数控机床的维护与保养课件.ppt

1、项目六数控机床的维护与保养项目六数控机床的维护与保养 任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养 任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养 一、数控机床的维护保养的意义与要求一、数控机床的维护保养的意义与要求1.操作者维护保养数控设备的重要性操作者维护保养数控设备的重要性随着数控机床被越来越多地应用于制造业随着数控机床被越来越多地应用于制造业,各数控设备的使用单位对各数控设备的使用单位对数控操作者的需求也越来越迫切。但是目前数控操作者的需求也越来越迫切。但是目前,绝大部分使用单位

2、除了绝大部分使用单位除了重视数控操作者的操作技能并给予定期培训外重视数控操作者的操作技能并给予定期培训外,对操作者保养设备的对操作者保养设备的工作强调得却远远不够工作强调得却远远不够,长此以往长此以往,势必造成数控设备的势必造成数控设备的“只用不保只用不保”,最直接的后果就是数控设备故障率的不断上升、利用率的不断下最直接的后果就是数控设备故障率的不断上升、利用率的不断下降降,设备使用单位就会陷入生产断续、疲于维修的恶性循环。设备使用单位就会陷入生产断续、疲于维修的恶性循环。因此说因此说,数控设备的维护与保养是保持设备处于良好技术状态、延长数控设备的维护与保养是保持设备处于良好技术状态、延长使用

3、寿命、减少停工损失和维修费用、降低生产成本、保证生产质量使用寿命、减少停工损失和维修费用、降低生产成本、保证生产质量、提高生产效率所必须进行的日常工作。、提高生产效率所必须进行的日常工作。下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养对于高精度、高效率的数控机床而言对于高精度、高效率的数控机床而言,维护保养更为重要。维护保养更为重要。使用单位要制定数控设备维护与保养的培训计划使用单位要制定数控设备维护与保养的培训计划,定期对操作者进行定期对操作者进行数控设备保养方面知识的培训数控设备保养方面知识的培训:要加强职能部门对数控设备的巡回检要加强职能部门对数控设备的巡回检查

4、查,制定严格的奖惩制度。目的是要在操作者脑海中形成制定严格的奖惩制度。目的是要在操作者脑海中形成“使用设备使用设备就要保养设备就要保养设备”的观念。操作者要不断提高自身修养的观念。操作者要不断提高自身修养,认真学习数控认真学习数控设备各级维护与保养的知识设备各级维护与保养的知识,严格遵守单位制定的有关数控设备保养严格遵守单位制定的有关数控设备保养的规章制度的规章制度,本着本着“磨刀不误砍柴工磨刀不误砍柴工”的原则的原则,按照数控设备的保养规按照数控设备的保养规范的要求范的要求,保养好所用的设备。保养好所用的设备。2.数控设备维护的基本要求数控设备维护的基本要求(1)完整性完整性上一页 下一页返

5、回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养数控机床的零部件齐全数控机床的零部件齐全,工具、附件、工件放置整齐工具、附件、工件放置整齐,线路、管道完整。线路、管道完整。(2)洁净性洁净性数控机床内外清洁数控机床内外清洁,无黄袍、无黑污、无锈蚀无黄袍、无黑污、无锈蚀;各滑动面、丝杠、齿条各滑动面、丝杠、齿条、齿轮等处无油垢、无碰伤、齿轮等处无油垢、无碰伤;各部位不漏油、不漏水、不漏气、不漏各部位不漏油、不漏水、不漏气、不漏电电;切削垃圾清扫干净。切削垃圾清扫干净。(3)灵活性灵活性为保证部件灵活性为保证部件灵活性,必须按照数控机床润滑标准必须按照数控机床润滑标准,定时定量加油

6、、换油定时定量加油、换油:油质要符合要求油质要符合要求;油壶、油枪、油杯、油嘴齐全油壶、油枪、油杯、油嘴齐全;油毡、油线清洁油毡、油线清洁,油标明亮油标明亮,油路畅通。油路畅通。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养(4)安全性安全性严格实行定人定机和交接班制度严格实行定人定机和交接班制度;操作者必须熟悉数控机床的结构操作者必须熟悉数控机床的结构,遵遵守操作维护规程守操作维护规程,合理使用合理使用,精心维护精心维护,检测异常检测异常,不出事故不出事故;各种安全各种安全防护装置齐全可靠防护装置齐全可靠,控制系统正常控制系统正常,接地良好接地良好,无事故隐

7、患。无事故隐患。3.对数控机床操作人员的要求对数控机床操作人员的要求与机床接触最多与机床接触最多,能掌握机床运转能掌握机床运转“脉搏脉搏”的是操作人员。他们整天的是操作人员。他们整天操作机床操作机床,积累了丰富的实践经验积累了丰富的实践经验,对机床各部分的状态了如指掌。他对机床各部分的状态了如指掌。他们在正确使用和精心维护方面做得如何往往对数控机床的状态有着重们在正确使用和精心维护方面做得如何往往对数控机床的状态有着重要的作用。因此要的作用。因此,一个合格的数控机床操作者应具备如下基本条件。一个合格的数控机床操作者应具备如下基本条件。(1)有较高的思想素质。有较高的思想素质。上一页 下一页返回

8、任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养工作勤勤恳恳工作勤勤恳恳,具有良好的职业道德具有良好的职业道德,能刻苦钻研技术能刻苦钻研技术;文化程度中专文化程度中专以上以上,并具有较丰富的实践经验。并具有较丰富的实践经验。(2)熟练掌握各种操作与编程。能正确熟练地对自己所负责的数控机熟练掌握各种操作与编程。能正确熟练地对自己所负责的数控机床进行各种操作床进行各种操作,并熟练掌握编程方法并熟练掌握编程方法,能编制出正确优化的加工程序能编制出正确优化的加工程序,避免因操作失误或编程错误造成碰撞而导致机床故障。避免因操作失误或编程错误造成碰撞而导致机床故障。(3)深入了解机床特性深入

9、了解机床特性,掌握机床运行规律。对机床的特性有较深入的掌握机床运行规律。对机床的特性有较深入的了解了解,并能逐步摸索掌握运行中的情况及某些规律。对由操作人员负并能逐步摸索掌握运行中的情况及某些规律。对由操作人员负责进行的日常维护及保养工作能正确熟练地掌握责进行的日常维护及保养工作能正确熟练地掌握,从而保持机床的良从而保持机床的良好状态。好状态。(4)熟知操作规程及维护和检查的内容。熟知操作规程及维护和检查的内容。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养应熟知本机床的基本操作规程和安全操作规程、日常维护和检查的内应熟知本机床的基本操作规程和安全操作规程、日

10、常维护和检查的内容及达到的标准、保养和润滑的具体部位及要求。知道本机床所使用容及达到的标准、保养和润滑的具体部位及要求。知道本机床所使用的油的油(脂脂)牌号、代用油牌号、代用油(脂脂)牌号、液压及气动系统的正常压力。牌号、液压及气动系统的正常压力。(5)认真处理并做好记录。对运行中发现的任何不正常的情况和征兆认真处理并做好记录。对运行中发现的任何不正常的情况和征兆都能认真处理并做好记录。一旦发生故障都能认真处理并做好记录。一旦发生故障,要及时正确地做好应急处要及时正确地做好应急处理理,并尽快找维修人员进行维修。修理过程中并尽快找维修人员进行维修。修理过程中,与维修人员密切配合与维修人员密切配合

11、,共同完成对机床故障的诊断及修理工作。共同完成对机床故障的诊断及修理工作。二、数控机床操作规程二、数控机床操作规程数控机床操作维护规程是指导操作人员正确使用和维护设备的技术性数控机床操作维护规程是指导操作人员正确使用和维护设备的技术性规范规范,每个操作人员必须严格遵守每个操作人员必须严格遵守,以保证数控机床正常运行以保证数控机床正常运行,减少故减少故障障,防止事故发生。防止事故发生。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养1.数控机床操作维护规程制定原则数控机床操作维护规程制定原则(1)一般应按数控机床操作顺序及班前、中、后的注意事项分列一般应按数控机床

12、操作顺序及班前、中、后的注意事项分列,力求力求内容精练、简明适用内容精练、简明适用,属于属于“三好三好”、“四会四会”的项目的项目,此处不再列入此处不再列入。(2)按照数控机床类别将结构特点、加工范围、操作注意事项、维护按照数控机床类别将结构特点、加工范围、操作注意事项、维护要求等分别列出要求等分别列出,便于操作工人掌握要点便于操作工人掌握要点,贯彻执行。贯彻执行。(3)各类数控机床具有共性的内容各类数控机床具有共性的内容,可编制统一标准通用规程。可编制统一标准通用规程。(4)重点设备、高精度、大重型及稀有关键数控机床重点设备、高精度、大重型及稀有关键数控机床,必须单独编制操必须单独编制操作维

13、护规程作维护规程,并用醒目的标志牌、板张贴显示在机床附近并用醒目的标志牌、板张贴显示在机床附近,要求操作工要求操作工特别注意特别注意,严格遵守。严格遵守。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养2.操作维护规程的基本内容操作维护规程的基本内容(1)班前清理工作场地班前清理工作场地,按日常检查卡规定项目检查各操作手柄、控制按日常检查卡规定项目检查各操作手柄、控制装置是否处于停机位置装置是否处于停机位置,安全防护装置是否完整牢靠安全防护装置是否完整牢靠,查看电源是否正查看电源是否正常常,并做好点检记录。并做好点检记录。(2)查看润滑、液压装置的油质、油量查看

14、润滑、液压装置的油质、油量,按润滑图表规定加油按润滑图表规定加油,保持油保持油液清洁液清洁,油路畅通油路畅通,润滑良好。润滑良好。(3)确认各部位正常无误后确认各部位正常无误后,方可空车启动设备。先空车低速运转方可空车启动设备。先空车低速运转3 5 分钟分钟,查看各部位运转正常查看各部位运转正常,润滑良好润滑良好,方可进行工作方可进行工作,不得超负荷、不得超负荷、超规范使用。超规范使用。(4)工件必须装卡牢固工件必须装卡牢固,禁止在机床上敲击夹紧工件。禁止在机床上敲击夹紧工件。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养(5)合理调整各部位行程撞块合理调整各

15、部位行程撞块,定位正确紧固。定位正确紧固。(6)操纵变速装置必须切实转换到固定位置操纵变速装置必须切实转换到固定位置,使其啮合正常。要停机变使其啮合正常。要停机变速时速时,不得用反转制动变速。不得用反转制动变速。(7)数控机床运转中要经常注意各部位情况数控机床运转中要经常注意各部位情况,如有异常如有异常,应立即停机处应立即停机处理。理。(8)测量工件、更换工装、拆卸工件都必须停机进行测量工件、更换工装、拆卸工件都必须停机进行,离开机床时必须离开机床时必须切断电源。切断电源。(9)数控机床的基准面、导轨、滑动面要注意保护数控机床的基准面、导轨、滑动面要注意保护,保持清洁保持清洁,防止损防止损伤。

16、伤。(10)经常保持润滑及液压系统清洁。经常保持润滑及液压系统清洁。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养盖好箱盖盖好箱盖,不允许有水、尘、铁屑等污物进入油箱及电器装置。不允许有水、尘、铁屑等污物进入油箱及电器装置。(11)工作完毕和下班前应清扫机床设备工作完毕和下班前应清扫机床设备,保持清洁保持清洁,将操作手柄、按钮将操作手柄、按钮等置于非工作位置等置于非工作位置,切断电源切断电源,办好交接班手续。办好交接班手续。各类数控机床在制定操作维护规程时各类数控机床在制定操作维护规程时,除上述基本内容外除上述基本内容外,还应针对各还应针对各机床本身特点、操作

17、方法、安全要求、特殊注意事项等列出具体要求机床本身特点、操作方法、安全要求、特殊注意事项等列出具体要求,便于操作人员遵照执行。便于操作人员遵照执行。三、数控设备维护的主要内容三、数控设备维护的主要内容1.数控机床的日常维护要点数控机床的日常维护要点(1)保持良好的润滑状态。保持良好的润滑状态。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养定期检查清洗润滑系统定期检查清洗润滑系统,添加或更换油脂、油液添加或更换油脂、油液,使丝杠和导轨等运动使丝杠和导轨等运动部件始终保持良好的润滑状态部件始终保持良好的润滑状态,降低机械磨损速度。降低机械磨损速度。(2)定期检查液

18、压、气压系统。定期检查液压、气压系统。对液压系统定期进行油质化验并更换液压油对液压系统定期进行油质化验并更换液压油,定期对润滑、液压和气定期对润滑、液压和气压系统的过滤器或过滤网进行清洗或更换。对于气压系统压系统的过滤器或过滤网进行清洗或更换。对于气压系统,还要注意还要注意及时对分水滤气器放水。及时对分水滤气器放水。(3)尽量少开电气控制柜门。尽量少开电气控制柜门。加工车间飘浮的灰尘、油雾和金属粉末等落在电气柜上容易造成元器加工车间飘浮的灰尘、油雾和金属粉末等落在电气柜上容易造成元器件间绝缘电阻下降件间绝缘电阻下降,导致出现故障导致出现故障,甚至会使元器件或印制电路板损坏甚至会使元器件或印制电

19、路板损坏。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养对于主轴控制系统安装在强电柜中的情况对于主轴控制系统安装在强电柜中的情况,强电柜门关闭不严、密封强电柜门关闭不严、密封不良是使电气元件损坏、主轴控制失灵的原因之一。因此不良是使电气元件损坏、主轴控制失灵的原因之一。因此,除定期维除定期维护和维修外护和维修外,平时应尽量少开电气控制柜门。平时应尽量少开电气控制柜门。(4)定期对直流电动机进行电刷和换向器检查、清洗和更换。定期对直流电动机进行电刷和换向器检查、清洗和更换。定期对直流电动机进行电刷和换向器检查定期对直流电动机进行电刷和换向器检查,用白布蘸取酒精清

20、洗用白布蘸取酒精清洗,若表若表面粗糙面粗糙,要用细金相砂纸修理、清洗和更换。要用细金相砂纸修理、清洗和更换。(5)超程限位试验。超程限位试验。适时对各坐标轴进行超程限位试验。适时对各坐标轴进行超程限位试验。(6)定期检查电气部件。定期检查电气部件。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养检查各插头、插座、电缆和继电器的触点是否接触良好检查各插头、插座、电缆和继电器的触点是否接触良好,检查各印刷检查各印刷电路板是否干净。伺服电源变压器、各电动机绝缘电阻应在电路板是否干净。伺服电源变压器、各电动机绝缘电阻应在1 M赘以赘以上。上。(7)数控柜和电气柜的散热通

21、风系统维护。数控柜和电气柜的散热通风系统维护。应经常检查数控柜、电气柜的冷却风扇工作是否正常、风道过滤网是应经常检查数控柜、电气柜的冷却风扇工作是否正常、风道过滤网是否堵塞。一般情况下不允许开电柜门。否堵塞。一般情况下不允许开电柜门。(8)长期不用的数控机床的维护。长期不用的数控机床的维护。数控系统处于长期闲置的情况下数控系统处于长期闲置的情况下,要经常给系统通电要经常给系统通电,应坚持每周至少应坚持每周至少通电一次通电一次,在机床锁住不动的情况下在机床锁住不动的情况下,让系统空运行。系统通电可利用让系统空运行。系统通电可利用电气元件本身的发热来驱散电气柜内的潮气电气元件本身的发热来驱散电气柜

22、内的潮气,保证电气元件性能的稳保证电气元件性能的稳定可靠。定可靠。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养实践证明实践证明,在空气湿度较大的地区在空气湿度较大的地区,经常通电是降低故障的一个有效措经常通电是降低故障的一个有效措施。施。(9)定期更换存储器用的电池。定期更换存储器用的电池。数控系统存储参数用的存储器件是数控系统存储参数用的存储器件是CMOS 器件器件,其存储内容在数控系其存储内容在数控系统断电期间靠电池支持供电统断电期间靠电池支持供电,当电池电压下降至一定值时就会造成参当电池电压下降至一定值时就会造成参数丢失。因此数丢失。因此,要定期检查电

23、池电压要定期检查电池电压,当该电压下降至限定值或出现电当该电压下降至限定值或出现电池电压报警时池电压报警时,应及时更换电池。需要注意的是应及时更换电池。需要注意的是,一般情况下一般情况下,即使电即使电池尚未消耗完池尚未消耗完,也应每年更换一次也应每年更换一次,以确保系统能正常工作以确保系统能正常工作,还可以防还可以防止存储参数的丢失。电池更换应在止存储参数的丢失。电池更换应在CNC 系统通电状态下进行。系统通电状态下进行。(10)经常监视经常监视CNC 装置用的电网电压。装置用的电网电压。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养通常通常,数控系统允许的电

24、网电压范围在额定值的数控系统允许的电网电压范围在额定值的10%15%之间之间,如如果超出此范围果超出此范围,轻则会使数控系统不能稳定工作轻则会使数控系统不能稳定工作,重则会造成重要电子重则会造成重要电子部件的损坏。因此部件的损坏。因此,要经常注意电网电压的波动。对于电网质量比较要经常注意电网电压的波动。对于电网质量比较恶劣的地区恶劣的地区,应及时配备数控系统专用的交流稳压电源装置应及时配备数控系统专用的交流稳压电源装置,这将会使这将会使故障率有比较明显的降低。故障率有比较明显的降低。(11)定期进行机床水平和机械精度检查。定期进行机床水平和机械精度检查。机床校正运行一段时间后机床校正运行一段时

25、间后,机床水平和机械精度往往会发生变化。因机床水平和机械精度往往会发生变化。因此应定期校正此应定期校正,校正方法有两种校正方法有两种:一是通过系统参数补偿一是通过系统参数补偿,如丝杠螺母如丝杠螺母反向间隙补偿、螺距误差补偿和参考点校正等反向间隙补偿、螺距误差补偿和参考点校正等;二是通过调整和预紧二是通过调整和预紧方法消除间隙方法消除间隙,恢复精度。恢复精度。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养(12)提高利用率。提高利用率。数控机床如果较长时间闲置不用数控机床如果较长时间闲置不用,当需要使用时当需要使用时,机床的各运动环节会机床的各运动环节会由于油脂

26、凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,降低机床降低机床精度精度,油路系统的堵塞更是一大烦事。从电气方面来看油路系统的堵塞更是一大烦事。从电气方面来看,由于一台数控由于一台数控机床的整个电气控制系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的机床的整个电气控制系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的,它它们的性能和寿命具有很大的离散性们的性能和寿命具有很大的离散性,从宏观来看分三个阶段从宏观来看分三个阶段:在一年之在一年之内基本上处于所谓的内基本上处于所谓的“磨合磨合”阶段阶段,在该阶段故障率呈下降趋势在该阶段故障率呈下降趋势,如果如果在这期间不断开动

27、机床在这期间不断开动机床,则会较快完成则会较快完成“磨合磨合”任务任务,而且也可充分利而且也可充分利用一年的维修期用一年的维修期,由于机床处于一年的保修期之内由于机床处于一年的保修期之内,若有难以解决的问若有难以解决的问题出现题出现,可以得到厂家的免费维修与维护可以得到厂家的免费维修与维护;上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养第二阶段为有效寿命阶段第二阶段为有效寿命阶段,也就是充分发挥效能的阶段也就是充分发挥效能的阶段,在合理的使用在合理的使用和良好的日常维护保养条件下和良好的日常维护保养条件下,机床正常运转至少可在机床正常运转至少可在5 年以上年以

28、上;第三第三阶段为系统寿命衰老阶段阶段为系统寿命衰老阶段,电气硬件故障会逐渐增多。数控系统的使电气硬件故障会逐渐增多。数控系统的使用寿命平均在用寿命平均在8 10 年。年。因此因此,在没有加工任务的一段时间内在没有加工任务的一段时间内,最好在较低速度下空运行机床最好在较低速度下空运行机床,至少也要经常给数控系统通电至少也要经常给数控系统通电,甚至每天都应通电。甚至每天都应通电。(13)充足的电气备件。充足的电气备件。上一页 下一页返回任务任务6.1数控机床的合理使用及保养数控机床的合理使用及保养当电气元件的损坏引起机床故障时当电气元件的损坏引起机床故障时,为避免由于购买电气元件的周期为避免由于

29、购买电气元件的周期过长而影响机床正常恢复的情况出现过长而影响机床正常恢复的情况出现,应为数控机床准备一定数量的应为数控机床准备一定数量的备件储存备件储存;另外另外,在某些故障的维修过程中在某些故障的维修过程中,有时需要采用备件替换法有时需要采用备件替换法辅助排除故障辅助排除故障,因此足够的备件储存还可以缩短设备的停机待修时间因此足够的备件储存还可以缩短设备的停机待修时间。数控车床定期维护内容及保养要点数控车床定期维护内容及保养要点如表如表6-1-1 所示所示。数控铣床定期维护内容及保养要点数控铣床定期维护内容及保养要点如表如表6-1-2 所示所示。加工中心定期维护内容及保养要点如加工中心定期维

30、护内容及保养要点如表表6-1-3 所所示示。上一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿 一、数控机床精度的检验一、数控机床精度的检验数控机床加工的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证的数控机床加工的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证的,数控机数控机床精度包括几何精度、定位精度和切削精度。另一方面床精度包括几何精度、定位精度和切削精度。另一方面,数控机床各数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥项性能的好坏及数控功能能否正常发挥,将直接影响到机床的正常使将直接影响到机床的正常使用。因此用。因此,数控机床精度和性能的检验对初始使用的数控机床及维修数控机床

31、精度和性能的检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床技术指标的恢复是很重要的。调整后机床技术指标的恢复是很重要的。1.几何精度的检验几何精度的检验几何精度检验又称静态精度检验几何精度检验又称静态精度检验,是综合反映机床关键零部件经组装是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控机床的几何精度的检验工具和检验方法后的综合几何形状误差。数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床类似于普通机床,但检验要求更高。但检验要求更高。下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下几何精度检测必须在地

32、基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下,并按并按照照GB/T17421.11998机床检验通则第机床检验通则第1 部分在无负荷或精加工部分在无负荷或精加工条件下机床的几何精度条件下机床的几何精度有关条文安装调试好机床以后进行。考虑到有关条文安装调试好机床以后进行。考虑到地基可能随时间而变化地基可能随时间而变化,一般要求机床使用半年后一般要求机床使用半年后,再复校一次几何精再复校一次几何精度。在几何精度检验时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的度。在几何精度检验时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。在检验时误差。在检验时,应按国家标准规定应按国家标准规定,即机床接通电源后即机床接通电源

33、后,在预热状态在预热状态下下,机床各坐标轴往复运动几次机床各坐标轴往复运动几次,主轴按中等的转速运转主轴按中等的转速运转10 多分钟后多分钟后进行。进行。目前目前,国内检验机床几何精度常用的检测工具有精密水平仪、精密方国内检验机床几何精度常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒等。箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒等。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级,否则测量的结果否则测量的结果将

34、是不可信的。每项几何精度的具体检验方法可照将是不可信的。每项几何精度的具体检验方法可照GB/T17421.11998机床检验通则第机床检验通则第1 部分在无负荷或精加工条件下机床的几何精部分在无负荷或精加工条件下机床的几何精度度、GB/T16462.12007数控车床和车削中心检验条件数控车床和车削中心检验条件中的中的第第1 部分、部分、JB/T 8771.1 71998加工中心检验条件加工中心检验条件等有关标等有关标准的要求进行准的要求进行,亦可按机床出厂时的几何精度检验项目要求进行。附亦可按机床出厂时的几何精度检验项目要求进行。附录录C 给出卧式车床几何精度检验项目给出卧式车床几何精度检验

35、项目,附录附录D 给出加工中心几何精度给出加工中心几何精度检验项目。检验项目。机床几何精度的检验必须在机床精调后依次完成机床几何精度的检验必须在机床精调后依次完成,不允许调整一项检不允许调整一项检验一项验一项,因为几何精度有些项目是相互关联、相互影响的。因为几何精度有些项目是相互关联、相互影响的。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿2.定位精度的检验定位精度的检验数控机床定位精度数控机床定位精度,是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度。到的

36、位置精度。数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给普通机床由手动进给,定位精度主要决定于读数误差定位精度主要决定于读数误差,而数控机床的移而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的动是靠数字程序指令实现的,故定位精度决定于数控系统和机械传动故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的,各运动各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度部件在程序指令控制下所能达到的精度,直接反映加工零件所能达到直接反映加工零件所能达到的精度。所以的精度。所以,定位精度是一项很重要的检验内容。定位精度是一

37、项很重要的检验内容。定位精度主要检验以下内容定位精度主要检验以下内容:(1)各直线运动轴的定位精度和重复定位精度。各直线运动轴的定位精度和重复定位精度。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿(2)直线运动各轴机械原点的复归精度。直线运动各轴机械原点的复归精度。(3)直线运动各轴的反向误差。直线运动各轴的反向误差。(4)回转运动回转运动(回转工作台回转工作台)的定位精度和重复定位精度。的定位精度和重复定位精度。(5)回转运动的反向误差。回转运动的反向误差。(6)回转轴原点的复归精度。回转轴原点的复归精度。3.切削精度的检验切削精度的检验机床的切削

38、精度机床的切削精度,又称动态精度又称动态精度,是一项综合精度是一项综合精度,它不仅反映了机床它不仅反映了机床的几何精度和定位精度的几何精度和定位精度,同时还包括了试件的材料、环境温度、刀具同时还包括了试件的材料、环境温度、刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。为了反映机床性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。为了反映机床的真实精度的真实精度,要尽量排除其他因素的影响。要尽量排除其他因素的影响。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿切削试件时可参照切削试件时可参照GB/T 17421.11998 有关条文的要求进行有关条文

39、的要求进行,或按或按机床厂规定的条件机床厂规定的条件,如试件材料、刀具技术要求、主轴转速、背吃刀如试件材料、刀具技术要求、主轴转速、背吃刀量、进给速度、环境温度以及切削前的机床空运转时间等要求进行。量、进给速度、环境温度以及切削前的机床空运转时间等要求进行。切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的综合性试件精切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的综合性试件精度检验两种。度检验两种。二、数控机床位置精度的测试与补偿二、数控机床位置精度的测试与补偿1.进给传动误差进给传动误差机床进给传动装置的结构在数控机床进给传动装置中机床进给传动装置的结构在数控机床进给传动装置中,一般由电动机

40、一般由电动机通过联轴器带动滚珠丝杠旋转通过联轴器带动滚珠丝杠旋转,由滚珠丝杠螺母机构将回转运动转换由滚珠丝杠螺母机构将回转运动转换为直线运动。为直线运动。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿(1)进给机构中的滚珠丝杠螺母机构的工作原理。进给机构中的滚珠丝杠螺母机构的工作原理。滚珠丝杠螺母机构如滚珠丝杠螺母机构如图图6-2-1 所示所示,在丝杠和螺母上各加工有圆弧形在丝杠和螺母上各加工有圆弧形螺旋槽螺旋槽,将它们套装起来形成螺母旋转副。此时将它们套装起来形成螺母旋转副。此时,圆弧形螺旋槽即形成圆弧形螺旋槽即形成滚珠的螺旋形滚道。在滚道内装满滚珠

41、。当丝杠相对螺母旋转时滚珠的螺旋形滚道。在滚道内装满滚珠。当丝杠相对螺母旋转时,丝丝杠的旋转面通过滚珠推动螺母轴向移动杠的旋转面通过滚珠推动螺母轴向移动,同时滚珠沿螺旋形滚道滚动同时滚珠沿螺旋形滚道滚动,使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转化为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转化为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。螺母螺旋槽的两端用回珠管连接起来擦。螺母螺旋槽的两端用回珠管连接起来,使滚珠能够从一端重新回使滚珠能够从一端重新回到另一端到另一端,构成一个闭合的循环回路。构成一个闭合的循环回路。(2)进给传动误差。进给传动误差。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补

42、偿数控机床的位置精度检验与补偿由于滚珠丝杠副由于滚珠丝杠副(滚珠丝杠螺母机构滚珠丝杠螺母机构)在加工和安装过程中存在误差在加工和安装过程中存在误差,因此滚珠丝杠副将回转运动转换为直线运动时存在以下两种误差。因此滚珠丝杠副将回转运动转换为直线运动时存在以下两种误差。螺距误差，即丝杠导程的实际值与理论值的偏差。螺距误差，即丝杠导程的实际值与理论值的偏差。反向间隙，即丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大反向间隙，即丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大窜动。由于螺母结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形，滚窜动。由于螺母结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形，滚动丝杠螺母机构存

43、在轴向间隙。该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为动丝杠螺母机构存在轴向间隙。该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为丝杠转动丝杠转动a角，而螺母未移动，形成了反向间隙。为了保证丝杠和螺角，而螺母未移动，形成了反向间隙。为了保证丝杠和螺母之间的灵活运动，必须有一定的反向间隙。但反向间隙过大将严重母之间的灵活运动，必须有一定的反向间隙。但反向间隙过大将严重影响机床精度。因此，数控机床进给系统所使用的滚珠丝杠副必须有影响机床精度。因此，数控机床进给系统所使用的滚珠丝杠副必须有可靠的轴向间隙调节机构。可靠的轴向间隙调节机构。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿(

44、3)电动机与丝杠的连接及传动方式。电动机与丝杠的连接及传动方式。电动机与丝杠间常用的连接及传动方式有以下三种。电动机与丝杠间常用的连接及传动方式有以下三种。直联，即用联轴器将电动机轴和丝杠沿轴线连接起来，其传动比直联，即用联轴器将电动机轴和丝杠沿轴线连接起来，其传动比为为1:1。该连接方式传动时无间隙。该连接方式传动时无间隙。同步带传动，即将同步带轮固定在电动机轴和丝杠上，用同步带传同步带传动，即将同步带轮固定在电动机轴和丝杠上，用同步带传递转矩。该传动方式的传动比由同步带轮齿数比确定。该连接方式传递转矩。该传动方式的传动比由同步带轮齿数比确定。该连接方式传动平稳，但有传动间隙。动平稳，但有传

45、动间隙。齿轮传动，即电动机通过齿轮或齿轮箱将转矩传到丝杠，传动比可齿轮传动，即电动机通过齿轮或齿轮箱将转矩传到丝杠，传动比可根据需要确定。该传动方式传递的转矩大，但有传动间隙。同步带传根据需要确定。该传动方式传递的转矩大，但有传动间隙。同步带传动、齿轮传动中的间隙是产生数控机床反向间隙差值的原因之一。动、齿轮传动中的间隙是产生数控机床反向间隙差值的原因之一。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿2.数控机床软件补偿原理数控机床软件补偿原理数控机床的位置误差补偿功能是提高数控机床加工精度的一项重要功数控机床的位置误差补偿功能是提高数控机床加工精度

46、的一项重要功能。影响机床加工精度的进给传动元件能。影响机床加工精度的进给传动元件丝杠丝杠,经过切削加工或经过切削加工或多或少会存在误差。另外多或少会存在误差。另外,安装丝杠时丝杠螺母、支撑轴承都会存在安装丝杠时丝杠螺母、支撑轴承都会存在安装间隙安装间隙,这些因素都会直接影响机床的加工精度。数控系统利用其这些因素都会直接影响机床的加工精度。数控系统利用其自身的补偿控制功能可以主动调整其进给位置自身的补偿控制功能可以主动调整其进给位置,从而减少或消除误差从而减少或消除误差,实现高精度加工。实现高精度加工。误差补偿原理如下所述。误差补偿原理如下所述。(1)螺距补偿原理。螺距补偿原理。上一页 下一页返

47、回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿数控机床软件补偿的基本原理是在机床坐标系中数控机床软件补偿的基本原理是在机床坐标系中,在无补偿的条件下在无补偿的条件下,在轴线测量行程内将测量行程等分为若干段在轴线测量行程内将测量行程等分为若干段,测量出各目标位置测量出各目标位置Pi的的平均位置偏差平均位置偏差 ,把平均位置偏差反向叠加到数控系统的插补指令把平均位置偏差反向叠加到数控系统的插补指令上上,如如图图6-2-2 所所示示。螺距误差可进行单向和双向补偿。螺距误差可进行单向和双向补偿。(2)反向间隙补偿原理。反向间隙补偿原理。反向间隙补偿又称为齿隙补偿。机械传动芯在

48、改变转向时反向间隙补偿又称为齿隙补偿。机械传动芯在改变转向时,由于反向由于反向间隙的存在间隙的存在,会引起伺服电动机的空转会引起伺服电动机的空转,而无工作台的实际运动而无工作台的实际运动,又称又称失动。反向间隙补偿原理是在无补偿的条件下失动。反向间隙补偿原理是在无补偿的条件下,在轴线测量行程内将在轴线测量行程内将测量行程等分为若干段测量行程等分为若干段,测量出各目标位置测量出各目标位置Pi 的平均反向差值的平均反向差值 ,作作为机床的补偿参数输入系统。为机床的补偿参数输入系统。上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿CNC 系统在控制工作台运动时

49、系统在控制工作台运动时,先自动让工作台按先自动让工作台按 值反向运动值反向运动,然后按指令动作。然后按指令动作。如如图图6-2-3 所示所示.反向间隙补偿在坐标轴处于任何方式时均有效。在系统进行了双向螺反向间隙补偿在坐标轴处于任何方式时均有效。在系统进行了双向螺距补偿时距补偿时,双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙双向螺距补偿的值已经包含了反向间隙,因此因此,此时不需设此时不需设置反向间隙的补偿值。置反向间隙的补偿值。3.数控机床定位精度的测量方法及工具数控机床定位精度的测量方法及工具(1)数控机床位置精度常用的测量方法及评定标准。数控机床位置精度常用的测量方法及评定标准。定位精度和重复定位精度

50、的确定按国标定位精度和重复定位精度的确定按国标GB/T 17421.2-2000的评定的评定方法方法.上一页 下一页返回任务任务6.2数控机床的位置精度检验与补偿数控机床的位置精度检验与补偿目标位置目标位置Pi:运动部件编程时要达到的位置运动部件编程时要达到的位置,下标下标i 表示沿轴线选择的表示沿轴线选择的目标位置中的特定位置。目标位置中的特定位置。Pi实际位置实际位置Pij(i=0 m,j=1 n):运动部件第运动部件第j 次向第次向第i 个目标位置趋个目标位置趋近时近时,实际测得的到达位置。实际测得的到达位置。位置偏差位置偏差xij:运动部件到达的实际位置与其目标位置之差运动部件到达的实