数控机床的机械装调与维修教程
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《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
六、拓展内容（教师讲解与本任务相关的拓展性内容）
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
数控机床机械系统装调与维修1.1数控机床机械系统装调维修的基础
鞍座
滑板
底座 下面连接着底座，上面连接滑板，用于实现X轴移动等功能。
三、滑板
联接刀塔和鞍座
鞍座
请同学生们自己补充加工中心刀库、机械手、回转工作台的 照片，并了解其结构。
一、数控车床的布局
（a）平床身
（b）斜床身 （c）平床身斜滑板 （d）立床身 (e) 前斜床身平滑板
数控卧式车床布局形式
平床身
风冷
油冷
热对称结构立柱
任务拓展 数控铣床/加工中心的结构组成
加工中心组成
1.基础部件
由床身、立柱和工作台等大件组成，是加工中 心的基础构件，质量和体积最大的部件。
2.主轴组件
它由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等 零件组成。是切削加工的功率输出部件。
3.控制系统
单台加工中心的数控部分是由CNC装置、可编程 序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部分组成。
请同学生们自己补充其他布局数控车床的照片
二、数控铣床的布局
数控铣床分有立式、卧式和立卧两用式三种。立卧两用式数控 铣床的主轴（或工作台）方向可以更换，既可以进行立式加工，又 可以进行卧式加工，使其应用范围更广，功能更全。
一般数控铣床是指规格较小的升降台式数控铣床，其工作台宽 度多在400mm以下，规格较大的数控铣床，例如工作台宽度在500mm 以上的，其功能已向加工中心靠近，进而演变成柔性加工单元。对 于有特殊要求的数控铣床，还可以加进一个回转的A或C坐标，用来 加工螺旋槽、叶片等立体曲面零件。
优点：平床身的工艺性好，导轨面容易加工；平床身配上水平刀 架，与刀具运动方向垂直，对加工精度影响较小；容易提高定位精度； 大型工件和刀具装卸方便。
缺点：平床身排屑困难，需要三面封闭，刀架水平放置也加大了 机床宽度方向结构尺寸。
数控机床安装调试与维修(-29)
2、润滑电机上具有油压压力开关、油低液位检测开关。
冷却润滑系统的连接
操作过程
1、根据图纸画好接线图。 2、根据接口信号把程序编制在某一子程序中 。 3、在机床不通电的情况下，连接好润滑冷却系统 。 4、检查线路 。 5、通电调试 。
冷却润滑系统的连接
操作要点
根据电机的功率选取1mm2的黑线作为连接线，为了安装拆除方便，在 电箱的下方安排接线端子排，作为中转连接。连接到电机上的线路为 了防护的需求使用金属软管。为了使电机上的接头牢靠用管接头进行 连接。润滑电机上具有油压压力开关、油低液位检测开关，这部分属 于低压直流线路用绿色或者蓝色线进行连接。
集中润滑系统按使用的润滑元件可分为阻尼式润滑系统、递进式 润滑系统和容积式润滑系统。
冷却润滑系统的连接
b)
a)
润 滑 部
数 控 车
位床
及 间 隔
润 滑
时示
间意
润图
滑
方
法
及
材
料
冷却润滑系统的连接
金属切削机床(简称机床)是量大面广,品种繁多的设备,其结构特点,加工精 度,自动化程度,工况条件及使用环境条件有很大差异,对润滑系统和使用的 润滑剂有不同的要求.具有如下特点:
④润滑油品与润滑冷却液,橡胶密封件,油漆材料等的适应性.在大多数 机床上使用了润滑冷却液,在润滑油中,常常由于混入冷却液而使油品 乳化及变质,机件生锈等,使橡胶密封件膨胀变形,使零件表面油漆涂层 起泡,剥落.因此应考虑润滑油品与润滑冷却液,橡胶密封件,油漆材料的 适应性,防止漏油等.特别是随着机床自动化程度的提高,在一些自动化 和数控机床上使用了润滑/冷却通用油,既可作润滑油,也可作为润滑冷 却液使用.
冷却润滑系统的连接
冷却润滑系统的连接
操作过程
1、根据图纸画好接线图。 2、根据接口信号把程序编制在某一子程序中 。 3、在机床不通电的情况下，连接好润滑冷却系统 。 4、检查线路 。 5、通电调试 。
冷却润滑系统的连接
操作要点
根据电机的功率选取1mm2的黑线作为连接线，为了安装拆除方便，在 电箱的下方安排接线端子排，作为中转连接。连接到电机上的线路为 了防护的需求使用金属软管。为了使电机上的接头牢靠用管接头进行 连接。润滑电机上具有油压压力开关、油低液位检测开关，这部分属 于低压直流线路用绿色或者蓝色线进行连接。
集中润滑系统按使用的润滑元件可分为阻尼式润滑系统、递进式 润滑系统和容积式润滑系统。
冷却润滑系统的连接
b)
a)
润 滑 部
数 控 车
位床
及 间 隔
润 滑
时示
间意
润图
滑
方
法
及
材
料
冷却润滑系统的连接
金属切削机床(简称机床)是量大面广,品种繁多的设备,其结构特点,加工精 度,自动化程度,工况条件及使用环境条件有很大差异,对润滑系统和使用的 润滑剂有不同的要求.具有如下特点:
④润滑油品与润滑冷却液,橡胶密封件,油漆材料等的适应性.在大多数 机床上使用了润滑冷却液,在润滑油中,常常由于混入冷却液而使油品 乳化及变质,机件生锈等,使橡胶密封件膨胀变形,使零件表面油漆涂层 起泡,剥落.因此应考虑润滑油品与润滑冷却液,橡胶密封件,油漆材料的 适应性,防止漏油等.特别是随着机床自动化程度的提高,在一些自动化 和数控机床上使用了润滑/冷却通用油,既可作润滑油,也可作为润滑冷 却液使用.
冷却润滑系统的连接
数控机床机械系统装调与维修22数控车床主传动系统装调与维修PPT课件
三位液压拨叉工作原理图 1、5—液压缸2—活塞杆3—拨叉4—套筒
当液压缸5通压力油， 而液压缸1卸压时， 活塞2和套筒4一起 向右移动，在套筒4 碰到油缸5的端部后， 活塞杆2继续右移到
极限位置，此时， 三联齿轮块被拨叉3 移动到右端。
(2)通过带传动的主传动 主要用在转速较高、变速范围不大的机床。适用于高速、低转矩特性的 主轴。常用的是同步齿形带。
控机床
适用于中等精度、 低速与重载的数
控机床主轴。
2.滑动轴承支承
静压轴承 1—进油孔 2—油腔 3—轴向封油面4—周向封油面5—回油槽
磁悬浮轴承
磁悬浮轴承 l—基准信号2—调节器3—功率放大器4—位移传感器5—定子6—转子
磁悬浮轴承的高速主轴部件
磁悬浮轴承的高速主轴部件 l-刀具系统2、9-捕捉轴承3、8-传感器4、7-径向轴承5-轴向推力轴承
轴承内圈移动
2.修磨座圈或隔套
修磨座圈
隔套3Βιβλιοθήκη 自动预紧用沿圆周均布的弹簧来对轴承预加一个基本不变的载荷，轴承磨 损后能自动补偿，且不受热膨胀的影响。缺点是只能单向受力。
自动预紧
：您对所在学校的数控机床主轴支承预紧时遇到 了什么情况？您是怎样解决的？
二、主轴的密封
：在教师的带领下，到工厂中看一下主轴的密封。
圆弧齿
结构图
实物图
同步齿形带
同步齿形带型号选择图
应用齿形带的注意事项
1.带轮由密度小的材料制成。带轮所允许的最小直径，根据有效 齿数及平带包角，由齿形带厂确定。
2.在驱动轴上的带轮应直接安装在电动机轴上。 3.同步齿形带必须预加载。预加载的方法可以是电动机的径向位 移或是安装张力轮。 4.地较长的自由齿形带(大于带宽9倍)，为衰减带振动常用张力轮 。 张力轮可以是安装在齿形带内部的牙轮，但是更好的方式是在齿形 带外部采用圆筒形滚轮，
数控机床安装调试与维修数控车床装调修(机械)
1装调修教学车床介绍本设备为大连机床集团有限责任公司数控车床综合实训装置是根据 《中华人民共和国教育行业标准（数控技术应用专业仪器设备配备标 准）》、教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”、“紧缺人 才”培训规划的教学要求，结合生产实际和职业岗位的技术要求，按照职业 学校的教学和实训要求研制的产品。
ZTXC15数控车床及教学试验台将全功能数控车床与教学试验台有机结 合，具备实用与教学的双重功能。
采用结构化、模块化设计，由数控系统 综合实验台+数控车床组成。
既可做为装、修、调设备使用，又可作为通用 标准数控车床使用。
其机床精度完全符合国家标准，电气控制和操作完全 符合标准机床的要求。
2装调修教学车床介绍3装调修教学车床介绍 教学机床可以配上防护成为标准加工设备4装调修教学车床介绍一、主要结构特点1、高刚性的结构设计：机床床身采用铸造成形，具备较大的承载截面，有良 好的刚性和吸震性，可保证高精度切削加工。
2、高效率、低噪音设计：机床主传动系统采用主轴伺服电机，配合高效率并 联V型皮带直接传动主轴。
避免了齿轮箱传动链引起的噪音问题。
3、高速、高刚性的主轴：主轴前后端采用精密高速主轴轴承组，并施加适当 的预紧力，配合最佳的跨距支撑以及箱式主轴箱，使主轴具有高刚性和高 速运转能力。
4、高可靠性的刀架：机床配置电动刀架，具有较高的可靠性和重复定位精 度。
5、精密、快速的纵横向驱动：机床选用滚珠丝杠和线性滚动导轨付,传动效率 高，精度保持性好，使机床刀架移动快速稳定，且定位精度高。
5装调修教学车床介绍二、产品组成1、床身 机床的床身铸造成型，床身导轨采用重负荷直线滚动导 轨，刚性强，精度高，而且具有很好的耐磨性和动态特性。
6装调修教学车床介绍2、床鞍 床鞍导轨X轴导轨安装面与水平面成45度角，便于操作 者上下料。
7装调修教学车床介绍A平床身 B斜床身 C平床身斜床鞍 D立式床身8装调修教学车床介绍3、X、Z轴传动 传动装置由伺服电机与滚珠丝杠直联，使床鞍作纵向运 动，滑板作横向运动。
数控机床的安装调试与维修方法
数控机床的安装调试与维修方法摘要：数控机床在我国工业生产中发挥着重要作用，同时促进了国民工业的快速发展。
使用数控机床时，需要正确安装，以确保调试过程中各种功能的稳定性。
一旦出现问题，我们就可以准确地确定数控机床故障的原因，然后提高维修效率，以免延误设备的正常运行。
在此基础上，研究了数控机床的安装调试维护方法，仅供参考。
关键词：数控机床；安装；调试；维修方法引言数控机床的价值不菲，对于数控设备而言，保持稳定运行至关重要。
数控设备维修人员在努力提高自己维修水平的同时，要严格要求使用者注意对机床进行定期保养和维护，比如机床中各种电机要定期进行相位检查、发现污损部分及时进行清洁，水泵电机中的过滤网要及时清洗等。
机床各个行程开关作为易损件，每天都要对它们进行清洁，并给予润滑保养。
每天查看电器柜中的风冷设备是否正常运行。
检查机床中易受振动而发生松动的部位，保证各零件接触正常。
总之，数控机床要做好日常维护保养工作，维修人员要掌握机床的结构和原理，一旦出现故障，才能做到有目的、快速找到故障点进行维修。
1数控机床的安装内容1.1安装准备工作数控机床是大型机械设备使用的仪器，是安装前准备工作的基本环节。
准备工作包括准备设备位置和准备安装基础的程序。
首先，在准备设备位置时，必须确保在安装数控机床时，设备与设备之间以及设备与墙壁或其他部件之间存在一定的安全距离，以避免设备与设备之间的碰撞或摩擦。
第二点是确保位置的安全稳定，保证距震源足够的安全距离。
根据数控机床本身的情况，必要时可设置抗震护坡，以辅助保护设备。
第三点是确保设备的良好环境。
外部环境包括阳光、直射阳光、紫外线辐射等。
长时间的阳光会稍微缩短设备寿命，并导致不必要的设备故障。
因此，在安装设备时，我们必须考虑到室外照明条件以及温度和湿度限制。
第二点涉及以设备本身为中心的地基的安装和准备。
安装时，应首先定义机床的中心和中心位置，妥善管理与机床连接的各类电缆和管道，并了解电缆和管道的尺寸和位置。
数控机床的机械装调与维修PPT课件
内装式主轴电机又称电主轴 实现方式：主轴电动机与机床主轴合而为一，传动链为零，又称“零传动”。 应用：超高速数控机床。（美国、德国、日本、瑞士、意大利等工业发达国 家，都在高速数控机床上广泛采用了电主轴结构）
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
数控机床进给传动系统中机械部件的装调与维修
轴承的调试包括检查轴承的旋转精度和稳定性，并进 行必要的调整。同时，需要检查轴承的润滑情况，以 确保其运动顺畅。
03
数控机床进给传动系统中机械部件的
维修与保养
主轴部件的维修与保养
主轴部件是数控机床的关键部分，负 责驱动切削工具进行切削。
保养过程中，需要定期清洗主轴箱， 更换轴承润滑脂，确保主轴部件的正 常运转。
均匀以及润滑情况。
保养丝杠时，需要定期清洁丝 杠表面，去除油污和杂质，并 补充润滑脂，保持丝杠的正常
运转。
若丝杠出现磨损或松动，应及 时修复或更换，确保机床进给
运动的稳定性和准确性。
齿轮部件的维修与保养
齿轮部件是数控机床中传递扭 矩的重要元件，其工作状态对
机床的性能产生影响。
在维修保养齿轮部件时，应检 查齿轮的啮合精度、齿面磨损
在维修保养导轨部件时，应检查导轨的直线度、表面粗 糙度以及润滑情况。
若导轨出现磨损或划痕，应及时进行修复或更换，确保 机床加工的准确性。
丝杠部件的维修与保养
01
02
03
04
丝杠部件是数控机床中实现进 给运动的传动元件，其精度直
接影响机床的加工精度。
在维修保养丝杠部件时，应检 查丝杠的传动精度、螺距是否
保养计划
制定详细的保养计划，包括定期更换滤芯、检查电气元件等，以确保系统的正常 运行。
THANKS
感谢观看
刚度和减小传动间隙。
丝杠的调试包括检查丝杠的传动精度和 稳定性，并进行必要的调整。同时，需 要检查丝杠的润滑情况，以确保其运动
顺畅。
齿轮部件的安装与调试
齿轮部件是数控机床中实现传动的重 要元件。在安装与调试过程中，需要 确保齿轮的啮合精度和稳定性，以减 小传动误差。
数控机床和安装及调试
(二）卧式数控车床几何精度检验
定位精度的检验
数控机床的定位精度是测量机床各坐标轴在数控系统控制下 所能达到的位置精度。
1、直线运动定位精度 这项检测一般在空载条件下进行，对所测的每个坐标轴在全
行程内，视机床规格，分每20mm、50mm或l00mm间距 正向和反向快速移动定位，在每个位置上测出实际移动距 离和理论移动距离之差。
几何精度检验，又称静态精度检Байду номын сангаас，是综合反映机床关键 零部件经组装后的综合几何形状误差。 数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床， 但检测要求更高。
几何精度检测测试条件：
1、地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。
2、机床各坐标轴往复运动多次，主轴按中等的转速运转 十多分钟后进行。在预热状态下进行。
1、外圆车削
试件长度取床身上最大车削直径的1／2，或最大车削长度 的1／3，最长为500mm，直径大于或等于长度的1／4。
精车后圆度小于0.007mm，
直径的一致性在200mm测量长度上小于0.03mm(机床加 工直径小于或等于800mm时)。
2、端面车削
试件外圆直径最小为最大加工直径的1／2。精车后检验其 平面度，300mm直径上为
数控系统的验收
CFTN为“1”表示正在执行M、S、T功能; CMTN为 "1"表示正在执行自动运行指令; CDWL为 "1"表示正在执行暂停; CINP为 "1"表示正在进行到位检测; COVZ"l"表示倍率为0%; CITL为"1"表示互锁信号接通; CSCT为 "1"表示等待主轴速度到达信号接通
太高。
5、回转工作台的定位精度
数控机床机械系统装调与维修一体化4.1刀架换刀装置装调与维修
一、刀架故障诊断
刀架常见故障诊断及维修方法。 故障诊断及维修方法
二、经济型电动刀架常见故障
1. 机械卡死，电机堵转无法转位
大致有四种原因产生：粗定位销（两个）折断，中轴弯曲或 折断，蜗轮、蜗杆损坏，电机与刀架体联接之联轴器损坏。更换
相应部件即可修复。
2.转位不停
大致有三种原因产生：
(1)磁铁位置不正确，调整它与传感元件相对位置，左右对正、
三、刀架的检修
检修实例1:经济型数控车床刀架放置不停故障的处理
故障现象：刀架旋转不停。 故障分析：刀架刀位信号未发出。应检查发讯盘弹 性片触头是否磨坏；发讯盘地线是否断路。 故障排除：更换弹性片触头或调整发讯盘地线。
三、刀架的检修
检修实例2:经济型数控车床刀架越位故障的处理
故障现象：刀架越位。
故障分析：反靠装置不起作用。应检查反靠定位销是否灵活，
不良造成旋转零件研死，应拆开处理。
三、刀架的检修
检修实例5:SAG210/2NC数控车床刀架不转故障 故障现象: 上刀体抬起但转动不到位。
故障分析：该车床所配套的刀架为LD4-I四工位电动刀架。
根据电动刀架的机械原理分析，上刀体不能转动可能是粗定位 销在锥孔中卡死或断裂。拆开电动刀架更换新的定位销后，上 刀体仍然不能旋转到位。在重新拆卸时发现在装配上刀体时， 应与下刀体的四边对齐，而且齿牙盘必须啮合。 故障处理：按上述要求装配后，故障排除。
数控车床方刀架结构
11—发迅体 12—螺母 13、14—电刷
二、双齿盘转塔刀架(转塔刀架)
l、2-齿轮；3槽轮盘；4-滚 子；6-齿轮； 7、8-端面齿盘 ；9-锥销；10转塔盘；11-转 塔轴；12-碟形 弹簧；13、14-
滚子；15-杠杆
数控机床机械系统装调与维修一体化6.3卡盘与尾座的装调与维修
：学生通过查手册等资料，在教师、工厂技术工人的参
与下讨论卡盘与尾座常见的故障及其排除方法。
一、卡盘故障的诊断
数控机床卡盘常见故障诊断。
二、尾座常见故障
液压尾座的常见故障是尾座顶不紧或不运动，其故障原因及排 除方法。
任务拓展 数控机床管理的任务及内容
一、“三好”
1.管好数 控机床
2.用好数 控机床
封环破损等。
故障排除：相继检查上述部位，调整液压系统压力或更 换损坏的电磁阀及密封圈等，故障排除。
检修实例3: CDK6140数控车床卡盘失压的故障排除 故障现象：液压卡盘夹紧力不足，卡盘失压，监视不报警。
故障分析： CDK6140 SAG210/2NC数控车床，配套的电动刀架
为LD4-Ⅰ型。卡盘夹紧力不足，可能是液压系统压力不足、执行 件内泄、控制回路不稳定及卡盘移动受阻造成。
会对卡盘与尾座进行维护
能排除由机械原因引起的卡盘与尾座故障
任务实施
一、卡盘的结构
1—卡爪 2—T形快 3—平衡块 4—杠杆 5—连接螺母 6—滑体 7—法兰盘8—盘体 9—板手 10—卡爪座 11—防护盘 12—法兰盘 13—前盖 14—油缸盖15—紧定螺钉 16—压力管接头 17—后盖 18—罩壳 19— 漏油管接头 20—导油套21—油缸 22—活塞 23—防转支架 24—导向杆 25—安全阀 26—中空拉杆
任务巩固
一、填空题
1.卡盘按驱动卡爪所用动力不同，分为手动卡盘和动力卡盘两种。 2.每周一次用润滑油润滑卡盘的卡爪周围。 3.卡盘一般由卡盘体，活动卡爪和卡爪驱动机构三部分组成。
二、选择题
1.机床上的卡盘，中心架等属于（A）夹具。 A．通用 B. 专用 C. 组合 2.机床夹具，按（ D ）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具 等。 A.使用机床类型 D.专门化程度 B.驱动夹具工作的动力源 C.夹紧方式
数控机床装调与维修
三.数控机床面板功能介绍
单段方式按钮 按下该按钮，CNC执行一行程序后，即转入等待状态，再按一下循环启动按 钮，CNC又执行下一行加工程序段，又停止。......依次类推。该按钮 起作用时指示灯亮，表示CNC处于单段方式。
程序跳读方式按钮 当编辑的加工程序前面加上"/"符号时，按下该按钮（自锁式），CNC将带 "/"号号的程序段忽略掉不执行。该按钮按下后指示灯亮，提示CNC处于 跳选方式。
报警指示灯 当机床发生故障时，该指示灯闪亮。
机床准备好指示灯 当上电后机床做自检，急停状态基础，没有错误时候准备完成该灯亮。
三.数控机床面板功能介绍
手轮微调进给方式 a）当选择此方式时，手动脉冲产生器（MPG手轮）才起作用。 b）用轴向选择开关决定刀塔移动的轴向是X或是Z轴。 c）用手轮倍率开关决定进给量。 x1表示手轮每旋转一刻度时，机械移动距离为0.001mm x10表示手轮每旋转一刻度时，机械移动距离为0.01mm x100表示手轮每旋转一刻度时，机械移动距离为0.1mm d）手轮向负方向旋转，刀塔负向移动。手轮向正方向旋转，刀塔正向移动。 切削进给方式 a）在切削进给方式时，配合轴向选择开关，轴正负方向按钮开关移动刀塔。 b）用进给倍率开关调整轴移动速度。范围由1~1000mm/min。 c）用轴正负方向进给按钮开关将刀塔向正或负向移动，在移动前请先注意 轴向选择开关方向是否正确。
空运行方式按钮 不加装工件，按下该按钮（自锁式），CNC可自动运行加工程序，机床处于 空运行状态。通常用于试运行加工程序。该按钮按下后指示灯亮，提示 CNC处于空运行方式。
手动冷却按钮 用于手动开、关冷却泵。
三.数控机床面板功能介绍
主轴倍率按钮 用于调整主轴速度大小。按100% 时主轴速度固定在给定速度上,按“+10%” 或“-10%”主轴按10%增加或减少。
数控机床机械系统装调与维修33数控机床用导轨装调与维修PPT课件
2.安装步骤
导轨及滑块座固定
注
安装时首先要正确区分基准导轨副与非基准导轨副，一
意 般基准导轨上有J的标记，滑块上有磨光的基准侧面。
基准导轨副与非基准导轨副的区分
注 意 认清导轨副安装时所需的基准侧面。
基准侧面的区分
二、导轨副的维护
1.间隙调整 (1)压板
压板 1-动导轨 2-支承导轨 3-压板 4-垫片 5-平镶条 6-螺钉
开式静压导轨 l-工作台2-油封面3-油腔4-导轨座
2)闭式静压导轨 闭式静压导轨是指导轨设置在机座的几个面上，能够限制工作台从
导轨上分离的静压导轨。 特点：承受载荷的能力小于开式导轨，具有较高的刚性和能够承受
反向载荷，常用于要求承受倾覆力矩的场合。
闭式静压导轨 a)在床身一条导轨两侧b)在床身两导轨内侧c)在床身两条导轨上下和一条导轨两侧
2.滚动导轨的预紧 (1)采用过盈配合 (2)调整法
(a) 过盈配合预紧 (b)调整预紧 图3—55滚动导轨的预紧
3.导轨副的润滑 导轨副常用的润滑剂有润滑油和润滑脂，前者用于滑动导轨，滚动导轨两 种都用。滚动导轨低速时(υ＜15m/min)推荐用锂基润滑脂润滑。 （1）导轨副最简单的润滑方法是人工定期加油或用油杯供油 （2）在数控机床上，对运动速度较高的导轨主要采用压力润滑，常用压力 循环润滑和定时定量润滑两种方式。大都采用润滑泵，以压力油强制润滑。
贴塑导 1-导轨软带 2-粘结材料
2.注塑导轨 贴塑导轨有逐渐取代滚动导轨的趋势，不仅适用于数控机床，而且 还适用于其他各种类型机床导轨，它在旧机床修理和数控化改装中可以 减少机床结构的源自改，因而更加扩大了塑料导轨的应用领域。
注塑导轨 1-滑座 2-胶条 3-注塑层
电子课件-《数控机床机械装调与维修》-B01-9551 第八章
章八第 验检度精与调装床机控数
8)动跳圆向径的孔锥轴主
主轴锥孔的径向圆跳动量检验 主轴轴线和Z轴运动间的平行度检验
9)和线轴轴主Z度行平的间动运轴(Y-Z内面平直垂)
章八第 验检度精与调装床机控数
10)和线轴轴主Z度行平的间动运轴(X-Z内面平直垂)
主轴轴线和Z轴运动间的平行度检验(X-Z垂直平面内)
章八第 验检度精与调装床机控数
(2)具体操作
1)手脉进给操作
以Ｘ轴行程中点为目标位置的测量操作为例
2)自动运行测量 ①编制运行程序（以X轴的测量为例编制循环测量程序
)。
章八第 验检度精与调装床机控数
②操作步骤。 第1步、第2步与手脉进给操作的第1步、第2步一致。 第 3 步 ： 运 行 上 述 程 序 “ O100” （ 进 给 倍 率 置 于
1)线性循环
线性循环
章八第 验检度精与调装床机控数
2)阶梯循环
环循梯阶
章八第 验检度精与调装床机控数
(2)回转运动的检测
检测应在0°、90°、180°、270°等4个主要位置检 测。若机床允许任意分度，除4个主要位置外，可任意选 择3个位置进行正、负方向循环检测5次，循环方式与线 性运动的方式相同。
1.安装底座
注意：将四个地脚螺栓调至同一高度，放在底板下， 使底板下面的导轨与安装面间有2-5mm的空隙。
2.安装导轨
安装第一条导轨
章八第 验检度精与调装床机控数
安装另一导轨
章八第 验检度精与调装床机控数
3.安装丝杠
安装第一条丝杠 1)丝测别分尺卡标游用，紧预座底端两的杠丝把先 同的杠丝持保以，等相之使，离距的间之轨导与端两杠 。度轴
度精何几、一
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电主轴结构
转轴 支撑系统 电机定子 电机转子
轴壳
循环冷却系统
润滑系统
控制系统
电主轴结构
轴壳
壳体主要由外壳、前后大盖以 及后轴承座等固定不动的零件
组成，通常将轴承座孔直接设
计在轴壳上。电主轴为加装电 动机定子，必须开放一端。
电主轴结构
转轴 转轴是高速电主轴的主要回转
体，且承受切削力，又属深孔
轴，对于内外圆同轴度以及前 锥孔相对支承面的径向跳动和 端面跳动，均有极精密要求。
1
通过齿轮联接的结构形式
一、联轴器
数控机床进给传动机构中，常采用电机经联轴器与
丝杠螺母副直联的传动方式。 联轴器：用来把两轴联接在一起，以传递运动与转 矩，机器停止运转后才能接合或分离的一种装臵。
联轴器
电动机 联轴器 减速器 联轴器 带式运输机
轴
F
v
D
带式运输机 传动简图
联接不同部件的 两轴，传递扭矩
滚针
滚动轴承的类型
按滚动体形状分
球轴承：承载能力低，极限转速高
滚子轴承：承载能力高，极限转速低
圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 球面滚子轴承 滚针轴承
滚动轴承的类型
按轴承的结构形式不同分
深沟球轴承
圆柱滚子轴承
推力球轴承
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
调心球轴承
主轴部件常用滚动轴承的类型
轴承的载荷
轴承的转速
进给传动系统 温故知新
定义：实现运动执行件进给的系统，即进给驱动装臵。
特点：是数控装臵的直接控制对象，以机床的移动部 件的位臵和速度作为控制矢量。
实现过程：（数控装臵）→指令信号（进给速度和位
移） →伺服驱动装臵（转换和放大）→执行电机→机 械传动机构→执行部件（工作台等） →实现工作进给
或快速运动。
由调速电机直接驱动的主传动
实现方式：由主轴电机直接驱动
优点：这种方式大大简化主轴结
构，有效地提高主轴刚度。
缺点：主轴输出扭矩小，电机的 发热对主轴精度影响大。 适用场合：高速机床，可满足中、 高档数控机床对速度的控制要求
内装电动机主轴（电主轴）
内装式主轴电机又称电主轴
实现方式：主轴电动机与机床主轴合而为一，传动链为零，又称“零传动”。 应用：超高速数控机床。（美国、德国、日本、瑞士、意大利等工业发达国
套筒联轴器
结构简单，依靠锥销、键或螺钉与两轴联接并传递
带有变速齿轮的主传动
主轴电机经过二级齿轮变时的大扭矩，
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 来改变其位臵。
带有变速齿轮的主传动
为什么不采用主电机与主轴直联的变速方式，全部由主电机实
思考
现无级变速？
♣主轴电机的特性
分类 按结构特性分：
刚性联轴器：适用于两轴能严格对中，并在工作中
不发生相对位移的地方，如凸缘联轴器。
挠性联轴器：适用于两轴有偏斜或工作中有相对位移的地方
套筒联轴器
结构：用一个套筒通过键或销钉将两轴联接在一起。用紧定螺钉来实现 轴向固定。
半圆键 型式：
普通平键
特点：结构简单、使用方便、传 递扭矩较大，但不能缓冲减振 。
滚动轴承
组成：内圈、外圈、滚动体、保持架
外圈
滚动体
最简单的轴承只有 滚动体；有些轴承 除以上四件外，还 增加有其他特殊零
保持架 内圈
件。如止动环、密
封盖等
滚动轴承
内圈：与轴颈相配；
外圈：与轴承座相配；
滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦；
保持架：防止滚动体直接接触。
常见的滚动体有六种形状
球
圆柱滚子
圆锥滚子 非对称球面滚子 球面滚子
掌握数控 机床主传 动和进给 传动的机 械结构的 拆装工艺
掌握数控 机床主要 机械部件 的故障诊 断和维护
第一节 数控机床机械结构概述
一、数控机床的机械结构组成
1.数控车床结构组成
2.数控铣床/加工中心的组成
知识回顾
输 入 装 臵
主轴控制单元 计 算 机 数 控 装 臵 PLC
主轴
机床
位移、速度 控制单元
原因
当主轴转速小于额定转速时， 主轴工作在恒扭矩区 当主轴转速大于额定转速时， 主轴工作在恒功率区
带有变速齿轮的主传动
若主轴与主轴电机之间采用1:1的直联方式，虽然主轴电机的速度可以在零 速度到标定的最大转速之间连续变化，但在额定功率之下的调速范围只能 由额定转速到最大转速
带有变速齿轮的主传动
联轴器
功用
用于联接轴与轴，以传递运动与转矩； 补偿所联两轴的相对偏移； 可用作安全装臵：作为一种安全装臵用来防止
被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。
吸振、缓冲。
联轴器
特点
用联轴器联接的两轴只有在机器停车后，经拆卸才能使 两轴分开。 离合器：机器运转中，可根据需要将两轴分离或结合。
联轴器
电主轴结构
轴承 高速电主轴的核心支撑部件是高速 精密轴承。电主轴的轴承必须具有 高速性能好、动负荷承载能力高、 润滑性能好、发热量小等优点。近 年来，相继开发研制了陶瓷轴承、 磁浮轴承、液体动静压轴承、气体 静压轴承。
电主轴结构
定子与转子
电主轴的定子由具有高导磁率的优
质硅钢片叠压而成，定子内腔带有 冲制嵌线槽。定子通过一个冷却套 固装在电主轴的壳体上。 转子由转子铁芯、鼠笼和转轴三部 分组成。位于前后轴承之间，用热 压装配法与主轴产生过盈配合，由 过盈力传递扭矩。
家，都在高速数控机床上广泛采用了电主轴结构）
内装电动机主轴（电主轴）
电主轴 有什么 优点呢
分段无级变速
在大、中型数控机床上，为了使主轴在低速时获得大转矩
和扩大恒功率调速范围，通常在使用无级变速传动的基础
上，在增加两级或三级辅助机械变速机构作为补充。通过
分段变速方式，确保低速时的大扭矩，扩大恒功率调速范 围，满足机床重切削时对扭矩的要求。
选用轴承要考虑的因素： 轴承的调心性能 轴承的安装和拆卸 经济性
主轴部件常用滚动轴承的类型
载荷大
大小 载荷小
滚子轴承
球轴承
轴承的载荷
方向
轴向力―推力轴承 径向力―向心轴承 轴、径向力―向心推力轴承或组合轴承
性质―有冲击载荷时宜用滚子轴承
点接触
线接触
四、数车主轴部件的调整
注意 哦 ….
主轴为精密部件，选择好拆卸环境，轻拿轻放。 拆卸过程要注意拆卸顺序和使用适当的工具。 轴承的拆卸要注意使用适当的工具，在正确的
不同点
加工中心具
有刀库和自动
换刀功能
数控铣床/加工中心的组成
数控铣削不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，
而且还能加工各种平面和空间等复杂型面。
铣槽
铣平面
铣台阶
数控铣床/加工中心的组成
第二节 主传动系统的装调与维修
一、主轴变速方式
四、数控车床主轴部件的调整
无级和分段变速方式
部件结构、拆卸与调整
直线导轨
机械传 动装臵
温故知新
进给传动机构的类型
伺服电机 联轴器
减速器
丝杠螺母传动
齿轮齿条传动
蜗轮蜗杆传动
进给传动机构的类型
温故知新
滚珠丝杠 联轴器座 联轴器 伺服电机
1
联轴器直联的结构形式
进给传动机构的类型
温故知新
电机
× ×
同步带
伺服电机
1
通过同步齿形带联接的结构形式
同步齿形带
温故知新
进给传动机构的类型
三、主轴部件的支承
主轴支承：指主轴轴承、支承座及其他相关零件的 组合体，其中核心元件是轴承。因此把采用滚动轴
承的主轴支承称为主轴滚动支承；把采用滑动轴承
的称为主轴滑动支承。 主轴滚动支承的主要设计内容：滚动轴承类型的选
择、轴承的配臵、轴承的精度及其选配、轴承的间
隙调整、支承座的结构、轴承的配合及其配合零件 的精度、轴承的润滑与密封等。
带和同步齿形带。
通过带传动的主传动
主轴脉冲 编码器
主轴 同步齿 形带 主轴电动机
二、电主轴结构
电主轴采用变频电机与机床的主轴合二
为一的结构形式,即变频电机的空心转子 与机床主轴零件过盈配合套装（热装）在 一起，带冷却套的定子装配（热装）在主 轴单元的壳体内直接与机床连接，成为集 成式电机主轴—电机的转子就是机床的主 轴,机床主轴单元的壳体就是电机座。
数控车床结构组成
数控车床与普通车床相比较，其结构上仍然是由床身、主 轴箱、刀架、进给传动系统、液压、冷却、润滑系统等部分
组成。
数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架， 实现纵向(Z向)和横向(X向)进给运动。 数控车床进给传动系统的结构大为简化。
数控车床结构组成
普通机床
无防护装臵 无自动排屑功能 转速相对较低， 有级变速 主、进给传动系 统共用一台电机 劳动强度高 、 操作者技术要求 高 、效率低、质 量靠个人技术
温故知新
组成
伺服驱动装臵：转换和放大指令信号（速度、位移） 执行电机：伺服系统执行件：步进电机、直流、交流伺服电机
机械传动装臵：将动力源旋转运动变为直线运动的整个机械传 动链
温故知新
传动机构 齿轮传动 同步齿形带 传动 联轴器
运动转换机构
丝杠螺母副 齿轮齿条副
导向机构
导轨 滚动、静压
数控机床
采用全封闭防护 装臵 采用自动排屑装 臵 主轴转速高，能 实现无极变速 主、进给传动系 统采用各自独立 的伺服电机 劳动强度相对低 、 质量稳定
从普车 到数车
数控车床结构组成