數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。在現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)被大范圍的使用，極大的提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。下面賢集網(wǎng)小編來為大家介紹數(shù)控車床維修、操作與維護規(guī)范、退刀方法、加工的4種常見分類、加工注意事項。

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　　數(shù)控車床維修

　　一、換刀裝置故障

　　數(shù)控車換刀一般的過程是:換刀電機接到換刀信號后，通過蝸輪蝸桿減速帶動刀架旋轉(zhuǎn)，由霍爾元件發(fā)出刀位信號，數(shù)控系統(tǒng)再利用這個信號與目標值進行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后，電機反轉(zhuǎn)縮緊刀架。在維修數(shù)控車的過程中遇到了以下幾個故障現(xiàn)象。

　　故障一:一臺六刀位數(shù)控車床，換刀時所有刀位都找不到，刀架旋轉(zhuǎn)數(shù)周后停止，并且數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報警:換刀超時或沒有信號輸入。

　　故障分析查找:對于該故障，仍可以排除機械故障，歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種:

　　1、磁性元件脫落;

　　2、六個霍爾元件同時全部損壞;

　　3、霍爾元件的供電和信號線路開路導致無電壓信號輸出。

　　其中以第三種原因可能性最大。因此找來電路圖，利用萬用表對霍爾元件的電氣線路的供電線路進行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn):刀架檢測線路端子排上的24V供電電壓為0V，其它線路均正常。以該線為線索沿線查找，發(fā)現(xiàn)從電氣柜引出的24V線頭脫落，接上后仍無反應(yīng)。由此判斷應(yīng)該是該線斷線造成故障。

　　解決辦法:利用同規(guī)格導線替代斷線后，故障排除。

　　故障二:一臺四刀位數(shù)控車床，發(fā)生一號刀位找不到，其它刀位能正常換刀的故障現(xiàn)象。

　　故障分析:由于只有一號刀找不到刀位，可以排除機械傳動方面的問題，確定就是電氣方面的故障。可能是該刀位的霍爾元件及其周圍線路出現(xiàn)問題，導致該刀位信號不能輸送給PLC。對照電路圖利用萬用表檢查后發(fā)現(xiàn):1號刀位霍爾元件的24V供電正常，GND線路為正常，T1信號線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導致該刀位信號不能發(fā)出。

　　解決辦法:更換新的霍爾元件后故障排除，一號刀正常找到。

　　故障三:一臺配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機床廠的六刀位車床，選刀正常但是當所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統(tǒng)報警:換刀超時。

　　故障分析查找:刀架選刀正常，正轉(zhuǎn)正常，就是不能反向鎖緊。說明蝸輪蝸桿傳動正常，初步定為電氣線路問題。在機床刀架控制電氣原理圖上，發(fā)現(xiàn)刀具反向鎖緊到位信號是由一個位置開關(guān)來控制發(fā)出的，是不是該開關(guān)即周圍線路存在問題呢?為了確認這個故障原因，打開刀架的頂蓋和側(cè)蓋，利用萬用表參照電路圖檢查線路，發(fā)現(xiàn)線路未有開路和短路，通過用手按動刀架反向鎖緊位置開關(guān)，觀察梯形圖顯示有信號輸入，至此排除電氣線路問題。推斷可能是擋塊運動不到位，位置微動開關(guān)未動作。于是重新?lián)Q刀一次來觀察一下，結(jié)果發(fā)現(xiàn):果然擋塊未運動到位。于是把擋塊螺栓擰緊，試換刀一次正常。再換一次刀，原故障又出現(xiàn)了，同時發(fā)現(xiàn)蝸桿端的軸套打滑并且爬升現(xiàn)象。難道是它造成了電機反轉(zhuǎn)鎖緊時位置開關(guān)的擋塊不能到位?于是把該軸套進行了軸向定位處理，將刀架頂蓋裝好。結(jié)果刀架鎖緊正常了。

　　解決辦法:對軸套進行軸向定位故障解決。

　　二、穩(wěn)壓電源故障

　　機床在運行時機床照明燈突然不亮，機床操作面板燈也不亮，系統(tǒng)電源正常，同時系統(tǒng)急停報警，和主軸無信號警。關(guān)機后重新上電故障依舊。

　　故障分析檢查:經(jīng)詢問當時操作人員，沒有違規(guī)操作，排除人為原因，也可以排除機械原因，應(yīng)該是電氣故障引起。該機床的電器原理圖顯示，這些失電區(qū)域都和24V有關(guān)，并且該機床擁有兩個穩(wěn)壓電源，一個是I/O接口電源，另一個為系統(tǒng)電源。失電區(qū)域都與I/O接口有關(guān)，于是打開電氣柜觀察發(fā)現(xiàn)I/O接口穩(wěn)壓電源指示燈未能點亮，說明該電源未能正常工作或損壞。

　　由穩(wěn)壓電源的工作原理知道，穩(wěn)壓電源有電流短路和過載保護的功能，當電源短路或過載時自動關(guān)斷電源輸出，以保護電源電路不被損壞。于是試著把電源的輸出負載線路拆下來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)重新上電后電源指示燈亮了。這說明電源本身沒有損壞。通過分析得知該電源為I/O接口電源，負載不大，也不會出現(xiàn)過載現(xiàn)象，應(yīng)該是輸出回路中有短路故障。沿著輸出線號進行檢查發(fā)現(xiàn)有一根24V+輸出線接頭從絕緣膠布中露出并接觸到機床床體。

　　原因很明顯:由于該線與機床發(fā)生對地短路，造成該穩(wěn)壓電源處于自我保護狀態(tài)，使得操作面板和一些I/O接口繼電器供電停止，導致發(fā)生以上故障。至于變頻器報警可能24V信號不能到位發(fā)出報警。

　　解決辦法:用絕緣膠布把接頭處重新包好，重新上電開機所有故障解決，報警解除照明燈也亮了。

　　三、系統(tǒng)程序鎖故障

　　一臺數(shù)控車，配有FANUC-0i-mate系統(tǒng)，無法輸入對刀值等參數(shù)，不能編輯程序，并伴有報警。

　　故障分析檢查:對此現(xiàn)象首先想到了程序保護開關(guān)，通過對比正常的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn):與系統(tǒng)鎖住時現(xiàn)象一樣。所以懷疑系統(tǒng)鎖開關(guān)壞了，但經(jīng)過短接，仍不能解決問題。通過觀察故障系統(tǒng)的梯形圖發(fā)現(xiàn)X56輸入點無信號輸入，說明這條輸入線路斷路。沿著這條線號利用萬用表檢查，發(fā)現(xiàn)在操作面板后面選軸開關(guān)接頭處線頭脫落，導致線路無法輸入信號，使PLC邏輯關(guān)系不正確，才出現(xiàn)以上故障。

　　解決辦法:用烙鐵焊錫把脫落的線頭重新焊接好，報警解除，參數(shù)輸入正常，故障消失。

　　數(shù)控車床操作與維護規(guī)范

　　一、安全操作基本注意事項

　　1、工作前請穿戴好工作服，把衣袖扣好或戴好袖套，長發(fā)員工應(yīng)把頭發(fā)盤在頭上。?注意：禁止戴圍巾、手套操作機床。

　　2、不要移動或損壞安裝在機床上的警告標牌。不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應(yīng)足夠大。

　　3、啟動主軸前，必須確定車床護門已經(jīng)關(guān)好。

　　4、工作時，必須集中精力、嚴肅工作態(tài)度，不許東張西望、串崗、與他人閑聊或打鬧戲耍。

　　5、未經(jīng)安全部門允許，任何單位及個人不得拆除或改變?nèi)魏伟踩雷o裝置。

　　6、非專業(yè)人員不得拆卸、維修本設(shè)備。

　　7、過渡疲勞、飲酒或服用影響中樞神經(jīng)的藥物后禁止上崗作業(yè)。

　　二、工作前的準備工作

　　1、操作者必須了解機床的結(jié)構(gòu)和機床的清潔、潤滑情況，熟練掌握本數(shù)控系統(tǒng)操作過程后，才能上崗使用設(shè)備。

　　2、接通電源前先檢查設(shè)備及輔助設(shè)施的完好情況，觀察機床的導軌、主軸、床尾是否完好，消除其上的臟物;線路有無破損，各開關(guān)、按鈕是否完好;刀具、夾具等是否緊固，螺絲是否有松動或滑絲現(xiàn)象;防護門推拉時要緊輕松自如，其它安全防護裝置是否完好;認真檢查潤滑管路、油咀是否完好，冷卻液和潤滑液是否在刻度線內(nèi)，油質(zhì)是否良好，有無滲入冷卻液或其它雜質(zhì)，并用手動方式向各部位供油潤滑。停機15日以上的設(shè)備，需經(jīng)專業(yè)電工進行檢查電器有無受潮，絕緣是否達到要求。

　　3、空運轉(zhuǎn)時要檢查手動或液壓卡盤的夾緊、松開動作，檢查回轉(zhuǎn)刀架的轉(zhuǎn)位動作，刀架的縱/橫向進給運動，電機旋轉(zhuǎn)方向等各種動作是否正常。床頭箱油標是否有油流下，機床必須運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、潤滑充分、制動靈活可靠，各護門聯(lián)鎖開關(guān)、緊急停止靈敏有效，照明要充分。

　　4、使用的刀具應(yīng)與機床允許的規(guī)格相符，有嚴重破損的刀具要及時更換。調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機床內(nèi)，刀具安裝好后應(yīng)進行一、二次試切削。

　　5、編制零件的加工程序，應(yīng)嚴格按照加工工藝進行，并正確輸入系統(tǒng)調(diào)試至順利運行。檢查程序與工件或毛坯是否一致。

　　6、機床開動前，必須認真按照檢查的實際情況填寫設(shè)備點檢表，如發(fā)現(xiàn)問題待相關(guān)人員處理好后，關(guān)好機床防護門，方可投入作業(yè)。

　　三、工作中

　　1、工作中工件的裝夾應(yīng)牢固可靠，應(yīng)避免刀具與工件、夾具發(fā)生相撞和干涉;刀具的安裝應(yīng)牢固可靠，懸伸量以滿足加工要求為宜，并能使刀架正常的自動換刀，應(yīng)注意刀具使用順序的安放位置與程序要求的順序是否一致，杜絕錯位。

　　2、在(手動方式)下，禁止在小距離范圍內(nèi)使用快速移動方式。

　　3、啟動(自動運行)方式時，應(yīng)確認當前的刀具狀態(tài)，加工起始點位置，程序號，禁止啟動未經(jīng)確認無誤的程序和自行修改程序。

　　4、工作中遇到緊急情況，應(yīng)立即停機(按紅色的急停開關(guān)或關(guān)掉電源)，先找調(diào)試員確認，不要亂改亂動，如有故障立刻通知維修人員修理。

　　5、嚴格遵守崗位責任制，禁止操作者在系統(tǒng)運行時離開崗位或委托他人看管。當設(shè)備出現(xiàn)異常、顯示報警信息、失靈或其它意外時應(yīng)馬上按(急停)鍵立即停車，切斷電源并報相關(guān)人員予以處理。

　　6、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運動部位，清理切屑時必須使用鐵鉤子或毛刷，不得直接用手接觸刀尖和切屑。

　　7、禁止在加工過程中進行換擋，更不能擦拭工件、清掃機床、打開電器柜或防護門。

　　8、不允許工件伸出車床以外，如有需要，必須在伸出位置設(shè)防護物。

　　9、加工時的坯料及零件要堆放穩(wěn)固整齊，不許亂扔亂放，禁止產(chǎn)品超高堆放，防止傾倒造成事故。

　　四、工作后

　　1、工作結(jié)束后應(yīng)使用刷子或破布清掃機床各部位的切削，著重清掃機床的導軌、X軸和Z軸絲桿處，不可以用氣槍吹掃機床軌道。并及時清除切削盆里的切削和整理周圍場地，使機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。

　　2、清掃結(jié)束后必須根據(jù)本設(shè)備潤滑指示圖的要求對機床進行潤滑。

　　3、機床清掃和潤滑完畢后，應(yīng)把系統(tǒng)退出到開機狀態(tài)，依次關(guān)掉機床操作面板上的電源和總電源。

　　4、將本班使用的工、夾、量具擦凈后，擺放整齊。

　　5、操作者應(yīng)對清掃機床認真負責，按以上要求做好車床的保養(yǎng)。

　　數(shù)控車床退刀方法

　　1、斜向退刀路線

　　斜向退刀路線(如下圖所示)行程最短，適合于加工外圓表面的偏刀退刀。

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　　2、徑、軸向退刀路線

　　徑、軸向退刀路線是指刀具先沿徑向垂直退刀，到達指定位置時再軸向退刀。下圖所示的切槽加工即采用此類退刀路線。

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　　3、軸、徑向退刀路線

　　軸、徑向退刀路線的順序與徑、軸向退刀路線剛好相反。下圖所示的鏜孔加工即采用此類退刀路線。

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　　數(shù)控車床加工的4種常見分類

　　一、按工藝用途進行分類

　　1、一般數(shù)控車床加工。這類數(shù)控車床加工和傳統(tǒng)的通用車床加工一樣，有數(shù)控的車、銑、 鏜、鉆、磨床等機械加工方式，這類數(shù)控車床加工的工藝可能性和通用機床相似，不同的是它能加工復雜形狀的零件。

　　2、CNC數(shù)控車床加工。這類數(shù)控車床加工是在一般數(shù)控車床加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在一般數(shù)控車床上加裝一個刀庫(可容納10-100多把刀具)和自動換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動換刀裝置的數(shù)控車床(又稱多工序數(shù)控車床或鏜銑類加工中心，習慣上簡稱為加工中心)，這使數(shù)控車床加工更進一步地向自動化和高效化方向發(fā)展 。

　　3、多坐標數(shù)控車床加工。有些復雜形狀的零件，用三坐標的數(shù)控車床無法進行加工，如螺旋槳、飛機曲面零件的加工等，需要三個以上坐標的合成運動才能加工出所需形狀。于是出現(xiàn)了多坐標的數(shù)控車床加工，其特點是數(shù)控裝置控制的軸數(shù)較多，車床結(jié)構(gòu)也比較復雜，其坐標軸數(shù)通常取決于加工零件的機械加工工藝要求。

　　二、按CNC數(shù)控車床的運動軌跡進行分類

　　1、點位控制數(shù)控車床加工。這類數(shù)控車床加工的數(shù)控裝置只能控制車床移動部件從一個位置精確地移動到另一個位置，即僅控制行程終點的坐標值，在移動過程中不進行任何切削加工，至于兩相關(guān)點之間的移動速度及路線則取決于生產(chǎn)率。為了在精確定位的基礎(chǔ)上有盡可能高的生產(chǎn)率，所以兩相關(guān)點之間的移動先是以快速移動到接近新的位置，然后降速 1-3 級，使之慢速趨近定位點，以保證其定位精度。

　　2、點位直線控制數(shù)控車床加工。這類數(shù)控車床加工時，不僅要控制兩相關(guān)點之間的位置，還要控制兩相關(guān)點之間的移動速度和路線。其路線一般都由和各軸線平行的直線段組成。它和點位控制數(shù)控車床加工的區(qū)別在于：當車床的移動部件移動時，可以沿一個坐標軸的方向(一般可以沿45°斜線進行切削，但不能沿任意斜率的直線切削)進行切削加工，而且其輔助功能比點位控制的數(shù)控車床多，例如，要增加主軸轉(zhuǎn)速控制、循環(huán)進給加工、刀具選擇等功能。

　　3、輪廓控制數(shù)控車床加工。這類數(shù)控車床加工的控制裝置能夠同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續(xù)控制。加工時不僅要控制起點和終點，還要控制整個加工過程中每點的速度和位置，使數(shù)控車床加工出符合圖紙要求的復雜形狀零件。它的輔助功能亦比較齊全。

　　三、按伺服系統(tǒng)的控制方式進行分類

　　1、開環(huán)控制數(shù)控車床加工。在開環(huán)控制中，數(shù)控車床加工沒有檢測反饋裝置。數(shù)控裝置發(fā)出信號的流程是單向的，所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。也正是由于信號的單向流程，它對數(shù)控車床移動部件的實際位置不作檢驗，所以數(shù)控車床加工精度不高，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。 工作過程是: 輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控裝置運算分配出指令脈沖，通過伺服機構(gòu)(伺服元件常為步進電機)使被控工作臺移動。

　　2、閉環(huán)控制數(shù)控車床加工。由于開環(huán)控制精度達不到精密數(shù)控車床和大型數(shù)控車床的要求，所以必須檢測它的實際工作位置，為此，在開環(huán)控制數(shù)控車床上增加檢測反饋裝置，在加工中時刻檢測數(shù)控車床移動部件的位置，使之和數(shù)控裝置所要求的位置相符合，以期達到很高的加工精度。

　　3、開環(huán)補償型數(shù)控車床加工。將開環(huán)控制數(shù)控車床加工與閉環(huán)控制數(shù)控車床加工的特點有選擇地集中起來，可以組成混合控制的方案。大型數(shù)控車床加工，需要很高的進給速度和返回速度，又需要相當高的精度。如果只采用全閉環(huán)的控制，數(shù)控車床傳動鏈和工作臺全部置于控制環(huán)節(jié)中，因素十分復雜，盡管安裝調(diào)試多經(jīng)周折，仍然困難重重。為了避開這些矛盾，可以采用混合控制方式

　　四、按數(shù)控裝置進行分類

　　1、硬線數(shù)控車床加工(稱普通數(shù)控，即NC)。這類數(shù)控系統(tǒng)的輸入、插補運算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實現(xiàn)。一般來說，數(shù)控車床不同，其控制電路也不同，因此系統(tǒng)的通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功能和靈活性也較差。這類系統(tǒng)在 70 年代以前應(yīng)用得比較廣泛。

　　2、軟線數(shù)控車床加工(又稱計算機數(shù)控或微機數(shù)控，即CNC 或MNC)。 這類系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成 CNC 裝置，或用微機與專用集成芯片組成，其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟件來實現(xiàn)，對于不同的數(shù)控車床，只須編制不同的軟件就可以實現(xiàn)， 而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應(yīng)性強，也便于批量生產(chǎn)，模塊化的軟、硬件，提高了系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。所以，現(xiàn)代數(shù)控車床都采用CNC裝置。

　　數(shù)控車床加工注意事項

　　1、注意切削用量的選擇

　　數(shù)控車床加工切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深會直接引起刀具的損傷。隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機械的、化學的、物理的相關(guān)磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進給量對刀具的磨損的影響比切削速度小，但是進給量大，切削溫度上升，刀具的磨損就大。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。

　　2、注意刀具的選擇

　?、俅周嚂r，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。

　?、诰嚂r，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。

　?、蹫闇p少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。

　　3、注意夾具的選擇

　?、俦M量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具;

　?、诹慵ㄎ换鶞手睾?，以減少定位誤差。

　　4、注意加工路線的確定

　　加工路線是指數(shù)控車床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。

　?、賾?yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求;

　　②應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。