模塊一數控機床本體模塊二工作臺模塊三換刀裝置與刀庫數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第1頁模塊一數控機床本體項目一認識數控機床本體結構項目二機床本體裝配與調整項目三床身關鍵尺寸檢驗數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第2頁一、數控機床對結構要求1、數控機床本身特點（1）高自動化程度（2）高速大功率和高精度（3）多工序和多功效集成（4）高可靠性和精度保持性數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第3頁（1）數控機床應具備更高靜動剛度（2）數控機床應有更小熱變形（3）數控機床運動件之間摩擦要小，傳動系統間隙要消除（4）數控機床應有更加好宜人性2、數控機床對結構要求數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第4頁二、數控機床布局特點1、數控車床布局結構特點數控車床床身結構和導軌主要有平床身、斜床身以及立式床身三種等。數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第5頁傾斜床身數控車床數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第6頁2、加工中心布局結構特點（1）臥式加工中心

臥式加工中心通常采取移動式立柱，工作臺不升降，T形床身。臥式加工中心立柱普遍采取雙立柱框架結構形式，主軸箱在兩立柱之間，沿導軌上下移動。這種結構剛性大，熱對稱性好，穩(wěn)定性高。小型臥式加工中心多數采取固定立柱式結構，其床身不大，且都是整體結構。臥式加工中心各個坐標運動可由工作臺移動或由主軸移動來完成，也就是說某一方向運動能夠由刀具固定，工件移動來完成，或者是由工件固定，刀具移動來完成。

數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第7頁數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第8頁數控機床裝配、調試與故障診療高職高專ppt課件數控機床裝配調試和故障診療第9頁（2）立式加工中心

立式加工中心與臥式加工中心相比，結構簡單，占地面積小，價格也廉價。中小型立式加工中心普通都采取固定立柱式，因為主軸箱吊在立柱一側，通常采取方形截面框架結構、米字形或井字形筋板，以增強抗扭剛度，而且立柱是中空，以放置主軸箱平衡重。立式加工中心通常也有三個直線運動坐標，由溜板和工作臺來實現平面上X、Y兩個坐標軸移動。

數控機床裝配調試和故障診療第10頁龍門式數控銑床數控機床裝配調試和故障診療第11頁數控機床裝配調試和故障診療第12頁數控機床裝配調試和故障診療第13頁數控機床裝配調試和故障診療第14頁

當代數控機床主運動廣泛采取無級變速傳動，用交流調速電機或直流調速電機驅動，它們能方便地實現無級變速，且傳動鏈短，傳動件少，提升了變速可靠性，其制造精度則要求很高。三、數控機床主傳動系統1、主傳動變速數控機床裝配調試和故障診療第15頁數控機床裝配調試和故障診療第16頁

●降低運動件磨擦阻力：絲杠和導軌結構滾動化是降低摩擦主要辦法之一；

●提升傳動精度和剛度；（油壓縮剛度很低，必須限制油缸最大行程）

●降低運動慣量；

●穩(wěn)定性好、壽命長：低速下不產生爬行，適應外加載荷改變而不發(fā)生共振。

●使用維修方便。2、數控機床對進給運動要求：數控機床裝配調試和故障診療第17頁慣用工量具使用一、塞尺使用、維護和保養(yǎng)塞尺規(guī)格

A型B型塞尺片長度/mm塞尺片數塞尺厚度及組裝次序75A1375B1375130.02;0.02;0.03;0.03;0.04;-0.1075A1475B1475141.00;0.05;0.06;0.07;0.0875A1775B1775170.50;0.02;0.03;0.04;0.05;數控機床裝配調試和故障診療第18頁水平儀氣泡水平儀

檢驗機器安裝面或平板是否水平，及測知傾斜方向與角度大小測量儀器，其外形系用高級鋼料制造架座，經精密加工后，其架座底座必須平整，座面中央裝有縱長圓曲形狀玻璃管，也有在左端附加橫向小型水平玻璃管，管內充滿醚或酒精，并留有一小氣泡，它在管中永遠位于最高點。玻璃筒上在氣泡兩端都有刻度分劃。通常，工廠安裝機器時，慣用氣泡水平儀靈敏度為0.01mm/m、0.02mm/m、0.04mm/m、0.05mm/m、0.1mm/m、0.3mm/m和0.4mm/m等規(guī)格，即是將水平儀置于1m長直規(guī)或平板之上，當其中一端點有靈敏度指示大小差異時，如靈敏度為0.01mm/m，即是表示直規(guī)或平板兩端點有0.01mm高低差異(相當于兩端點相差2秒)，當1m長有hmm高度差時，氣泡會一個刻度差異。

數控機床裝配調試和故障診療第19頁氣泡水平儀(Spritlevels)激光水平儀精密水平儀框式水平儀數控機床裝配調試和故障診療第20頁電子水平儀(Electroniclevels)

紅外激光水平儀

用來測量高精度工具機，如NC車床、銑床、切削加工機、三次元量床等床面，其靈敏度非常高，若以測量時可左右偏移25刻度計算，測量工件只在一定傾斜范圍內均可測量。電子水平儀主要原理有電感式和電容式等兩種。依據測量方向不一樣還可分為一維和二維電子水平儀.電感式原理：當水平儀基座因待測工件傾斜而傾斜時，其內部擺錘因移動所造成感應線圈電壓改變。電容式水平儀其測量原理為一圓形擺錘自由懸掛在細在線，擺錘受地心重力所影響，且懸浮于無摩擦情況。擺錘兩邊均設有電極且間隙相同時電容量是相等，若水平儀受待測工件所影響而造成，兩間隙不一樣距離改變即產生電容不一樣，形成角度差異。數控機床裝配調試和故障診療第21頁激光干涉儀

以激光波長為已知長度利用邁克耳遜干涉系統測量位移通用長度測量.工具激光干涉儀有單頻和雙頻兩種。

激光含有高強度、高度方向性、空間同調性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點。當前慣用來測量長度干涉儀，主要是以邁克爾遜干涉儀為主，并以穩(wěn)頻氦氖激光為光源，組成一個含有干涉作用測量系統。激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測量工作，并可作為精密工具機或測量儀器校正工作。

數控機床裝配調試和故障診療第22頁

從激光器發(fā)出光束，經擴束準直后由分光鏡分為兩路，并分別從固定反射鏡和可動反射鏡反射回來會合在分光鏡上而產生干涉條紋。當可動反射鏡移動時，干涉條紋光強改變由接收器中光電轉換元件和電子線路等轉換為電脈沖信號，經整形、放大后輸入可逆計數器計算出總脈沖數，再由電子計算機計算出可動反射鏡位移量L。使用單頻激光干涉儀時，要求周圍大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)，各種空氣湍流都會引發(fā)直流電平改變而影響測量結果。單頻激光干涉儀數控機床裝配調試和故障診療第23頁

在氦氖激光器上，加上一個約0.03特斯拉軸向磁場。因為塞曼分裂效應和頻率牽引效應,激光器產生1和2兩個不一樣頻率左旋和右旋圓偏振光。經1/4波片后成為兩個相互垂直線偏振光,再經分光鏡分為兩路。一路經偏振片1后成為含有頻率為f1-f2參考光束。另一路經偏振分光鏡后又分為兩路：一路成為僅含有f1光束,另一路成為僅含有f2光束。當可動反射鏡移動時,含有f2光束經可動反射鏡反射后成為含有f2±Δf光束，Δf是可動反射鏡移動時因多普勒效應產生附加頻率,正負號表示移動方向(多普勒效應是奧地利人C.J.多普勒提出，即波頻率在波源或接收器運動時會產生改變)。這路光束和由固定反射鏡反射回來僅含有f1光光束經偏振片2后會合成為f1-(f2±Δf）測量光束。測量光束和上述參考光束經各自光電轉換元件、放大器、整形器后進入減法器相減,輸出成為僅含有±Δf電脈沖信號。經可逆計數器計數后，由電子計算機進行當量換算（乘1/2激光波長）后即可得出可動反射鏡位移量。雙頻激光干涉儀數控機床裝配調試和故障診療第24頁

雙頻激光干涉儀是應用頻率改變來測量位移，這種位移信息載于f1和f2頻差上，對由光強改變引發(fā)直流電平改變不敏感，所以抗干擾能力強。它慣用于檢定測長機、三坐標測量機、光刻機和加工中心等坐標精度，也可用作測長機、高精度三坐標測量機等測量系統。利用對應附件，還可進行高精度直線度測量、平面度測量和小角度測量。

雙頻激光干涉儀數控機床裝配調試和故障診療第25頁數控車床種類和檢驗關鍵點數控機床裝配調試和故障診療第26頁數控車床檢驗標準GB5268-85《車床刀架裝刀槽高度》JB4138-85《精整車床精度》JB3754-84《單軸縱切自動車床參數》JB1464-94《單軸縱切自動車床精度》JB/T54012-93《單軸縱切自動車床技術條件》ZBJ53010—89《單軸自動車床技術條件》JB3644-84、4321-84《臥式多軸自動車床精度、技術條件》GB4683-93、ZBJ53011-89《轉塔車床精度、技術條件》ZBJ53009-89、ZB/Z123-76《立式車床參數與系列型譜》JB4116-96《單柱雙柱立式車床精度》JB/T2322-93《臥式車床精度、技術條件》JB/GQ1125-88、JB/GQ1126-88《簡式數控臥式車床精度、技術條件》JB4369-86、JBn4368-86《數控臥式車床精度、技術條件》JB2670-82《金屬切削機床檢驗通則》數控機床裝配調試和故障診療第27頁數控車床檢驗項目(1)幾何精度，即機床基礎件精度，它是決定加工性能基本條件。主要包含：床身導軌直線度、主軸回轉精度、溜板、尾座等移動部件移動方向與導軌、主軸回轉軸線平行度或垂直度等。

(2)傳動精度，是指內聯絡統傳動鏈兩端件運動相互關系準確度，車床主要是指主軸和絲杠間傳動鏈精度。

(3)定位精度，是指機床某運動部件從某一位置抵達預定另一理論位置和運動所達實際位置差值。數控機床對定位精度要求很高。

(4)工作精度，即機床加工精度，包含：精車外圓圓度，即在縱截面內直徑一致性、精車端面平面度和精車螺紋螺距累積誤差等。數控機床裝配調試和故障診療第28頁對三坐標以上數控機床，除X、Y、Z三個坐標軸直線進給運動外，還有繞X、Y、Z軸旋轉圓周進給運動或分度運動。數控機床圓周運動包含分度運動和連續(xù)圓周進給運動兩種。通常數控機床連續(xù)圓周進給運動由數控回轉工作臺來實現，分度運動由分度工作臺來實現。（1）數控回轉工作臺數控轉臺，是在數控系統控制下，完成工作臺圓周進給運動，并能同其它坐標軸實施聯動，以完成復雜零件加工，還能夠作任意角度轉位和分度。數控機床工作臺數控機床裝配調試和故障診療第29頁工作臺運動大都由伺服電機驅動，經減速齒輪和蝸輪蝸桿傳人，其定位精度完全由控制系統和伺服傳動系統間隙大小決定。所以，用于數控機床回轉工作臺蝸輪蝸桿必須有較高制造精度和裝配精度，而且還要采取辦法來消除蝸輪蝸桿副傳動間隙。

通常消除間隙有兩種方法：一是采取雙蝸桿傳動這種方法能夠確保正確嚙合關系和完全齒面接觸，但制造成本高，傳動效率低。二是采取雙螺距變齒厚蝸桿，它能夠一直保持正確嚙合關系，且結構簡單，調整方便。

數控機床裝配調試和故障診療第30頁（2）分度工作臺

數控機床分度工作臺與數控回轉工作臺不一樣，它只能完成份度運動。它不能實現圓周進給，也就是說在切削過程中不能轉動，只是非切削狀態(tài)下將工件進行轉位換面，以實現在一次裝卡下完成多個面多工序加工。

數控機床裝配調試和故障診療第31頁為了充分發(fā)揮數控機床作用，加工中心要完成對工件多工序加工，必須具備自動更換刀具功效。為此而設置更換刀具和刀具貯備系統稱為自動換刀系統。自動換刀系統應該具備換刀時間短、刀具重復定位精度高、刀具貯備足夠和換刀安全可靠等功效。換刀裝置與刀庫數控機床裝配調試和故障診療第32頁自動換刀系統結構形式隨加工中心類型不一樣而不一樣。（1）回轉刀架式：回轉刀架是一個最簡單自動換刀系統，用于數控車床。（2）更換主軸頭式在帶有旋轉刀具數控機床中，如數控鉆床，更換主軸頭是一個比較簡單換刀方式，慣用轉塔轉位來更換主軸頭，以實現自動換刀。（3）刀庫一機械手式當前大量使用是帶有刀庫一機械手自動換刀系統。這種結構形式主軸剛度高，有利于提升加工精度和效率。刀具存放量大，有利于加工復雜零件。數控機床裝配調試和故障診療第33頁刀庫形式數控機床裝配調試和故障診療第34頁

慣用于數控車床：四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架。數控車床六方刀架工作原理：

1）刀架抬起

2）刀架轉位

3）刀架壓緊

4）轉位油缸復位1、回轉刀架換刀數控機床裝配調試和故障診療第35頁1升降活塞2刀架3固定件4配合件5端齒離合器6轉位活塞7空套齒輪8齒條9固定插銷10活動插銷1）刀架抬起3）刀架壓緊

數控機床裝配調試和故障診療第36頁1升降活塞2刀架3固定件4配合件5端齒離合器6轉位活塞7空套齒輪8齒條9固定插銷10活動插銷刀架轉位數控機床裝配調試和故障診療第37頁1升降活塞2刀架3固定件4配合件5端齒離合器6轉位活塞7空套齒輪8齒條9固定插銷10活動插銷11推桿12觸頭轉位油缸復位10與9反靠周向定位，3與4錐面軸向定位數控機床裝配調試和故障診療第38頁二、更換主軸換刀機床主軸頭就是一個轉塔刀庫。

工作原理：將所需刀具主軸轉到工作位置（由行程開關組實現主軸號選定），同時接通主傳動。轉位動作：脫開主傳動；轉塔頭抬起；轉塔頭轉位；轉塔頭定位夾緊；主軸傳動重新接通。

TK-5525型數控轉塔式鏜銑床數控機床裝配調試和故障診療第39頁二、更換主軸換刀特點:

縮短換刀時間；提升了換刀可靠性；主軸數目會影響主軸系統剛度。

適用機床：

工序較少、精度要求不高數控鉆床、銑床等TK-5525型數控