數(shù)控機床裝配、調(diào)試與故障診斷

前言

　　隨著我國數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)半個多世紀的發(fā)展，現(xiàn)在我國已經(jīng)成為全球最大的數(shù)控機床生產(chǎn)國和消費國。由于目前與數(shù)控機床生產(chǎn)相關(guān)的機械制造、電氣、計算機和數(shù)字控制等技術(shù)領(lǐng)域被劃分成了不同的專業(yè)，還沒有綜合培養(yǎng)數(shù)控機床裝配、調(diào)試、安裝與維修人才的專業(yè)，數(shù)控機床生產(chǎn)商和用戶都需要自行培養(yǎng)相關(guān)人才，數(shù)控機床裝調(diào)維修工已成為緊缺的高技能人才?！　闈M足培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)高端應(yīng)用人才，以及適應(yīng)高職院校專業(yè)調(diào)整的需要，作者組織了數(shù)控技術(shù)科研人員、數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計與生產(chǎn)管理人員、數(shù)控機床售后服務(wù)與維修人員以及高職院校一線教學管理人員，采用基于工作過程的項目化教學方式，編寫了本書。本書以實例貫穿全文，詳細介紹了數(shù)控機床從零部件和元器件選型、部件裝配與連接、數(shù)控機床性能測試到數(shù)控機床安裝、故障診斷的完整工作過程。學生通過完成特定部件的選型和安裝調(diào)試，融合必需知識的學習，達到能夠獨立完成數(shù)控機床某一部件的裝配、連接與調(diào)試的能力培養(yǎng)和知識學習目標。　　本書以配置SINUMERIK802C和FANUC0i兩種常用數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控銑床和斜導軌數(shù)控車床為實例講解，幫助學生以較短的學習時間掌握數(shù)控機床裝調(diào)工作的流程和內(nèi)容，掌握機械、電氣、計算機控制等方面的操作技能以及選型設(shè)計知識?！　”緯ㄗh教學學時84～96學時，學生需要前修機械設(shè)計、數(shù)控編程與操作、電工電子基礎(chǔ)及計算機控制等課程，建議采用理論與實踐教學一體化實施教學方案。　　本書由孫慧平、陳子珍、翟志永完成編寫工作，由郭偉剛完成資料查找工作，寧波海天精工機械有限公司的劉日軍、忻月海，寧波順發(fā)機械設(shè)備制造有限公司的宋剛等提供了全書的生產(chǎn)教學案例，浙江大學傅建中教授對本書進行了審核?！　∮捎谧髡咚接邢蓿瑫须y免有不當之處，懇請讀者批評指正。另有部分案例涉及生產(chǎn)保密要求省略了操作細節(jié)，需要教師結(jié)合教學條件進行重新編排，在此表示歉意。

內(nèi)容概要

本書按照數(shù)控機床裝配與調(diào)試工作過程，結(jié)合數(shù)控機床裝調(diào)維修工職業(yè)資格證書考試的有關(guān)要求，以數(shù)控機床調(diào)試與裝配生產(chǎn)案例的教學形式，闡述數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)組成；機械部件的裝配、調(diào)試與故障診斷；電氣控制元器件的選擇、性能測試與裝接；CNC控制單元的電氣連接與調(diào)試；進給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng)的連接、調(diào)試、常見故障診斷與維修；機床現(xiàn)場安裝與驗收等內(nèi)容。    本書由長期從事數(shù)控機床開發(fā)的研究人員、數(shù)控機床生產(chǎn)管理人員和數(shù)控技術(shù)應(yīng)用教學管理人員組成的編寫組完成，可以作為高等工科院校的機械設(shè)計制造類專業(yè)、自動化類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)學生學習數(shù)控技術(shù)的教材，也可作為高職高專院校數(shù)控技術(shù)、數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護、機電設(shè)備維修與管理、機電一體化等專業(yè)的教材，還可供工程技術(shù)人員作為參考用書。

書籍目錄

前言第1單元  數(shù)控機床整機結(jié)構(gòu)  模塊1  數(shù)控機床的產(chǎn)生及分類    項目1 數(shù)控機床的發(fā)展歷程    項目2 數(shù)控機床的分類及功能  模塊2  數(shù)控機床的構(gòu)成    項目1 剖析數(shù)控機床總體結(jié)構(gòu)    項目2 配置數(shù)控機床控制裝置  模塊3  數(shù)控機床的未來    項目1 未來的數(shù)控機床結(jié)構(gòu)    項目2 控制裝置的發(fā)展趨勢    項目3 IT-MT一體化編程方法第2單元  數(shù)控機床機械部件  模塊1  數(shù)控機床本體    項目1 認識數(shù)控機床本體結(jié)構(gòu)    項目2 機床本體的裝配與調(diào)整    項目3 床身關(guān)鍵尺寸檢驗  模塊2  工作臺    項目1 工作臺的結(jié)構(gòu)形式    項目2 工作臺的裝配與檢驗  模塊3  換刀裝置與刀庫    項目1 刀庫的種類    項目2 自動換刀的實現(xiàn)    項目3 自動換刀故障的排除第3單元  數(shù)控機床電氣部件  模塊1  電氣控制的實現(xiàn)方法    項目1 電氣控制功能的實現(xiàn)    項目2 電氣元器件的選用  模塊2  電氣系統(tǒng)的連接    項目1 電氣連接的工作準備    項目2 熟讀電氣原理圖    項目3 電氣接線的技巧  模塊3  電氣系統(tǒng)的通電調(diào)試    項目1 電氣系統(tǒng)的通電    項目2 電氣性能的檢測  模塊4  電氣系統(tǒng)常見故障排除    項目1 電氣元件故障診斷與排除    項目2 PMC常見故障的診斷與排除第4單元  數(shù)控機床控制裝置  模塊1  初識數(shù)控裝置    項目1 典型數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)    項目2 數(shù)控裝置的工作流程  模塊2 FANUC 0i數(shù)控裝置    項目1 FANUC Oi系統(tǒng)的硬件組成    項目2 FANUC Oi系統(tǒng)的硬件連接    項目3 FANUC Oi系統(tǒng)的調(diào)試    項目4 FANUC Oi故障診斷與排除  模塊3  SINUMERIK 802C數(shù)控裝置    項目1 SINUMERIK 802C系統(tǒng)的硬件組成    項目2 SINUMERIK 802C系統(tǒng)的硬件連接    項目3  SINUMERIK 802C系統(tǒng)的調(diào)試    項目4  SINUMERIK 802C系統(tǒng)故障診斷與排除第5單元  進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)  模塊1  進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成與功能    項目1 初識進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)    項目2 典型進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成    項目3 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)電氣元件的選用    項目4 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)機械部件的選用    項目5 位置檢測組件的選用  模塊2  進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試    項目1 伺服控制單元的調(diào)試    項目2 數(shù)控機床位置精度的調(diào)試    項目3 滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整    項目4 傳動間隙的補償    項目5 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)其他部件調(diào)整  模塊3  典型故障的診斷與排除    項目1 模擬式交流速度控制單元的故障檢測與維修    項目2 數(shù)字式交流速度控制單元的故障檢測與維修    項目3 交流伺服電動機編碼器的維修    項目4 進給系統(tǒng)其他部件的維修第6單元  主軸驅(qū)動系統(tǒng)  模塊1  主軸驅(qū)動系統(tǒng)的組成與功能    項目1 主軸驅(qū)動系統(tǒng)的功能分析    項目2 典型主軸驅(qū)動系統(tǒng)的組成    項目3 主軸驅(qū)動系統(tǒng)電氣元件的選用    項目4 主軸系統(tǒng)機械組件的選用  模塊2  主軸驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試    項目1 數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試    項目2 數(shù)控銑床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試    項目3 加工中心主軸驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試  模塊3  主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與排除    項目1 數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與排除    項目2 數(shù)控銑床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與排除    項目3 FANUC主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與排除    項目4 SIEMENS 611A交流主軸驅(qū)動    系統(tǒng)的故障診斷與維修第7單元  數(shù)控機床的驗收  模塊1  數(shù)控機床的驗收準備    項目1 數(shù)控機床的初就位    項目2 數(shù)控機床驗收工具的準備    項目3 開箱檢驗及外觀檢查  模塊2  數(shù)控機床的功能檢查    項目1 數(shù)控機床的通電    項目2 機床性能檢查    項目3 數(shù)控功能檢查    項目4 機床穩(wěn)定性檢查  模塊3  數(shù)控機床的精度驗收    項目1 幾何精度的檢驗    項目2 定位精度的檢驗    項目3 切削精度的檢驗參考文獻

章節(jié)摘錄

　　數(shù)控機床刀具交換分為無機械手換刀和機械手換刀兩種。無機械手換刀必須先將用過的刀具送回刀庫，然后再從刀庫中取出新刀具，這兩個動作不可能同時進行，因此換刀時間長。機械手換刀有很大的靈活性，可以減少換刀時間?！　∽詣訐Q刀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中刀庫的驅(qū)動及定位刀庫的旋轉(zhuǎn)可分為電氣驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種方式。電氣驅(qū)動可以用伺服半閉環(huán)系統(tǒng)或數(shù)控系統(tǒng)的微機直接發(fā)出運轉(zhuǎn)信號控制電動機的運轉(zhuǎn)來帶動刀庫旋轉(zhuǎn)。液壓驅(qū)動則需要電氣信號的配合，微機給出運轉(zhuǎn)信號，通過電磁閥來實現(xiàn)前級控制，執(zhí)行機構(gòu)是液壓缸?！　≡趫?zhí)行自動換刀過程中，除了主軸頭的定向及主軸箱的定位外，為確保所更換的刀具準確地被機械手抓住，刀庫的定位也是必要的功能。電氣驅(qū)動時可在電動機上安裝位置編碼器進行定位，也可以在抓刀的位置安裝接近開關(guān)來檢測定位。液壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)的刀庫則采用機電結(jié)合式的銷定位方式?！　?.刀具識別刀具識別功能是將給定的刀具從刀庫中選擇出來，有多種實現(xiàn)方式，靈活性最大的是任意選擇方式，即可根據(jù)加工需要從刀庫中選取任意位置的刀具。任選方式分為刀具編碼式、刀套編碼式、記憶式。刀具編碼式或刀套編碼式是在刀具、刀套上安裝編碼條，用紅外線或光電讀碼器來掃描辨認所選的刀具。記憶式則是將刀庫中所有的刀具位置對應(yīng)地預(yù)存到NC中，并賦予地址，通過選刀裝置來識別選刀。使用光電式編碼器選刀時，則通過編碼器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的脈沖數(shù)來判別刀具位置。其工作原理是編碼器與刀庫的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在一起，刀庫轉(zhuǎn)動時編碼器也轉(zhuǎn)動，將角位移變成電脈沖。刀具編碼器旋轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的脈沖數(shù)與刀庫中的刀具數(shù)成整數(shù)倍關(guān)系，NC將接收到的脈沖數(shù)與預(yù)置在刀具位置地址內(nèi)的值相比較，從而確定所選刀具。如果將初始位置值預(yù)先儲存到NC中，那么系統(tǒng)就會將上次斷電前的刀具位置令為當前值，選刀時將編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)與當前值累加后比較，同樣可以找到所需刀號，采用這種軟件方式識別刀具的加工中心開機后不需回刀庫原點。有些在NC內(nèi)沒有設(shè)置刀庫參考點的選刀裝置，開機后則需回刀庫的機械原點來建立刀庫參考點。　　2.機械手的配合加工中心根據(jù)刀庫與主軸的相對位置和結(jié)構(gòu)可配置不同的機械手，如單臂式、雙臂式、軌道式等。機械手的任務(wù)是將刀庫中的刀具送到主軸孔，同時將主軸孔內(nèi)的刀具送回到原來的刀套中去。由于各種加工中心的刀庫位置與主軸頭的距離不同，所以機械手的結(jié)構(gòu)及運動過程也不完全相同。使用較廣泛的一種是回轉(zhuǎn)式單臂雙手的機械手，這種機械手轉(zhuǎn)動角度可達±180，可滿足抓取任意刀具的需要，其運動過程靠液動與電氣相配合來完成。

編輯推薦

《數(shù)控機床裝配調(diào)試與故障診斷(數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)全國高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材)》由孫慧平、陳子珍、翟志永編著，本書以配置SINUMERIK 802C和FANUC 0i兩種常用數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控銑床和斜導軌數(shù)控車床為實例講解，幫助學生以較短的學習時間掌握數(shù)控機床裝調(diào)工作的流程和內(nèi)容，掌握機械、電氣、計算機控制等方面的操作技能以及選型設(shè)計知識。

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