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數(shù)控機床機械零部件安裝調(diào)試注意事項
數(shù)控機床機械零部件在安裝和調(diào)試過程中有哪些注意事項呢?以下是小編為大家收集的數(shù)控機床機械零部件安裝調(diào)試注意事項，希望能夠幫助到大家。
數(shù)控機床機械零部件安裝調(diào)試注意事項
1、主軸軸承的安裝調(diào)試注意事項
(1)單個軸承的安裝調(diào)試：裝配時盡可能使主軸定位內(nèi)孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內(nèi)圈與滾道的偏心量接近，并使其方向相反，這樣可使裝配后的偏心量減小。
(2)兩個軸承的安裝調(diào)試：兩支撐的主軸軸承安裝時，應使前、后兩支撐軸承的偏心量方向相同，并適當選擇偏心距的大小。前軸承的精度應比后軸承的精度高一個等級，以使裝配后主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機床拆卸主軸軸承時，因原生產(chǎn)廠家已調(diào)整好軸承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號，保證重新裝配后軸承與主軸的原相對位置不變，減少對主軸部件的影響。
過盈配合的軸承裝配時需采用熱裝或冷裝工藝方法進行安裝，不要蠻力敲砸，以免在安裝過程中損壞軸承，影響機床性能。
2、滾珠絲杠螺母副的安裝調(diào)試注意事項
滾珠絲杠螺母副僅用于承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，應注意：
(1)滾珠螺母應在有效行程內(nèi)運動，必須在行程兩端配置限位，避免螺母越程脫離絲杠軸，而使?jié)L珠脫落。
(2)由于滾珠絲杠螺母副傳動效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動時，如部件重量未加平衡，必須防止傳動停止或電機失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃樱乐鼓鎮(zhèn)鲃臃椒ǹ捎茫何佪單仐U傳動、電動制動器等。
(3)絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行，機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。
(4)滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時，要使用輔助套，否則裝卸時滾珠有可能脫落。
(5)螺母裝入螺母座安裝孔時，要避免撞擊和偏心。
(6)為防止切屑進入，磨損滾珠絲杠螺母副，可加裝防護裝置如折皺保護罩、螺旋鋼帶保護套等，將絲杠軸完全保護起來。另外，浮塵多時可在絲杠螺母兩端增加防塵圈。
3、直線滾動導軌安裝調(diào)試注意事項
(1)安裝時輕拿輕放，避免磕碰影響導軌的直線精度。
(2)不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難，需要拆下滑塊時，需使用引導軌。
(3)直線滾動導軌成對使用時，分主、副導軌副，首先安裝主導軌副，設置導軌的基準側(cè)面與安裝臺階的基準側(cè)面緊密相貼，緊固安裝螺栓，然后再以主導軌副為基準，找正安裝副導軌副。
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1.可靠性最大化
數(shù)控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)�；虺笠�(guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結(jié)構(gòu)機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產(chǎn)批量，又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障;利用容錯技術，對重要部件采用“冗余”設計，以實現(xiàn)故障自恢復;利用各種測試、監(jiān)控技術，當生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。
2.控制系統(tǒng)小型化
數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)�？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數(shù)控操作系統(tǒng)進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上，更便于對數(shù)控機床的操作使用。
3.智能化
現(xiàn)代數(shù)控機床將引進自適應控制技術，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持良好工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復功能，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。
4.數(shù)控編程自動化
目前CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數(shù)控技術發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計算機內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進行計算和后置處理，從而自動生成NC零件加工程序，以實現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式，它與CAD/CAM系統(tǒng)編程的最大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得。
5.高速度、高精度化
速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運算速度。同時，采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，即提高插補運算的速度和精度。并采用直線電動機直接驅(qū)動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態(tài)響應特性相當優(yōu)越。采用前饋控制技術，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。
6.多功能化
配有自動換刀機構(gòu)(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現(xiàn)所謂的“前臺加工，后臺編輯”。為了適應柔性制造系統(tǒng)和計算機集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)控機床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對多臺數(shù)控機床進行控制。
為適應超高速加工的要求，數(shù)控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。
數(shù)控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術成為先進制造技術中的一項核心技術。另一方面，通過持續(xù)的研究，信息技術的深化應用促進了數(shù)控機床的進一步提升。
拓展延伸
數(shù)控機床的故障診斷與維修方法
摘 要：現(xiàn)如今，我國的數(shù)控技術的發(fā)展非常迅速，數(shù)控機床的應用相當普遍，隨之而來的就是數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)卻越來越復雜、種類也越來越多，那么在數(shù)控機床發(fā)生故障時，面臨的維修問題也就變得更加復雜，這就需要掌握一定的故障診斷方法和維修方法，盡快排除故障，保證機床的正常運轉(zhuǎn)。
關鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修方法
0 引言
數(shù)控機床是集合機械、電子、液壓、氣壓氣動控制為一體的高新技術產(chǎn)物，是技術密集度及自動化程度很高的自動加工設備，由于各種原因，不可避免地會出現(xiàn)故障，如果得不到及時維修，生產(chǎn)將會無法繼續(xù)，會使企業(yè)經(jīng)濟效益受到影響。
1 數(shù)控機床故障分類
1.1 機械方面故障
數(shù)控機床的機械部分主要包括：機床基礎件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、防護系統(tǒng)等。故障原因大多由于安裝、調(diào)試不正確，操作過程中發(fā)生失誤引起碰撞，從而造成機械傳動失靈、導軌運動摩擦阻力過大的現(xiàn)象。常表現(xiàn)為：切削振動大，傳動噪聲大，加工精度達不到要求，主軸溫升過高等。例如：進給軸的聯(lián)軸器松動，導致齒輪、絲杠、軸承缺油，導軌潤滑不良等機械方面故障。
1.2 電器方面的`故障
電器故障分為強電故障和弱電故障。強電部分主要是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分電路處于高電壓、大電流工作狀態(tài)，故障率較高。弱電部分包括CNC裝置、PLC控制器、CRT顯示器以及伺服驅(qū)動單元、輸入輸出單元等。弱電故障又有硬件故障與軟件故障之分，硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動作出錯、數(shù)據(jù)丟失等故障。
2 數(shù)控機床故障診斷的方法
引起數(shù)控機床故障的原因是多方面的，維修時不能只看故障的表象，要透過現(xiàn)象找到引起故障的根源，采取合理的診斷方法。
2.1 機械方面的故障診斷方法
機械方面故障診斷方法，一般采用直觀診斷技術，充分利用人的感官，采用問、聽、看、觸、嗅直接發(fā)現(xiàn)問題所在，原則上找到問題的所在，問題就解決了一半，再根據(jù)機械原理，修復出現(xiàn)問題的部位。例如，我校使用的華中數(shù)控車床，學生在使用過程中報告說機床有異響，在主軸旋轉(zhuǎn)時有咯噔咯噔的聲音，據(jù)學生反映前一段時間就有異響，只是聲音沒有這么大，停機用手轉(zhuǎn)動卡盤，發(fā)現(xiàn)阻力較大，懷疑是主軸軸承有問題，拆卸主軸后，發(fā)現(xiàn)主軸外圈有裂痕，主軸箱內(nèi)已沒有油，原來軸承因為缺油損壞。更換新的軸承，加注適量的潤滑油后，故障排除。
2.2 電器方面故障診斷方法
2.2.1 系統(tǒng)自診斷法
維修時要充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)CRT顯示器上顯示的報警信息，可判斷出故障的大致部位，再進一步利用數(shù)控機床的PLC功能來診斷，可快速找到出現(xiàn)問題的模塊。PLC程序是機床生產(chǎn)廠家根據(jù)機床的功能和特點，編制相應的動作順序以及報警文本，對過程進行監(jiān)控，PLC在數(shù)控機床上起著連接NC與機床的橋梁作用，一方面，它接受NC的控制指令，在內(nèi)部順序程序控制下，給機床側(cè)發(fā)出控制指令，控制電磁閥、繼電器、指示燈，另一方面根據(jù)機床側(cè)的反饋信號，將機床側(cè)的狀態(tài)信號發(fā)送到NC，PLC在對大量信號的處理過程中任何一個信號不到位，任何一個執(zhí)行元件不動作，都會使機床出現(xiàn)故障。所以根據(jù)PLC梯形圖來分析和診斷故障，可以快速、方便的找到故障點，PLC梯形圖能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)，只要熟悉有關控制對象的正常狀態(tài)和故障狀態(tài)，就能找到數(shù)控機床的外圍故障，它是故障診斷過程中常用、有效的方法之一。
2.2.2 常規(guī)測量檢查法
常規(guī)檢查采用感官來了解故障發(fā)生時所伴隨的各種異常噪聲、異常發(fā)熱、發(fā)熱元件表面的過熱變色、煙熏黑或燒焦、金屬燒結(jié)的亮點等。找出這些表面變化后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點的電壓與參數(shù)，利用儀器儀表對數(shù)控機床電路或元器件進行測量、分析、比較、判斷。運用這種方法對維修人員的水平要求較高，需對整個系統(tǒng)和各部分電路思路清楚，深入的了解才能進行。
2.2.3 部件交換法
這是一種在一定條件下采用的方法，就是將可能有故障的目標用備用板更換，或用機床上相同的板進行互換，然后啟動機床，觀察故障現(xiàn)象是否消失或轉(zhuǎn)移，以確定故障的具體部位。采用此法之前要確認：數(shù)控系統(tǒng)各種電壓正常，負載沒有短路。如某數(shù)控車床，故障現(xiàn)象為X軸不動，其它功能正常。通過分析數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器和各電機間的連接框圖，從控制環(huán)節(jié)上看，故障可能出在數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器或電機上，此時可以利用部件交換法來確定故障點，將X、Z軸電機電纜線互換，發(fā)現(xiàn)X軸伺服電機可以正常運轉(zhuǎn)，Z軸伺服電機沒有動作，此時，說明X軸電機正常，電纜恢復到原來位置后，再交換數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅(qū)動器之間的電纜，發(fā)現(xiàn)X軸不動、Z軸正常，由此可判斷X軸驅(qū)動器有故障。
2.2.4 參數(shù)檢查法
加工程序出錯，系統(tǒng)程序、計算機運算出錯等數(shù)控機床軟件故障，往往就是由于參數(shù)變化或丟失造成的，此外，機床受外界電、磁場的影響也會造成參數(shù)變化，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，要先檢查參數(shù)，若有變化，要先恢復參數(shù)，再查找其它原因。例如：長期閑置的機床，由于電池電量不足和電子元器件的性能變化，很容易造成參數(shù)丟失或變化， 檢查機床的參數(shù)情況，很容易找到故障所在。
3 數(shù)控機床維修過程
數(shù)控機床種類多，元器件多，所產(chǎn)生的故障原因復雜，在維修中，要根據(jù)實際情況進行處理，下面是數(shù)控機床發(fā)生故障時的維修過程。
數(shù)控機床加工常用專業(yè)術語
1)計算機數(shù)值控制 (Computerized Numerical Control, CNC) 用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制。
2)軸(Axis)機床的部件可以沿著其作直線移動或回轉(zhuǎn)運動的基準方向。
3)機床坐標系( Machine Coordinate Systern )固定于機床上，以機床零點為基準的笛卡爾坐標系。
4)機床坐標原點( Machine Coordinate Origin )機床坐標系的原點。
5)工件坐標系( Workpiece Coordinate System )固定于工件上的笛卡爾坐標系。
6)工件坐標原點( Wrok-piexe Coordinate Origin)工件坐標系原點。
7)機床零點( Machine zero )由機床制造商規(guī)定的機床原點。
8)參考位置( Reference Position )機床啟動用的沿著坐標軸上的一個固定點，它可以用機床坐標原點為參考基準。
9)絕對尺寸(Absolute Dimension)/絕對坐標值(Absolute Coordinates)距一坐標系原點的直線距離或角度。
10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐標值(Incremental Coordinates)在一序列點的增量中，各點距前一點的距離或角度值。
11)最小輸人增量(Least Input Increment) 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。
12)命令增量(Least command Increment)從數(shù)值控制裝置發(fā)出的命令坐標軸移動的最小增量單位。
13)插補 (InterPolation)在所需的路徑或輪廓線上的兩個已知點間根據(jù)某一數(shù)學函數(shù)(例如：直線，圓弧或高階函數(shù))確定其多個中間點的位置坐標值的運算過程。
14)直線插補(Llne Interpolation)這是一種插補方式，在此方式中，兩點間的插補沿著直線的點群來逼近，沿此直線控制刀具的運動。
15)圓弧插補(Circula : Interpolation)這是一種插補方式，在此方式中，根據(jù)兩端點間的插補數(shù)字信息，計算出逼近實際圓弧的點群，控制刀具沿這些點運動，加工出圓弧曲線。
16)順時針圓弧(Clockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心，按負角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡.方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡.
17)逆時針圓弧(Counterclockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡。
18)手工零件編程(Manual Part Prograrnmiog)手工進行零件加工程序的編制。
19)計算機零件編程(Cornputer Part prograrnrnlng)用計算機和適當?shù)耐ㄓ锰幚沓绦蛞约昂笾锰幚沓绦驕蕚淞慵绦虻玫郊庸こ绦颉?/p>
20)絕對編程(Absolute Prograrnming)用表示絕對尺寸的控制字進行編程。
21)增量編程(Increment programming)用表示增量尺寸的控制字進行編程。
22)宇符(Character)用于表示一組織或控制數(shù)據(jù)的一組元素符號。
23)控制字符(Control Character)出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。
24)地址(Address)一個控制字開始的字符或一組字符，用以辨認其后的數(shù)據(jù)。
25)程序段格式(Block Format)字、字符和數(shù)據(jù)在一個程序段中的安排。
26)指令碼(Instruction Code) /機器碼(Machine Code)計算機指令代碼，機器語言，用來表示指令集中的指令的代碼。
27)程序號(Program Number)以號碼識別加工程序時，在每一程序的前端指定的編號 .
28)程序名(Prograo Name)以名稱識別加工程序時，為每一程序指定的名稱。
29)指令方式(Command Mode)指令的工作方式。
30)程序段(Block)程序中為了實現(xiàn)某種操作的一組指令的集合.
31)零件程序(P art Program)在自動加工中，為了使自動操作有效按某種語言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質(zhì)上的加工程序，也可以是為計算機準備的輸人，經(jīng)處理后得到加工程序。
32)加工程序(Machine Program)在自動加工控制系統(tǒng)中，按自動控制語言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當?shù)妮斎私橘|(zhì)上，完全能實現(xiàn)直接的操作。
33)程序結(jié)束(End of Program)指出工件加工結(jié)束的輔助功能
34)數(shù)據(jù)結(jié)束(End of Data)程序段的所有命令執(zhí)行完后，使主軸功能和其他功能(例如冷卻功能)均被刪除的輔助功能。
35)程序暫停(Progrom Stop)程序段的所有命令執(zhí)行完后，刪除主軸功能和其他功能，并終止其后的數(shù)據(jù)處理的輔助功能.
36)準備功能(Preparatory Functton)使機床或控制系統(tǒng)建立加工功能方式的命令.
37)輔助功能(MiscellaneouS Function)控制機床或系統(tǒng)的開關功能的一種命令。
38)刀具功能(Tool Funetion)依據(jù)相應的格式規(guī)范，識別或調(diào)人刀具。
39)進給功能(Feed Function)定義進給速度技術規(guī)范的命令。
40)主軸速度功能(Spindle Speed Function)定義主軸速度技術規(guī)范的命令。
41)進給保持(Feed Hold)在加工程序執(zhí)行期問，暫時中斷進給的功能。
42)刀具軌跡(Tool Path)切削刀具上規(guī)定點所走過的軌跡。
43)零點偏置(Zero Offset)數(shù)控系統(tǒng)的一種特征.它容許數(shù)控測量系統(tǒng)的原點在指定范圍內(nèi)相對于機床零點移動，但其永久零點則存在數(shù)控系統(tǒng)中。
44)刀具偏置(Tool Offset)在一個加工程序的全部或指定部分，施加于機床坐標軸上的相對位移.該軸的位移方向由偏置值的正負來確定.
45)刀具長度偏置(Tool Length Offset)在刀具長度方向卜的偏晉
46)刀具半徑偏置(Tool Radlus OffseO)刀具在兩個坐標方向的刀具偏置。
47)刀具半徑補償(Cutter Compensation)垂直于刀具軌跡的位移，用來修正實際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異
48)刀具軌跡進給速度(Tool Path Feedrate)刀具上的基準點沿著刀具軌跡相對于工件移動時的速度，其單位通常用每分鐘或每轉(zhuǎn)的移動量來表示。
49)固定循環(huán)(Fixed Cycle , Canned Cycle)預先設定的一些操作命令，根據(jù)這些操作命令使機床坐標袖運動，主袖工作，從而完成固定的加工動作。例如，鉆孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復合動作。
50)子程序(Subprogram)加工程序的一部分，子程序可由適當?shù)募庸た刂泼钫{(diào)用而生效
51)工序單(Planning sheet)在編制零件的加工工序前為其準備的零件加工過程表。
52)執(zhí)行程序(Executlve Program)在 CNC 系統(tǒng)中，建立運行能力的指令集合
53)倍率(Override)使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值(例如，進給率、主軸轉(zhuǎn)速等)的手工控制功能。
54)伺服機構(gòu)(Servo-Mwchanisnt)這是一種伺服系統(tǒng)，其中被控量為機械位置或機械位置對時間的導數(shù).
55)誤差(Error)計算值、觀察值或?qū)嶋H值與真值、給定值或理論值之差
56)分辨率(Resolution)兩個相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔。
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