数控机床日常维护与保养毕业设计DOCWord文档格式.docx
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1.1数控机床概念及发展趋势1
1.2数控机床的特点1
1.3数控机床使用注意事项2
1.4数控机床日常维护及保养的目的3
2数控机床日常维护与保养的基本要求4
2.1数控机床日常维护与保养内容4
2.2维护人员的素质要求5
2.3数控机床的使用环境6
2.4正确处理数控机床故障6
2.5制定并严格执行数控机床管理的规章制度7
3预防性维护工作8
3.1预防性维护的重要性8
3.2预防性维护工作的主要内容8
3.3预防性维护的阶段性分类8
4数控机床各部分维护重点11
4.1机械部件的维护11
4.2液压系统的维护13
4.3数控机床精度的维护14
4.4数控系统的维护14
结语15
致谢16
参考文献17
1概述
1.1数控机床概念及发展趋势
数控机床（ComputerNumericalControl）是指采用：
数字化控制的一类机床，或者说是装备了数控系统的机床，简称数控机床。
这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。
它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
我国数控技术的发展趋势主要包括智能化、网络化、数字化。
智能化：
智能化的内容包括在数控系统中的三个方面：
自适应控制技术、故障诊断系统、智能化数字伺服驱动装置。
网络化：
实现数控技术的网络化，可以进行远程控制和无人化操作。
不同设备的画面可同时显示在每一台设备的屏幕上，实现资源共享，科学管理。
减少了人力物力，降低了成本，提高了效率。
数字化：
即数字编程自动化，随着计算机技术的发展，计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工艺设计等技术的广泛应用，可以实现数控编程的自动化。
1.2数控机床的特点
1）加工精度高：
目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控机床能达到很高的加工精度。
2）适应性强：
数控机床上改变加工零件时，只须重新编制程序，输人新的程序郭能实现对新的零件的加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。
3）自动化程度高：
数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之外，不需要进行复杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻。
4）生产效率高：
数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了零件安装调整时间。
数控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。
当在加工中心上进行加工时一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为明显。
5）经济效益良好：
数控机床虽然价值昂贵，加工时分到每个零件上的设备折旧费高，但是在单件、小批量生产的情况下数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降，并可实现一机多用，节省厂房面积，节省建厂投资。
因此，使用数控机床仍叮获得良好的经济效益。
1.3数控机床使用注意事项
1）安全操作基本注意事项
（1）工作时请穿好工作服、安全鞋，否则不许进入车间。
不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间，以免发生烫伤。
禁止带手套操作机床，若长发要戴帽子或发网。
（2）机床开动期间严禁离开工作岗位做与操作无关的事情。
严禁在车间内嬉红戏、打闹。
机床开动时，严禁在机床间穿梭。
（3）应在指定的机床和计算机上进行工作。
未经允许，其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。
（4）某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。
（5）开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。
2）工作前的准备工作
（1）机床开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑。
（2）未经指导教师确认程序正确前，不许动操作箱上已设置好的“机床锁住”状态键。
（3）拧紧工件：
保证工件牢牢固定在工作台上。
（4）移去调节的工具：
启动机床前应检查是否已将搬手、楔子等工具从机床上拿开。
3）工作过程中的安全注意事项
（1）数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。
（2）程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。
（3）正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。
（4）输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。
（5）未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无超程现象。
（6）试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。
（7）试切进刀时，在刀具运行至工件30-50㎜处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。
（8）试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。
（9）程序修改后，要对修改部分仔细核对。
（10）操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。
（11）紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序
4）工作完成后的注意事项
（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态；
（2）注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油察板；
（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换；
（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。
1.4数控机床日常维护及保养的目的
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，数控机床是机电一体化在机械加工领域中的典型产品，具有高精度，高效率和高适应性的特点。
由于机床数控系统的先进性，复制性和智能化高的特点，若其任何部分发生故障与失效现象，都会使数控机床停机，从而造成生产停顿。
因此，对数控车床的故障进行诊断与排除就显得十分必要，而在数控机床的故障进行诊断与排除问题中，数控系统的故障的处理所占的比例是主要部分的。
为了使数控机床保持良好状态，除了发生故障应及时修理外，坚持经常的维护保养也是十分重要的。
坚持定期检查，经常维护保养，可以把许多故障隐患消灭在萌芽之中，防止或减少事故的发生。
不同型号的数控车床日常保养内容和要求不完全一样，对于具体的机床，应按说明书中的规定执行。
2数控机床日常维护与保养的基本要求
2.1数控机床日常维护与保养内容
1）数控机床日常维护
以下列出几个带有普通性的日常维护内容：
（1）每天做好各导轨面的清洁润滑，有自动润滑系统的机床要定期检查、清洗自动润滑系统，检查油量，及时添加润滑油，检查油泵是否定时启动打油及停止。
（2）每天检查主轴箱自动润滑系统工作是否正常，定期更换主轴箱润滑油。
（3）注意检查电器柜中冷却风扇是否工作正常，风道过滤网有无堵塞，清洗沾附的尘土。
（4）注意检查冷却系统，检查液面高度，及时添加油或水，油、水脏时要更换清洗。
（5）注意检查主轴驱动皮带，调整松紧程度。
（6）注意检查导轨镶条松紧程度，调节间隙。
（7）注意检查机床液压系统油箱油泵有无异常噪声，工作油面高度是否合适，压力表指示是否正常，管路及各接头有无泄露。
（8）注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效。
（9）注意检查各运动部件的机械精度，减少形状和位置偏差。
（10）每天下班做好机床清扫卫生，清扫铁屑，擦静导轨部位的冷却液，防止导轨生锈。
2）数控机床日常保养
日常保养
班前：
（1）擦净机床外露导轨面及滑动面的尘土。
（2）按规定润滑各部位。
油量符合要求。
（3）检查各手柄位置。
（4）空车试运转。
班后：
（1）将铁屑全部清扫干净。
（2）擦净机床各部位。
（3）部件归位。
一级保养
（1）机床运行三个月进行一级保养（含日常保养）。
（2）首先切断电源，然后进行保养工作。
表2-1数控机床一级保养内容
序号
保养
部位
一级保养内容
一
外表
1、清洗机床外表及各罩盖，保持内外清洁，无锈蚀，无黄斑。
2、检查并修补螺钉、手球、手柄。
二
床头箱
1、清洗床头箱。
2、检查调整主轴间隙，并帽、螺丝有无松动，定位螺丝调整适当。
三
刀架及
溜板
1、清洗刀架，调整中小拖板斜铁间隙。
2、清洗各油孔、毡垫。
四
滚珠丝杠
1、清洗丝杠。
2、调整丝杠轴向窜动量。
3、保养丝杠轴承。
五
尾座
1、拆洗尾座，去除套筒外表及锥孔毛刺，保持内外清洁。
六
润滑及
冷却
1、清洗过滤器、冷却泵、冷却槽。
2、油路畅通，油孔、油线、油毡清洁无铁屑。
3、检查油质，保持良好，油杯齐全，油窗明亮。
七
电器
1、清扫电器箱、电动机、电器装置固定整齐。
2、检查各行程限位、联锁装置是否安全可靠。
3、检查排线，伺服电机接插件，接线要牢固。
二级保养
（1）机床运行一年进行二级保养（含一级保养）。
表2-2数控机床二级保养内容
二级保养内容
1、作一级保养项目。
2、检查、调整齿轮间隙，齿轮啮合情况。
3、修复或更换磨损零件
刀架及溜板
2、检查并恢复电动刀架定位精度。
2、检查滚珠丝杠，调整并恢复精度，必要时更换。
3、检查丝杠轴承，更换润滑脂。
2、检查、修整尾座顶尖和头架的等高、同心度。
2、检修润滑油泵。
3、检查、修整润滑系统各部，清洗溢流阀、分配器及电磁阀。
4、修复或更换磨损零件
2、检查并保养伺服电机。
3、清洁数控系统和伺服系统的积尘，
4、由电工检查各电器、接触器，必要时更换。
九
精度
1、二级保养后试车从低速到高速运转,主轴高速运转不少于30分钟，要求变速齐全、灵活,运转正常。
检查数控系统的工作情况。
2、校正机床水平，检查、调整、修复精度，精度符合部颁完好设备标准或满足生产工艺要求。
2.2维护人员的素质要求
维修人员的素质直接决定了维修效率和效果。
为了迅速、准确判断故障原因，并进行及时、有效的处理，恢复机床的动作、功能和精度作为数控机床的维修人员应具备以下方面的基本素质条件。
1）具有较广的知识面。
由于数控机床通常是集机械、电气、液压、气动等干一体的加工设备，它要求数控机床维修人员不仅仅要掌握机械、电气两个专业的基础知识和基础理论。
2）善于思考。
作为维修人员必须从机床的故障现象通过分析故障产生的过程，针对各种可能产生的原因由表及里，透过现象看本质，迅速找出发生故障的根本原因井予以排除。
3）重视经验积累。
数控机床的维修速度在很大程度上要依靠平时经验的积累，维修人员遇到过的问题、解决过的故障越多，其维修经验也就越丰富。
如此日积月累，以达到提高自身水平与素质的目的。
4）善于学习。
作为数控机床维修人员不仅要注重分析与积累，还应当勤于学习，善于学习。
5）具备外语基础与专业外语基础。
数控系统还主要依靠进口，其配套的说明书、资料往往使用原文资料，文本显示亦以外文居多。
6）能熟练操作机床和使用维修仪器。
数控机床的维修离不开实际操作，特别是在维修过程中．维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式．此外，为了分析判断故障原因维修过程中往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。
2.3数控机床的使用环境
由于数控机床中含有大量的电子元件，应避免阳光直接照射、潮湿、粉尘、振动等，因为这些因素都会使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常。
因此，数控机床的使用环境（如温度、湿度、振动、电源电压、频率及干扰等）会影响机床的正常运转，使用者要注意对周围环境的保护。
1）避免阳光的直接照射和其他热辐射、避免太潮湿或粉尘过多的场所，尽量在空调环境中使用，保持室温在20℃左右。
2）要避免有腐蚀气体的场所。
因腐蚀气体易使电子元件变质，或造成接触不良，或造成元件短路，影响机床的正常运行。
3）要远离振动大的设备（如冲床、锻压设备等）。
对于高精度的机床还应采用防震措施（如防震沟等）。
使用者要注意对周围环境的减震保护。
4）回避远离强电磁干扰源，使机床工作稳定。
机床数控测量单元和数控单元是受电磁干扰影响最大的子系统，对测量单元的干扰，是造成机床控制不稳定、控制达不到预期加工精度的主要因素；
对数控单元的电磁干扰，是造成数控机床不能正常工作，可靠性差的主要原因。
2.4正确处理数控机床故障
由于技术越来越先进、复杂，维修人员要具有较深的专业知识和丰富的维修经验，在数控机床出现故障时才能及时排除。
数控机床的控制系统中都有故障自诊断功能，一般情况下发生故障时都有报警信息出现，根据机床所使用的控制系统不同，提供的报警内容多少不一，按说明书中的故障处理方法检查，大多数的故障都能找到解决方法。
但机床在实际使用中也有些故障既无报警，现象也不是很明显，对这种情况，处理起来就不像有据可查的那样简单了。
另外有些设备出现故障后，不但无报警信息，而且缺乏有关维修所需的资料，有些机床在使用中出现故障后如果稍不注意，还会造成工件批量报废，所以处理时更难。
对这种故障处理，时常会作出错误的判断，造成不必要的经济损失或延长修理时间。
另外有时由于故障出现的频率不高，请特约维修服务部处理时也会遇到很大的麻烦，对这类故障我们认为：
必须根据具体情况，仔细检查，从现象的微小之处进行分析，找出它的真正原因，力争自行解决。
在查找故障原因前，必须了解以下情况：
1）故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的。
2）出现的次数，是第一次还是多次发生。
3）确认机床的加工程序不会有错。
4）其他人员是否对该机床进行了修理或调整。
5）维修时的故障现象与现场的情况是否有差别。
2.5制定并严格执行数控机床管理的规章制度
为保持数控机床完好的技术状态，使其充分发挥效用，除了对数控机床的日常维护外，还必须制定并且严格执行数控机床管理的规章制度。
在设备基础管理和技术管理工作上应该注意以下几个方面：
1）健全设备管理机构
制造部门应该设立数控机床与维修岗位，承担车间数控机床的管理和维修工作；
聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气工程师专门负责数控设备日常管理维护工作。
2）制定和健全规章制度
针对数控机床的特点，逐步制定相应的管理制度，例如数控设备管理制度、数控机床的安全操作规程、数控机床的操作使用规程、数控机床的技术管理办法、数控机床的维修保养规程等，这样使设备管理更加规范化和系统化。
数控机床操作规程既是保证操作人员人身安全的重要措施之一，也是保证设备安全使用、产品质量等的重要措施。
使用者必须按照操作规程正确操作，机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。
严格遵守操作规程不仅可以给操作者提供一个安全的工作环境，而且可以提高生产效率。
3预防性维护工作
3.1预防性维护的重要性
任何一台数控机床经长时间工作后都是要损坏的。
但是，延长元器件的使用寿命和机械零、部件的磨损周期，防止故障，尤其是恶性事故的发生，从而延长数控机床的使用寿命，是对数控机床进行维护保养的宗旨。
这就要求机床的使用者要仔细阅读《机床使用说明书》，熟悉机械结构、控制系统及附件的维护保养要求。
做好这些工作，有利于大大减少机床的故障率。
做好预防性维护工作是使用好数控机床的一个重要环节，数控维修人员、操作人员及管理人员应共同做好这项工作。
搞好数控机床的维护保养，关键在于有个切实可行的维修保养制度，领导要重视，设备主管单位要定期检查制度执行情况，以确保机床始终处于良好的运行状态，避免和减少恶性事故的发生。
3.2预防性维护工作的主要内容
数控系统的维护保养的具体内容，在随机的使用和维修手册中通常都做了规定，现就共同性的问题作如下介绍：
1）严格遵守操作规程：
数控系统编程、操作和维修人员必须经过专门的技术培训，熟悉所用数控机床的机械、数控系统、强电设备、液压、气源等部分及使用环境、加工条件等；
能按机床和系统使用说明书的要求正确、合理地使用。
应尽量避免因操作不当引起的故障。
通常，首次使用数控机床或由不熟练工人来操作，在使用的第一年内，有1/3以上的系统故障是由于操作不当引起的。
2）防止数控装置过热定期清理数控装置的散热通风系统。
应经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。
应视车间环境状况，每半年或一个季度检查清扫一次，具体方法如下：
（1）拧下螺钉，拆下空气过滤器。
（2）在轻轻振动过滤器的同时，用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘。
（3）过滤器太脏时，可用中性清洁剂（清洁剂和水的配比为5：
95冲洗（但不可揉擦），然后置于阴凉处晾干即可。
因环境温度过高，造成数控装置内温度达到55℃以上时，应及时加装空调装置。
这在我国南方常会发生这种情况，安装空调装置之后，数控系统的可靠性有比较明显的提高。
3）经常监控数控系统的电网电压通常，数控系统允许的电网电压范围在额定值的85％～110％，如果超出范围，轻则使数控系统不能稳定工作，重则会造成重要电子部件损坏。
因此，要经常注意电网电压的波动。
应及时配置数控系统专用的交流稳压电源装置，这将使故障率有明显的降低。
3.3预防性维护的阶段性分类
数控机床的预防性维护周期分为新设备磨合期、正常使用期、状态维修期。
不同阶段预防性维护的重点不同，不同生产厂家、品牌、进口或国产的数控机床其性能、品质、功能尽管有所差异，但其预防性维护的策略和方法基本相似.只是在执行预防性维护的某些项目的频次上和根据不同机床特点开展有针对性的项目修理上有所区别。
1）设备前期的预防性维护对象是安装调试的新设备，对于大修后设备或购置的二手设备也可以参照执行。
安装调试后需要做好下述的前期预防性维护工作。
（1）随机图纸、说明书、机床精度检测报告、调试验收报告等资料和参数设定、程序、刀具刀补等数据资料归档，包括纸质和电子文档两种形式。
（2）详细检查、记录、保存机床的原始典型状态数据，如开机全部同零状态和自动加工状态时刀库、换刀、转台在规定位置状态及指定刀号时的程序、位置、坐标系、刀补等基础数据。
（3）新进机床3-6月后的第一次换油及油箱清洗非常重要，包括液压油箱、润滑油箱、主轴冷却油箱、转台减速油箱等，目的是解决机床初期磨损大对油污染的问题。
2）设备正常使用期的预防性维护。
设备投入正常使用后预防性维护的工作重点是保养和安全。
前提是前期预防性维护工作必须做到位，才能充分发挥数控机床加工质量和效率的综合优势。
数控机床的安全性所涉及的机床设计制造质量，各种安全保护互锁装置是否设计周全，这在设备出厂时已经定型。
使用与维护.这是数控机床安全使用中必须注意的重点。
疏忽了安全轻则造成撞机事故，损坏工件和刀具、机床零部件.影响机床精度，重则危及人身安全。
使用与维护的安全包括数据安全和运行安全：
（1）数据安全。
除了做好设备前期的各种数据备份外。
必须定期更换机床关机后数据记忆后备支持电池，如果电池报警愈期不换，轻则造成数控机床绝对位置零点丢失，重则使程序和参数设定全部丢失，造成数控机床瘫痪。
（2）设定安全。
现代数控的本质就是计算机数字控制，因此必须规定参数修
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