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数控机床操作与养护作业指导书

3.0 2024-10-23 1 0 131.95KB 17 页 7库币 海报
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数控机床操作与养护作业指导书
第 1 章 数控机床概述................................................................................................................... 3
1.1 数控机床的基本概念..................................................................................................... 3
1.2 数控机床的组成及分类................................................................................................. 4
第 2 章 数控机床操作基础........................................................................................................... 4
2.1 操作面板的认识............................................................................................................. 4
2.1.1 操作面板的布局......................................................................................................... 4
2.1.2 操作面板的功能及操作方法..................................................................................... 5
2.2 程序输入与编辑............................................................................................................. 5
2.2.1 程序的组成................................................................................................................ 5
2.2.2 程序输入与编辑方法................................................................................................. 5
2.3 数控机床的手动操作..................................................................................................... 6
2.3.1 手动连续进给............................................................................................................. 6
2.3.2 手动点动.................................................................................................................... 6
2.3.3 手轮操作.................................................................................................................... 6
2.3.4 刀具补偿设置............................................................................................................. 6
2.3.5 紧急停止.................................................................................................................... 6
第 3 章 数控机床编程基础........................................................................................................... 6
3.1 编程语言及程序结构..................................................................................................... 6
3.2 常用编程指令................................................................................................................ 6
3.3 编程实例分析................................................................................................................ 6
第 4 章 数控车床操作与养护....................................................................................................... 7
4.1 数控车床的操作流程..................................................................................................... 7
4.1.1 开机准备.................................................................................................................... 7
4.1.2 程序输入与编辑......................................................................................................... 7
4.1.3 对刀与刀具补偿......................................................................................................... 7
4.1.4 自动运行.................................................................................................................... 8
4.1.5 加工完成与关机......................................................................................................... 8
4.2 数控车床的日常养护..................................................................................................... 8
4.2.1 日常检查.................................................................................................................... 8
4.2.2 清洁保养.................................................................................................................... 8
4.2.3 检查与更换易损件..................................................................................................... 8
4.3 数控车床的故障处理..................................................................................................... 8
4.3.1 故障排查.................................................................................................................... 8
4.3.2 故障处理.................................................................................................................... 8
4.3.3 预防措施.................................................................................................................... 9
第 5 章 数控铣床操作与养护....................................................................................................... 9
5.1 数控铣床的操作流程..................................................................................................... 9
5.1.1 开机前准备................................................................................................................ 9
5.1.2 开机操作.................................................................................................................... 9
5.1.3 加工过程监控............................................................................................................. 9
5.1.4 关机操作.................................................................................................................... 9
5.2 数控铣床的日常养护................................................................................................... 10
5.2.1 机床外观及环境卫生............................................................................................... 10
5.2.2 润滑系统养护........................................................................................................... 10
5.2.3 电器控制系统养护................................................................................................... 10
5.2.4 主轴及刀具养护....................................................................................................... 10
5.3 数控铣床的故障处理................................................................................................... 10
5.3.1 机床无法启动........................................................................................................... 10
5.3.2 机床运行异常........................................................................................................... 10
5.3.3 主轴故障.................................................................................................................. 10
5.3.4 机床精度下降........................................................................................................... 11
第 6 章 数控磨床操作与养护..................................................................................................... 11
6.1 数控磨床的操作流程................................................................................................... 11
6.1.1 开机前的准备........................................................................................................... 11
6.1.2 开机操作.................................................................................................................. 11
6.1.3 加工过程中的监控................................................................................................... 11
6.1.4 加工完成后的操作................................................................................................... 11
6.2 数控磨床的日常养护................................................................................................... 11
6.2.1 磨床外观及电气部分的养护................................................................................... 11
6.2.2 磨削部件的养护....................................................................................................... 11
6.2.3 润滑系统的养护....................................................................................................... 12
6.3 数控磨床的故障处理................................................................................................... 12
6.3.1 磨削精度异常........................................................................................................... 12
6.3.2 磨削表面质量差....................................................................................................... 12
6.3.3 磨床电气故障........................................................................................................... 12
第 7 章 数控电加工机床操作与养护......................................................................................... 12
7.1 数控电加工机床的操作流程....................................................................................... 12
7.1.1 开机准备.................................................................................................................. 12
7.1.2 程序输入与调试....................................................................................................... 12
7.1.3 加工操作.................................................................................................................. 12
7.1.4 加工结束.................................................................................................................. 13
7.2 数控电加工机床的日常养护....................................................................................... 13
7.2.1 机床清洁.................................................................................................................. 13
7.2.2 润滑保养.................................................................................................................. 13
7.2.3 电气系统检查........................................................................................................... 13
7.2.4 机床精度检查........................................................................................................... 13
7.3 数控电加工机床的故障处理....................................................................................... 13
7.3.1 故障排查.................................................................................................................. 13
7.3.2 常见故障处理方法................................................................................................... 13
7.3.3 故障处理注意事项................................................................................................... 14
第 8 章 数控机床的精度检测与调整......................................................................................... 14
8.1 数控机床精度的检测方法........................................................................................... 14
8.1.1 机床静态精度检测................................................................................................... 14
8.1.2 机床动态精度检测................................................................................................... 14
8.2 数控机床精度的调整................................................................................................... 14
8.2.1 机床几何精度调整................................................................................................... 14
8.2.2 机床动态精度调整................................................................................................... 14
8.3 数控机床的验收与维护............................................................................................... 15
8.3.1 机床验收.................................................................................................................. 15
8.3.2 机床维护.................................................................................................................. 15
第 9 章 数控机床的安全操作与处理......................................................................................... 15
9.1 数控机床的安全操作规程........................................................................................... 15
9.1.1 操作前准备.............................................................................................................. 15
9.1.2 操作过程中注意事项............................................................................................... 15
9.1.3 操作后工作.............................................................................................................. 15
9.2 常见安全的预防与处理............................................................................................... 15
9.2.1 机械伤害.................................................................................................................. 16
9.2.2 电气伤害.................................................................................................................. 16
9.2.3 烫伤、烧伤.............................................................................................................. 16
9.3 应急预案与处理流程................................................................................................... 16
9.3.1 应急预案.................................................................................................................. 16
9.3.2 处理流程.................................................................................................................. 16
第 10 章 数控机床的故障诊断与维修........................................................................................ 16
10.1 数控机床故障诊断方法............................................................................................. 16
10.1.1 观察法.................................................................................................................... 16
10.1.2 参数检查法............................................................................................................. 16
10.1.3 信号追踪法............................................................................................................. 17
10.1.4 故障树分析法......................................................................................................... 17
10.1.5 替换法.................................................................................................................... 17
10.2 数控机床的维修流程................................................................................................. 17
10.2.1 故障报修................................................................................................................ 17
10.2.2 故障诊断................................................................................................................ 17
10.2.3 制定维修方案......................................................................................................... 17
10.2.4 维修实施................................................................................................................ 17
10.2.5 维修验收................................................................................................................ 17
10.2.6 故障记录................................................................................................................ 17
10.3 数控机床维修实例分析............................................................................................. 17
10.3.1 实例一：数控系统故障......................................................................................... 17
10.3.2 实例二：伺服电机故障......................................................................................... 17
10.3.3 实例三：机床本体故障......................................................................................... 18
10.3.4 实例四：外部设备故障......................................................................................... 18
第 1 章 数控机床概述
1.1 数控机床的基本概念
数控机床，全称为数字控制机床，是采用数字控制系统对机床进行控制的
一种现代机床。它通过将加工过程的各种参数（如位移、速度、加速度等）转换
为数字量，由数控系统进行运算处理，并控制机床的运动和加工过程，以达到
精确、高效、自动化加工的目的。数控机床是现代制造业中的重要设备，对提高
产品质量、生产效率和降低生产成本具有重要作用。
1.2 数控机床的组成及分类
数控机床主要由以下几部分组成：
（1）机床本体：包括床身、立柱、横梁、工作台等主要部件，用于支撑和固
定工件、刀具及夹具，是实现加工过程的基础。
（2）数控系统：是数控机床的核心部分，主要由数控装置、伺服驱动系统、
位置检测装置和可编程控制器等组成，负责对机床的运动和加工过程进行控制。
（3）驱动系统：主要包括主轴驱动系统和进给驱动系统，用于实现机床各
轴的运动。
（4）辅助装置：包括液压系统、气动系统、冷却系统、排屑系统等，为机床
的正常运行提供保障。
数控机床根据不同的分类标准，可分为以下几类：
（1）按控制轴数分类：分为三轴数控机床、四轴数控机床、五轴数控机床
等。
（2）按加工工艺分类：分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控齿轮加工
机床等。
（3）按机床结构分类：分为立式数控机床、卧式数控机床、龙门式数控机
床等。
（4）按数控系统功能分类：分为简易数控机床、中级数控机床、高档数控
机床等。
（5）按应用领域分类：分为通用数控机床、专用数控机床等。
第 2 章 数控机床操作基础
2.1 操作面板的认识
操作面板是数控机床操作的核心部分，掌握操作面板的功能及使用方法，
是进行数控机床操作的前提。下面将详细介绍操作面板的组成部分及其功能。
2.1.1 操作面板的布局
操作面板通常包括以下几部分：
（1）显示器：显示当前程序的运行状态、参数设置、故障信息等。
（2）按键区：包括数字键、功能键、方向键等，用于输入数据、选择菜单、
切换界面等操作。
（3）急停按钮：在紧急情况下，迅速按下此按钮，可以立即停止机床的运
动。
（4）手轮：用于手动调整机床坐标轴的位置。
（5）状态指示灯：显示机床的运行状态，如电源、报警、准备就绪等。
2.1.2 操作面板的功能及操作方法
（1）电源开关：用于开启和关闭机床电源。
（2）模式选择：选择自动、手动、MDI（手动数据输入）等模式。
（3）程序选择：选择需要执行的程序。
（4）启动/停止按钮：启动或停止程序的执行。
（5）倍率选择：调整进给速度和快速移动速度的比例。
（6）手轮操作：通过手轮调整机床坐标轴的位置。
（7）功能键：实现特定功能的快捷键。
2.2 程序输入与编辑
程序的输入与编辑是数控机床操作的重要环节，主要包括以下内容：
2.2.1 程序的组成
数控程序主要由以下几部分组成：
（1）程序头：包括程序名、程序属性等。
（2）准备段：设置机床坐标系、刀具补偿、加工参数等。
（3）加工段：包括各种加工指令，如直线、圆弧、螺纹等。
（4）结束段：包括程序结束指令。
2.2.2 程序输入与编辑方法
（1）使用操作面板的按键区输入程序。
（2）通过计算机辅助编程软件，程序后传输至机床。
（3）使用U 盘、网络等外部存储设备导入程序。
（4）程序编辑：修改、插入、删除程序段。
2.3 数控机床的手动操作
手动操作是数控机床操作的基本技能，主要包括以下内容：
2.3.1 手动连续进给
通过操作面板的进给速率选择键，使机床坐标轴按设定的速度连续移动。
2.3.2 手动点动
通过操作面板的方向键，使机床坐标轴按设定的脉冲移动。
2.3.3 手轮操作
通过手轮控制机床坐标轴的移动，实现精确调整。
2.3.4 刀具补偿设置
在手动操作过程中，通过操作面板设置刀具补偿值，以保证加工精度。
2.3.5 紧急停止
在紧急情况下，迅速按下操作面板的急停按钮，立即停止机床的运动。
第 3 章 数控机床编程基础
3.1 编程语言及程序结构
数控机床编程语言主要包括 G代码和M代码。G代码用于控制机床的运动和
加工过程，M代码用于控制机床的辅助功能。程序结构通常由以下几部分组成：
（1）程序起始部分：主要包括程序名、程序编制日期、编程员姓名等。
（2）程序主体部分：包括各种加工指令、运动指令和辅助功能指令。
（3）程序结束部分：主要包括程序结束指令和返回参考点指令。
3.2 常用编程指令
常用的编程指令如下：
（1）G00——快速定位指令，使刀具以最高速度移动到指定位置。
（2）G01——直线插补指令，使刀具以指定的进给速度沿直线移动。
（3）G02/G03——圆弧插补指令，使刀具以指定的进给速度沿圆弧移动。
（4）G04——暂停指令，用于在程序执行过程中暂停一定时间。
（5）G28——返回参考点指令，使刀具返回机床参考点。
（6）G30——选择坐标系指令，用于选择加工坐标系。
（7）G92——设定坐标系偏移量指令，用于设定加工坐标系的偏移量。
3.3 编程实例分析
以下是一个简单的编程实例，用于加工一个直径为 50mm 的圆形工件。
N10 G21 G92 X0 Y0 Z0（设定坐标系，单位为毫米）
N20 G00 X50 Y0 Z2（快速定位到工件上表面）
N30 G01 Z1 F100（直线下降 1mm，进给速度 100mm/min）
N40 G02 X0 Y50 I50 J0 F100（顺时针圆弧插补，半径为 50mm，进给速度
100mm/min）
N50 G01 Z2 F100（直线下降 1mm，进给速度 100mm/min）
N60 G02 X50 Y0 I0 J50 F100（逆时针圆弧插补，半径为 50mm，进给速度
100mm/min）
N70 G00 Z2（快速上升至工件上表面）
N80 G28 G91 Z0（返回参考点）
N90 M30（程序结束）
本实例中，G21 表示设置单位为毫米，G92 表示设定坐标系偏移量，G00 表
示快速定位，G01 表示直线插补，G02 表示顺时针圆弧插补，G04 表示暂停，G28
表示返回参考点，M30 表示程序结束。通过这些指令，可以完成工件的加工。
第 4 章 数控车床操作与养护
4.1 数控车床的操作流程
4.1.1 开机准备
（1） 检查数控车床周围环境是否清洁，保证无杂物。
（2） 检查车床各部件是否完好，紧固件是否松动。
（3） 打开车床电源，进行系统自检。
4.1.2 程序输入与编辑
（1） 通过编程软件或手动输入方式，将加工程序输入数控系统。
（2） 核对程序，保证无误。
（3） 保存程序。
4.1.3 对刀与刀具补偿
（1） 根据工件加工要求，选择合适的刀具并进行安装。
（2） 进行对刀操作，确定刀具与工件的相对位置。
（3） 设置刀具补偿值。
4.1.4 自动运行
（1） 启动数控车床，进行空运行测试。
（2） 确认无异常后，开始加工工件。
（3） 监控加工过程，保证工件质量。
4.1.5 加工完成与关机
（1） 加工完成后，检查工件尺寸及表面质量。
（2） 保存加工数据，关停数控车床。
（3） 进行设备清洁和保养。
4.2 数控车床的日常养护
4.2.1 日常检查
（1） 检查车床各部件是否完好，紧固件是否松动。
（2） 检查导轨、丝杠、轴承等运动部位是否润滑良好。
（3） 检查冷却系统、排屑系统是否正常工作。
4.2.2 清洁保养
（1） 定期清理车床上的油污、铁屑等杂物。
（2） 清洁电气柜，保持通风良好。
（3） 定期更换润滑油，保证各部件润滑良好。
4.2.3 检查与更换易损件
（1） 定期检查刀片、刀柄等易损件，发觉磨损及时更换。
（2） 检查电缆、气管等连接件，发觉破损及时修复或更换。
4.3 数控车床的故障处理
4.3.1 故障排查
（1） 发生故障时，及时停止设备运行。
（2） 根据故障现象，分析可能的原因。
（3） 按照故障排查流程，逐一检查相关部件。
4.3.2 故障处理
（1） 确定故障原因后，采取相应措施进行修复。
（2） 遵循维修规范，保证维修质量。
（3） 故障处理完成后，进行设备功能测试，保证恢复正常运行。
4.3.3 预防措施
（1） 分析故障原因，制定预防措施。
（2） 加强设备日常养护，减少故障发生。
（3） 定期对操作人员进行培训，提高操作技能。
第 5 章 数控铣床操作与养护
5.1 数控铣床的操作流程
5.1.1 开机前准备
（1） 检查机床外观，确认无异常现象。
（2） 检查机床润滑系统，保证润滑良好。
（3） 检查冷却系统是否正常工作。
（4） 检查电器控制系统是否正常，保证各开关、按钮功能正常。
（5） 检查刀具、夹具是否安装正确，并进行初步对刀。
5.1.2 开机操作
（1） 打开机床总电源，启动控制系统。
（2） 进行机床回零操作，保证各轴运动正常。
（3） 输入加工程序，检查程序是否正确。
（4） 启动主轴，调整主轴转速至合适值。
（5） 启动冷却系统，调整冷却液流量。
（6） 启动机床，进行自动加工。
5.1.3 加工过程监控
（1） 观察机床运行状态，保证各轴运动平稳。
（2） 监控加工过程，防止刀具磨损或断刀。
（3） 定时检查工件加工尺寸，保证加工质量。
（4） 出现异常情况时，及时停机检查。
5.1.4 关机操作
（1） 完成加工任务后，将机床各轴移至安全位置。
（2） 停止主轴，关闭冷却系统。
（3） 保存加工程序，关闭控制系统。
（4） 断开机床总电源。
5.2 数控铣床的日常养护
5.2.1 机床外观及环境卫生
（1） 保持机床清洁，及时清理铁屑、油污。
（2） 定期检查机床防护罩、导轨、丝杠等部位，保证无破损、变形。
（3） 检查机床电气箱，保证通风良好，防止过热。
5.2.2 润滑系统养护
（1） 定期检查润滑泵、油管、油路，保证润滑系统畅通。
（2） 检查油质，定期更换润滑油。
（3） 检查油箱油位，保证油量充足。
5.2.3 电器控制系统养护
（1） 定期检查电器元件，保证连接可靠，无松动、脱落现象。
（2） 检查电缆、插头，防止老化、破损。
（3） 定期清理控制柜内部灰尘，保证散热良好。
5.2.4 主轴及刀具养护
（1） 定期检查主轴轴承，保证轴承间隙合适，运转平稳。
（2） 检查刀具磨损情况，及时更换磨损严重的刀具。
（3） 定期对刀具进行研磨，保持刀具锋利。
5.3 数控铣床的故障处理
5.3.1 机床无法启动
（1） 检查电源是否正常。
（2） 检查控制系统是否正常，重启控制系统。
（3） 检查急停按钮是否按下，松开急停按钮。
5.3.2 机床运行异常
（1） 检查加工程序是否正确。
（2） 检查机床各轴是否回零。
（3） 检查刀具、夹具是否安装正确。
5.3.3 主轴故障
（1） 检查主轴轴承，更换磨损严重的轴承。
（2） 检查主轴电机，维修或更换损坏的电机。
（3） 检查主轴冷却系统，保证冷却液畅通。
5.3.4 机床精度下降
（1） 检查机床导轨、丝杠，进行清洁、润滑。
（2） 检查机床各轴间隙，调整间隙至合适值。
（3） 检查刀具磨损情况，更换磨损严重的刀具。
第 6 章 数控磨床操作与养护
6.1 数控磨床的操作流程
6.1.1 开机前的准备
（1） 检查数控磨床周围环境是否清洁，保证无杂物。
（2） 检查磨床外观是否有损坏或异常情况，如油管、气管、电缆等是否完
好。
（3） 检查磨床冷却系统、润滑系统是否正常。
（4） 检查砂轮、修整器等磨削部件是否安装正确、紧固可靠。
6.1.2 开机操作
（1） 打开电源总开关，启动数控磨床。
（2） 按照程序输入磨削参数，包括磨削速度、进给速度、磨削深度等。
摘要：

数控机床操作与养护作业指导书第1章数控机床概述...................................................................................................................31.1数控机床的基本概念.....................................................................................................31.2数控机床的组成及分类.....................................

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