:
①其主要零件——多齿端面齿盘的制造比较困难,其齿形及形位
公差要求很高,成本也较高。②在工作时动齿盘要升降、转位、定 位及夹紧。因此多齿盘分度工作台的结构也相对的要复杂些。
11—油缸 12—定位销
14—齿圈 15—齿轮
托板交换装置
一、工作台维护
1.及时清理工作台切屑灰尘,应每班清扫。 2.每班工作结束,应在工作台表面涂上润滑油。 3.矩形工作台传动部分按丝杠、导轨副等的防护保养 方法进行维护。 4.定期调整数控回转工作台的回转间隙。
一、工作台维护
5.维护好数控回转工作台的液压装置。 定期检查油箱是否充足;油液的温度是否在允许的范围内; 液压马达运动时是否有异常噪声等现象;限位开关与撞块是否 工作可靠、位置是否变动;夹紧液压缸移动时是否正常;液压 阀、液压缸及管接头处是否有外漏;液压转台的转位液压缸是 否研损;工作台抬起液压阀、夹紧液压阀部有没有被切屑卡住 等;对液压件及油箱等定期清洗和维修,对油液、密封件执行 定期更换。 6.定期检查与工作台相连接的部位是否有机械研损,定期检 查工作台支承面回转轴及轴承等机械部分是否研损。
12-轴承
13—止推螺钉
17、18—轴承
2.端齿盘定位的分度工作台
(1)结构
1—弹簧2—轴承 3—蜗杆4—蜗轮 5、6—齿轮 7—管道
8—活塞
9—工作台10、 11—轴承 12—液压缸
13、14—端齿盘
端齿盘定位分度工作台的结构
b)端齿盘及其齿形结构图 端齿盘定位分度工作台
油路工作原理图
工作台拉紧机构
行仔细的检查。终于发现固定蜗杆轴向的轴承右边的锁紧螺母左端没有紧
靠其垫圈,有3mm的空隙。故转台抖动的原因是锁紧螺母松动造成的。 故障排除:将原锁紧螺母所开的宽2.5mm、深10mm的槽开通,与螺纹相
切,并超过半径,调整好安装位置后,用2个紧定螺钉紧固,即可起到防
松作用。经以上修改后,故障排除。
检修实例3:低压报警的故障排除 故障现象:一台配套FANUC OMC系统,型号为XH754的数控机
床,出现油压低报警。
分析及处理过程:首先检查气液转换的气源压力正常,检查 工作台压紧液压缸油位指示杆,已到上限,可能缺油。但过半小时 左右,报警又出现,再查压紧液压缸油位,又缺油,故怀疑油路有 泄漏。查油管各接头正常,怀疑对象缩小为工作台夹紧工作液压缸 和夹紧气液转换缸,查气液转换缸,发现油腔端Y形聚胺酯密封有 裂纹,导致压力油慢慢回流到补油腔,最后因油不够不能形成油压 而报警. 故障排除:更换密封圈后故障排除。