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专科毕业论文

题目：数控机床部件拆装实训示教

完成期限：20xx年6 月27 日 至 20xx年11 月5 日

学 习 中 心 嘉兴 年 级 2010级 专 业 机械制造与制动化 指 导 教 师 李晓奇 姓 名 单嘉俊 学 号 102093403006

摘 要

随着电子信息技术的发展，世界机床业进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趁势。因此，数控机床的拆装、调试 与维修技术显示得至关重要。

为了适应社会对数控人才技能的需求，解决数控维修与调试人才紧缺的现状，根据数控专业发展的方向。因此，通过学习数控拆装、调试与维修这门课程。

同时，通过讲练结合的方式及实物安装调试的情景练习，在提高学习兴趣的同时，而且使我们对数控机床各机械部件的作用和安装，对电气控制部分从安装、调试到数控系统参数、驱动单元参数和主轴单元参数的调试方法及相关的操作有了进一步的理解，增强了我们的实际动手能力。

通过拆卸和安装机床主要部件，熟悉常见数控机床的总体布局和主要部件的结合及其机床精度的调整方法。通过讲练结合的方式及实物安装调试的情景练习，在提高我们学习兴趣的同时，可以让我们对数控机床各机械部件的作用和安装，对电气控制部分从安装、调试到数控系统参数、驱动单元的主轴单元的调试方法及相关参数的调试方法及相关的操作有进一步的理解，增强我们的动手能力。

学习数控机床拆装、调试与维修的目的和意义旨在培养我们实际维修与调试机床的能力。随着科学技术的发展，更方便，加工精度更高的数控机床已经广泛的应用于各种加工企业。通过学习这门课，我们更加深刻的了解数控机床的组成及工作原理，亲身接触各种元器件并搞懂它们的作用。在以后的工作中，一旦机器出现故障，我们可以更快的找出并排出故障，提高我们的工作效率，也利于日常机器的维护。通过这门课程的学习，可以比较系统地了解和掌握数控机床生产过程中的技术要领，初步具备安装、调试过程中分析和解决问题的能力。

关键词：组成、调试、维修

数控机床部件拆装实训

1.1

一、数控机床机械部分的组成

（一）数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基础组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体。

二、数控装置

数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输出的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。它具备的主要功能如下:

1)多轴联动控制。

2）直线、圆弧、抛物线等多函数的插补。

3）输入、编辑和修改数控程序功能。

4）数控加工信息的转换功：ISO/EIA代码转换，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。

5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。

6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。

7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。

三、伺服系统

机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统，它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的

执行部件都配有一套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出符合图样要求的零件。

伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。驱动机床执行机构运动的驱动部件，包括主轴驱动单元（主要是速度控制）、进给驱动单元（主要有速度控制和位置控制）、主轴电动机和进给电动机等。一般来说，数控机床的伺服驱动系统，要求有好的快速响应性能，以及能灵敏且准确地跟踪指令功能。数控机床的伺服系统有步进电动机伺服系统、直流伺服系统和交流伺服系统，现在常用的是后两者，都带有感应同步器、编码器等位置检测元件， 而交流伺服系统正在取代直流伺服系统。

四、反馈装置

反馈装置是闭环（半闭环）数控机床的检测环节，该装置可以包括在伺服系统中，它由检测元件和相应的电路组成，其作用是检测数控机床坐标轴的实际移动速度和位移，并将信息反馈到数控装置或伺服驱动中，构成闭环控制系统。检测装置的安装、检测信号反馈的位置，决定于数控系统的结构形式。无测量反馈装置的系统称为开环系统。

由于先进的伺服系统都采用了数字式伺服驱动技术（称为数字伺服），伺服驱动和数控装置间一般都采用总线进行连接。反馈信号在大多数场合都是与伺服驱动进行连接，并通过总线传送到数控装置，只有在少数场合或采用模拟量控

制的伺服驱动（称为模拟伺服）时，反馈装置才需要直接和数控装置进行连接。伺服电动机内装式脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、测速机、光栅和磁尺等都是NC机床常用的检测器件。

五、机床本体

数控机床中的机床，在开始阶段沿用普通机床，只是在自动变速、刀架或工作台自动转位和手柄等方面作些改变。随着数控技术的发展，对机床结构的技术性能要求更高，在总体布局、外观造型、传动系统结构、刀具系统以及操作性能方面都已经发生很大的变化。因为数控机床除切削用量大、连续加工发热多等影响工件精度外，还由于在加工中自动控制，不能由人工进行补偿，所以其设计要求比通用机床更完善，制造要求比通用机床更精密。

数控机床主体，包括床身、主轴、进给机构等机械部件，以及辅助运动装置、液压气动系统、冷却装置等部分。数控机床的主机结构有下面几个特点：

1）由于采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，数控机床的机械传动结构得到了简化，传动链较短。

2）数控机床的机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼精度、耐磨性以及抗

热变形性能，适应连续地自动化加工。

3）较多地采用高效传动件，如精密滚珠丝杠、直线滚动导轨副、精密齿条、蜗母条、静压、磁浮导轨等。

为了保证数控机床功能的充分发挥，还有一些配套部件。这些辅助装置的主要作用是根据数控装置输出主轴的转速、转向和起停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的起停指令，工件和机床部件的松开、夹紧、工作台转位指令， 排屑、防护、照明、储运等辅助指令所提供的信号，以及机床上检测开关的状态信号等，经过必要的编译和逻辑运算，经放大后驱动相应的执行元件，带动机床机械部件、液压气动等辅助装置完成指令规定的动作。它通常由P L C 和强电控制回路构成PLC在结构上可以与CNC一体化（内置式的PLC），也可以是相对独立(外置式的PLC)。有的还配有编程机和对刀仪等辅助设备。

1.2

一、数控机床电器部分的组成

数控系统一般由输入／输出装置、数控装置、驱动控制装置、机床电器逻辑控制装置四部分组成，机床本体为被控对象。数控系统是严格按照外部输入的程序对工件进行自动加工的，我们将从外部输入的、描述机床加工过程的程序称为数控加工程序，它是用字母、数字和其它符号的编码指令规定的程序。

输入装置将数控加工程序等各种信息输入数控装置，输入内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。常用的输入／输出装置有：磁盘驱动器，CRT及各种显示器件，计算机通信接口等。

数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。

驱动控制装置位于数控装置和机床之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴驱动装置，进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件(如：机床移动部件和主轴头等)。主轴驱动装置主要由速度控制单元控制。电动机可以是各种步进电动机、直流电动机或交流电动机。 机床电器逻辑控制装置也位于数控装置和机床之间，接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能，换刀功能，工件装夹功能，冷却、液压、气动、润滑系统控制功能及其它机床辅助功能。其形式可以是继电器控制线路或可编程序控制器。

1.3

一、叙述VM320数控铣床实物安装调试过程及故障排除的方法思路

VM320数控铣床的安装：

1) 读懂电气原理图纸，准备好装配工具及必要的电气元件，主电路与控制电路部分应分明。参照图纸整体布局。

2) 开始装配主电路，布线应合理工整，应注意三相灭弧器的接法，线号的正确安装，注意是否需接到端子排，常开触点与常闭触点以及触点与线圈应分明。依次安装自动空气开关、电动机保护开关、主轴单元、电动机，其次是接触器、三相灭弧器、电动机。

3)

4)

5)

6) 控制电路电源部分，依次安装变压器、接触器、+24V电源。 交流控制电路部分，依次安装中间继电器、交流接触器、单向灭弧器。 直流控制电路部分，依次安装四个中间继电。 电缆互连部分，连接伺服驱动单元与数控系统，伺服驱动单元与伺服电操 作面板与数控系统等。

VM320数控铣床的调试：

1）检查线路是都接好，接通电源，使电器元件都处于ON状态，观察指示灯是否点亮、电机是否转动。依次调试每个部分，观察是否能正常工作。2）设置不同的参数，观察电机等是否符合设置的要求。3）调试过程中注意视、听元器件的变化、声音，以便更准确快速的发现问题，排查故障症结，解决问题。

1.4

一、数控机床维修工作的基本条件

数控车床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，而不仅对合理地使用不够重视，更对其保养及维修工作关注太少，日常不注意对保养与维修工作条件的创造和投入，故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此，为了充分发挥数控车床的效益，我们一定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。

1．人员条件

数控车床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于电气维修人员的素质条件。

1）首先是有高度的责任心和良好的职业道德。

2）知识面要广，要学习并基本掌握有关数控车床电气控制的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识。

3）应经过良好的技术培训，数控技术基础理论的学习，尤其是针对具体数控车床的技术培训，首先是参加相关的培训班和车床安装现场的实际培训，然后向有经验的维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学。

4）勇于实践，要积极投入数控车床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力。

5）掌握科学的方法，要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。

6）学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。

7）掌握一门外语，特别是英语，起码应做到能看懂技术资料。

2．物质条件

1）准备好通用的和某台数控车床专用的电气备件。

2）非必要的常备电器元件应做到采购渠道快速畅通。

3）必要的维修工具、仪器仪表等，最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件。

4）每台数控车床所配有的完整的技术图样和资料。

5）数控车床使用 、维修技术资料档案。

3．关于预防性维护

预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：

1）人员安排为每台数控车床分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平。

2）建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，管理者要经常检查、总结、改进。

3）日常保养对每台数控车床都应建立日常维护保养计划，包括保养内容(如坐标轴传动系统的润滑、磨损情况，主轴润滑等，油、水气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧,继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等)及各功能部件和元气件的保养周期(每日、每月、半年或不定期)。

4）提高利用率数控车床如果较长时间闲置不用，当需要使用时，首先车床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能，降低车床精度，油路系统的堵塞更是一大烦事；从电气方面来看，由于一台数控车床的整个电气控制系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的，他们的性能和寿命具有很大离散性，从宏观来看分三个阶段：在一年之内基本上处于所谓“磨合”阶段。在该阶段故障率呈下降趋势，如果在这期间不断开动车床则会较快完成“磨合”任务，而且也可充分利用一年的维修期；第二阶段为有效寿命阶段，也就是充分发挥效能的阶段。在合理使用和良好的日常维护保养的条件下,车床正常运转至少可在五年以上；第三阶段为系统寿命衰老阶段，电器硬件故障会逐渐增多，数控系统的使用寿命平均在8～10年左右。因此，在没有加工任务的一段时间内，最好较低速度下空运行车床，至少也要经常给数控车床通电,甚至每天通电。

参考文献

[1] 《数控机床床故障诊断与维修》期20xx年4月

主编吴国经 电子工业出版社出版 出版日

第二篇：数控机床实训小结

工厂数控实习报告 在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上，具有初步的独立操作技能。 通过这次实习我们了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技。

术、新设备在机械制造中的应用。

在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。这次实习，让我们明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质，不到最后一秒决不放弃的毅力！

培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性，提高了我们的整体综合素质。

在整个实习过程中，老师对我们的纪律要求非常严格，制订了学生实习守则，同时加强清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求，对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。很快我们就要步入社会，面临就业了，就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们，更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。就像我们接触到的车工，虽然它的危险性很大，但是要求每个同学都要去操作而且要作出成品，这样就锻炼了大家敢于尝试的勇气。

三周的金工实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。