數(shù)控機(jī)床原理、結(jié)構(gòu)與維修

《全國高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材:數(shù)控機(jī)床原理、結(jié)構(gòu)與維修(數(shù)控技術(shù)專業(yè))》可作為高職高專院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)和模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教材，也可作為本科、職工大學(xué)、業(yè)余大學(xué)、電大機(jī)械類和近機(jī)類等相關(guān)專業(yè)教學(xué)參考教材，還可作為企業(yè)數(shù)控機(jī)床操作、維護(hù)與維修等職業(yè)技能的培訓(xùn)參考教程，并可供有關(guān)工程技術(shù)人員和其他對(duì)數(shù)控機(jī)床感興趣的讀者閱讀參考。

前言

第1章數(shù)控機(jī)床概述

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）DMU80FD型五軸加工中心和虛軸加工中心

1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

1.1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

1.1.2數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

1.2數(shù)控機(jī)床的組成、分類和典型的數(shù)控機(jī)床

1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成

1.2.2數(shù)控機(jī)床的分類

1.2.3典型的數(shù)控機(jī)床

1.3數(shù)控系統(tǒng)

1.3.1CNC系統(tǒng)的組成

1.3.2CNC裝置的功能特點(diǎn)

1.3.3CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)

1.3.4CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)

1.3.5輔助控制接口模塊

1.3.6數(shù)控系統(tǒng)的PLC

1.3.7位置控制模塊（伺服系統(tǒng)）

1.3.8功能接口模塊

（實(shí)例1—1）FANUCOi系列數(shù)控系統(tǒng)

1.4數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1.4.1國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.4.2高速、高效、高精度與高可靠性

1.4.3多功能化、復(fù)合化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化

1.4.4新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第2章數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）HM—077型車削加工中心的主體結(jié)構(gòu)

2.1數(shù)控機(jī)床的總體布局

2.1.1總體布局與工件形狀、尺寸和質(zhì)量的關(guān)系

2.1.2運(yùn)動(dòng)分配與部件的布局

2.1.3總體布局與機(jī)床的結(jié)構(gòu)性能

2.1.4總體布局與機(jī)床的使用要求

2.1.5數(shù)控機(jī)床的具體布局

（實(shí)例2—1）數(shù)控臥式鏜銑床（加工中心）的總體布局

2.2數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)要求

2.2.1較高的結(jié)構(gòu)剛度

2.2.2良好的抗振性能

2.2.3減小機(jī)床的熱變形

2.3床身

2.3.1床身結(jié)構(gòu)

2.3.2床身截面形狀和肋板布置

2.3.3床身材料

（實(shí)例2—2）兩種車床床身的結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)對(duì)比

（實(shí)例2—3）德國DNE480L型數(shù)控車床底座和床身

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第3章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）VMC—15型加工中心的主傳動(dòng)系統(tǒng)及典型結(jié)構(gòu)

3.1數(shù)控機(jī)床的主軸系統(tǒng)

3.1.1對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

3.1.2主傳動(dòng)變速的方式

3.2主軸及其部件的結(jié)構(gòu)

3.2.1主軸本體

3.2.2主軸部件

（實(shí)例3—1）數(shù)控車床主軸支承結(jié)構(gòu)

（實(shí)例3—2）THM6380型自動(dòng)換刀數(shù)控銑鏜床的主傳動(dòng)系統(tǒng)

（實(shí)例3—3）典型的潤滑方式

3.3典型機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)

3.3.1數(shù)控車床的主軸部件

（實(shí)例3—4）TND360型數(shù)控車床主軸部件

（實(shí)例3—5）車削中心主傳動(dòng)系統(tǒng)

3.3.2自動(dòng)換刀數(shù)控銑床的主軸部件

（實(shí)例3—6）THK6380型加工中心主軸部件結(jié)構(gòu)

3.4主軸的準(zhǔn)停

3.5主軸部件的拆卸及調(diào)整

（實(shí)例3—7）THK6380型加工中心主軸部件的拆卸與調(diào)整

3.6主軸部件的維護(hù)

（實(shí)例3—8）主傳動(dòng)系統(tǒng)故障及排除方法實(shí)例

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第4章數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）典型數(shù)控機(jī)床的數(shù)控工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)

4.1概述

4.1.1對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

4.1.2聯(lián)軸器

（實(shí)例4—1）TND360型數(shù)控車床的安全聯(lián)軸器

4.2齒輪傳動(dòng)副

4.3數(shù)控機(jī)床用絲杠傳動(dòng)副

4.3.1滾珠絲杠副

（實(shí)例4—2）滾珠絲杠副的標(biāo)注示例

（實(shí)例4—3）滾珠絲杠的安裝示例

4.3.2靜壓絲杠副

4.4齒輪齒條副與雙導(dǎo)程蝸桿副傳動(dòng)

4.4.1齒輪齒條副傳動(dòng)

（實(shí)例4—4）XKB—2320型數(shù)控龍門銑床齒輪齒條傳動(dòng)

4.4.2雙導(dǎo)程蝸桿副傳動(dòng)

（實(shí)例4—5）JCS—013型加工中心雙導(dǎo)程蝸桿副的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)

4.5靜壓蝸桿蝸輪條副與直線電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)

4.5.1靜壓蝸桿蝸輪條副傳動(dòng)

4.5.2直線電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)

（實(shí)例4—6）HVM800型臥式加工中心直線電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)

4.6數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌

4.6.1對(duì)數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的要求

4.6.2導(dǎo)軌的技術(shù)要求

4.6.3導(dǎo)軌的基本類型及特點(diǎn)

（實(shí)例4—7）THK系列LM導(dǎo)軌的類型及特點(diǎn)

4.7進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障的診斷及維修

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第5章回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與自動(dòng)換刀系統(tǒng)

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）VMC—15型加工中心自動(dòng)換刀系統(tǒng)

5.1分度工作臺(tái)

5.1.1定位銷式分度工作臺(tái)

5.1.2齒盤定位式分度工作臺(tái)

（實(shí)例5—1）THK6370型數(shù)控臥式鏜銑床齒盤定位的分度工作臺(tái)

5.1.3鼠牙盤分度工作臺(tái)

5.1.4帶有交換托盤的分度工作臺(tái)

（實(shí)例5—2）ZHS—K630型臥式加工中心帶有交換托盤的分度工作臺(tái)

5.2數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

5.2.1開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

5.2.2閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

5.2.3雙螺桿回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

（實(shí)例5—3）JCS—013型自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

5.3刀架換刀裝置

5.3.1自動(dòng)換刀裝置的形式

5.3.2刀具的選擇方式

5.3.3回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置

（實(shí)例5—4）CK3263系列數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架

5.3.4多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置

5.3.5排刀式刀架

5.4刀庫自動(dòng)換刀系統(tǒng)

5.4.1刀庫的形式

5.4.2刀具交換機(jī)構(gòu)

5.4.3機(jī)械手結(jié)構(gòu)原理

（實(shí)例5—5）JCS—013型臥式加工中心雙臂單爪交叉型機(jī)械手

（實(shí)例5—6）CH6144ATC型車削中心鏈?zhǔn)降稁斓尿?qū)動(dòng)、分度和夾緊機(jī)構(gòu)

（實(shí)例5—7）JCS—018A型加工中心的自動(dòng)換刀裝置

（實(shí)例5—8）MOC200MS3型車削加工單元自動(dòng)換刀裝置

（實(shí)例5—9）帶刀庫自動(dòng)換刀系統(tǒng)實(shí)例

5.5輔助機(jī)構(gòu)

5.5.1工件交換系統(tǒng)和FMC的工件交換裝置

（實(shí)例5—10）具有托板交換工作站的柔性制造系統(tǒng)（FMS）

5.5.2排屑裝置

5.5.3過載保護(hù)、超程限位和回機(jī)床參考點(diǎn)裝置

5.6自動(dòng)換刀裝置的常見故障與維修

（實(shí)例5—11）從換刀裝置的結(jié)構(gòu)、換刀過程來分析和判斷換刀過程中出現(xiàn)的故障

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第6章數(shù)控機(jī)床液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）CK3225數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

6.1液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的概述

6.1.1液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成

6.1.2液壓與氣壓傳動(dòng)的主要元件應(yīng)用

6.1.3液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理

6.2數(shù)控機(jī)床典型液壓回路的分析

（實(shí)例6—1）MJ—50型數(shù)控車床液壓系統(tǒng)

（實(shí)例6—2）VP1050型加工中心液壓系統(tǒng)

（實(shí)例6—3）TH6350型臥式加工中心液壓系統(tǒng)

6.3數(shù)控機(jī)床典型氣壓回路的分析

（實(shí)例6—4）H400型臥式加工中心氣動(dòng)系統(tǒng)

（實(shí)例6—5）數(shù)控車床用真空卡盤氣動(dòng)系統(tǒng)

（實(shí)例6—6）HT6350型臥式加工中心氣壓系統(tǒng)

（實(shí)例6—7）數(shù)控加工中心氣動(dòng)換刀系統(tǒng)

6—4數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的維護(hù)和液壓故障的維修

6.4.1液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)

6.4.2維護(hù)、保養(yǎng)計(jì)劃的安排

6.4.3液壓系統(tǒng)常見故障的特往

6.4.4液壓元件常見的故障及排除

（實(shí)例6—8）速度控制回路的故障維修

（實(shí)例6—9）方向控制回路的故障維修

6.5數(shù)控機(jī)床氣動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)和氣壓故障的維修

6.5.1氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的要點(diǎn)

6.5.2氣動(dòng)系統(tǒng)的點(diǎn)檢與定檢

（實(shí)例6—10）TH5840型立式加工中心刀柄和主軸的故障及維修

（實(shí)例6—11）TH5840型立式加工中心松刀動(dòng)作緩慢的故障及維修

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第7章數(shù)控機(jī)床的選用、安裝和驗(yàn)收

7.1數(shù)控機(jī)床的選用

7.2數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試和運(yùn)行

7.2.1數(shù)控機(jī)床的安裝

7.2.2數(shù)控機(jī)床的調(diào)試和運(yùn)行

7.3數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收

7.3.1數(shù)控機(jī)床外觀的檢查

7.3.2數(shù)控機(jī)床精度的驗(yàn)收

（實(shí)例7—1）CJK6032—1型數(shù)控車床主要幾何精度檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第8章數(shù)控機(jī)床的維修管理與維護(hù)

8.1數(shù)控機(jī)床的維修管理

8.1.1數(shù)控機(jī)床的管理

8.1.2數(shù)控機(jī)床的使用要點(diǎn)

8.1.3數(shù)控機(jī)床的安全生產(chǎn)要求

8.1.4數(shù)控機(jī)床的維修管理

8.2數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)、故障診斷與維修

8.2.1數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)

（實(shí)例8—1）數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng)

8.2.2數(shù)控機(jī)床常見故障的分類、診斷與維修

（實(shí)例8—2）數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修實(shí)例

8.3數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)管理

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

第9章普通機(jī)床的數(shù)控化改造

（學(xué)習(xí)導(dǎo)引示例）C616型普通車床的數(shù)控化改造

9.1機(jī)床改造的概述

9.1.1機(jī)床數(shù)控化改造的條件

9.1.2機(jī)床數(shù)控化改造的原則

9.1.3機(jī)床數(shù)控化改造的方向和途徑

9.1.4機(jī)床數(shù)控化改造的一般步驟

9.2機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)改造

9.3C616型普通車床的數(shù)控化改造實(shí)例

（實(shí)例9—1）加工雙人字槽的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控

銑床改造實(shí)例

技能實(shí)訓(xùn)題

本章小結(jié)

思考與練習(xí)題

參考文獻(xiàn)