《21世紀高職高專規劃教材·數控技術系列:數控機床實用教程》是以培養應用型、技能型人才為目的,根據目前企業單位數控機床操作、維護和維修崗位能力要求編寫的。《21世紀高職高專規劃教材·數控技術系列:數控機床實用教程》共分10章,重點介紹數控機床概述、機床數控系統、數控機床的主體結構、數控機床的傳動系統、數控機床的輔助裝置、數控機床液壓與氣壓系統、典型的數控機床、數控機床的應用、普通機床數控化改造及實訓項目。
《21世紀高職高專規劃教材·數控技術系列:數控機床實用教程》適用于高等院校數控技術、機電一體化、模具設計與制造、機械制造及自動化等專業教學和技能考核培訓用書,也可作為各院校教學參考用書以及工廠數控機床操作、維護與維修等技術工人職業技能的培訓參考教程和自學參考書。
數控技術是先進制造技術的基礎技術和共性技術,已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志之一。而采用數控技術的典型產品——數控機床是集機、電、液、微機和自動控制及測試技術于一身的現代機電一體化的典型設備,是機電工業的重要基礎裝備,是汽車、石油、電子等支柱產業及重礦產業生產現代化的最主要手段。目前,隨著國內數控機床用量的劇增,急需培養一大批數控機床應用型高級技術人才。為了更好地適應我國高等職業技術教育發展及數控技術應用型、操作技能型人才培養的需要,根據目前數控技術教學的特點及編者多年來數控機床研發、制造和教學的經驗,吸取數控機床崗位從事操作人員的經驗,編寫了本教材。
本教材在編寫過程中力求做到“理論先進,內容實用、可操作,理論與實踐緊密結合”,把教學改革實踐的最新成果在教材中體現出來。本教材的主要特色有:
(1) 以應用為目標,以必需、夠用為度,以講清概念、強化應用為重點,注重培養學生崗位應用能力,使本教材具有較強的針對性和實用性。
(2) 每章開頭介紹應用實例,由淺入深、循序漸進、圖文并茂、形象生動,理論聯系實際,特別著重于應用,理論部分突出簡明性、系統性、實用性和先進性。每一部分都列舉大量實用、可操作實例,突出解決實際問題的具體方法,強調學以致用。
(3) 始終保持理論與實踐結合緊密的特點,每章都安排大量技能訓練習題,并開發出實訓項目,通過理論講解—實例分析—實訓的過程,以鍛煉學生實際動手能力及學習解決實際問題的能力。
本教材定位明確、簡明扼要、圖文并茂、內容豐富、層次清楚、重點突出。從應用實例導入,深入淺出,緊密聯系目前數控機床應用的實際情況,緊扣數控機床的崗位(群)需求,將技能證書考核內容融入課程體系中,通過每章大量典型數控機床結構、維修實例的介紹,以培養學生的職業應用技能。章內附有思考與練習題、實訓項目,作為學生期末考試和技能證書考核的參考,又供教學參考。
本書由無錫科技職業學院張平亮任主編,無錫科技職業學院何永華、無錫職業技術學院鄒曄、無錫陽恒化工有限公司謝祖君任副主編,無錫機械工業學校陳立可、無錫科技職業學院唐霞、楊進民和顏科紅參加了編寫。其中,第1、3、5、9章由張平亮編寫;第2章由謝祖君、唐霞、楊進民編寫;第4章由顏科紅、何永華編寫;第6、7章由何永華編寫;第8、10章由鄒曄、陳立可、謝祖君編寫,最后由張平亮統稿。限于編者的水平和經驗,書中欠妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
第1章 數控機床概述
【學習實例導入】五軸加工中心
1.1 概述
1.1.1 數控機床的產生
1.1.2 數控機床的定義
1.1.3 數控機床的特點及應用范圍
1.2 數控機床的組成、分類和主要技術指標
1.2.1 數控機床的組成
1.2.2 數控機床的分類
1.2.3 數控機床的主要技術指標
1.3 數控機床的功能和先進的自動化生產系統
1.3.1 數控機床的主要功能
1.3.2 直接數字控制系統
1.3.3 柔性制造系統及計算機集成制造系統
1.4 數控技術的國內外現狀和發展趨勢
學習小結
思考與練習題
第2章 機床數控系統
【學習實例導人】TND360數控車床主要技術規格
2.1 機床數控系統的組成
2.2 機床數控系統的基本原理
2.3 CNC裝置的功能特點
2.3.1 CNC裝置硬件結構
2.3.2 CNC裝置軟件結構
2.3.3 輔助控制接口
2.3.4 數控系統的PLC
2.3.5 位置控制(伺服驅動)
2.3.6 功能接口
【實例2-1】FANUC0i系列數控系統
【實例2-2】SIEMENS數控系統
2.4 數控系統的日常維護
學習小結
思考與練習題
第3章 數控機床的主體結構
【學習實例導入】車削中心的典型結構布局
3.1 數控機床總體結構的基本要求
3.2 數控機床的總體布局
【實例3-1】臥式加工中心主要布局形式
【實例3-2】各種不同床身結構的數控車床布局實例
【實例3-3】自動換刀數控臥式鏜銑床(加工中心)的總布局
3.3 數控機床支承件
3.3.1 支承件的基本要求
【實例3-4】補償構件變形的結構措施
3.3.2 床身
【實例3-5】V400加工中心的整體T形床身結構
3.3.3 立柱
【實例3-6】JCS-018A型加工中心立柱、工作臺與床身結構
學習小結
思考與練習題
第4章 數控機床的傳動系統
【學習實例導入】TND360數控車床的主傳動系統
4.1 數控機床的主軸系統
4.1.1 對主傳動系統的要求及主傳動變速的方式
4.1.2 主軸組件
【實例4-1】數控機床主軸軸承配置形式
4.1.3 主軸部件的潤滑與密封
【實例4-2】典型的潤滑方式
4.1.4 自動換刀數控銑床的主軸部件
【實例4-3】THK6380加工中心主軸部件結構
4.1.5 主軸的準停
4.1.6 主軸部件的裝配及調整
【實例4-4】數控銑床主軸部件的結構與調整
4.1.7 主傳動系統維護
4.2 數控機床的進給傳動系統
4.2.1 數控機床對進給傳動系統的要求
……
第5章 數控機床的輔助裝置
第6章 數控機床液壓與氣壓系統
第7章 典型的數控機床
第8章 數控機床的應用
第9章 普通機床數控化改造
第10章 實訓項目
參考文獻
數控機床系統型號很多,所產生的故障原因往往較復雜,各不相同,這里介紹調查故障的一般方法和步驟。一旦故障發生,通常按以下步驟進行。
(1)故障現場的充分調查
首先要充分了解機床是在什么情況下出現故障、有哪些表面現象、出現故障后操作者采取過什么措施,如果故障現場還保持著,就要仔細觀察數控裝置中各項指標和參數,了解正在執行程序段的內容及自動診斷顯示的報警內容,并觀察各個印刷線路板上有無報警信號。
(2)羅列可能造成故障的主要因素
數控機床上出現同一種故障原因有可能是多種多樣的,有機械的、機床電器的和控制系統的因素等,因此在分析時要把有關的因素都羅列出來。例如,發現機床X、y二坐標直線插補加工斜面時,加工面上出現均勻條紋,造成此現象的因素可能是:X、y軸控制進給速度信號波動;X、y兩軸在進給運動時有爬行現象;導軌的鑲條過緊,阻力太大或導軌防護板摩擦力較大;位置檢測元件與伺服電動機連接有偏心誤差,傳動中忽松忽緊;電動機聯軸器有松動或與絲杠連接誤差過大;伺服電動機工作不正常等。
(3)確定故障產生的原因
由于造成故障的因素很多,因此維修人員必須利用數控機床的技術檔案(包括維修記錄和運行記錄),現場經驗和判斷能力,維修人員的機、電、液等綜合技術知識以及必要的測試手段和工具,從而經過分析確定出最有可能的因素,然后通過必要試驗逐一尋找。
在診斷排除故障中還應掌握以下若干原則。
①先外部后內部,數控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床,故其故障的發生必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。數控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內部的原則,即當數控機床發生故障后,維修人員應先采用望、聞、聽、問等方法,由外向內逐一進行檢查。
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