數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用分析

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數(shù)控機(jī)床使用問(wèn)答及應(yīng)用分析

作者OOOO

數(shù)控機(jī)床100個(gè)問(wèn)與答

1.什么叫數(shù)控機(jī)床？經(jīng)常提到的“CNC”是什么意思？..............................1

2.數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)有哪些？.....................................................1

3.數(shù)控機(jī)床是由哪幾部分組成的？.............................................1

4.數(shù)控機(jī)床到底控制的是什么？...............................................2

5.按工藝內(nèi)容分類（特別是在模具制造中）數(shù)控機(jī)床有哪幾類？..................2

6.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分是由哪幾部分組成的？..................................2

7.主軸作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵組件在性能上有哪些要求？..........................2

8.數(shù)控機(jī)床上用于驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)有哪幾件？如何分類？..........................3

9.步進(jìn)電機(jī)與交流伺服電機(jī)的特點(diǎn)、區(qū)別是什么？..............................3

10.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)與絲杠的聯(lián)接結(jié)構(gòu)有哪些？.......................................4

11.在數(shù)控機(jī)床中您常聽(tīng)說(shuō)的刀庫(kù)，它的完整涵義是什么？.......................4

12.刀庫(kù)有哪幾種結(jié)構(gòu)形式，它們的特點(diǎn)是什么？...............................4

13.數(shù)控系統(tǒng)是由哪幾個(gè)模塊組成的，應(yīng)如何較形象地理解它？..................5

14.金屬切削數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？.....................................5

15.常用的數(shù)控設(shè)備故障檢測(cè)方法有哪些？.....................................7

16.目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀怎么樣？...........................................8

17.如何防制數(shù)控機(jī)床的爬行與振動(dòng)？........................................10

18.機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)電如何設(shè)計(jì)和聯(lián)調(diào)？...................................12

19.數(shù)控裝置具有哪些運(yùn)算功能？............................................13

20.數(shù)控裝置的工作過(guò)程包括哪些步驟？......................................13

21.數(shù)控機(jī)床程序編制的一般步驟和方法是什么？..............................14

22.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)？在整機(jī)中的位置和作用是什么？.............15

23.數(shù)控機(jī)床常用的維修器具有哪些？.........................................15

24.數(shù)控機(jī)床的控制原理是什么？數(shù)控機(jī)床加工工件的具體步驟有哪些？........15

25.數(shù)控機(jī)床維修常用的方法有哪些？........................................16

26.數(shù)控機(jī)床為什么要經(jīng)常檢查保存RAM內(nèi)容的保持電池是否完好？...........17

27.數(shù)控機(jī)床的維護(hù)為什么要定期進(jìn)行？......................................17

28.CK6163D數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？...........................17

29.數(shù)控機(jī)床焊接故障有哪些？應(yīng)如何排除？.................................18

30.數(shù)控機(jī)床機(jī)械方面故障有哪些？應(yīng)如何排除？.............................18

31.數(shù)控機(jī)床拔插印制電路板時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？..............................19

32.數(shù)控機(jī)床在使用時(shí)如何防止誤操作？.....................................19

33.數(shù)控機(jī)床存儲(chǔ)器電路故障可采取哪些方法維修？...........................19

34.數(shù)控機(jī)床電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警故障原因及排除方法有哪些？......................19

35.CK6163D數(shù)控機(jī)床主軸不能正確定向的原因及處理方法有哪些？..............20

36.數(shù)控機(jī)床暴走（飛車）故障產(chǎn)生的原因及排除方法有哪些？.................20

37.數(shù)控機(jī)床反饋通路上的故障如何檢測(cè)？....................................20

38.數(shù)控機(jī)床顯示板上常見(jiàn)故障及排除方法有哪些？............................21

39.數(shù)控機(jī)床鍵盤板上常見(jiàn)故障及維修方法有哪些？............................21

40.數(shù)控車床如何對(duì)刀？.....................................................21

41.加工中心的刀具如何選用？...............................................25

42.金屬切削數(shù)控機(jī)床有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？......................................27

43.進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)故障有有哪幾種？....................................29

44.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的故障如何分析及排除？.....................30

45.如何調(diào)試數(shù)控機(jī)床？.....................................................32

46.如何正確為數(shù)控機(jī)床選用刀具及編程？....................................33

47.數(shù)控車床的刀具安裝要注意哪些事項(xiàng)？....................................35

48.數(shù)控車床如何分類？.....................................................35

49.數(shù)控車床有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？...............................................37

50.數(shù)控車床的選用要點(diǎn)有哪些？............................................37

51.數(shù)控車削的主要加工哪些對(duì)象？...........................................39

52.數(shù)控程序編制有哪些內(nèi)容及步驟？........................................40

53.數(shù)控機(jī)床如何編程？.....................................................41

54.數(shù)控機(jī)床是如何產(chǎn)生的？.................................................41

55.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展動(dòng)向是什么？............................................42

56.數(shù)控機(jī)床的故障如何分類？...............................................42

57.數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)有什么要求？........................................46

58.數(shù)控機(jī)床如何維護(hù)保養(yǎng)？.................................................48

59.數(shù)控機(jī)床如何校準(zhǔn)？.....................................................49

60.數(shù)控機(jī)床的選用原則是什么？............................................49

61.數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向如何確定？...........................................52

62.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)要求與總體布局有哪些？....................................53

63.數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件有什么要求？....................................55

64.數(shù)控機(jī)床故障排除有哪些方法？..........................................56

65.數(shù)控機(jī)床機(jī)械部分故障如何處理？........................................57

66.數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障如何維護(hù)？....................................58

67.數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)項(xiàng)目常用工具有哪些？..................................60

68.數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)控制的如何改進(jìn)？......................................62

69.如何對(duì)數(shù)控加工工序進(jìn)行劃分？..........................................64

70.數(shù)控加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則？....................................64

71.數(shù)控加工工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面？............................65

72.如何確定對(duì)刀點(diǎn)比較合理？工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系？...........65

73.如何選擇走刀路線？.....................................................65

74.如何在數(shù)控加工過(guò)程中監(jiān)控與調(diào)整？......................................66

75.數(shù)控設(shè)備空運(yùn)行與功能檢驗(yàn)有哪些要求？..................................66

76.數(shù)控設(shè)備驗(yàn)收流程應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？......................................68

77.數(shù)控維修的常用方法有哪些？.............................................71

78.數(shù)控臥式車床的空運(yùn)行及功能檢驗(yàn)方法有哪些？............................75

79.數(shù)控銃床的選用原則有哪些？.............................................77

80.數(shù)控銃床的進(jìn)給傳動(dòng)裝置有哪些要求？....................................78

81.數(shù)控銃床加工有哪些特點(diǎn)？...............................................79

82.數(shù)控裝置日常如何維護(hù)與保養(yǎng)？..........................................80

83.如何選用數(shù)控鉆床與銃床？...............................................81

84.如何提高數(shù)控機(jī)床可靠性水平？..........................................82

85.現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在鍍金加工中如何應(yīng)用？....................................84

86.如何正確為數(shù)控機(jī)床選用刀具及編程？....................................86

87.中國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展中的主要問(wèn)題有哪些？............................88

88.立式加工中心刀具伸出長(zhǎng)度的測(cè)量如何？..................................91

89.全功能數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中的刀具如何補(bǔ)償？..............................92

90.自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)原理與維修有哪些？..................................94

91.數(shù)控系統(tǒng)的配置及功能如何選擇？........................................97

92.數(shù)控系統(tǒng)在平面磨床中如何應(yīng)用？........................................102

93.常用的數(shù)控設(shè)備故障檢測(cè)方法有哪些？...................................105

94.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的故障如何排除？...........................106

95.數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟有哪些？.....................................108

96.數(shù)控機(jī)床的正確操作步驟有哪些？.......................................109

97.直線電機(jī)在數(shù)控機(jī)床中如何應(yīng)用？........................................109

98.數(shù)控加工切削用量如何選擇？............................................112

99.如何提高數(shù)控機(jī)床的精度的方法？.......................................114

100.如何合理使用數(shù)控機(jī)床？...............................................117

I

1.什么叫數(shù)控機(jī)床？經(jīng)常提到的“CNC”是什么意思？

答：國(guó)際信息處聯(lián)盟第五技術(shù)委員會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的定義是這樣的：數(shù)控機(jī)床是一種安裝了程

序

控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有使用號(hào)碼或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。

“CNC”中第一個(gè)“C是”英文“計(jì)算機(jī)”的第一個(gè)字母，“N”是英文“數(shù)字”的字頭；最

后一個(gè)字母“C”是英文“控制”的第一個(gè)字母。所以“CNC”系統(tǒng)用漢語(yǔ)說(shuō)就是“計(jì)算機(jī)數(shù)字

控制系統(tǒng)”?！癈NC”系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心部分。數(shù)控機(jī)床功能的強(qiáng)弱主要是由數(shù)控功能確

定

的。

2.數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)有哪些？

答：1）加工精度高:3v-e+A

數(shù)控機(jī)床是精密機(jī)械和自動(dòng)化技術(shù)的綜合體。機(jī)床的數(shù)控裝置可以對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的位

移、熱變形等導(dǎo)致的誤差，通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償而獲得很高且穩(wěn)定的加工精度。由于數(shù)

控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工，所以減少了操作人員素質(zhì)帶來(lái)的人為誤差，提高了同批零件的一致

性。8Z）x#

2）生產(chǎn)較高：

就生產(chǎn)效率而言，相對(duì)普通機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的效率一般能提高2?3倍、甚至十幾倍。主要

體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

a.一次裝夾完成多工序加工，省去了普通機(jī)床加工的多次變換工種、工序間的轉(zhuǎn)件以及

劃線等工序。4{7q5y*—17@

b.簡(jiǎn)化了夾具及專用工裝等，由于是一次裝夾完成加工。所以普通機(jī)床多工序的夾具省

去了，即使偶爾必須用到專用夾具。由于數(shù)控機(jī)床的超強(qiáng)功能夾具的結(jié)構(gòu)也可簡(jiǎn)化。

3）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，數(shù)控機(jī)床的操作由體力型轉(zhuǎn)為智力型。

4）改善勞動(dòng)條件，如深揚(yáng)公司的產(chǎn)品采用全封閉護(hù)罩，機(jī)床不會(huì)有水、油、鐵屑濺出，可有

效保持工作環(huán)境的清潔。

5）有利于生產(chǎn)管理：3\5R+R'y

a.程序化控制加工、更換品種方便；

b.一機(jī)多工序加工，減化生產(chǎn)過(guò)程的管理，減少管理人員；

c.可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化生產(chǎn)。

3.數(shù)控機(jī)床是由哪幾部分組成的？

答：數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心（相當(dāng)于人的大腦），它所想要完成的工作通過(guò)伺服系統(tǒng)（相當(dāng)

于

人的神經(jīng)系統(tǒng)）帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，測(cè)量及反饋系統(tǒng)（相當(dāng)于人的眼睛等感覺(jué)器官），把機(jī)床的

工

作狀態(tài)急時(shí)告訴數(shù)控裝置。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的作用是：由于數(shù)控裝置的容量有限，各種控制信

息

要靠數(shù)控裝置以外的其它計(jì)算機(jī)等攜帶和傳輸，就像人的記憶有限，工作時(shí)常常要做些記錄,

翻翻筆記本似的，作為數(shù)控機(jī)床的核心深揚(yáng)公司選用的是世界三大系統(tǒng)制造商之一的日本原

裝

2

三菱數(shù)控系統(tǒng)。

4.數(shù)控機(jī)床到底控制的是什么？

答：從數(shù)控機(jī)床最終要完成的任務(wù)看,主要以下三個(gè)方面：

1）主軸運(yùn)動(dòng)控制。

2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制（也就是對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的控制）。

3）輸入/輸出（I/O）控制，也就是對(duì)機(jī)床的各種狀態(tài)的控制.如:冷卻、潤(rùn)滑、起停刀具自

動(dòng)交換等。

5.按工藝內(nèi)容分類（特別是在模具制造中）數(shù)控機(jī)床有哪幾類？

答：1）數(shù)控銃床隨著模具制造工藝要求的提高，立式數(shù)控銃床已成為主流，既工作臺(tái)不能上

下

移動(dòng)，Z軸是通過(guò)主軸箱的上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)我國(guó)目前的國(guó)情看該類機(jī)床將是傳統(tǒng)機(jī)

床）的

主要更新?lián)Q代產(chǎn)品。

2）加工中心：加工中心與數(shù)控銃床的區(qū)別在于，加工中心配有可自動(dòng)換刀的裝置和刀庫(kù)系

統(tǒng)，在華南一帶也有將全封閉立式數(shù)控銃床和加工中心都統(tǒng)稱為加工中心，只是把前者叫做

不

帶刀庫(kù)的加工中心。

）1,13）線切割機(jī)床：這類機(jī)床在模具加工中是最為廣泛，也是最為獨(dú)特的一種數(shù)控機(jī)床，它

是很難被其它加工工藝所取代的。

2u:4）電火花成型機(jī)床：它是模具型腔加工必不可少的設(shè)備，由于是高速銃削技術(shù)的發(fā)展，

成型機(jī)的市場(chǎng)面臨新的挑戰(zhàn)，所以我公司的電火花成型機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展是把性能價(jià)格比放在首

位，

不盲目擴(kuò)張，而是發(fā)展中等規(guī)格的單軸數(shù)控電火花成型機(jī)床，廣泛應(yīng)用于廣東及東南亞市場(chǎng).

6.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分是由哪幾部分組成的？

答：典型的數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由基礎(chǔ)件、主軸傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、

自動(dòng)換刀裝置以及其它機(jī)械功能部件組成。

基礎(chǔ)件主要是指床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱體等大件。除特殊情況有采用板焊材料、

人造花崗巖材料外絕大部分都是用鑄鐵材料。由于臺(tái)灣機(jī)床的涌入，現(xiàn)在常聽(tīng)到一種叫“米

漢

納”的鑄鐵。讓廣大用戶摸不著頭實(shí)際就是個(gè)英文的譯音，是個(gè)外來(lái)語(yǔ)。不外乎是一種機(jī)械

強(qiáng)

度比較好的鑄鐵，也就是相當(dāng)于我們常說(shuō)的HT250、HT300鑄鐵而已。我公司的鑄鐵均為

HT300

樹脂沙造型，各導(dǎo)軌采用中音頻淬火硬度度深度達(dá)5mm,其鑄件質(zhì)量完全可以同那個(gè)叫“米

漢

納”的叫板。

其它機(jī)械功能部件，主要指潤(rùn)滑、冷卻、排屑和監(jiān)控機(jī)構(gòu)。

7.主軸作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵組件在性能上有哪些要求？

答：主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍變化又較大。所以對(duì)主軸組件的主要性能提出如下要求:

D回轉(zhuǎn)精度：是指主軸在無(wú)負(fù)荷的轉(zhuǎn)動(dòng)條件下，主軸前端工作部位的徑向和軸向跳動(dòng)值，

回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量一般分為靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量、間接測(cè)量。目前我國(guó)在生產(chǎn)中大都還是運(yùn)用

傳

統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)量。*Q2p/M*e,S.f:o7@,j5

3

2）運(yùn)動(dòng)精度：是指工作狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)精度。這個(gè)精度通常與低速回轉(zhuǎn)精度有較大差別，運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸的工作速度、軸承性能以及主軸本身的平衡性能。#E9r!w3

3）剛度：是指在受外力時(shí);主軸抵抗變形的能力。剛性不足在切削力的作用下，主軸將產(chǎn)

生較大的彈性變形。不僅影響加工質(zhì)量，還會(huì)破壞軸承的正常工作條件、加快磨損。

4）抗振性：是指切削加工時(shí)，主軸保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)而又不發(fā)生振動(dòng)的能力。；

5）主軸溫升：主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，溫升過(guò)高會(huì)引起兩方面的不良結(jié)果。一是主軸及箱體受熱變形

直接影響加工精度；二是軸承的正常潤(rùn)滑條件遭到破壞，影響軸承的正常工作，甚至出現(xiàn)“抱

軸”。

6）耐磨性：只有具備足夠的耐磨性，才能長(zhǎng)期保持精度。因此主軸的關(guān)鍵部位（如主軸錐

孔）要經(jīng)良好的表面熱處理。&e8U/BOk3o&~+kOY）?

綜上所述您可以看出主軸組件的生產(chǎn)過(guò)程也一定是非常嚴(yán)格的，它不單是要有良好的設(shè)備，

更需要的是要有嚴(yán)格的生產(chǎn)管理。后者恰是中國(guó)企業(yè)的弱項(xiàng)。

8.數(shù)控機(jī)床上用于驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)有哪幾件？如何分類？

答：以上的寫法是教學(xué)性的，實(shí)際上我們真正遇到的數(shù)控機(jī)床的電機(jī)也就是主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和

進(jìn)

給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。概括地講主軸電機(jī)更強(qiáng)調(diào)力量，進(jìn)給電機(jī)更強(qiáng)調(diào)的效率。目前數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的

主

軸電機(jī)有交流伺服電機(jī)、交流變頻電機(jī)。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給電機(jī)常見(jiàn)的一種是檔次較低的步進(jìn)

電

機(jī)、一種是交流伺服電機(jī)。其它的像直流伺服電機(jī)、直線電機(jī)等要不就是已遂步淘汰，要不

就

是價(jià)格高、技術(shù)復(fù)雜，中國(guó)還沒(méi)普及。淘汰的東西您不能要，沒(méi)普及的東西您同樣不能要（價(jià)

格太高服務(wù)也跟不上）

9.步進(jìn)電機(jī)與交流伺服電機(jī)的特點(diǎn)、區(qū)別是什么？

答：1）步進(jìn)電機(jī)

一般用于開環(huán)伺服系統(tǒng)，由于沒(méi)有位置反饋環(huán)節(jié)，固位置控制的精度由步進(jìn)電機(jī)和進(jìn)給絲

杠等等來(lái)決定。雖檔次低了點(diǎn)，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格較低。在要求不高的場(chǎng)合仍有廣泛應(yīng)用。

在

數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中大功率的步進(jìn)電機(jī)一般用在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（工作臺(tái)）控制上，但是就控制性能來(lái)

說(shuō)

其特性遠(yuǎn)不如交流伺服電機(jī)。振動(dòng)、噪音也比較大。尤其是在過(guò)載情況下，步進(jìn)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生

失

步，嚴(yán)重影響加工精度。所以步進(jìn)電機(jī)最常用的還是在對(duì)普通機(jī)床的數(shù)控化改造上。由于要

改

造的機(jī)床一般都是舊機(jī)床，所加工的對(duì)象一般是形狀雖然較復(fù)雜，但是精度要求并不很高。

所

以用步進(jìn)電機(jī)是再合適不過(guò)了。我公司研發(fā)的并且得到廣泛應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)型銃床數(shù)控系統(tǒng)和經(jīng)

濟(jì)

型車床數(shù)控系統(tǒng)，就是配用的步進(jìn)電機(jī)，在槍炮等兵器加工制造領(lǐng)域得到非常滿意的評(píng)價(jià)。

還

有就是用在線切割機(jī)上。由于線切割加工是靠放電加工，沒(méi)有切削力。所以永遠(yuǎn)不存在過(guò)載

現(xiàn)

象，再加上線切割加工時(shí)進(jìn)給速度很慢（步進(jìn)電機(jī)還有一個(gè)缺點(diǎn)就是它的轉(zhuǎn)距會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的

增

加而降低）。所以在快走絲線切割機(jī)上步進(jìn)電機(jī)真正找到了自己的位置，幾乎是一統(tǒng)天下。

2）流伺服電機(jī)

數(shù)控機(jī)床用于進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的交流伺服電機(jī)大多采用三相交流永磁同步電機(jī)，關(guān)于這種電機(jī)您

有必要耐心的多了解一點(diǎn)。這種電機(jī)的定子裝有三相對(duì)稱的繞組，而轉(zhuǎn)子是永久磁極。當(dāng)定

子

的繞組中通過(guò)三相電源后，定子與轉(zhuǎn)子之間必然產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為

同

步轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)速也就是磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。由于轉(zhuǎn)子有磁極，所以在極低頻率下也能旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。

所以它比異步電機(jī)的調(diào)速范圍更寬。而與直流伺服電機(jī)相比，它沒(méi)有機(jī)械換向器，特別是它

沒(méi)

4

有了碳刷，完全排除了換向時(shí)產(chǎn)生火花對(duì)機(jī)械造成的磨損，另外交流伺服電機(jī)自帶一個(gè)編碼

器。

可以隨時(shí)將電機(jī)運(yùn)行的情況“報(bào)告”給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器又根據(jù)得到的“報(bào)告”更精確的控制電

機(jī)的運(yùn)行。由此可見(jiàn)交流伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn)確實(shí)很多?？墒羌夹g(shù)含量也高了，價(jià)格也高了。最重

要

是對(duì)交流伺服電機(jī)的調(diào)試技術(shù)提高了。也就是電機(jī)雖好，如果調(diào)試不好一樣是問(wèn)題多多。所

以

您也不要聽(tīng)有些廠家的宣傳——“我公司選用的電機(jī)如何好。”沒(méi)用！還是了解一下他們的調(diào)

試水平再說(shuō)。

10.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)與絲杠的聯(lián)接結(jié)構(gòu)有哪些？

答：電機(jī)與滾珠絲杠聯(lián)接的最最重要的一點(diǎn)就是確保傳動(dòng)無(wú)間隙。主要有三種聯(lián)接方式：直

接

聯(lián)接式、齒輪減速式、齒形帶式。目前使得最普遍的是直接聯(lián)接式，就是用一個(gè)可以微量擾

動(dòng)

的聯(lián)軸器，將電機(jī)與絲杠直聯(lián)?？梢?jiàn)這個(gè)聯(lián)軸器是個(gè)非常關(guān)鍵的東西。我公司數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品

上

的聯(lián)軸器是選用德國(guó)進(jìn)口的聯(lián)軸器，確保萬(wàn)無(wú)一失。

II.在數(shù)控機(jī)床中您常聽(tīng)說(shuō)的刀庫(kù)，它的完整涵義是什么？

答：說(shuō)到數(shù)控機(jī)床中的加工中心，必然要提到刀庫(kù)，實(shí)際它是對(duì)整個(gè)自動(dòng)換刀系統(tǒng)的總稱。

而

刀庫(kù)只是這個(gè)系統(tǒng)中最形象也是最重要的一個(gè)部分。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)包括刀庫(kù)、刀具交換機(jī)構(gòu)，

以

及相關(guān)的控制元件。

12.刀庫(kù)有哪幾種結(jié)構(gòu)形式，它們的特點(diǎn)是什么？

答：刀庫(kù)的容量、布局，針對(duì)不同的加工中心，其形式也是五花八門。但是根據(jù)刀庫(kù)所需的

容

量和取刀方式主要分以下幾種：

1）單盤式刀庫(kù)及無(wú)機(jī)械手換刀機(jī)構(gòu)

單盤式刀庫(kù)俗稱斗笠式刀庫(kù)（像個(gè)大斗笠），一般只能存16?24把刀具。不能太多，太

多的話這個(gè)“斗笠”就太大了，放不下了。這種斗笠式刀庫(kù)在換刀時(shí)整個(gè)刀庫(kù)向主軸移動(dòng)。

當(dāng)

主軸上的刀具進(jìn)入刀庫(kù)的卡槽時(shí)，主軸向上移動(dòng)脫離刀具，這時(shí)刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)要換的刀具對(duì)

正

主軸正下方時(shí)主軸下移，使刀具進(jìn)入主軸錐孔內(nèi)，夾緊刀具后，刀庫(kù)退回原來(lái)的位置。

2）鏈?zhǔn)降稁?kù)及換刀機(jī)械手

鏈?zhǔn)降稁?kù)的特點(diǎn)是存刀多。一般都在20把以上，多的可以存100把。它是通過(guò)鏈條將要換

的刀具傳到指定位置。由機(jī)械手把刀裝到主軸上，全部換刀動(dòng)作均采用電動(dòng)機(jī)加機(jī)械凸輪的

結(jié)

構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、工作可靠，但是價(jià)格很高。4O2X*M7

斗笠式刀庫(kù)的換刀時(shí)間為5?7秒，而機(jī)械手的換刀時(shí)間是2?3秒。斗笠式的刀庫(kù)的換刀

時(shí)間雖說(shuō)比機(jī)械手慢，可它不過(guò)也只有5?7秒的時(shí)間。作為中國(guó)的企業(yè)這種效率完全可以

接受

了。所以要選哪種刀庫(kù)關(guān)鍵還是看您的加工對(duì)象一般需要多少把刀。

對(duì)于刀庫(kù)本身的品質(zhì)，由于現(xiàn)在的刀庫(kù)已經(jīng)是專業(yè)化社會(huì)化生產(chǎn)。所以無(wú)論生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床

的廠家是多么大，其刀庫(kù)都是買來(lái)的。所以不管數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家的規(guī)模大還是小，就刀

庫(kù)及

換刀裝置而言都是在同一起跑線上的。2{/v.K5

到此為止，前面所講的主要都是機(jī)械以及強(qiáng)電方面的內(nèi)容，下面就要進(jìn)入數(shù)字控制領(lǐng)域了。

也就是說(shuō)我們要從前面的形象領(lǐng)域走進(jìn)機(jī)抽象領(lǐng)域。所以您的思維方式也要調(diào)整一下了。因

為

“電”本身就是看不見(jiàn)、摸不著（也不敢摸）而又神通廣大的東西?？墒且I數(shù)控機(jī)床的企業(yè)

往往又是搞機(jī)械加工的。所以對(duì)“電子”就更感到陌生，其實(shí)這也沒(méi)關(guān)系。因?yàn)槟钠髽I(yè)必竟

5

是應(yīng)用它，而又不是研究它。而您本人只是了解它而不是操作它。所以您可以把抽象的東西，

形象化的理解，充分打開您的想象力。

13.數(shù)控系統(tǒng)是由哪幾個(gè)模塊組成的，應(yīng)如何較形象地理解它？

答：模塊是在自動(dòng)化控制技術(shù)中常用的一種形象化的說(shuō)法。它是把某一種功能相對(duì)獨(dú)立的一

組

元器件成品也可能還包括軟件，形象地理解為了一個(gè)“塊”，由此說(shuō)來(lái)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)也

是由若干個(gè)“模塊”組成的。

1）微機(jī)控制系統(tǒng)：；D/T%a*M"u$I：_$R9i

數(shù)控機(jī)床的核心是數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的核心是微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（就是幾張電路板放在一

個(gè)盒子里）。微機(jī)控制的核心是中央處理器（通稱CPU）一個(gè)長(zhǎng)滿腳的深色的薄的小方塊，

就像

一個(gè)人一樣。人的核心是腦袋，腦袋的核心是大腦，大腦的核心是中樞神經(jīng)。#l*V”\0S3p&

k2）可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）:

PLC是用來(lái)實(shí)現(xiàn)輔助化控制的。如換刀、潤(rùn)滑、冷卻等。它是微機(jī)系統(tǒng)的補(bǔ)充，目的是讓

微機(jī)系統(tǒng)把全部精力用于對(duì)零件加工的高精度控制上。不要為其它的輔助的“后勤”瑣事分散

精力。PLC按配置方式分內(nèi)裝型和外裝型。但現(xiàn)在較高檔次的PLC都采用內(nèi)裝型。3j+Q4

X/V+

3）進(jìn)給伺服控制模塊

數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給軸的控制要求很高，它直接關(guān)系到機(jī)床位置、控制精度。進(jìn)給伺服系統(tǒng)

一般由速度控制與位置控制兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。

4）主軸控制模塊

主要任務(wù)是控制主軸轉(zhuǎn)速和主軸定位。主軸電機(jī)有交流伺服電機(jī)和交流變頻電機(jī)。所以

相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置也會(huì)為數(shù)字式交流伺服控制以及變頻調(diào)速控制。*

5）測(cè)量模塊完成主軸和進(jìn)給的位置測(cè)量。檢測(cè)裝置有光電編碼器、光柵尺等

6）輸入、輸出及通信模塊完成程序的輸入、輸出，傳遞人、機(jī)界面所需的各種信息。

14.金屬切削數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？

答：1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

數(shù)控在GB中的定義是“用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法”?，F(xiàn)

代數(shù)控機(jī)床是集高新技術(shù)于一體的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。數(shù)控加工設(shè)備主要分切削加

工、

壓力加工和特種加工（如數(shù)控電火花加工機(jī)床等）3類。切削加工類數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程能按

預(yù)定

的程序自動(dòng)進(jìn)行，消除了人為的操作誤差和實(shí)現(xiàn)了手工操作難以達(dá)到的控制精度，加工精度

還

可以用軟件來(lái)校正和補(bǔ)償。因此，可以獲得比機(jī)床精度還要高的加工精度及重復(fù)定位精度：

工

件在一次裝夾后，能先后進(jìn)行粗、精加工，配置自動(dòng)換刀裝置后，還能縮短輔助加工時(shí)間、

提

高生產(chǎn)率；由于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡受可編程的數(shù)字信號(hào)控制，因而可以加工單件和小批量且形

式

復(fù)雜的零件，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大為縮短。綜上所述，數(shù)控機(jī)床具有精度高、效率高、自動(dòng)化程

度

高和柔性好的特點(diǎn)。

從數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)看，由于微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等新技術(shù)、新工藝

6

在機(jī)床行業(yè)的滲透和應(yīng)用，它與普通機(jī)床相比不僅在機(jī)械結(jié)構(gòu)性能方面發(fā)生了“質(zhì)”和“形”

的變化，且其外觀造型也形成了自身獨(dú)特的風(fēng)格和特點(diǎn)。

2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床雖然也有普通機(jī)床所具有的床身和立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架等部件。但為了與

控制系統(tǒng)的高精度、高速度控制相匹配，對(duì)機(jī)床主機(jī)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還提出了高精度、高剛

度、

低慣量、低摩擦、無(wú)間隙、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊纫蟆Ｓ捎跈C(jī)械結(jié)構(gòu)形式是體現(xiàn)其

性

能的具體手段，是實(shí)現(xiàn)性能的核心因素（當(dāng)然結(jié)構(gòu)也受材料和工藝的影響），因此，數(shù)控機(jī)床

的

關(guān)鍵部件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也有了重大變化。

2.1基礎(chǔ)部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)件主要包括床身、立柱、工作臺(tái)等支承件，它們的基本功能是支承承載和

保持各執(zhí)行器官的相對(duì)位置。數(shù)控機(jī)床集粗精加工于一體，既要能夠承受粗加工時(shí)大吃刀、

大

走刀的最大切削力、又要能夠保證精加工時(shí)的高精度。因此，對(duì)基礎(chǔ)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在強(qiáng)度、

剛

度、抗振性、熱變形和內(nèi)應(yīng)力等都提出了很高的要求。現(xiàn)行生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床采用的主要措施

有：

鑄件采用全封閉截面，合理布置內(nèi)部隔板和肋條，含砂造型或填充混凝土等材料，導(dǎo)軌面加

寬，

車床采用傾斜的床身和導(dǎo)軌還利于排屑，床身、立柱采用鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)，可以明顯提高其剛

度，

根據(jù)熱對(duì)稱原則布局還能增加散熱隔熱效果。

2.2主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

主傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種刀具和工件所需的切削功率，且在盡可能大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保證恒功率

輸出，同時(shí)為使數(shù)控機(jī)床能獲得最佳的切削速度，主傳動(dòng)須在較寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

現(xiàn)

行數(shù)控機(jī)床采用高性能的直流或交流無(wú)級(jí)調(diào)速主軸電機(jī)，較普通機(jī)床的機(jī)械分級(jí)變速傳動(dòng)鏈

大

為簡(jiǎn)化。對(duì)加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求，可以

通

過(guò)主軸組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和合理的軸承組合及選用高精度專用軸承加以保證。為提高生產(chǎn)率和

自

動(dòng)化程度，主軸應(yīng)有刀具或工件的自動(dòng)夾緊、放松、切屑清理及主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。最近日本又

開

發(fā)研制了新型的陶瓷主軸，重量輕，熱膨脹率低，用在加工中心上，具有高的剛性和精度。

2.3進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)刀具或工件完成各坐標(biāo)方向的

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為確定進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)機(jī)械裝置時(shí)，以“無(wú)間隙、低

摩

擦、低慣量、高剛度”為原則，具體措施有：①采用低摩擦、輕拖動(dòng)、高效率的滾珠絲杠和

直

線滾動(dòng)導(dǎo)軌：②采用大扭矩、寬調(diào)速的伺服電機(jī)直接與絲杠相聯(lián)接，縮短和簡(jiǎn)化進(jìn)給傳動(dòng)

鏈；

③通過(guò)消隙裝置消除齒輪、絲杠、聯(lián)軸器的傳動(dòng)間隙；④對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌和絲杠預(yù)加載荷，預(yù)

拉伸。

2.4數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和自動(dòng)交換工作臺(tái)

數(shù)控鐐、數(shù)控銃和加工中心，采用內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有數(shù)控進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，實(shí)

現(xiàn)圓周任意角度的分度和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)多工序數(shù)控機(jī)床，配置自動(dòng)交換工作臺(tái)，進(jìn)一步縮短

輔

助加工時(shí)間。

2.5刀架系統(tǒng)

回轉(zhuǎn)刀架，更換主軸換刀和帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)及多刀架、多主軸布局對(duì)提高生產(chǎn)效率

和自動(dòng)化水平發(fā)揮了重要作用。為使刀具在機(jī)床上迅速定位、夾緊，普遍采用標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)

和

機(jī)夾刀.

7

2.6數(shù)控附件

機(jī)床附件的作用是配合機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。數(shù)控機(jī)床專用的附件有：①對(duì)刀儀，②自動(dòng)

編程機(jī)，③自動(dòng)排屑器，④物料儲(chǔ)運(yùn)及上下料裝置，⑤自動(dòng)冷卻、潤(rùn)滑及各種新型配套件如

導(dǎo)

軌防護(hù)罩等。

3數(shù)控機(jī)床的外觀造型特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床的外觀大都采用線型簡(jiǎn)潔的板塊組合式全封閉安全防護(hù)罩，配備有現(xiàn)代特征的集

操作、顯示、控制于一體的操作面板，淘汰了普通機(jī)床各種操作手柄、手輪和線型復(fù)雜零散

的

多面型表面形態(tài)。安全防護(hù)罩可防止高壓、大流量冷卻液及鐵屑飛濺，減少粉塵入侵，隔聲

降

噪，有利于機(jī)床的精度保持和環(huán)境保護(hù)，真正體現(xiàn)了機(jī)、電、液一體化的特點(diǎn)。

依人機(jī)工程學(xué)宜人性原則設(shè)計(jì)的桌面式或懸掛式數(shù)控操作面版，是機(jī)床與操作者聯(lián)系和信

息交流的唯一界面，指示燈、按鈕、按鍵的數(shù)量與排列及CRT的設(shè)計(jì)，既適合人的操作特

性，又

利于人機(jī)間的協(xié)調(diào)與交流，通過(guò)視覺(jué)良好的鍵面色彩，標(biāo)準(zhǔn)化的象形符號(hào)意象抽取，能準(zhǔn)確

反

映和傳遞兩者間的信息、。

4結(jié)論

數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反映產(chǎn)品內(nèi)在功能的深層特性，外觀表達(dá)的是產(chǎn)品表層特性，對(duì)用戶而

言，深層次的與產(chǎn)品使用密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)性能要通過(guò)表層的外觀形態(tài)來(lái)傳遞和表達(dá)。全封閉

防

護(hù)罩雖然掩蓋了機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)，卻至少傳達(dá)了數(shù)控機(jī)床這樣幾個(gè)方面的深層內(nèi)含：①先進(jìn)

的

數(shù)控?cái)?shù)顯裝置；②對(duì)機(jī)床的精度和剛度使用的可靠性、安全防護(hù)性及環(huán)保等有嚴(yán)格要求；③

采

用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的刀具系統(tǒng)及安裝位置合理的自動(dòng)換刀裝置；④采用整套商品化、標(biāo)準(zhǔn)化的新型

配

套件、自動(dòng)排屑、潤(rùn)滑和冷卻裝置等。概括為高精度、高效率、高自動(dòng)化和機(jī)電液一體化。

15.常用的數(shù)控設(shè)備故障檢測(cè)方法有哪些？

答：現(xiàn)在數(shù)控設(shè)備使用越來(lái)越廣泛，隨之而來(lái)的是如何保證設(shè)備的有效利用率，設(shè)備出現(xiàn)

故障時(shí)，要盡快將設(shè)備恢復(fù)正常使用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，首先要求維修人員應(yīng)該有很高的

素

質(zhì)，不但要求具有豐富的專業(yè)知識(shí)，如機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理、數(shù)控技術(shù)、PLC技

術(shù)、自

控技術(shù)、拖動(dòng)原理、液壓技術(shù)等，還要掌握機(jī)械加工常識(shí)和數(shù)控裝置的簡(jiǎn)單編程，另外還要

具

有一定的英語(yǔ)水平，能夠閱讀英文技術(shù)資料?要有足夠的資料，包括機(jī)、電、液圖紙，機(jī)床

參

數(shù)備份，系統(tǒng)使用維修手冊(cè)，PLC梯形圖等。還要有一定量的備件。另外需要維修人員具

有一定

的經(jīng)驗(yàn)，掌握一定的維修方法。筆者從事數(shù)控設(shè)備維修多年，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)一套

維

修數(shù)控設(shè)備的方法，現(xiàn)介紹如下以供參考。

要搞清故障現(xiàn)象

當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況，

在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過(guò)程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起

怎

樣的后果。只有了解到第一手情況，才有利于故障的排除，把故障過(guò)程搞清了，問(wèn)題就解決

半了。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診問(wèn)題所在

并

將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。

如，一臺(tái)采用美國(guó)BRYANT公司TEACHABLEm系統(tǒng)的數(shù)控外圓磨床在自動(dòng)加工時(shí)，砂

輪將修

整器磨掉一塊。為了觀察故障現(xiàn)象并防止意外再次發(fā)生，將砂輪拆下運(yùn)行機(jī)床，這時(shí)再觀察

故

8

障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)在自動(dòng)磨削加工時(shí)，磨削正常沒(méi)有問(wèn)題，工件磨削完之后，修整砂輪時(shí)，砂輪

正

常進(jìn)給，而砂輪修整器旋轉(zhuǎn)非?？?，很快就壓上限位開關(guān)，如果這時(shí)砂輪沒(méi)拆，肯定砂輪又

要

撞到修整器上。根據(jù)機(jī)床的工作原理，砂輪修整器由E軸伺服電機(jī)帶動(dòng)，用旋轉(zhuǎn)編碼器作

為位

置反饋元件。正常情況下修整器修整砂輪時(shí)，Z軸滑臺(tái)帶動(dòng)E軸修整器移動(dòng)到修整位置，

修整器

做30。~120。的擺動(dòng)來(lái)修整砂輪。我們多次觀察故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，E軸在壓上限位開關(guān)時(shí)，在

屏

幕上E軸的坐標(biāo)值只有60。左右，而實(shí)際位置大概在180。左右，顯然是位置反饋出現(xiàn)問(wèn)題，

但更換了位控板和編碼器都沒(méi)有解決問(wèn)題。我們又經(jīng)過(guò)反復(fù)的觀察和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：E軸修

整器在

Z軸的邊緣時(shí)，回參考點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)都沒(méi)有問(wèn)題，要利用系統(tǒng)的報(bào)警信息。

現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來(lái)越強(qiáng)，設(shè)備的大部分故障數(shù)控系統(tǒng)都能夠診斷出來(lái)，并采

取相應(yīng)的措施，如停機(jī)等，一般都能產(chǎn)生報(bào)警顯示。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，有時(shí)在顯示器

上

顯示報(bào)警信息，有時(shí)在數(shù)控裝置上、PLC裝置上和驅(qū)動(dòng)裝置上還會(huì)有報(bào)警指示。這時(shí)要根

據(jù)手冊(cè)

對(duì)這些報(bào)警信息進(jìn)行分析，有些根據(jù)報(bào)警信息就可直接確認(rèn)故障原因，只要搞清報(bào)警信息的

內(nèi)

容，就可排除數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)的故障。

如，一臺(tái)采用德國(guó)SIEMENS810系統(tǒng)的數(shù)控溝道磨床，開機(jī)后就產(chǎn)生1號(hào)報(bào)警顯示

“BATTERY

ALARMPOWERSUPPLY”,很明顯指示數(shù)控系統(tǒng)斷電保護(hù)電池沒(méi)電,更換新的電池后（注意：

一定

要在系統(tǒng)帶電的情況下更換電池），將故障復(fù)位，機(jī)床恢復(fù)使用。另一臺(tái)采用S正MENS3系

統(tǒng)的

數(shù)控磨床，開機(jī)后屏幕沒(méi)有顯示，檢查數(shù)控裝置，發(fā)現(xiàn)CPU板上一個(gè)發(fā)光二極管閃爍，根

據(jù)說(shuō)

明書，分析其閃爍頻率，確認(rèn)為斷電保護(hù)電池電壓低，更換電池后，重新啟動(dòng)系統(tǒng)故障消失。

如，一臺(tái)采用日本FANUC0TC系統(tǒng)的數(shù)控車床，出現(xiàn)2043號(hào)報(bào)警，顯示“HYD.PRESSURE

DOWN"，指示液壓系統(tǒng)壓力低。根據(jù)報(bào)警信息，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)液壓壓力確實(shí)

很低，

對(duì)液壓壓力進(jìn)行調(diào)整使機(jī)床恢復(fù)了正常使用。

另一些故障的報(bào)警信息并不能反映故障的根本原因，而是反映故障的結(jié)果或者由此引起的

其它問(wèn)題，這時(shí)要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析和檢查才能確定故障原因，下面的方法對(duì)這類故障及沒(méi)有

報(bào)

警的一些故障的檢測(cè)是行之有效的。

16.目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀怎么樣？

答：2003年開始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。

目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國(guó)家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5-

8%,

目前預(yù)計(jì)是15—20%之間。

一、什么是數(shù)控機(jī)床

車、銃、包!1、磨、鋒、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)

械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能

一

兀

成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過(guò)來(lái)的，數(shù)控的意思就是數(shù)

字

控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只

B

加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銃床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀

庫(kù)，

大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銃、饃、鉆的功能。

我們一般所說(shuō)的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。

我國(guó)目前各種門類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落

后10—15年，但如果國(guó)家支持，追趕起來(lái)也不是什么問(wèn)題，例如：去年，沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)收

購(gòu)了

9

德國(guó)西思機(jī)床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從

德

國(guó)引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購(gòu)買日本著名的機(jī)床制造商池貝。

近幾年隨著中國(guó)制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟(jì)

不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。

二、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向

六個(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國(guó)和瑞士的機(jī)床精度最

高，綜合起來(lái)，德國(guó)的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國(guó)的機(jī)床業(yè)一般。中國(guó)大陸、韓國(guó)。

A

灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名。

三、數(shù)控系統(tǒng)

由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商

是：日本發(fā)那客、德國(guó)西門子、日本三菱；其余還有法國(guó)扭姆、西班牙凡高等。國(guó)內(nèi)由華中

數(shù)

控、航天數(shù)控等。國(guó)內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)

口。

華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。

華中數(shù)控也有意向數(shù)控機(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國(guó)內(nèi)一些

大

廠還沒(méi)有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)也不錯(cuò)。

我們國(guó)家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。

四、機(jī)床精度

1、機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重

復(fù)定位精度等5種。

2、機(jī)床精度體系：目前我們國(guó)家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系：德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本J1S標(biāo)

準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)GB,國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差不多。

3、看一臺(tái)機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)

到（）.005mm（ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法），就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm（ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法）以

下，

就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。

4、加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀

具。

五、目前世界著名機(jī)床廠商在我國(guó)的投資情況

1、2000年，世界最大的專業(yè)機(jī)床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧

夏

小巨人機(jī)床公司”的機(jī)床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銃復(fù)合中心。機(jī)床質(zhì)量不

錯(cuò)，

目前效益良好，年產(chǎn)600臺(tái)，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺(tái)。

2、2003年，德國(guó)著名的機(jī)床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立

式加工中心120臺(tái)左右。

3、2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為

1000臺(tái)，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。

4、韓國(guó)大宇在山東青島投資建廠，目前生產(chǎn)能力不知。

10

5、臺(tái)灣省的著名機(jī)床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺(tái)。

六、民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入機(jī)床行業(yè)情況

1、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺(tái)。

2.2004年，浙江寧波著名的鑄塑機(jī)廠商海天公司投資生產(chǎn)機(jī)床，主要是從日本引進(jìn)技術(shù)，

目前剛開始，起點(diǎn)比較高。

3.2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實(shí)老板是中國(guó)人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型

儀表數(shù)控車床，水平相當(dāng)不錯(cuò)。

七、軍工企業(yè)技改情況

軍工企業(yè)得到國(guó)家撥款開始于當(dāng)年“大使館被炸”，后來(lái)臺(tái)灣陳水扁上臺(tái)后，大規(guī)模技改

開始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購(gòu)買普通設(shè)備。尤其

是

近3年來(lái)，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進(jìn)數(shù)控機(jī)床。也從國(guó)內(nèi)機(jī)床廠哪

里采

購(gòu)了大批普通數(shù)控機(jī)床，國(guó)內(nèi)機(jī)床廠商為了迎接這次大技改，也引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)取

軍

工企業(yè)的高端訂單。聽(tīng)在軍工企業(yè)的朋友講，陳水扁如果再能"頂”三年，我們的整體水平

A

上一個(gè)臺(tái)階。

17.如何防制數(shù)控機(jī)床的爬行與振動(dòng)？

答：數(shù)控機(jī)床中有很多明顯的不正?，F(xiàn)象，但在有一些經(jīng)濟(jì)數(shù)控系統(tǒng)中，卻沒(méi)有報(bào)警，即使

有

時(shí)出現(xiàn)報(bào)警，報(bào)警的信息表明也不是你所看到不正?，F(xiàn)象的報(bào)警。機(jī)床出現(xiàn)爬行與振動(dòng)就是

個(gè)明顯的例子。機(jī)床以低速運(yùn)行時(shí)，機(jī)床工作臺(tái)是蠕動(dòng)著向前運(yùn)動(dòng)：機(jī)床要以高速運(yùn)行時(shí)，

就

出現(xiàn)震動(dòng)。

關(guān)于機(jī)床爬行有的書上寫著：由于潤(rùn)滑不好，而使機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)摩擦阻力增大。當(dāng)電

機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)不向前運(yùn)動(dòng)，使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生彈性變形，把電機(jī)的能量貯存在變形上。電

動(dòng)

機(jī)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)，貯存的能量所產(chǎn)的彈性力大于靜摩擦力時(shí)，機(jī)床工作臺(tái)向前蠕動(dòng)，周而復(fù)始地

這

樣運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生了爬行的現(xiàn)象。然而事實(shí)并非如此，仔細(xì)看一下導(dǎo)軌面潤(rùn)滑的情況，就可以

斷

定不是這個(gè)問(wèn)題。機(jī)床爬行和振動(dòng)問(wèn)題是屬于速度的問(wèn)題。既然是速度的問(wèn)題就要去找速度

環(huán)，

我們知道機(jī)床的速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程是由速度調(diào)節(jié)器來(lái)完成的。特別應(yīng)該著重指出，速度調(diào)

節(jié)

器的時(shí)間常數(shù)，也就是速度調(diào)節(jié)器積分時(shí)間常數(shù)是以毫秒計(jì)的，因此，整個(gè)機(jī)床的伺服運(yùn)動(dòng)

是

一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，是一個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程。

凡是與速度有關(guān)的問(wèn)題，只能去查找速度調(diào)節(jié)器。因此，機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題也要去查找速度調(diào)

節(jié)器?？梢詮囊韵逻@些地方去查找速度調(diào)節(jié)器故障：一個(gè)是給定信號(hào)，一個(gè)是反饋信號(hào)，再

個(gè)就是速度調(diào)節(jié)器的本身。

第一個(gè)是由位置偏差計(jì)數(shù)器出來(lái)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換給速度調(diào)節(jié)器送來(lái)的模擬是VCMD,這個(gè)信號(hào)

是

否有振動(dòng)分量，可以通過(guò)伺服板上的插腳（FANUC6系統(tǒng)的伺服板是X18腳）來(lái)看一看它是

否在那

里振動(dòng)。如果它就是有一個(gè)周期的振動(dòng)信號(hào)，那毫無(wú)疑問(wèn)機(jī)床振動(dòng)是正確的，速度調(diào)節(jié)器這

部分沒(méi)有問(wèn)題，而是前級(jí)有問(wèn)題，向D/A轉(zhuǎn)換器或偏差計(jì)數(shù)器去查找問(wèn)題。如果我們測(cè)

量結(jié)果

沒(méi)有任何振動(dòng)的周期性的波形。那么問(wèn)題肯定出在其他兩個(gè)部分。

我們可以去觀察測(cè)速發(fā)電機(jī)的波形，由于機(jī)床在振動(dòng)，說(shuō)明機(jī)床的速度在激烈的振蕩中，

當(dāng)然測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋回來(lái)的波形一定也是動(dòng)蕩不已的。但是我們可以看到，測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋

的

11

波形中是否出現(xiàn)規(guī)律的大起大落，十分混亂現(xiàn)象。這時(shí)，我們最好能測(cè)一下機(jī)床的振動(dòng)頻率

與

電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度是否存在一個(gè)準(zhǔn)確的比率關(guān)系，譬如振動(dòng)的頻率是電機(jī)轉(zhuǎn)速的四倍頻率。這

時(shí)

我們就要考慮電機(jī)或測(cè)速發(fā)電機(jī)有故障的問(wèn)題。

因?yàn)檎駝?dòng)頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速成一定比率，首先就要檢查一下電動(dòng)機(jī)是否有故障，檢查它的碳

刷，整流子表面狀況，以及機(jī)械振動(dòng)的情況，并要檢查滾珠軸承的潤(rùn)滑的情況，整個(gè)這個(gè)檢

查，

可不必全部拆卸下來(lái)，可通過(guò)視察官進(jìn)行觀察就可以了，軸承可以用耳去聽(tīng)聲音來(lái)檢查。如

果

沒(méi)有什么問(wèn)題，就要檢查測(cè)速發(fā)電機(jī)。測(cè)速發(fā)電機(jī)一般是直流的。

測(cè)速發(fā)電機(jī)就是一臺(tái)小型的永磁式直流發(fā)電機(jī)，它的輸出電壓應(yīng)正比于轉(zhuǎn)速，也就是輸出

電壓與轉(zhuǎn)速是線性關(guān)系。只要轉(zhuǎn)速一定，它的輸出電壓波形應(yīng)當(dāng)是一條直線，但由于齒槽的

影

響及整流子換向的影響，在這直線上附著一個(gè)微小的交變量。為此，測(cè)速反饋電路上都加了

濾

波電路，這個(gè)濾波電路就是削弱這個(gè)附在電壓上的交流分量。

測(cè)速發(fā)電機(jī)中常常出現(xiàn)的一個(gè)毛病就是炭刷磨下來(lái)的炭粉積存在換向片之間的槽內(nèi)，造成

測(cè)速發(fā)電機(jī)片間短路，一旦出現(xiàn)這樣的問(wèn)題就避免不了這個(gè)振動(dòng)的問(wèn)題。

這是因?yàn)檫@個(gè)被短路的元件一會(huì)在上面支路，一會(huì)在下面支路，一會(huì)正好處于換向狀態(tài)，

這3種情況就會(huì)出現(xiàn)3種不同的測(cè)速反饋的電壓。在上面支路時(shí)，上面支路由于少了一個(gè)

元件，

電壓必然要小，而當(dāng)它這個(gè)元件又轉(zhuǎn)到了下面支路時(shí)，下面的電壓也小，這時(shí)不論在上面支

路，

還是在下面支路中，都必然使這兩條支路的端電壓下降，且有一個(gè)平衡電流流過(guò)這兩條并聯(lián)

的

支路，又造成一定的電壓降。當(dāng)這個(gè)元件處于換向，正好它也處于短路，這時(shí)上下兩個(gè)支路

沒(méi)

有短路元件，電壓得以恢復(fù)，且也無(wú)環(huán)流。這樣，與正常測(cè)速發(fā)電機(jī)狀態(tài)一樣。為此，三種

不

同情況下電壓做了一個(gè)周期地變化，這個(gè)電壓反饋到調(diào)節(jié)器上時(shí)，勢(shì)必引起調(diào)節(jié)器的輸出也

做

出相應(yīng)地，周期地變化。這是僅僅說(shuō)了一個(gè)元件被短路。特別嚴(yán)重時(shí)有一遍換向片全部被碳

粉

給填平了，全部短路，這樣就會(huì)更為嚴(yán)重的電壓波動(dòng)。

反饋信號(hào)與給定信號(hào)對(duì)于調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)是完全相同的。所以，出現(xiàn)了反饋信號(hào)的波動(dòng)，必然

引起速度調(diào)節(jié)器的反方向調(diào)節(jié)，這樣就引起機(jī)床的振動(dòng)。

這種情況發(fā)生時(shí)，非常容易處理，只要把電機(jī)后蓋拆下，就露出測(cè)速發(fā)電機(jī)的整流子。這

時(shí)不必做任何拆卸，只要用尖銳的勾子，小心地把每個(gè)槽子勾一下，然后用細(xì)砂紙光一下勾

起

的毛刺，把整流片表面再用無(wú)水酒精擦一下，再放上炭刷就可以了。這里特別要注意的是用

尖

銳的勾子去勾換向片間槽口時(shí)，別碰到繞組，因?yàn)槔@組線很細(xì)，一旦碰破就無(wú)法修復(fù)，只有

重

新更換繞組。再一個(gè)千萬(wàn)不要用含水酒精去擦，這樣弄完了絕緣電阻下降無(wú)法進(jìn)行烘干，這

樣

就會(huì)拖延修理期限。

除了我們上面討論過(guò)這些引起振動(dòng)的原因外，還可能是系統(tǒng)本身的參數(shù)引起的振蕩。眾所

周知；一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)也可能由于參數(shù)設(shè)定不好，而引起系統(tǒng)振蕩，但最佳的消除這個(gè)振蕩方

法

就是減少它的放大倍數(shù)，在FANUC的系統(tǒng)中調(diào)節(jié)RV1,逆時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)可以看出

立即會(huì)明

顯變好，但由于RV1調(diào)節(jié)電位器的范圍比較小，有時(shí)調(diào)不過(guò)來(lái)，只能改變短路棒，也就是

切除

反饋電阻值，降低整個(gè)調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。

采用這些方法后，還做不到完全消除振動(dòng)，甚至是無(wú)效的，就要考慮對(duì)速度調(diào)節(jié)器板更換

或換下后徹底檢查各處波形。

在這個(gè)實(shí)例中，出現(xiàn)爬行時(shí)，電機(jī)是在低速，一旦提高速度就震起來(lái)，這時(shí)電流就可能出

現(xiàn)過(guò)流報(bào)警。產(chǎn)生這種報(bào)警的原因是機(jī)床工作臺(tái)面為了迅速跟限反饋信號(hào)的變化而變化，必

須

有一個(gè)很大的加速度才行，這個(gè)加速度就是由電機(jī)的轉(zhuǎn)矩給出的。電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化來(lái)響應(yīng)這

個(gè)

12

速度給定信號(hào)（實(shí)際上是反饋信號(hào)）的變化。轉(zhuǎn)矩就是電流信號(hào)。大的轉(zhuǎn)矩，就是大的電流信

號(hào)

造成的，在電流環(huán)中出現(xiàn)了一個(gè)電流的激烈變化，從而出現(xiàn)了過(guò)電流現(xiàn)象。在振動(dòng)時(shí)不報(bào)警,

而在振動(dòng)加大時(shí)，出現(xiàn)了過(guò)電流報(bào)警。

從這個(gè)例子中，我們可以這樣總結(jié)：位置問(wèn)題去找位置環(huán)，而速度問(wèn)題去找速度環(huán)。所謂

位置環(huán)就是研究零件加工的尺寸問(wèn)題，零件的尺寸的精度要去研究位置環(huán)。當(dāng)然，零件尺寸

的

重復(fù)精度還和基準(zhǔn)點(diǎn)有關(guān)，我們?cè)诤竺孢€要討論基準(zhǔn)點(diǎn)返回問(wèn)題。但總的說(shuō)來(lái)，尺寸問(wèn)題，

位

置問(wèn)題，要求考慮的對(duì)象是位置環(huán)，或者說(shuō)與位置環(huán)有關(guān)的部分應(yīng)是考慮的主要對(duì)象。速度

的

問(wèn)題就要去研究速度環(huán)以及與速度環(huán)有關(guān)的部分。

加工零件形狀有了問(wèn)題，這顯然是由幾個(gè)軸進(jìn)行插補(bǔ)造成的。這就是NC對(duì)軸進(jìn)行的脈沖

分

配，那么如果我們認(rèn)為NC對(duì)軸的脈沖分配是正確的（常常是這樣，很少遇到是NC出了毛

病，或

插補(bǔ)軟件出了毛病而出現(xiàn)形狀不對(duì)的現(xiàn)象），那么各軸在忠實(shí)地執(zhí)行NC的指令上肯定存在

問(wèn)題。

我們可以去查各個(gè)軸伺服單元存在的問(wèn)題。我們?nèi)绻爰庸ひ粭l有一定斜率的直線，那么這

兩

個(gè)軸的速度要按斜率的比率關(guān)系給定。

由于數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品，這里邊影響機(jī)床正常工作的因素很多，例如上面我們?cè)?/p>

討論過(guò)的加工形狀誤差的原因，除了電氣方面的問(wèn)題之外，我們?cè)跀?shù)控機(jī)床的驗(yàn)收一節(jié)中曾

經(jīng)

討論過(guò)失動(dòng)量的測(cè)定，這也是影響加工的幾何形狀一個(gè)重要問(wèn)題，這個(gè)機(jī)械方面的問(wèn)題也與

電

氣的問(wèn)題混在一起，這種情況就十分難以分辨出到底哪個(gè)因素在這個(gè)問(wèn)題中的比重占有多

少。

這些相關(guān)的因素是制約我們迅速查出故障的重要因素。

18.機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)電如何設(shè)計(jì)和聯(lián)調(diào)？

答：一、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和

綜合國(guó)力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略物資地位。目前我國(guó)企業(yè)機(jī)械制造整體水平與

發(fā)

達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。由于我國(guó)企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)依賴進(jìn)口，企業(yè)承受

不

了巨額購(gòu)置費(fèi)，且易受國(guó)外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè)備維修力量薄弱，進(jìn)口的備件維修成本

高，

設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒(méi)使用就已因?yàn)楦?/p>

方

面原因不能使用等等。因此目前我國(guó)企業(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，不到5%,各企業(yè)使用的絕

大部

分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步

發(fā)

揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨

勢(shì)。

二、機(jī)床數(shù)控化改造的分類

機(jī)床的數(shù)控化改造可以分為以下幾種：

1、其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；

2、其二是NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)

床；

3、其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部

分重新裝配加工，恢復(fù)原精度：對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；

4、其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に嚒⑿录夹g(shù)，在原有

基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

13

三、機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容

下面按第三種改造方式以車床數(shù)控化改造為例，結(jié)合我公司在機(jī)床改造中的實(shí)際操作情況

介紹一下其改造的主要內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)形式。

1、進(jìn)給軸的改造

普通車床的X軸和Z軸均由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱傳動(dòng)絲杠及溜板箱，獲得不

同的工件螺距即Z軸運(yùn)動(dòng)；走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱傳動(dòng)光桿及溜板箱，獲得不同的進(jìn)刀量即X

軸運(yùn)

動(dòng)。普通車床數(shù)控化改造時(shí)一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用進(jìn)給伺服（或步進(jìn)）傳動(dòng)鏈分

別

代替，具體體現(xiàn)為：

Z軸：縱向電機(jī)T減速箱（或聯(lián)軸器）一縱向滾珠絲杠T大拖板，縱向按數(shù)控指令獲得不

同

的走刀量和螺距。

X軸：橫向電機(jī)一減速箱（或聯(lián)軸器）T橫向滾珠絲杠一橫滑板，橫向按數(shù)控指令獲得不

同

的走刀量。

改造后整個(gè)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度在保證機(jī)床剛性的前提下，與滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)

形式、機(jī)床導(dǎo)軌的精度情況等有很大的關(guān)系。

19.數(shù)控裝置具有哪些運(yùn)算功能？

答：數(shù)控裝置要接受處理指令信息。指令信息的內(nèi)容有邏輯動(dòng)作控制以及形成幾何軌跡運(yùn)動(dòng)

的

進(jìn)給坐標(biāo)數(shù)值計(jì)算控制。其