高职教材:数控机床及其维护 本书特色
《数控机床及其维护》以培养学生的数控机床维护技能为核心，采用任务驱动，详细介绍了数控机床的组成、工作原理、各部件的结构及其维护等内容，并提供若干维修实例，理论与实践有机结合，以加深读者对数控机床日常维护与保养内容和方法的掌握。采用项目教学方式，以工作过程为导向，强调数控维护技能。
高职教材:数控机床及其维护 目录
绪论一、数控机床的产生与发展趋势(一)数控机床的产生(二)数控机床的发展趋势二、数控机床的概念及组成(一)数控机床的基本概念(二)数控机床加工工件的过程(三)数控机床的组成三、数控机床的种类与应用(一)按工艺用途分类(二)按机床运动的控制轨迹分类(三)按伺服控制的方式分类(四)按控制坐标轴的数量分类(五)按数控系统分类(六)按数控系统功能水平分类四、数控机床加工的特点及适用范围(一)数控机床加工的特点(二)数控机床的适用范围五、数控机床的维护【知识拓展】一、数控系统功能(一)基本功能(二)选择功能二、刀具补偿功能(一)刀具半径补偿(二)刀具长度补偿三、插补功能(一)概述(二)逐点比较法(三)数据采样法四、数控机床的选用(一)选用数控机床应遵循的原则(二)选用数控机床的步骤思考与练习项目一 数控机床主轴部件的结构及维护【项目导人】【项目实施及相关知识】一、主传动系统的分析(一)数控机床主传动的特点(二)主轴的变速方式二、主轴部件的结构分析(一)主轴端部的结构形状(二)主轴的主要尺寸参数(三)主轴部件的支承三、主轴部件的拆卸、装配及调整(一)数控车床主轴部件的拆卸、装配及调整(二)数控铣床主轴部件的拆卸、装配及调整(三)主传动皮带的更换四、主轴部件的维护(一)主轴轴承的润滑与冷却(二)防泄漏(三)刀具夹紧装置的维护【知识拓展】一、主轴功率扭矩特性二、主轴的材料和热处理三、高速主轴系统四、主轴准停装置(一)机械准停(二)电气准停控制五、主传动链的维护六、主轴部件的常见故障及排除方法思考与练习项目二 数控机床进给传动机械部件的结构及维护【项目导入】【项目实施及相关知识】一、数控机床进给传动系统的分析(一)数控机床进给系统的作用(二)数控机床对进给传动系统的要求(三)进给传动系统的组成二、数控机床进给传动机械部件的结构分析(一)连接部件的结构分析(二)滚珠丝杠副的结构分析三、连接部件及传动部件的拆卸、装配与调整(一)夹紧环联轴器的拆卸、装配(二)消除间隙的齿轮传动结构的调整(三)滚珠丝杠副间隙的调整四、进给传动机械部件的维护(一)支承轴承的定期检查(二)滚珠丝杠副的润滑和密封(三)滚珠丝杠副的防尘和防护【知识拓展】一、静压丝杠螺母副机构(一)工作原理(二)结构(三)特点和应用二、滚珠丝杠副常见故障及排除方法思考与练习项目三 数控机床导轨的结构及维护【项目导入】【项目实施及相关知识】一、导轨的类型及要求(一)导轨的类型(二)导轨应满足的要求二、滚动导轨三、滑动导轨四、液体静压导轨五、动压导轨六、导轨副的维护(一)间隙的调整(二)滚动导轨调整(三)导轨的预紧(四)导轨副的润滑与防护(五)导轨的防护【知识拓展】一、圆运动导轨二、气体静压导轨三、导轨的技术要求四、导轨副常见故障及排除方法思考与练习项目四 自动换刀装置的结构及维护【项目导人】【项目实施及相关知识】一、自动换刀装置概述二、认识数控车床回转刀架(一)认识电动回转刀架(二)认识转塔回转刀架(三)认识车削中心的动力刀具三、认识加工中心自动换刀装置(一)认识自动换刀装置(二)认识刀库(三)认识机械手(四)刀库及机械手的维护【知识拓展】——换刀装置的常见故障及排除方法思考与练习项目五 数控机床辅助装置的维护【项目导人】【项目实施及相关知识】一、认识数控机床液压和气动系统(一)数控车床液压系统(二)加工中心气动换刀系统二、认识数控机床润滑系统(一)油脂润滑方式(二)油液循环润滑方式(三)定时定量润滑方式(四)油雾润滑方式(五)油气润滑方式三、认识数控机床排屑装置【知识拓展】一、液压系统的基本知识(一)液压系统的特点(二)液压系统的组成(三)常见回路的工作原理二、数控机床液压和气动系统的常故障及排除方法思考与练习项目六 数控系统的维护【项目导入】【项目实施及相关知识】一、数控系统的认识(一)数控系统概述(二)典型数控系统介绍(三)开放式数控系统介绍二、数控系统的备份(一) FANUC数控系统的备份(二)SIEMENS数控系统的备份三、数控系统电池的更换(一)FANUC数控系统电池的更换(二)SIEME|NS数控系统电池的更换四、伺服系统的维护(一)伺服驱动器的维护(二)驱动电动机的维护(三)检测装置的维护(四)变频器的维护五、数控系统的常见故障及排除方法【知识拓展】一、SINUMERIK802系列的存储器二、SINuMERIK802系统的3种启动方式三、SINuMERIK802系统的启动方法思考与练习项目七 数控机床电气箱的维护【项目导入】【项目实施及相关知识】一、认识常用低压电器(一)低压电器的分类和基本结构(二)转换开关(三)低压断路器(四)控制信号开关(五)接触器和继电器(六)保护电器(七)变压器及直流稳压电源二、典型数控车床电气控制线路分析(一)主电路分析(二)电源电路分析(三)控制电路分析【知识拓展】一、数控机床常用的维修仪器二、数控机床电气箱的常见故障及排除思考与练习参考文献
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《数控机床及其维护》以培养学生的数控机床维护技能为核心，采用任务驱动，详细介绍了数控机床的组成、工作原理、各部件的结构及其维护等内容，并提供若干维修实例，理论与实践有机结合，以加深读者对数控机床日常维护与保养内容和方法的掌握。《数控机床及其维护》可作为高等职业技术学院数控技术、机电一体化、机械制造及自动化等机械类专业的教材，也可供有关技术人员、数控机床操作人员学习、培训之用。
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插图：2.多功能化数控机床正向一机多能的方向发展，这样可以最大限度地提高设备的利用率。如数控加工中心（Machiningcenter，MC）配有机械手和刀具库，工件一经装夹，数控系统就能控制机床自动地更换刀具，连续对工件的各个加工面自动地完成铣削、镗削、铰孔、扩孔及攻螺纹等多工序加工，从而避免多次装夹所造成的定位误差。这样减少了设备台数、工夹具和操作人员，节省了占地面积和辅助时问。为了提高效率，新型数控机床在控制系统和机床结构上也有所改革。例如，采取多系统混合控制方式，用不同的切削方式（车、钻、铣、攻螺纹等）同时加工零件的不同部位等。现代数控系统控制轴数多达15轴，同时联动的轴数已达到6轴。3.智能化数控机床应用高技术的重要目标是智能化。智能化技术主要体现在以下几个方面。（1）引进自适应控制技术。自适应控制技术（Adaptive Control，AC）的目的是要求在随机的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。通常数控机床是按照预先编好的程序进行控制，但随机因素，如毛坯余量和硬度的不均匀、刀具的磨损等难以预测。为了确保质量，势必在编程时采用较保守的切削用量，从而降低了加工效率。AC系统可对机床主轴扭矩、切削力、切削温度、刀具磨损等参数值进行自动测量，并由CPU进行比较运算后发出修改主轴转速和进给量大小的信号，确保AC处于最佳的切削用量状态，从而在保证质量条件下使加工成本最低或生产率最高。Ac系统主要在宇航等工业部门用于特种材料的加工。（2）附加人机会话自动编程功能。建立切削用量专家系统和示教系统，从而达到提高编程效率和降低对编程人员技术水平的要求。（3）具有设备故障自诊断功能。数控系统出了故障，控制系统能够进行自诊断，并自动采取排除故障的措施，以适应长时间无人操作环境的要求。4.小型化蓬勃发展的机电一体化设备，对数控系统提出了小型化的要求，体积小型化便于将机、电装置合为一体。日本新开发的Fsl6和Fsl8都采用了三维安装方法，使电子元器件得以高密度地安装，大大缩小了系统的占有空间。此外，它们还采用了新型TFT彩色液晶薄型显示器，使数控系统进一步小型化，这样可以更方便地将它们装到机械设备上。5.高可靠性数控系统比较贵重，用户期望发挥投资效益，因此要求设备具有高可靠性。提高可靠性，通常可采取如下一些措施。（1）提高线路集成度。采用大规模或超大规模的集成电路、专用芯片及混合式集成电路，以减少元器件的数量，精简外部连线和减低功耗。（2）建立由设计、试制到生产的一整套质量保证体系。例如，采取防电源干扰，输入／输出光电隔离；使数控系统模块化、通用化及标准化，以便于组织批量生产及维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对系统可靠性进行全面的检查考核等。
