數(shù)控機(jī)床實用教程內(nèi)容簡介

本書是以培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才為目的，根據(jù)目前企業(yè)單位數(shù)控機(jī)床操作、維護(hù)和維修崗位能力要求編寫的。全書共分10章，重點介紹數(shù)控機(jī)床概述、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的輔助裝置、數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓系統(tǒng)、典型的數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用、普通機(jī)床數(shù)控化改造及實訓(xùn)項目。

本書適用于高等院校數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化、模具設(shè)計與制造、機(jī)械制造及自動化等專業(yè)教學(xué)和技能考核培訓(xùn)用書，也可作為各院校教學(xué)參考用書以及工廠數(shù)控機(jī)床操作、維護(hù)與維修等技術(shù)工人職業(yè)技能的培訓(xùn)參考教程和自學(xué)參考書。

第1章數(shù)控機(jī)床概述1

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】五軸加工中心1

11概述2

111數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生2

112數(shù)控機(jī)床的定義3

113數(shù)控機(jī)床的特點及應(yīng)用范圍3

12數(shù)控機(jī)床的組成、分類和主要技術(shù)指標(biāo)4

121數(shù)控機(jī)床的組成4

122數(shù)控機(jī)床的分類7

123數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)指標(biāo)10

13數(shù)控機(jī)床的功能和先進(jìn)的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)11

131數(shù)控機(jī)床的主要功能11

132直接數(shù)字控制系統(tǒng)12

133柔性制造系統(tǒng)及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)12

14數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢16

學(xué)習(xí)小結(jié)21

思考與練習(xí)題21

第2章機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)24

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】TND360數(shù)控車床主要技術(shù)規(guī)格24

21機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成25

22機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的基本原理27

23CNC裝置的功能特點29

231CNC裝置硬件結(jié)構(gòu)29

232CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)33

233輔助控制接口36

234數(shù)控系統(tǒng)的PLC37

235位置控制(伺服驅(qū)動)43

236功能接口45

【實例21】FANUC 0i系列數(shù)控系統(tǒng)45

【實例22】SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)49

24數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)52

學(xué)習(xí)小結(jié)52

思考與練習(xí)題53

第3章數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)55

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】車削中心的典型結(jié)構(gòu)布局55

31數(shù)控機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的基本要求56

32數(shù)控機(jī)床的總體布局57

【實例31】臥式加工中心主要布局形式61

【實例32】各種不同床身結(jié)構(gòu)的數(shù)控車床布局實例64

【實例33】自動換刀數(shù)控臥式鏜銑床(加工中心)的總布局66

33數(shù)控機(jī)床支承件69

331支承件的基本要求69

【實例34】補(bǔ)償構(gòu)件變形的結(jié)構(gòu)措施71

332床身71

【實例35】V400加工中心的整體T形床身結(jié)構(gòu)72

333立柱78

【實例36】JCS018A型加工中心立柱、工作臺與床身結(jié)構(gòu)81

學(xué)習(xí)小結(jié)82

思考與練習(xí)題82

第4章數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)84

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】TND360數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)84

41數(shù)控機(jī)床的主軸系統(tǒng)89

411對主傳動系統(tǒng)的要求及主傳動變速的方式89

412主軸組件93

【實例41】數(shù)控機(jī)床主軸軸承配置形式98

413主軸部件的潤滑與密封100

【實例42】典型的潤滑方式101

414自動換刀數(shù)控銑床的主軸部件103

【實例43】THK6380加工中心主軸部件結(jié)構(gòu)103

415主軸的準(zhǔn)停105

416主軸部件的裝配及調(diào)整106

【實例44】數(shù)控銑床主軸部件的結(jié)構(gòu)與調(diào)整106

417主傳動系統(tǒng)維護(hù)108

42數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)109

421數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求109

422齒輪傳動副109

423聯(lián)軸器112

43數(shù)控機(jī)床用絲杠螺母副114

431滾珠絲杠螺母副114

【實例45】滾珠絲杠副的標(biāo)注示例118

【實例46】滾珠絲杠安裝示例121

432靜壓絲杠123

44直線電動機(jī)傳動125

【實例47】HVM800型臥式加工中心直線電動機(jī)傳動126

45數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌127

451對數(shù)控導(dǎo)軌的要求127

452導(dǎo)軌的技術(shù)要求127

453數(shù)控機(jī)床上常用的導(dǎo)軌及其特點128

【實例48】THK系列LM導(dǎo)軌的類型及特點133

454導(dǎo)軌間隙的調(diào)整、潤滑與防護(hù)133

學(xué)習(xí)小結(jié)137

思考與練習(xí)題139

第5章數(shù)控機(jī)床的輔助裝置141

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】TND360數(shù)控車床轉(zhuǎn)塔刀架和尾座141

51分度工作臺143

511定位銷式分度工作臺143

512齒盤定位的分度工作臺145

【實例51】THK6370型數(shù)控臥式鏜銑床齒盤定位的分度工作臺145

【實例52】ZHSK630型臥式加工中心帶有交換托盤的分度工作臺147

52數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺148

521開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺148

522閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺150

【實例53】JCS013型自動換刀數(shù)控鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺150

53自動換刀裝置152

531自動換刀裝置的形式152

532回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置152

【實例54】CK7815型數(shù)控車床盤形自動回轉(zhuǎn)刀架155

533轉(zhuǎn)塔頭式自動換刀裝置156

54刀庫式自動換刀裝置157

541刀庫157

542刀具的選擇方式158

543刀具交換機(jī)構(gòu)160

【實例55】SOLON31加工中心的機(jī)械手162

544幾種典型換刀過程166

【實例56】JCS018A加工中心的自動換刀裝置169

55高速動力卡盤、尾座與分度頭171

551高速動力卡盤171

552尾座172

553分度頭173

56過載保護(hù)、超程限位和回機(jī)床參考點裝置174

57排屑裝置175

學(xué)習(xí)小結(jié)176

思考與練習(xí)題177

第6章數(shù)控機(jī)床液壓與氣壓系統(tǒng)179

【學(xué)習(xí)實例導(dǎo)入】TND360型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)179

61液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的概述181

611液壓與氣壓傳動系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的功能181

612液壓和氣壓傳動的工作原理182

62液壓與氣壓傳動的組成183

63數(shù)控機(jī)床上典型的液壓回路分析185

【實例61】CK3225數(shù)控車床液壓系統(tǒng)185

【實例62】TH6350臥式加工中心液壓系統(tǒng)187

64數(shù)控機(jī)床上典型氣壓回路的分析190

【實例63】H400型臥式加工中心氣壓系統(tǒng)190

【實例64】HT6350臥式加工中心氣壓系統(tǒng)193

65數(shù)控機(jī)床上液壓和氣壓系統(tǒng)的維護(hù)193

651液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點194

【實例65】液壓設(shè)備點檢195

652氣壓系統(tǒng)維護(hù)的要點198

【實例66】氣動元件的點檢與定檢199

學(xué)習(xí)小結(jié)200

思考與練習(xí)題200

第7章典型的數(shù)控機(jī)床202

71數(shù)控車床202

711數(shù)控車床的主要功能及加工對象202

712數(shù)控車床的特點與發(fā)展204

713數(shù)控車床的分類204

【實例71】HM077數(shù)控車床205

72數(shù)控銑床212

721數(shù)控銑床的主要功能及加工對象212

722數(shù)控銑床的分類213

【實例72】XKA5750數(shù)控立式銑床214

73加工中心219

731加工中心的基本功能與特點219

732加工中心的基本組成220

733加工中心的分類221

【實例73】VMC15加工中心222

學(xué)習(xí)小結(jié)227

思考與練習(xí)題228

第8章數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用230

81數(shù)控機(jī)床的選用230

811數(shù)控機(jī)床的選擇230

812數(shù)控系統(tǒng)的選擇231

813數(shù)控機(jī)床驅(qū)動電動機(jī)的選擇232

814自動換刀裝置(ATC)、托盤自動交換裝置(APC)和刀柄的選擇

配置233

815數(shù)控機(jī)床附件的選擇和技術(shù)服務(wù)234

82數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試234

821數(shù)控機(jī)床的安裝234

822數(shù)控機(jī)床的調(diào)試235

83數(shù)控機(jī)床的驗收236

831數(shù)控機(jī)床外觀的檢查237

832數(shù)控機(jī)床精度的驗收237

【實例81】數(shù)控立式車床的部分幾何精度檢驗238

84數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)管理239

85數(shù)控機(jī)床的維修管理243

851數(shù)控機(jī)床使用要點243

852數(shù)控機(jī)床安全生產(chǎn)要求244

853數(shù)控機(jī)床維修計劃管理244

86數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)246

【實例82】數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng)246

87數(shù)控機(jī)床常見故障分類、診斷與維修248

871數(shù)控機(jī)床的故障診斷249

872數(shù)控機(jī)床故障的排除252

【實例83】主傳動部件常見故障、產(chǎn)生原因及排除方法252

【實例84】TH5840立式加工中心松刀動作緩慢的故障維修253

【實例85】進(jìn)給傳動系統(tǒng)常見故障、故障原因及維修方法254

【實例86】自動換刀裝置常見故障、產(chǎn)生原因及排除方法255

【實例87】刀架轉(zhuǎn)位不正常的故障分析和處理256

【實例88】液壓與氣壓系統(tǒng)常見故障、產(chǎn)生原因及排除方法257

【實例89】五軸聯(lián)動數(shù)控葉片銑床空氣靜壓單元故障處理258

學(xué)習(xí)小結(jié)261

思考與練習(xí)題262

第9章普通機(jī)床數(shù)控化改造266

項目1C616型臥式普通車床的數(shù)控化改造266

任務(wù)1總體方案設(shè)計266

任務(wù)2主要技術(shù)方案的選擇267

任務(wù)3機(jī)械部分改造設(shè)計與計算271

任務(wù)4繪制機(jī)床改裝零件圖和完成機(jī)床數(shù)控改造的所有技術(shù)資料274

任務(wù)5制造、安裝、調(diào)試274

項目2加工雙人字槽經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床改造274

任務(wù)1數(shù)控系統(tǒng)類型的選擇275

任務(wù)2主軸驅(qū)動及進(jìn)給驅(qū)動的選擇及校核275

任務(wù)3機(jī)床機(jī)械部分改造276

任務(wù)4加工雙人字槽程序設(shè)計278

任務(wù)5加工工藝及技巧279

學(xué)習(xí)小結(jié)280

思考與練習(xí)題281

第10章實訓(xùn)項目282

實訓(xùn)項目1認(rèn)識數(shù)控機(jī)床282

實訓(xùn)項目2HED21S數(shù)控機(jī)床綜合實驗臺數(shù)控系統(tǒng)原理及組成283

實訓(xùn)項目3認(rèn)識(或拆裝)與調(diào)整THK6380加工中心主軸部件286

實訓(xùn)項目4認(rèn)識(或拆裝)數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動部件和支承部件287

實訓(xùn)項目5認(rèn)識轉(zhuǎn)位刀架和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)及相關(guān)零部件289

實訓(xùn)項目6數(shù)控機(jī)床齒輪泵的拆裝290

實訓(xùn)項目7數(shù)控車床幾何精度檢測291

實訓(xùn)項目8數(shù)控機(jī)床維護(hù)293

實訓(xùn)項目9加工中心換刀裝置故障維修294

實訓(xùn)項目10CA6140普通機(jī)床數(shù)控化改造296

參考文獻(xiàn)2982100433B

1，按加工工藝方法分類

普通數(shù)控機(jī)床

為了不同的工藝需要，普通數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、鉆床、鏜床及磨床等，而且每一類又有很多品種。

數(shù)控加工中心

數(shù)控加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。典型的數(shù)控加工中心有鏜銑加工中心和車削加工中心。

多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床

多坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床，其特點是數(shù)控裝置能同時控制的軸數(shù)較多，機(jī)床結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。坐標(biāo)軸數(shù)的多少取決于加工零件的復(fù)雜程度和工藝要求，現(xiàn)在常用的有四、五、六坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控特種加工機(jī)床

數(shù)控特種加工機(jī)床包括電火花加工機(jī)床、數(shù)控線割機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)床等。

2，按控制運動的方式分類

點位控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床只控制運動部件從一點移動到另一點的準(zhǔn)確位置，在移動過程中不進(jìn)行加工，對兩點間的移動速度和運動軌跡沒有嚴(yán)格要求，可以沿多個坐標(biāo)同時移動，也可以沿各個坐標(biāo)先后移動。采用點位控制的機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機(jī)等。

直線控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床不僅要控制點的準(zhǔn)確定位，而且要控制(或工作臺)以一定的速度沿與坐標(biāo)軸平行的方向進(jìn)行切削加工。

輪廓控制數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床能夠?qū)蓚€或兩個以上運動坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。

輪廓控制數(shù)控機(jī)床有數(shù)控銑床、車床、磨床和加工中心等。

按所用進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類

開環(huán)數(shù)控機(jī)床

開環(huán)數(shù)控機(jī)床采用開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)，伺服驅(qū)動部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動機(jī)。

閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)是按閉環(huán)原理工作的，帶有直線位移檢測裝置，直接對工作臺的實際位移量進(jìn)行檢測。伺服驅(qū)動部件通常采用直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)。

半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

這類控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于采用角位移檢測元件，檢測反饋信號不是來自工作臺，而是來自與電動機(jī)相聯(lián)系的角位移檢測元件。

按所給數(shù)控裝置類型分類

硬件式數(shù)控機(jī)床

硬件式數(shù)控機(jī)床（NC機(jī)床）使用硬件式數(shù)控裝置，它的輸入、查補(bǔ)運算和控制功能都由專用的固定組合邏輯電路來實現(xiàn)，不同功能的機(jī)床，其結(jié)合邏輯電路也不相同。改變或增減控制、運算功能時，需要改變數(shù)控裝置的硬件電路。

軟件式數(shù)控機(jī)床

這類數(shù)控機(jī)床使用計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC）。此數(shù)控裝置的硬件電路是由小型或微型計算機(jī)再加上通用或?qū)Ｓ玫拇笠?guī)模集成電路制成。數(shù)控機(jī)床的主要功能幾乎全部由系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)，所以不同功能的機(jī)床其系統(tǒng)軟件也就不同，而修改或增減系統(tǒng)功能時，不需改變硬件電路，只需改變系統(tǒng)軟件。

按數(shù)控裝置的功能水平分類

按此分類方法可將數(shù)控機(jī)床分為低、中、高檔三類。