二、CAK6132A数控车床的工作原理
在对零件进行数控加工之前,首先要根据被加工零件的图样和工艺方案,用规定的代码和程序格式编写加工程序,并用适当的方法将程序指令输入到机床的数控装置中。数控系统对输入的加工程序进行译码、运算之后,想机床输出各种信息和指令,控制其各部分按规定有序地动作(包括机床主运动的变速、启停,进给运动的速度、方向和位移大小,以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑液的启、停等)。伺服系统的作用就是将进给速度、位移量等信息转换成机床的进给运动,数控系统要求伺服系统能准确、快速地跟随控制信息,执行机械运动,同时,检测犯规系统将机械运动的实际位置、速度等信息反馈至数控系统中,并与指令数值进行比较后发出相应指令,修正所产生的偏差,提高数控机床的位置控制精度。从数控机床最终要完成的任务看,主要有以下三个方面的内容:
1.主轴运动
和普通机床一样,主轴运动主要完成切削任务,其动力约占正太机床动力的70%~80%。基本控制功能是主轴的正、反转和停止,可自动换挡及无极调速;对加工中心和有些数控车床,还要求主轴进行高精确度准停和分度功能。
2.进给运动
进给运动是数控机床区别于普通机床最主要的地方,即用电气驱动代替了机械驱动,数控机床的进给运动是由进给伺服系统完成的。进给伺服系统由进给伺服驱动装置、伺服电动机、进给传动链及位置检测反馈装置等组成。
6
位置检测 工作台 伺服驱动装置 速度反馈 位置检测反馈 伺服电动机 速度检测 CNC 一般说来,数控机床功能的强弱主要取决于计算机数控系统(CNC)装置,而数控机床性能的优势,如运动速度与精度等,主要取决于进给伺服驱动系统。为了保证进给运动的位置精度,可采取一些有效的措施。如对机械传动链进行预紧和反向间隙调整;采用高精度的位置检测装置;采用高性能的伺服驱动装置和伺服电动机,来提高数控系统的运算速度等。
3.输入/输出(I/O)接口
数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运动轨迹进行精确的控制外,还需要对机床主轴启/停、换向、刀具更换、工件夹紧/松开以及液压、冷却、润滑、分度工作台转位等辅助运动进行控制。例如,通过对加工程序中的M代码指令、机床操作面板上的控制开关及分布在机床各部位的行程开关、接近开关、压力开关等输入原件的检测,由数控系统内的可编程控制器(PLC)进行逻辑运算,输出控制信号驱动中间继电器、接触器、电磁阀及电磁制动器等输出原件,对冷却泵、润滑泵、液压系统和启动系统进行控制。数控机床是一种高效能自动化加工设备。
7
三、CAK6132A数控车床机械部分常见故障及
处理方案
CAK6132A数控车床机械部分的故障与普通车床机械部分的故障有许多共同点,因此在对机械故障进行诊断及维修时,有许多地方是相通的。但是,数控车床大量采用电气控制与电气驱动,这就使得数控车床的机械结构与普通车床的机械结构相比有很大的简化,使其机械结构的故障呈现出一些新的特征。在实际中,机械故障的种类繁多,在此研究一些机械部分常见故障,如主传动系统、进给系统、机床导轨等。
3.1数控车床主传动系统与主轴部件的常见故障及处理方案
数控车床的主传动承受主切削力,它的功率大小与回转速度直接影响着车床的加工效率。而主轴部件是保证车床加工精度和自动化程度的主要部件,它们对数控车床的性能有着决定性的影响,主传动系统的常见故障及排除方法(见表3-1)
表3-1
序号 1 故障现故障原因 象 主轴发主轴轴承损伤或轴承更换轴承,清除脏物 热 不清洁 主轴前端盖与主轴箱修磨主轴前端盖,使其压紧体压盖研伤 主轴前轴承,轴承与后盖有0.02~0.05mm间隙 排除方法 8
轴承润滑油脂耗尽或涂抹润滑油脂,每个3ml 润滑油脂涂抹过多 2 主轴在电动机与主轴连接的移动电动机座,拉紧皮带,强力切皮带过松 削时停皮带表面有油 转 皮带使用过久而失效 然后将电动机座重新锁紧 用汽油清洗后擦干净,再装上 更换新皮带 摩擦离合器调整过松调整摩擦离合器,修磨或更或磨损 3 主轴噪缺少润滑 声 换摩擦片 涂抹润滑脂保证每个轴承涂抹润滑脂量不得超过3ml 小带轮与大带轮传动带轮上的平衡块脱落,重新平稳情况不佳 进行动平衡 主轴与电动机连接的移动电动机座,使皮带松紧皮带过紧 度合适 齿轮啮合间隙不均匀调整啮合间隙或更换新齿轮 或齿轮损坏 传动轴承损坏或传动修复或更换轴承,校直传动轴弯曲 4 轴 主轴没油泵转向不正确,或间改变油泵转向或修理油泵 有润滑隙太大 9
油循环吸油管没有插入油箱将吸油管插入油面以下2/3 或润滑的油面下面 不足 油管和滤油器堵塞 润滑油压力不足 5 润滑油润滑油过量 泄漏 密封件损坏 管件损坏 6 刀具不蝶形弹簧位移量较小 清除堵塞物 调整供油压力 调整供油量 更换密封件 更换管件 调整蝶形弹簧行程长度 能夹紧 刀具松紧弹簧上的螺顺时针旋转松夹刀具弹簧上母松动 的螺母使其最大工作载荷不得超过13kN 7 刀具夹松刀弹簧压合过紧 紧后不能松开 逆时针旋转松夹刀具弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过13kN 液压缸压力和行程不调整液压压力和活塞行程开够 关位置 3.2数控车床进给系统的常见故障及处理方案
数控车床的进给传动系统的任务是实现执行机构(刀架、工作台等)的运动。大部分数控车床的进给系统是由伺服电动机经过联轴器与滚珠丝杠直接相连,然后由滚珠丝杠螺母副驱动工作台运动,其机械结构比较简单。滚珠丝杠副是在丝杆和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。滚珠丝杠副
10