项目一数控机床装调与维修基础

任务一 数控机床的工作过程与机床结构描述
一、数控机床的工作过程
PLC的控制信号通过电气电路驱动辅助装置的执行元件工作。电气电 路包括强电电路和弱电电路，PLC的控制信号经过由弱电电路中的继电器 或转换电路变成能连接到强电电路的信号，再由强电回路驱动辅助装置 执行元件工作，从而控制刀库、换刀机构、冷却液等运行。
任务一 数控机床的工作过程与机床结构描述
二、数控机床的分类
任务一 数控机床的工作过程与机床结构描述
三、数控机床机械结构的主要特点及要求
1．数控机床机械结构的主要特点 （1） 结构简单、操作方便、自动化程度高。 （2） 广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品。 （3） 具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件。 （4） 对机械结构、零部件的要求高。
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一、数控机床的工作过程
对应数控机床主轴电机的控制装置称为主轴驱动单元，其接收来自数控 装置发出的速度指令来控制主轴电机的转速、启停和转向。
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一、数控机床的工作过程
进给伺服单元就是指进给伺服驱动器，其接受数控装置的速度或位置 指令，控制流过进给伺服电机绕组电流的频率和大小，使伺服电机转子的 转速或转角接近速度或位置指令值，并通过检测伺服电机的编码器获得伺 服电机转子或转角实际值与指令值的偏差，进给驱动单元不断调整流过伺 服电机绕组电流的频率和大小，使得伺服电机转子转速或转角实际值与指 令值的偏差控制在要求的范围内。
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四 数控机床的布局
确定机床的总体布局时,需要考虑以下两方面的问题： 一方面是要从数控机床的各部件的相对运动关系，结合考虑工件 的形状、尺寸和重量等因素，来确定各主要部件之间的相对位置关系 和配置，其中运动的分配与部件的布局是数控机床总布局的中心问题， 数控机床的运动数目，尤其是进给运动数目的多少，直接与表面成形 运动和机床的加工功能有关。 另一方面还要全面考虑外观形状、操作维修、生产管理和人机关 系等使用要求对数控机床总体布局的要求。
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一、数控机床的工作过程
数控系统通过输入/输出装置来预读取数控程序，并将数控程序中的 指令代码进行二进制代码转换，并存入数控装置。
数控机床中除有轨迹及定位控制功能外，还要有机床的逻辑动作控制 功能，NC控制进给运动和主轴转动，PLC用于数控机床的外围辅助电气 的控制，二者之间通过不同的数据区进行信号和数据的交换。
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四 数控机床的布局
3．刀架的布局 数控车床使用的回转刀架常用的类型有四方刀架、六角刀架，回转刀架
必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力，同时要保证回转刀架 在每次转位的重复定位精度（由机床PLC来进行控制）。
回转刀架在机床上有两种布局形式：一种是用于加工轴类零件的回转刀 架，其回转轴垂直于主轴，另一种是用于加工轴类和盘类零件的回转刀架， 其回转轴平行于主轴。目前两坐标联动数控车床多采用4工位回转刀架，除此 之外，也有采用6工位、8工位 和10工位的。
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三、数控机床机械结构的主要特点及要求
2．数控机床对机械结构的基本要求 （1） 具有较高的静、动刚度和良好的抗振性。 （2） 具有良好的热稳定性。 （3） 具有较高的运动精度与良好的低速稳定性。 （4） 具有良好的操作、安全防护性能 3．为了提高数控机床性能，可采取的措施 （1） 合理选择数控机床的总体布局。 （2） 提高结构件的刚度。 （3） 提高机床抗振性。 （4） 改善机床的热变形。 （5） 保证运动的精度和稳定性
（3）数控铣床的效率高，切屑多，排屑是个很重要的问题，铣床的 结构布局要便于排屑。
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四 数控机床的布局
4．总布局与工件形状、尺寸和重量的关系 铣削加工时，进给运动可以由工件运动或刀具运动来完成，或者部分
由工件运动，部分由刀具运动来完成，这样就影响到了部件的配置和总体 关系。这都取决于被加工工件的尺寸、形状和重量。
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四 数控机床的布局 （二）数控铣床的布局形式
1．数控铣床的部件 2．总布局与铣床的结构性能 3．铣床的使用要求与总布局
（1）便于同时操作和观察数控铣床的操作按钮和开关都放在数控装 置上。
（2）数控铣床的刀具和工件的装卸及夹紧、松开，均由操作者来完 成，要求易于接近装卸区域，而且装夹机构要省力简便。
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四 数控机床的布局
（一）数控车床的布局形式 1．数控车床的布局形式主要受工件尺寸的影响
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四 数控机床的布局 2．床身、导轨的布局
数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床一样， 但刀架和导轨的布局形式有很大变化。刀架和导轨的布局应考虑机床和刀 具的调整、工件的装卸、机床操作的方便性、机床的加工精度以及排屑性 和抗振性。
闭环系统有速度环闭环和位置环闭环两种形式。速度环闭环由测速 发电机和速度控制单元等组成。位置环闭环由速度控制单元、测量反馈 装置和CNC装置中的位置控制模块等组成。
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二、数控机床的分类
数控机床种类繁多，根据其进给伺服系统有无反馈及反馈的位置不 同可分为开环伺服、闭环伺服、半闭环伺服三种。系统无反馈则把数控 机床称为开环数控图1-2所示；若有反馈，而且反馈环提供的信号来自机 床的最后一个移动部件则系统为闭环数控机床；数控机床有反馈，但信 号来自中间环节则为半闭环数控机床。
项目一 数控机床装调与维修基础
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任务一 数控机床的工作过程与机床结构描述
任务二 数控机床机械装调与维修工作任务的认知
项目一 数控机床装调与维修基础
学习重点
了解数控机床的工作过程 了解数控机床的分类 了解数控机床的布局 了解机床的刚度结构 了解数控机床装调高级维修工国家职业标， 了解本职业不同岗位工作过程及内容 掌握数控机床机械的主要特点及要求 掌握数控机床维修与故障诊断