数控铣床结构
Time:2023-10-30 23:53:11
关于数控铣床结构的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
数控铣床结构
Sg数控机床分类；
加工中心、组合机床、车床、铣床，专用磨床（曲轴磨床、凸轮轴磨床等）、电火花线切割机床、热处理自动控制机床。
构造：主机、数控系统、伺服单元、电器控制系统。
工作原理：利用数控系统将加工动作编制为加工程序，设备按照输入的加工程序指令完成加工，实现自动控制。
数控铣床结构特点
和普通机床结构差不多，有些数控机床就是从普通机床改造而来。机械结构方面的特点不是太明显，主要就是精度比较高，但与普通机床差的不是太大。变速和换到机构采用自动机构，由电机驱动。机床运动中采用数字量控制。
常见的数控设备故障课分为机械故障和电气故障，系统性故障和随机故障，有报警显示故障和无报警显示故障，破坏性故障和非破坏性故障，机床品质下降故障，硬件故障和软件故障，各类故障的主要特征常见教材相关部分。
数控铣床结构简图
XK5040让怎深阻项住的从立式铣床的数控改造
摘要战钟击规夜间击孔:介绍了刀巧。刃立式铣床的数控改造方法和数控机床的执工作原理及维修调试要点。
关键词:立式饮床;数控改造;维修
随着计算机技术、自动控制技术在机械制造
中应用的日益普及，各种类型的数控机床(CNC机
床确算)，数控加工中心及柔性制造系统(FMS)在已影叫副企业
中被越来越广泛地使用。数控机床加工精度高、
质量稳定、适应性强、自动化程度高等优点也逐步
被工程技术人员到望观所认识。鉴于我同国情，目前点庆重试进举，多
数高校将数控设备用于教学的状况远滞后于数控
技术的发展。在教学资金有限八场理纪圆氢完给水土掌的现状下解决这一
矛盾的有兰非笑丝抓右劳移所四效途径就是用经济型数控系统对原有机
床进行数控改造。我们利用经济型数控系统对一
台已基本报废的XKS以0立式铣床进行了数控改
造。实践证明，目识未同鸡包北该机床经过数控改造后，达致席吸其防地洋扬汽剂到了
经济型数控铣床的全部功能，为学校新增了实习
设备，改善了教紧民告定学条件，而且该设备还可用于科研
和生产。现将该机床的数控改造原理和改造方法
介绍如下。
1结构原理
采用一台性能好、可靠性高的单片机为核心
数控装置，控制伺服斤使家念跑士系统和交流变频器，实现机床
述聚探践石作X、Y、Z三个进给轴的自动控制和主轴电机的无
级变速。机床的三个进给系统采用开环控制，以
步进电机为驱动元件，传动系统采用原机床的滚
珠丝杠。主轴电机采用一台交流变频器，由数控
装置控制，实现主轴转速的无级变速。补器游机床改造
后的原理示点台音朝温意图如图1所示。
接接接
口口口
若双烤烤烤
口口口
接接接
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接接接
口口口
图1
机床的工作过程是，根据零件的加工工艺，按
数控系统规定的方式手工编制零件的加工程序，
通过键盘(MDI)输人数控系统。也可由臼山/
CAM软件直接由零件图生成零件的三维图形后
自动生成加工程序，用R5232通讯口输人数控系
机床原理示意图
统。数控系统对加工程序进行编译、运算和逻辑
处理后，输出一系列脉冲信号和指令。驱动系统
通过光电偶合接收由数控系统输出的脉冲信号经
功率放大后驱动机床的三台步进电机，驱动机
机床的工作过程是，根据零件的加工工艺，按
数控系统规定的方式手工编制零件的加工程序，
通过键盘(MDI)输人数控系统。也可由臼山/
CAM软件直接由零件图生成零件的三维图形后
自动生成加工程序，用R5232通讯口输人数控系
统。数控系统对加工程序进行编译、运算和逻辑
处理后，输出一系列脉冲信号和指令。驱动系统
通过光电偶合接收由数控系统输出的脉冲信号经
功率放大后驱动机床的三台步进电机，驱动机床
工作台和刀具按规定的方向、速度和位移量，完成
铣削工件时X、Y、Z三个方向的进给。三个进给
方向可分别动作或联动，可方便地铣削各种曲面
零件。同时数控系统输出O一SV的模拟信号控
制交流变频器实现主轴电机的无级变速，以满足
各种切削速度的要求。数控系统还通过开关量输
出接口，控制主轴的起停、换向、冷却电机起停和
换刀控制等(即MST功能)。
国内使用较多的进口数控系统主要有
FANUC系统、SIEM五NS系统等，价格较高。经过
比较，选用了由南京机械高等专科学校开发生产
的FR一3M型数控铣床系统。使用证明，该系统
性能好，可靠性高，能实现三轴联动，具有与计算
机通讯功能。系统还有第四轴功能，可在必要时
开发，且操作维修方便。
2改造方案
XKS以0立式铣床是70年代末由上海第四机
床厂生产的，该机床原是由电液脉冲马达控制的
早期数控铣床，由石油物探局调给我校。调人时
机床的控制系统已丢失，全部电器元件和线路损
坏严重，但机械部分基本无磨损。改造前首先拆
除了原机床的液压管线和电器元件线路，只保留
机械部分。
2.1传动部分改造
数控机床为了提高传动效率，防止低速爬行，
减小丝杠间隙，提高传动精度，一般都采用滚珠丝
杠，为此保留了原机床的传动丝杠。但采用步进
马达后，需根据步距角重新计算传动比，三个变速
箱和传动齿轮都需重新设计。
为充分利用数控系统的精度，将系统脉冲当
量设为0.加511川扩脉冲，即每个脉冲工作台移动
0.田5~，三个进给方向的滚珠丝杠螺距:=
6~。在选择驱动步进电机时考虑到丝杠螺距的
匹配和方便维修，选用了南京华锋数控设备制造
有限公司生产的混合式步进电，型号130BYG202，
额定静转4ON.m，步距角甲二0.90
根据图2所示的X、Y轴传动简图，
图
2.1电器系统改造
为方便操作，将数控系统、交流变频器和机床
强电电器元件集中安装于一可移动的控制箱中，
通过航空插座接于安装在机床上的电器接线盒，
再分别连接各个控制元件。为保障安全，在机床
控制面板上加装急停按钮，主轴起停和冷却液起
停按钮，超程解除按钮。
3安装调试与常见故障分析‘
刀巧沙(铣床属大型机床，各个运动部件体积
大，质量重。在安装步进电机前，应首先检查X、
Y、Z三个方向的运动是否灵活，不能有卡死现
象。装上步进电机并联接好系统后应先用系统的
手动功能，检查每个步进电机的转向及齿轮啮合
情况，待三个方向运动均正常后，再试编一个简单
的加工程序检查三个轴的插补联动。验证无误，
最后可用仪器检查机床的定位精度。在数控机床
的调试和使用中，常见的故障主要有以下几个方
面:
(劝步进电机噪声大，并有卡死或掉步现象。
原因:l)步进电机上主动齿轮和丝杠从动齿轮装
配间隙过小或无间隙，两齿轮安装歪斜，造成齿轮
不能正常啮合。可重新安装调整步进电机，或通
过调整偏心套调整齿轮中心距。2)机床工作台导
轨襄条过紧，工作台移动困难。可调整襄条，保证
导轨有一定间隙。
(2)数控系统显示坐标变化，但步进电机不工
作。原因可能是驱动电源未打开。如打开驱动电
源后仍不工作，则可能是步进电机驱动功放板损
坏，或者步进电机损坏。可互换另一轴驱动功放
进一步检查。确认后维修步进电机功放板或步进
电机。
(3)主轴电机不工作或不能变速。检查主轴
控制电源是否打开，观察交流变频器是否有显示。
如不能变速，检查数控系统模拟输出口是否有电
压(0一SV)输出。输出正常则是变频器已坏。
(4)工作台位移不准或回程误差过大。工作
台移动时步进电机有掉步现象，按故障(l)进行调
整。回程误差过大可能是丝杠间隙或传动齿轮侧
隙过大。可减小中心距，调整齿轮侧隙。也可在
数控系统中预置反向丝杠间隙补偿值，由数控系
统自动补偿。
参考文献
1毕敏杰.机床数控技术.北京:机械工业出版社，11关拓
2吴祖育，秦鹏飞.数控机床.上海:上海科学技术出版
社，1989
3FR一3M数控铣床控制系统使用手册.南京数控培训
中心，l卯6