高职教材:数控机床及其维护 节选

《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。

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