1、第七章第七章 數控機床的使用與管理數控機床的使用與管理 n數控機床的選用數控機床的選用 n數控機床的日常維護、安裝與驗收數控機床的日常維護、安裝與驗收 第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用一、一、 數控機床的選用原則數控機床的選用原則1 1做好選用的前期準備做好選用的前期準備做好零件的工藝設計，查詢有關數控機床的資料和做好零件的工藝設計，查詢有關數控機床的資料和樣本，做相應的調研。樣本，做相應的調研。2 2滿足以下要求滿足以下要求1 1）滿足典型零件的工藝要求；滿足典型零件的工藝要求；2 2）滿足精度要求；滿足精度要求；3 3）滿足生產率的要求；滿足生產率的要求；4 4）滿足功能要求；滿

2、足功能要求；5 5）滿足零件尺寸及重量要求；滿足零件尺寸及重量要求；6 6）其它要求（如自動化水平、刀具、多面加工、機其它要求（如自動化水平、刀具、多面加工、機床的防護、組線、排屑等）床的防護、組線、排屑等）3 3要有良好的經濟效益要有良好的經濟效益第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用二、數控機床的選用方法二、數控機床的選用方法1 1數控機床的類型數控機床的類型工件類型與加工方法工件類型與加工方法n數控車床：回轉表面加工數控車床：回轉表面加工 轉塔式刀架（立式）轉塔式刀架（立式）盤類、短套類盤類、短套類 回輪式刀架（臥式）回輪式刀架（臥式）軸類、軸套類軸類、軸套類n數控銑床：數控銑床：工

3、序較少、形狀較復雜、精度較高且多為銑削加工工序較少、形狀較復雜、精度較高且多為銑削加工的零件。的零件。n立式加工中心：立式加工中心：工序較多的模具、非圓盤類、高度較小的殼類零件。工序較多的模具、非圓盤類、高度較小的殼類零件。n臥式加工中心：臥式加工中心：箱體類、殼體、叉加類、需多面加工的零件。箱體類、殼體、叉加類、需多面加工的零件。第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用二、數控機床的選用方法二、數控機床的選用方法2 2數控機床的規格數控機床的規格工件的尺寸及重量工件的尺寸及重量1 1）工作臺面積與承重工作臺面積與承重2 2）各坐標的行程各坐標的行程3 3）最大工件回轉直徑及加工長度。注意經

4、濟效率的最大工件回轉直徑及加工長度。注意經濟效率的加工尺寸。加工尺寸。第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用二、數控機床的選用方法二、數控機床的選用方法3 3數控機床的功能數控機床的功能加工內容及能力加工內容及能力1 1）加工的工藝方法與工藝集中程度；加工的工藝方法與工藝集中程度；2 2）是否需要多面加工、多軸聯動；是否需要多面加工、多軸聯動；3 3）車床回轉刀架的刀位數，是否需要動力刀架，是車床回轉刀架的刀位數，是否需要動力刀架，是否否C C軸控制，是否需要雙主軸或雙刀架；軸控制，是否需要雙主軸或雙刀架；4 4）加工中心的刀庫容量，單把刀具的最大重量、直加工中心的刀庫容量，單把刀具的最大

5、重量、直徑和長度；徑和長度；5 5）機床附件；機床附件；6 6）刀具與刀柄系列；刀具與刀柄系列；7 7）控制功能（指令功能）、剛性攻牙、鏡向加工等。控制功能（指令功能）、剛性攻牙、鏡向加工等。第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用二、數控機床的選用方法二、數控機床的選用方法4 4數控機床的性能數控機床的性能加工精度、效率加工精度、效率1 1） 機床的精度等級；機床的精度等級；2 2） 定位精度和重復定位精度；定位精度和重復定位精度；3 3） 是否配回轉工作臺、交換臺；是否配回轉工作臺、交換臺；4 4） 換刀方式與換刀時間；換刀方式與換刀時間；5 5） 主軸的轉速范圍和最高轉速；主軸的轉速范

6、圍和最高轉速；6 6） 執行件的執行件的G00G00速度；速度；7 7） 機床的最大進給速度、材料切除率。機床的最大進給速度、材料切除率。第一節第一節 數控機床的選用數控機床的選用二、數控機床的選用方法二、數控機床的選用方法5 5運用機床廠的服務策略運用機床廠的服務策略1 1）提出技術要求；提出技術要求；2 2）毛坯工件的）毛坯工件的模擬考核。模擬考核。6 6與普通機床、專用機床加工相比的經濟效與普通機床、專用機床加工相比的經濟效益分析益分析第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 一、數控機床的保養一、數控機床的保養1 1每天應保養的項目每天應保養的項目1 1）

7、潤滑油箱及油標：儲油量、定時運轉、油標；潤滑油箱及油標：儲油量、定時運轉、油標；2 2）回參考點：指示燈、回參考點精度、可靠性；回參考點：指示燈、回參考點精度、可靠性；3 3）液壓與氣源：分水濾氣器、壓力、運行噪聲；液壓與氣源：分水濾氣器、壓力、運行噪聲；4 4）液壓平衡系統：平衡壓力、平衡閥工作正常；液壓平衡系統：平衡壓力、平衡閥工作正常；5 5）電氣柜：散熱通風；電氣柜：散熱通風；6 6）主軸潤滑恒溫油箱：溫度調節、噪聲。主軸潤滑恒溫油箱：溫度調節、噪聲。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 一、數控機床的保養一、數控機床的保養2 2定期保養的項目定期保養

8、的項目1 1）反向死區的測量與補償反向死區的測量與補償2 2）定位精度、重復定位精度測量定位精度、重復定位精度測量3 3）過濾器的清洗過濾器的清洗4 4）液壓油的更換液壓油的更換5 5）潤滑油箱的清洗潤滑油箱的清洗6 6）導軌鑲條、壓緊輪調整導軌鑲條、壓緊輪調整7 7）傳動帶張緊程度傳動帶張緊程度8 8）滾珠絲杠的清洗和上油脂滾珠絲杠的清洗和上油脂9 9）恒溫油箱的保養恒溫油箱的保養1010）存儲器用電池的定期更換存儲器用電池的定期更換第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1 1安裝前的準備安裝前的準備1 1）

9、資料準備）資料準備預先向機床供應商索要機床的基礎圖；預先向機床供應商索要機床的基礎圖；明確機床動力線進口位置、容量；明確機床動力線進口位置、容量；機床接地位置及要求；機床接地位置及要求；防護門的開度與開啟方向；防護門的開度與開啟方向；機床所需工作調整、保養、維護空間；機床所需工作調整、保養、維護空間；氣動管道要求（壓力大小、氣源的質量）；氣動管道要求（壓力大小、氣源的質量）；其它管道要求。其它管道要求。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1安裝前的準備安裝前的準備2）人員培訓）人員培訓n技術管理人員培訓；技術

10、管理人員培訓；n操作人員培訓。操作人員培訓。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1安裝前的準備安裝前的準備3）車間內機床的布局）車間內機床的布局機床按一定方式在車間生產區域進行布置和排列。機床按一定方式在車間生產區域進行布置和排列。影響機床排列的主要因素有：影響機床排列的主要因素有：（1）生產規模和組織方式）生產規模和組織方式n多品種小批量生產、單件生產采取機群式布置或成多品種小批量生產、單件生產采取機群式布置或成組工藝布置；組工藝布置；n成批生產按工藝流程對機床順序布置。成批生產按工藝流程對機床順序布置。典

11、型零件的工藝流程是選擇機床布置的主要依據之典型零件的工藝流程是選擇機床布置的主要依據之一。一。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1安裝前的準備安裝前的準備3）車間內機床的布局）車間內機床的布局（2）機床占地面積與加工零）機床占地面積與加工零件大小件大小常用的機床排列方式如右圖常用的機床排列方式如右圖斜向平行排列占地面積較小斜向平行排列占地面積較小要注意長毛坯材料、大型重要注意長毛坯材料、大型重型零件裝卸與吊運對機床排列的型零件裝卸與吊運對機床排列的影響。影響。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機

12、床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1安裝前的準備安裝前的準備3）車間內機床的布局）車間內機床的布局（3）機床維修的要求與安全生產）機床維修的要求與安全生產要留有維修人員操作的位置；要留有維修人員操作的位置；機床上長的零部件拆裝不與墻柱相碰；機床上長的零部件拆裝不與墻柱相碰；操作者要避開不安全的區域操作者要避開不安全的區域操作者間不應相互干擾。操作者間不應相互干擾。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 1安裝前的準備安裝前的準備3）車間內機床的布局）車間內機床的布局（4）通

13、風采光條件）通風采光條件有利于操作者對加工的觀察與檢測；有利于操作者對加工的觀察與檢測；減少陽光、或熱源對機床的幅射；減少陽光、或熱源對機床的幅射；有利于機床的通風散熱。有利于機床的通風散熱。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝1）機床安裝的步驟）機床安裝的步驟一臺新機床在單獨塊狀基礎上安裝的步驟如下：一臺新機床在單獨塊狀基礎上安裝的步驟如下：基礎施工（澆注混凝土與養護）基礎施工（澆注混凝土與養護）基礎檢查與放基礎檢查與放線線機床開箱驗收機床開箱驗收就位和找正就位和找正初平和地腳螺栓孔灌初平

14、和地腳螺栓孔灌漿漿清洗與裝配清洗與裝配精平與固定精平與固定安裝精度的調整安裝精度的調整試運試運行行灌漿抹面灌漿抹面驗收。驗收。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝2）機床的基礎與施工）機床的基礎與施工機床床身或底座下面用于承受機床載荷的混凝土結構機床床身或底座下面用于承受機床載荷的混凝土結構稱為基礎，基礎下面承受機床與基礎全部載荷的地層稱為稱為基礎，基礎下面承受機床與基礎全部載荷的地層稱為地基。地基。（1）對機床基礎的要求）對機床基礎的要求具有足夠的強度、剛度和穩定性；具有足夠的強度、剛度和

15、穩定性；具有較好的防振與隔振效果；具有較好的防振與隔振效果；有利于增強機床床身的剛度。有利于增強機床床身的剛度。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝2）機床的基礎與施工）機床的基礎與施工（2）機床基礎的形式與選擇）機床基礎的形式與選擇主要有混凝土地坪和單獨塊主要有混凝土地坪和單獨塊狀兩大類。狀兩大類。混凝土地坪基礎具有機床安裝方便、變更工藝布局容混凝土地坪基礎具有機床安裝方便、變更工藝布局容易等特點。易等特點。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機

16、床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝2）機床的基礎與施工）機床的基礎與施工（3）機床基礎的尺寸）機床基礎的尺寸機床基礎的平面尺寸應比機機床基礎的平面尺寸應比機床的底座或床身尺寸在些。床的底座或床身尺寸在些。車床每邊增加車床每邊增加100300mm；磨床每邊增加磨床每邊增加100700mm；銑床每邊增加銑床每邊增加200500mm或依據廠家提供的基礎圖樣或依據廠家提供的基礎圖樣.第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝2）機床的基礎與施工）機床的基礎與施工（4）機床隔振）機床

17、隔振彈性支承的使用；彈性支承的使用；隔振溝。隔振溝。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝2）機床的基礎與施工）機床的基礎與施工（5）基礎施工）基礎施工常用水泥的標號為常用水泥的標號為325號或號或425號普通硅酸鹽水泥。號普通硅酸鹽水泥。配成混凝土的常用標號為配成混凝土的常用標號為100號、號、150號和號和200號三種。號三種。混凝土中的砂為粗砂或中砂，石子有卵石或碴石。混凝土中的砂為粗砂或中砂，石子有卵石或碴石。澆筑前應對模板、鋼筋、預留孔或預埋螺栓，敷設的澆筑前應對模板、鋼筋、預留孔或

18、預埋螺栓，敷設的水管、電纜管、液壓管道和氣動管道進行檢查。水管、電纜管、液壓管道和氣動管道進行檢查。澆筑時必須分層連續進行。澆筑時必須分層連續進行。澆筑后澆筑后12小時開始養護。小型基礎養護期不少于小時開始養護。小型基礎養護期不少于7天，天，大型基礎養護期不少于大型基礎養護期不少于14天。天。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝3）機床的地腳螺栓及安裝）機床的地腳螺栓及安裝（1）地腳螺栓的種類）地腳螺栓的種類常用的有死地腳螺栓、活地腳螺栓和膨脹螺栓。常用的有死地腳螺栓、活地腳螺栓和膨脹螺栓。

19、第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝3）機床的地腳螺栓及安裝）機床的地腳螺栓及安裝（2）地腳螺栓的安裝）地腳螺栓的安裝死地腳螺栓安裝方法有死地腳螺栓安裝方法有：一次澆灌法。即與混凝一次澆灌法。即與混凝土基礎一起施工。土基礎一起施工。二次澆灌法。混凝土基二次澆灌法。混凝土基礎施工先預留孔，機床就位礎施工先預留孔，機床就位后再澆灌地腳螺栓。后再澆灌地腳螺栓。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝

20、3）機床的地腳螺栓及安裝）機床的地腳螺栓及安裝（2）地腳螺栓的安裝）地腳螺栓的安裝直桿地腳螺栓用環氧膠合劑澆灌法。直桿地腳螺栓用環氧膠合劑澆灌法。活地腳螺栓安裝方法如右下圖示。活地腳螺栓安裝方法如右下圖示。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 2機床安裝機床安裝3）機床的地腳螺栓及安裝）機床的地腳螺栓及安裝（2）地腳螺栓的安裝）地腳螺栓的安裝膨脹螺栓由螺母、螺栓和套筒組成。由于減少澆灌工膨脹螺栓由螺母、螺栓和套筒組成。由于減少澆灌工藝，已逐步普及應用。藝，已逐步普及應用。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗

21、收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調整二、數控機床的安裝與調整 3拆箱驗收拆箱驗收 1）檢查包裝箱的外觀）檢查包裝箱的外觀 2）依據隨機的裝箱單清點物品種類和數量；）依據隨機的裝箱單清點物品種類和數量； 3）檢查是否有破損、銹蝕。）檢查是否有破損、銹蝕。4機床就位調平機床就位調平 1）根據提供的吊裝位置和方法將機床吊裝到位，）根據提供的吊裝位置和方法將機床吊裝到位， 注意墊鐵、地腳螺栓的對號入座；注意墊鐵、地腳螺栓的對號入座； 2）必要的裝配；）必要的裝配； 3）機床的水平調整（又稱調平）機床的水平調整（又稱調平）數控機床的水平調整，關系到數控機床的原始精度能數控機床的水平調

22、整，關系到數控機床的原始精度能否得到保證、機床能否正常運行以及機床的使用壽命等。否得到保證、機床能否正常運行以及機床的使用壽命等。是數控機床安裝時、大修后、或機床使用一段時間后是數控機床安裝時、大修后、或機床使用一段時間后必須完成的技術工作。必須完成的技術工作。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 5. 機床的水平調整（又稱調平）機床的水平調整（又稱調平） 1）檢測工具）檢測工具水平儀：用于機床床身或工作臺的水平初找平；水平儀：用于機床床身或工作臺的水平初找平；直準直儀或激光干涉儀：用于檢測移動部件運動時相直準直儀或激光干涉儀：用于檢測移動部件運動時相對于基準

23、軌跡的偏移程度，反映了各主要部件間的相對位對于基準軌跡的偏移程度，反映了各主要部件間的相對位置的變化或機床變形程度。置的變化或機床變形程度。2）水平儀工作原理）水平儀工作原理水準器結構：水準器結構：內壁具有一定的曲率半徑的封閉管子；內壁具有一定的曲率半徑的封閉管子；內裝液體并留一定長度氣泡；內裝液體并留一定長度氣泡；刻有與內壁曲率半徑應的刻線刻有與內壁曲率半徑應的刻線第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 5. 機床的水平調整（又稱調平）機床的水平調整（又稱調平） 3） 水平儀的使用水平儀的使用以讀數精度為以讀數精度為0.02/1000的水平儀為例：的水平儀為例

24、： tg=H/L =0.02/1000 =0.00002 tg= H1/L1 H1= L1tg =2000.00002 =0.0004mm4）水平儀檢測直線度計算）水平儀檢測直線度計算第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 二、數控機床的安裝與調二、數控機床的安裝與調 6機床清洗、檢驗機床清洗、檢驗1）管線安裝；）管線安裝；2）機械、電氣的初檢查；）機械、電氣的初檢查；3）清洗外表和防銹油；）清洗外表和防銹油；4）機床的檢驗驗收（含試車）；）機床的檢驗驗收（含試車）；5）填寫驗收單、建立設備檔案。）填寫驗收單、建立設備檔案。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝

25、驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 三、機床的檢驗三、機床的檢驗 1數控機床的幾何精度檢驗數控機床的幾何精度檢驗1）檢測目標）檢測目標數控機床關鍵零部件及其之間的幾何形狀精度、位置數控機床關鍵零部件及其之間的幾何形狀精度、位置精度；精度；2）檢驗目的）檢驗目的主要控制數控機床的制造、裝配精度主要控制數控機床的制造、裝配精度3）檢驗條件）檢驗條件20、機床熱平衡，以空載、手動進行、機床熱平衡，以空載、手動進行第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 三、機床的檢驗三、機床的檢驗 1數控機床的幾何精度檢驗數控機床的幾何精度檢驗2）檢驗項目分類（我國目前仍用）檢驗項目分類

26、（我國目前仍用JB1998、1999標準）標準）（1）幾何形狀精度：直線度、平面度；）幾何形狀精度：直線度、平面度；（2）位置精度：平行度、垂直度；）位置精度：平行度、垂直度；（3）主軸回轉精度：徑向、軸向（實際主要反映幾）主軸回轉精度：徑向、軸向（實際主要反映幾何偏心）；何偏心）；（4）其它幾何精度：回轉工作臺的跳動、交換臺交）其它幾何精度：回轉工作臺的跳動、交換臺交換的定位精度。換的定位精度。2）檢驗工具）檢驗工具精密水平儀、激光干涉儀、讀數顯微鏡、千分表、方精密水平儀、激光干涉儀、讀數顯微鏡、千分表、方箱、直角尺、平尺等箱、直角尺、平尺等第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床

27、的日常維護、安裝驗收 三、機床的檢驗三、機床的檢驗 2數控機床的定位精度與檢測數控機床的定位精度與檢測指機床各坐標軸在數控系統的控制下運動所能達到的指機床各坐標軸在數控系統的控制下運動所能達到的位置精度位置精度1）主要檢測的項目：）主要檢測的項目：（1）各直線運動軸的定位精度和重復定位精度；）各直線運動軸的定位精度和重復定位精度；（2）各直線運動軸機械原點的復歸精度；）各直線運動軸機械原點的復歸精度；（3）直線運動各軸的反向誤差；）直線運動各軸的反向誤差；（4）回轉運動（回轉工作臺）的定位精度和重復定）回轉運動（回轉工作臺）的定位精度和重復定位精度；位精度；（5）回轉運動的反向誤差；）回轉運動

28、的反向誤差；（6）回轉軸原點的復歸精度。）回轉軸原點的復歸精度。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 三、機床的檢驗三、機床的檢驗 2）直線軸運動的定位精度（）直線軸運動的定位精度（GB/T174212000）（1）用直線軸執行件到達數控裝置指令坐標目標的）用直線軸執行件到達數控裝置指令坐標目標的偏差大小表示，偏差值小則定位精度高；偏差大小表示，偏差值小則定位精度高；（2）反映了加工尺寸、位置和形狀的精確程度；）反映了加工尺寸、位置和形狀的精確程度；（3）檢測方法：在全行程中等距離若干個定位點，）檢測方法：在全行程中等距離若干個定位點，每個定位點重復測量每個定位點重復測量5次，通過數值計算完成；次，通過數值計算完成；（4）我國標準規定以每）我國標準規定以每300mm為基本單位。為基本單位。第二節第二節 數控機床的日常維護、安裝驗收數控機床的日常維護、安裝驗收 三、機床的檢驗三、機床的檢驗 3）直線軸