DK7732数控高速走丝电火花线切割机床及控制系统设计毕业论文

DK7732数控高速走丝电火花线切割机床及控

制系统设计毕业论文

一、总体方案设计

（一）总体方案的拟定

（1）电火花线切割机床具有定位，纵向和横向的直线插补功能；还能要求暂停，进行循环加工等，因此，数控系统选取连续控制系统。

（2）电火花线切割机床属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。因此，进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。

（3）根据电火花线切割机床最大的加工尺寸，加工精度，控制速度和经济性要求，一般采用8位微机。在8位微机中，MCS-51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。因此，可选择MCS-51系列单片机扩展系统。

（4）根据系统的功能要求，微机控制系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器；包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。此外，系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。

（5）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，起传动比应满足机床所要求的。

（6）为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。

（7）采用滚动导轨可以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。

在上述方案的基础上，有条件的还可以进一步实现钼丝的角度调节，使加工过程更加细致。（伺服系统总体方案框图如图1.1）

（二）主要技术参数的确定

技术参数主要包括运动参数，尺寸参数和动力参数。DK7732电火花线切割机床的主要技术参数如下：

工作台行程/mm 500x320

最大切割厚度/mm 30（可调）

加工表面粗糙度Ra/μm 2.5

加工精度/mm 0.015

切割速度/mm2/min 100

切割工件最大厚度120mm

加工锥度3°～60°

电极丝移动速度 11m/s

电极丝最大直径φ0.1～φ0.2mm

图1.1 伺服系统总体方案框图

二、储丝走丝部件结构设计

（一）储丝走丝部件运动设计

运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的。电极通过联轴节与丝筒连接，丝筒装有齿轮，通过过渡齿轮与丝杆上的齿轮啮合。丝杆固定在丝板上，螺母固

定上底座上，拖板与底座采用装有滚珠的V形滚动导轨连接，这样丝筒每转一周拖板直线移动相应的距离，因此机床工作前应根据零件厚薄和精度要求在

0.12—0.25mm的范围内选择适当的钼丝直径。

1、对高速走丝机构的要求

①高速走丝机构的储丝筒转动时，还要进行相应的轴向移动，以保证电极丝

在储丝筒上整齐排绕。

②储丝筒的径向跳动和轴向窜动量要小。

③储丝筒要能正反转，电极丝的走丝速度在7—12m/s范围内无级或有级可

调，或恒速运转。

④走丝机构最好与床身相互绝缘。

⑤传动齿轮副，丝杠副应该具备润滑措施

2、高速走丝机构的结构及特点

高速走丝机构由储丝筒组合件、上下拖板、齿轮副、换向装置和绝缘部分组成，如图2.2所示

储丝筒由电动机通过联轴器带动正反向转动。储丝筒另外一端通过三对齿轮减速后带动丝杠。储丝筒、电动机、齿轮都安装在两个支架上。支架及丝杠则安装在拖板沙锅内，调整螺母装在底座上，拖板在底座上来回移动。螺母具有消除间隙的副螺母和弹簧，齿轮及丝杠螺距的搭配为没旋转一圈拖板移动0.25mm。所以该储丝筒适用于Φ0.25mm以下的钼丝。

储丝筒运转时应平稳，无不正常振动。滚筒外圆振摆应小于0.03mm，反向间隙应小于0.05mm，轴向窜动应完全彻底消除。

高频电源的负端通过碳刷送到储丝筒轴的尾部，然后传到钼丝上，碳刷应保持良好接触，防止机油或者其他脏物进入。

储丝筒本身作高速正反向转动，电机、滚筒及丝杠的轴承应定期拆洗并加润滑脂，换油期限可根据使用情况具体决定。其余中间轴、齿轮、导轨及丝杠、螺母等每班应注油一次。

（1）储丝筒旋转组合件

储丝筒旋转组合件主要由储丝筒、联轴器和轴承座组成。

①储丝筒储丝筒是电极丝稳定移动和整齐排绕的关键部件之一，一般用

45号钢制造。为了减少转动惯量，筒壁应尽量薄，按机床规格，本次设计DK7732应选用4mm（符合1.5—5mm）。为了进一步减少转动惯量，也可以选用铝镁合金材料制造

储丝筒壁厚要均匀，工作表面要有较好的表面粗糙度，一般Ra为0.8μm。为保证储丝筒组合件动态平衡，应严格控制内孔、外圆对支撑部分的同轴度。

储丝筒与主轴装配后的径向跳动量应不大于0.01mm。一般装配后，以轴的两端中心孔定位，冲摸储丝筒外圆和与轴承配合的轴径。

②联轴器走丝机构中运动组合件的电机轴与储丝筒中心轴，一般不采用整体的长轴，而是利用联轴器将二者联在一起。由于储丝筒运行时频繁换向，联轴器瞬间受到正反剪切力很大，因此多采用弹性联轴器和摩擦锥式联轴器。

图1.2 运丝系统机构结构图

a.弹性联轴器，如图2.1所示

图2.1 弹性联轴器

弹性联轴器结构简单，惯性力矩小，换向较平稳，无金属撞击声，可以减少对储丝筒中心轴的冲击。弹性材料采用橡胶、塑料或者皮革。这种联轴器的优点是，允许电动机轴与储丝筒轴稍有不同心和不平行（最大不同心允许为0.2—0.5mm，最大不平行为1°），缺点是由它联接的两根轴在传递扭矩时会有相对转动。b. 摩擦锥式联轴器，如图2.2所示。摩擦锥式联轴器可带动转动惯量大的大、中型储丝筒旋转组合件。此种联轴器可传递较大的扭矩，同时在传动符合超载时，摩擦面之间的华东还可以起到过载保护作用。因为锥形摩擦面会对电机和储丝筒产生轴向力，所以在电机主轴的滚动支撑中，应选用向心止推轴承和单列圆锥滚子轴承。此外，还要正确选用弹簧规格。弹力过小，摩擦面打滑，使传动不稳定或摩擦面过热烧伤；弹力过大，会增大轴向力，影响中心轴的正常转动。

图2.2 摩擦锥式联轴器

c.磁力联轴器是依靠磁力无接触式联接的，保留了传统联轴器的优点。具体有如

下几种。

套筒式磁力联轴器（如图3.1所示）

图3.1 套筒式磁力联轴器

此种联轴器主动磁极3和从动磁极2均可为圆筒状或以若干磁铁排列成圆筒状，并用黏结剂分别将其固定于主动轴套4外表面上和从动轴套1没表面上，主动轴6与被动轴7间用键5、8联接。主动磁极3和从动磁极2之间有一定间隙，其目的为：两磁极之间无摩擦，靠磁场联接；被联接两轴因受制造及安装误差，承载后变形及温度变化等因素影响，往往不能严格对中心。留有一定间隙，可补偿这一不足，还可适当降低加工及装配要求。该套筒式联轴器因磁场面积大，可以传递较大扭矩。其磁场联接力可以通过改变主动轴套4和从动轴套1的配合长度来进行调整。

圆盘式磁力联轴器（如图3.2所示）

图3.2 圆盘式磁力联轴器

此种联轴器主动磁极3和从动磁极2均可为圆盘状或以若干磁铁排列成圆形射线状，并用黏结剂分别将其固定于主动轴套4和从动轴套1的大表面上。由于圆盘式联轴器磁场面积小，所以传递扭矩小，并且体积相应的也小。其磁场联

接力可以通过改变主动磁极3和从动磁极2之间的距离来进行调整。

由于磁力联轴器轴与轴之间没有零件直接联接，而是靠磁场联接来传递扭矩，因此电机换向时，转动惯量被磁力线的瞬时扭曲抵消；在超负荷时，键8、5联接的主动轴7与从动轴6可以自动打滑脱开，起到安全离合器的作用，不会损坏任何零部件。

主动磁极3和从动磁极2均用强的永磁材料制成，例如，铁氧体、稀土合金等。

综合上述几种类型，参照本次设计要求，选择性价比最高的，显然a类型既是弹性联轴器已经满足条件，因此本次设计选用弹性联轴器。

（2）上下拖板

走丝机构的上下拖板我们决定采用下面两种滑动导轨之一。

燕尾型导轨，这种结构紧凑，调整方便。旋转调整杆带动塞铁，可改变导轨副的配合间隙。但该结构制造和检验比较复杂，刚性较差，传动中摩擦损失也较大。

三角、矩形组合式导轨，如图4.1所示。导轨的配合间隙由螺钉和垫片组成的调整环节来调节。

图4.1 三角、矩形组合式导轨

由于储丝筒走丝机构的上拖板一边装有运丝电动机，储丝筒轴向两边负荷差较大。为保证上拖板能平稳的往复移动，应把下拖板设计的较长以使走丝机构工作时，上拖板部分可始终不滑出下拖板，从而保持拖板的刚度、机构的稳定性及运动精度。

经比较，显然三角、矩形组合式导轨是比较理想的，因此，决定选用此种导轨作为本次设计之用。

（3）齿轮副与丝杠副

走丝机构上拖板的传动链是由2-3级减速齿轮副和一组丝杠副组成，它使储

丝筒在转动的同时，作相应的轴向位移，保证电机丝整齐的排绕在储丝筒上。

在本次设计线切割机中，走丝机构常是通过配换齿轮来改变储丝筒的排丝筒的排丝距离，以适应排绕不同直径电机丝的要求。

丝杠副一般采用轴向调节法来消除螺纹配合间隙。为防止走丝电机换向装置失灵，导致丝杠副和齿轮副损坏，在齿轮副中，可选用尼龙轮代替部分金属齿轮。这不但可以在电机换向装置失灵时，由于尼龙齿轮先损坏，保护丝杠副与走丝电机，还可以减少振动和噪声。但是由于要照顾专业知识的复习，所以决定选用传统的金属材料制造。

（4）线架、导轮部件结构

线架与走丝机构组成了电极丝的运动系统。线架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，对电极丝去支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度。对线架的要求是：

①具有足够的刚度和强度，在电极丝运动（特别是高速1走丝）时，不应出现振动和变形；

②线架的导轮有较高的运动精度，径向偏摆和轴向窜动不超过5μm；

③导轮与线架本体、线架与床身之间有良好的绝缘性能；

④导轮运动组合件有密封措施，可防止带有大量放电产物和杂质的工作液进入导轮轴承；

⑤线架不但能保证电极丝垂直于工作台平面，在具有锥度切割功能的机床上，

还具备能使电极丝按给定要求保持与工作台平面呈一定角度的功能。

线架按功能可分为固定式、升降式和偏移式三种类型；按结构可分为悬臂式和龙门式两种类型。

悬臂式固定线架主要由线架本体、导轮运动组合件及保持器等组成。

（1）线架本体结构

中、小型线切割机床的线架本体常采用单柱支撑、双臂悬梁式结构。由于支撑电极丝的导轮位于悬臂的端部，同时电极丝保持一定张力，因此应加强线架本体的刚度和强度，使线架的上下悬臂在电极丝运动时不致振动和变形。

为了进一步提高刚度和强度，在上下悬臂间增加加强筋的结构。有的机床的

线架本体有的采用龙门结构。这时，工作台拖板只沿一个坐标方向运动，另一个坐标方向的运动通过架在横梁上的线架拖板来实现。

此外，针对不同厚度的工件，还有采用丝臂张开高度可调的分离式结构，活动丝臂在导轨上滑动，上下移动的距离由丝杠副调节。松开固定螺钉时，旋转丝杠带动固定于上丝臂体的丝母，使上丝臂移动。调整完毕后拧紧固定螺钉，上丝臂位置便固定下来。为了适应线架丝臂张开高度的变化，在线架上下部分应增设副导轮，如图4.2所示：

储丝筒

副导轮导轮

图4.2 可移动丝臂

(2)导轮部件结构

①导轮是本机床关键零件，关系到切割质量，对导轮运动组合件的要求如下。

a.导轮V形槽面应有较高的精度，V形槽底的圆弧半径必须小于选用的电极丝

半径，保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。

b.在满足一定强度要求下，应尽量减轻导轮质量，以减少电极丝换象时的电极

丝与导轮间的滑动摩擦。导轮槽工作面应有足够的硬度，以提高其耐磨性。

c.导轮装配后转动应轻便灵活，应尽量减少轴向窜动和径向跳动。

d.进行有效的密封，以保证轴承的正常工作条件。

②导轮运动组合件的结构

导轮运动组合件的结构主要有三种：悬臂支撑结构、双支撑结构和双轴尖支

撑结构。

悬臂支撑结构如图 5.1所示，结构简单，上丝方便。但是因为悬臂支撑，张紧的电极丝运动的稳定性较差，难于维持较高的运动精度，同时也影响导轮和轴承的使用寿命。

图5.1悬臂支撑导轮结构

双支撑结构为导轮居中，两端用轴承支撑，结构复杂，上丝麻纺。但是此种结构的运动稳定性较好，刚度较高，不容易发生变形及跳动。

双轴尖支撑结构。导轮两端加工成30?锥形轴尖，硬度在RC60以上。轴承由红宝石或者锡磷青铜制成。该结构易与保证导轮运动组合件的同轴度，导轮轴向窜动和径向跳动量可以控制在较小的范围内。缺点是轴尖运动副摩擦力大，易于发热和磨损。为补偿轴尖运动副的磨损，利用弹簧的作用力使运动副良好接触。

比较以上三种结构特点，可以看出DK7732高速走丝电火花线切割机床的导轮选择第二种比较适宜。

③导轮的材料为了保证导轮轴径与导向槽的同轴度，一般采用整体结构。导轮要求用硬度高、耐磨性好的材料制成（如GCr15、W18Cr4V），也可以选用硬质合金或陶瓷材料制造导轮的镶件来增强导轮V形工作面的耐磨性和耐蚀性。

④导轮组合件的装配

导轮组合件装配的关键是消除滚动轴承中的问题，避免滚动体与套环工作表面在负荷作用下产生弹性变形，以及由此引起的轴向窜动和径向跳动。因此，常用对轴承施加预负荷的方法来解决。通常是在两个支撑轴承的外环间放置一定厚度的定位环来获得预负荷。预加负荷必须适当选择，若轴承承受预加负荷过大，

在运转时会产生急剧磨损。同时，轴承必须清洗的很洁净，并在显微镜下检查滚道内是否有金属粉末、碳化物等，轴承经清洗、干燥后，填以高速润滑脂，起润滑和密封作用

（二）储丝走丝部件主要零件强度计算

1.齿轮传动比的确定

钼丝丝距选择为0.25mm。储丝筒每转一周，拖板带动储丝筒移动0.25mm，丝杠螺距选择为1.5mm。

所以储丝筒与丝杠见齿轮传动比为：

u=0.25/1.5=1：6；

采用二级齿轮传动，取u

1=1/2，u

2

=1/3。

2.齿轮齿数的确定

取Z=23；由于齿轮齿根与轴上键距离不能为零。

即d

f /2–（d+t

1

）>2m

由d=16mm查设计手册得：t

1

=2.3；

而d

f1=d

1－

2h

f

=（z

1

–2ha*–2c*）m

=(23–2–0.5)m

=20.5m

代入上式得：20.5/2m–（16+2.3）/2 >2m

m>1.3

取m=2则Z

2=2Z

1

=46

d 1=mZ

1

=2×23=46mm

d 2=mZ

2

=2×46=92mm

取Z

3

=23

Z 4=3Z

3

=3×23=69

d 3=mZ

3

=2×23=46mm

d 4=mZ

4

=2×69=138mm

齿轮1，2中心距 a 1=(d 1+d 2)/2=(46+92)/2=69mm 齿轮3，4中心距 a 2=(d 3+d 4)/2=(46+132)/2=92mm

参考书《机械设计》 取b=0.5d 1=0.5×46=23mm 其他数据如下 da 1=(Z 1+2ha *)m

=(23+2×1) ×2 =50mm da 2=(Z 2+2ha *)m =(46+2×1) ×2 =96mm

d f1=(Z 1－2ha *－2c *)m

=(23－2×1－2×0.25) ×2 =41mm

d f2=(Z 2－2ha *－2c *)m

=(46－2×1－2×0.25)×2 =87mm

同样可以计算得: da 3=50mm da 4=142mm df 3=41mm df 4=133mm

3. 传动件的估算

根据公式 d=91[]4)/(Φnj N mm 其中 N —该传动轴的输入功率 N=N d 其中N d －电机额定功率

η－从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积

n j －该传动轴的计算转速r/min

计算转速n j 是传动件能传递全部功率的最低转速

［φ］－每米长度上允许的扭转角（deg/m ） 取η=0.995，N d =0.55kw N= N d η =0.55×0.995 =0.54725kw n j =1390r/min d=91

4

400

1000139054725

.0?

=10.2mm

4. 齿轮模数估算

齿轮弯曲疲劳估算：

m 3

32j

Zn N ≥ =323

6

1

139********.0?

??

=1.039mm

齿面点蚀估算：

A 3

370j

n N ≥ =370

3

6

1139054725

.0?

=49.28mm

其中n j 为大齿轮的计算转速，A 为齿轮中心距

中心距A 及齿数Z 1、Z 2求出模数

j m =

212Z Z A

+

=

46

2328

.492+?

=1.428mm

取m j

m w 中较大者 m j =1.428，现取m=2

（2） 齿轮模数的验算：

根据接触疲劳计算齿轮模数公式为 m j =16300

()[]

J m s I Z N k k k k i σ?213211±mm

式中： N —计算齿轮传递的额定功率 N=kw N d η n j —计算齿轮（小齿轮）的计算转速 r/min m ?—齿宽系数m ?=b/m ，m ?常取6～10。

Z 1—计算齿轮的齿数，一般取传动中最小的齿轮的齿数；

i 大齿轮与小齿轮的齿数比，

i=

”用于内啮合；用与外啮合，“-+≥"",11

2

Z Z s k —寿命系数，s k =q N n T k k k k ；

00

60C m C nT

k k m

T T 和基准循环次数曲线指数弯曲交变载荷下的疲劳齿轮等传动件在接触和工作期限系数，=-n —齿轮的最低转速r/min

T —预定的齿轮工作期限，中型机床推荐，T=15000～20000h ； k n —转速变化系数；

k q —材料强化系数。幅值低的交变载荷可使金属材料的晶粒边界强

化，起着阻止疲劳细缝扩展的作用；

k N —功率利用系数 k 1—工作情况系数 k 2—载荷系数 k 3—齿向载荷分布系数 Y —齿形系数 ［w σ］、[]j σ—许用弯曲接触能力 查表得：k 1=1.2，k 2=1.2，k 3=1.15 K s =T k k n k N k q

=m

C nT

60k n k N k q

=37

10

2000031

139060???×0.78×0.51×0.60 =0.91

N=0.54725kw m ?=10 []j σ=600MPa 则 m j =16300

()3

113906002231054725.091.015.12.12.11222?

?????????+mm

=1.824mm

根据弯曲疲劳计算齿轮计算模数公式为： M w =275

[]

w j m s n Y Z N

k k k k σψ1321mm

=275

220

3

1

136010414.02354725

.0554.015.12.12.1?????????

=0.063mm K s =T k k n k N k q

=m

C nT

60k n k N k q

=68

10

22000031

1390 60?????0.89?0.70?0.75 =0.554

所以m=2符合要求

（三） 储丝走丝部件主要零件强度验算

1. 齿轮强度的验算

齿根危险截面的弯曲强度条件式

[]F d sa Fa F Z m Y Y kT σσ≤Φ=

2

1

3

12

k —载荷系数 k=k A k v βαk k

d Φ—齿宽系数，取0.5

k A —使用系数，取1 k v —载荷系数，取1.05

αk —齿间载荷分配系数，.0.1=αH k 0.1=αF k βk —齿向载荷分布系数

1T —小齿轮传递的转距 1T =95.5×105P 1/n 1

=95.5×105×0.55/1390 =3.78×103N ·mm

b k d

d H 32

2

1015.0)7.61(18.011.1-?+ΦΦ++=β

=1.11+0.18(1+6.7×0.52) ×0.52+0.15×10-3×0.5 =1.23045 K=1×1.05×1.0×1.6

=1.218

查得：b/h=23/4.5

=5.11

βF k =1.16

Fa Y —载荷作用与齿顶时齿形系数 sa Y —载荷作用与齿顶时应力校正系数 查表得：Fa Y =2.69，sa Y =1.575

则F σ=2

332325.0575

.169.21078.3218.12???????

=18.4MPa

[]F

Flin

FN F S k σσ=

N=60njL h

=60×1390×1×20000 =1.668×106

s —疲劳强度安全系数， s=s H =1, s=s F =1.25～1.5

k N —寿命系数 （k FN =1.0，k HN =1.0） lim σ—齿轮的疲劳极限 ST FE F Y /lim σσ=

=340MPa

MPa H 520lim =σ

[]MPa

F 27225

.13400.1=?=

σ

所以F σ＜[]F σ []E H d H Z Z u

d u kT 3

11)1(2Φ±=σ≤[]H σ

其中： Z H

—区域系数

Z E —弹性影响系数

Z H=)cos /(sin 2αα

20

=α

Z H =2.5 Z E =189.8MP 2

1a

k H =k A k V βαH H k k =1×1.05×1.0×1.23045 =1.29 89.2598.1895.221246

5.01078.329.123

3=??+?????=H

σ []MPa H 520=σ , H σ ＜[]H σ

因此，所设计齿轮也满足齿面接触疲劳强度要求， 齿轮设计合格。

2.主轴的验算

按弯扭合成应力校核轴的强度：

根据轴的结构图作出轴的计算简图，如图6.1 (a)。并分别作出水平方向和垂直方向的弯矩图，如图 (b),(c)，以及扭矩图如图 (d)。 先计算轴上的载荷： m N n P T ??=?==31111078.31390

55

.095500009550000

齿轮的分度圆直径为：mm mz d 462321=?==.

N

d T F t 3.16446

1078.3223

11=??==

N F F t r 8.5920tan 3.164tan === α

图6.1 轴的结构图与弯矩扭矩图

从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以明显的看出截面B是危险截面。先将计算出的截面C 处的M H、M r及M的值列于下表1.1

表1.1 应力计算表

轴的计算应力：[]12

12)(-<+=

σασW

T M ca

入如表1.1中数值得：ca σ=5.7MPa

前已经选顶的轴的材料为45号钢，调质处理 查得[]1-σ=60MPa 因此ca σ<[]1-σ，故安全

(四） 主轴组件结构设计

1. 轴承的配置形式

一般来说数控机床的主轴结构的轴承有以下几种配置形式：

（1） 前后支承均采用双列短圆柱滚子轴承来承受径向载荷，安装在前端的两个

推力球轴承用来承受前后方向的轴向负载。这种结构能承受较大的负载(特别是轴向负载），可适应强力切削，但主轴转速不能太高，轴承在高转速时容易发热。由于推力球轴承安装在主轴前端，当主轴旋转时前轴承和后轴承温度差较大，热变形对主轴精度影响也较大。前轴承温度高，主轴前端升高量大，后轴承温度低，主轴末端升高量小，因此，这种机构目前应用较小。

（2） 前后支承用双列短圆柱滚子轴承来承受径向负荷，用安装在主轴前端的双

向向心推力球轴承来承受轴向负载。这种结构刚性较好。

（3） 前轴承用单列向心推力球轴承，背靠背安装，由2～3个轴承组成一套，

数控机床毕业论文

数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展,现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中,数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其就是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其她各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。

目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成与工作原理1、1 任务准备 1、1、1 机床结构 1、2 工作原理 1、3 数控车床的分类 1、4 数控车床的性能指标 1、5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2、1 数控车床概述 2、1、1数控车床的组成 2、1、2数控车床的机械构成 2、1、3数控系统 2、1、4数控车床的特点 2、1、5数控车床的分类 2、1、6数控车床(CJK6153)的主要技术 2、1、7数控车床(CJK6153)的润滑 2、2 数控车床的编程方法 2、2、1设定数控车床的机床坐标系

2、2、2设定数控车床的工件坐标系 第三章数控车床加工工艺分析 3、1 零件图样分析 3、2 工艺分析 3、3 车孔的关键技术 3、4 解决排屑问题 3、5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势 4、1 就是精密加工技术有所突破 4、2 就是技术集成与技术复合趋势明显 结束语语 参考文献 致谢 前言 高速加工技术发展迅速,在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论与先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减少运动惯性。在刀具材料与结构的支持下,从单一的刀具切削高速加工,发展到机床加工全面高速化,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米与超过百米;换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下,换刀速

数控机床故障诊断与维修试卷

数控机床故障诊断与维修试卷 一、填空（24分） 1、数控机床的自诊断包括_____________ 、______________ 、__________________ 三种类型。 2、数控机床的点检就是按_____________ 的规定，对数控机床进行 __________________ 的检查和维护。 3、故障的常规处理的三个步骤是_____________ 、________________ 、______________ 。 4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：_______________________________ 。 5、数控机床主轴性能检验时，应选择_______________ 三档转速连续___________________ 的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。 6、主轴润滑的目的是为了减少___________________ ，带走_________________________ ，提高传动效率和回转进度。 7、导轨间隙调整时，常用压板来调整_________________ ，常用____________________ 来调整导轨的垂直工作面。 8、对于光电脉冲编码器，维护时主要的两个问题是：（1）__________________ ，（2 ）联接松动。 9、数控机床故障时，除非岀现___________________ 的紧急情况，不要___________________ ，要充分调查故障。 10、数控系统的故障诊断有______________ 、_________________ 和_________________ 三个阶段 11、干扰是影响数控机床正常运行的重要因数，常见的干扰有 ______________________________ 、____________ 和 ________________ 。 、选择题：（6分） 1、操作不当和电磁干扰引起的故障属于（） A）机械故障 B ）强电故障C）硬件故障 D ）软件故障 2、进行数控机床的几何精度调试时，对于关联项目精度要（） A）检测一气呵成B）检测一次完成C）检测一项，调整一项D）无所谓 3、用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（）不出故障，表明可靠性达到一定水平A）8小时B ）24小时C）96小时D ）一月 4、SINUMERIK810 数控系统最多可控制（）根轴 A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 5、为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（） A) 100% B) 80 %~99% C) 30 %~50% D ) 60 %~70% 6、故障定位与检测应遵循以下原则，除了（） A）先一般后特殊B）先查输入后查输岀C）先专用后公用D）先机械后电气 三、简答题（30分） 1、进给伺服系统有哪些故障表现形式？哪些常见故障? 2、数控机床整个使用寿命可分为几个阶段，每个阶段设备的使用和故障发生各有什么特点? 3、数控机床的故障按故障发生的部件分类、按有无报警分类各有哪几种?

CAK系列数控车床维修实例

沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日

例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。

数控电火花线切割机床设计

目录 1 绪论 (1) 1.1 电火花加工的产生和加工原理 (1) 1.1.1电火花加工的来源 (1) 1.1.2电火花加工的物理本质和工作原理 (1) 1.2 电火花加工的现状及发展 (4) 1.2.1电火花线切割加工的现状 (4) 1.2.2电火花线切割机的发展策略 (5) 1.2.3设计过程 (6) 2 工作台设计方案及其分析 (7) 2.1数控电火花线切割机床的机构组成及其作用 (7) 2.2坐标工作台的组成 (8) 2.3 主要参数 (9) 2.4 方案确定 (9) 2.4.1 床身结构 (9) 2.4.2 X-Y工作台 (9) 2.5坐标工作台的的传动精度对工艺指标的影响 (11) 3 结构设计 (12) 3.1 工作台外形尺寸及重量计算 (12) 3.2 滚珠丝杠副的设计计算 (13) 3.3 导轨的确定 (15) 3.4 步进电机的选用 (17) 3.5 轴承的设计计算 (18) 3.6 X向齿轮副的选用 (19) 3.7 Y向齿轮副的选用 (25)

结论 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32)

第一章.绪论 1.1电火花加工的产生和加工原理 电火花加工是一种新的加工技术，自五十年代以来，我国开始研究和试用。经过不断发展，已得到日益广泛的应用，成为加工各种模具和零件的有效方法。1.1.1电火花加工的产生 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。 早在十九世纪，人们就发现了电器开光的触点开闭时，以为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。 研究结果表明，当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。 二十世纪四十年代初，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。 电火花加工是与机械加工性质完全不同的一种新工艺、新技术。机械加工是通过机床部件的相对运动，用比工件材料硬的刀具去切除工件上多余的部分，来得到成品零件的。但随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高粘性、高韧性、高纯度等性能的新材料不断出现，具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，仍然采用机械加工法，有时是难于加工或无法加工的。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显出很多优异性能，因此得到了迅速发展和日益广泛的应用。 1.1. 2.电火花加工的物理本质和工作原理 电火花线切割加工是基于在液体介质中小间隙脉冲放电时材料的电腐蚀的切割加工，它是相当复杂的瞬变的微观物理过程，大致可分为介质击穿和通道形

数控技术毕业论文

西安铁路职业技术学院毕业设计 数控机床加工与操作方法 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师：

数控机床加工与操作方法 摘要 数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。数控技术广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 本论文主要介绍数控机定义，数控机床初学者要求，机床加工前准备工作， 数控机床程序指令，数控机床对刀操作方法，数控机床的工作原理和结构，加工特点，机床加工几何精度要求， 数控机床的优点和缺点，数控机床与计算机实现自动技术，机床维修和生产安全要求。关键词：数控技术概念；加工方法；分类；刀具补偿；

西安铁路职业技术学院毕业设计 目录 摘要.................................................................. I 目录................................................................. II 一、数控技术的概念与特点 (1) 二、数控机床加工前的准备要求 (3) 2.1数控机床的初学者要求 (5) 2.2数控技术常用术语大全 (6) 2.3数控机床工作原理和结构简介 (9) 2.4 数控机床加工特点 (10) 2.5 数控机床的操作方法 (13) 2.6 数控车床是怎样操作的 (18) 三、数控机床产生几何误差的因素 (22) 3.1 普遍认为数控机床的几何误差由以下几方面原因引起 (22) 3.2几何误差补偿技术 (23) 四、计算机数控系统 (24) 五、数控机床的分类与发展 (26) 5.1数控机床分类 (26) 5.2数控机床发展 (27) 六、数控机床维修中应注意的事项 (28) 七、数控加工安全规则 (29) 结论 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32)

数控机床维修调试试题

数控机床维修调试试题 数控机床维修调试试题（１） 1、故障率浴盆三个时期失效期、稳定期、老化期。 2、报警显示的故障和无报警显示的故障→：报警显示的故障可分为①硬件显示的故障与②软件显示的故障 3、衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MTBF），它是指数控机床在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。 4、平均修复时间(MTTR)是指数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。平均有效度(A)→1是考核机床可靠性和可维修性的指标. 5、硬件故障是指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指数控系统加工程序错误，系统程序和参数的设定不正确或丢失，计算机的运算出错等。干扰故障是指由于内部和外部干扰引发的故障。 6、数控机床故障维修原则：①先外部后内部；②先机械后电气；③先静后动；④先公用后专用；⑤先简单后复杂；⑥先一般后特殊。 7、试探交换法：维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分。 8、数控机床检测验收内容：①机床外观检查；②机床性能及CNC功能试验；③机床几何精度检查；④机床定位精度检查；⑤机床切削精度检查；⑥最终验收。 9、点检就是按照有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时地检查和维护。 10、数控机床主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动卡盘夹持工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的需求。 11、额定转速至最高转速之间为调磁调速，恒功率输出；最低转速至额定转速之间为调压调速，恒扭矩输出。 12、主轴两种新型润滑方式：①油气润滑方式；②喷注润滑方式。 13、数控机床主轴的准停装置分接触式和非接触式两种。 14、润滑、冷却系统：—→数控的润滑系统主要包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杆及主轴箱，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。

数控机床毕业论文1

辽宁建筑职业学院机械工程系 毕业论文 题目： 班级： 姓名： 学号：

目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、绪论 (4) 二、数控机床概述 (4) （一）数控机的简介 (4) （二）数控机床的组成 (5) （三）数控技术的特点 (5) （四）数控机床的主要技术指标 (6) （五）数控机床使用中应注意的事项 (7) 三、数控机床各部故障分析及维修 (8) （一）数控机床主轴伺服系统故障检查及维修 (8) （二）机床PLC初始故障的诊断 (8) （三）数控设备检测元件故障及维修 (9) （四）数控机床加工精度异常故障及维修 (9) 四、数控机床的保养及维护 (9) （一）数控机床的保养知识 (10) （二）数控机床系统的维护 (11) （三）机械部件的维护 (12) 五、结论 (12) 参考文献 (14)

论文题目：附图：

摘要 机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的制造业，就不可能有国家的真正繁荣和富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动化控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及所带来得巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，它已经成为一门专门的学科。同时也表明，数控维修技术是制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。论文主要研究了根据数控机床的特点，数控机床常见的故障及诊断方法，数控机床的保养知识和讲解了数控车床的维修方法与注意的事项。研究结果表明：数控加工在当前制造行业中占据着主导地位，在各行各业中都有他的出现，它的发展将带动制造业的飞速发展，同时也将影响社会的发展进程。 因此，做好数控设备的维护工作，提高数控设备的维修效率，是现代制造业的—项重要工作本文的特色在于：通过分析数控机床的维修维护，提高了加工效率，最终为企业带来了效益。 关键词：数控技术；数控机床；常见故障；诊断方法；维修方法

数控机床故障诊断与维修期末试题B卷

《机床故障诊断与维修》期末考试题 （B卷） 一、填空题（每空格1 分共30 分） 1、电源系统分为电源和电源。 2、伺服模块由机械系统工作台、滚珠丝杠等、驱动用的电机 电机，电机和检测器回转角检测器等构成 3、闭环伺服系统。具有的伺服系统。 4、数控系统软件包括软件和软件两大类。 5、光栅尺的维护要点是和。 6、FANUC数控系统所需电源为，所以需要采用 将AC变压至200V AC。 7、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为和 两种。 8、导轨副的维护一般包括、滚动导轨副的预紧 和。 9、数控机床自动换刀装置的形式有、 和。 10、数控机床上常用的刀库形式有、、

和（密集形格子式刀库）。 11、刀具常用交换方式有和两类。 12、圆度超差有两种情况：一是，二是 13、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、和 等几种。 14、数控机床的自动换刀装置中，实现和机床 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、判断题（每小题3分共24分） （）1、数控机床的主传动常用恒功率的变速电动机。 （）2、进给机械传动系统的故障大部分是因机械部件运动质量下降造成的。 （）3、数控系统的核心是主轴驱动装置。 （）4、编码器是一个精密的测量元件，本身密封很好，不用注意防震和防污。 （）5、主轴电动机采用交流变频器控制交流变频电动机时，可在一定范围内实现主轴的有极变速。 （）6、控制油温是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。 （）7、经检查发现主轴驱动器有故障，可拆卸主轴驱动器进行检查。

（）8、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变成直流电源。 三、单项选择题：（每小题3分，共30 分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（） A 平床身 B 斜床身 C 立床身 2、一般数控铣床是指规格（）的升降台数控铣床，其工作台宽 度多在400mm以下。 A 较大 B 较小 C 齐全 D 系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（） A 单一零件 B 大批量零件 C 中小批量、形状复杂、型号多变的零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（） A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动 C 数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由（）组成。 A 程序 B 硬件 C 软件 D 硬件和软件 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（）

数控机床维修技术简述及维修实例

数控机床维修技术简述及维修实例 Revised on November 25, 2020

数控机床维修技术简述及维修实例 摘要本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识，对一些常见的电子故障进行总结归类，并在每类故障后加以故障实例，以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。 【关键词】电子数控故障诊断检修技术 1 常用电子数控的故障诊断和排除方法 首先确认故障现场，通过操作者或者自行调查故障现象，充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点，分析故障原因，制定排除故障的方案。 按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法，大致可以分为以下几种：（1）CNC故障自诊断及故障报警号；（2）初始化复位法；（3）功能参数封锁法；（4）动态梯形图诊断法；（5）原理分析法；（6）备件置换法；（7）同类对换法；（8）使能信号短接法；（9）参数检查法；（10）直观法；（11）远程诊断法 2 电子数控系统的常见故障分析 根据电子数控系统的构成、工作原理等特点，结合在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 位置环

就是电子数控系统发出位置控制指令，位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度，所处的位置条件一般比较恶劣，也最容易发生故障。 常见的故障有：（1）位控环报警：可能是测量回路开路，位置控制单元内部损坏；（2）不发指令就运动，可能是位置控制单元故障，测量元件损坏；（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值，机床回不了基准点，可能的原因是光栅或读数头脏了，光栅坏了。 故障实例：一台青海第一机床厂生产的数控加工中心，在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因，此程序在之前使用过，并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大，怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y 轴光栅尺检测的问题，将Y轴改为半闭环，重新运行该程序，则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致，确诊为光栅尺故障。

电火花线切割机床的原理与分类

电火花线切割机床的原理与分类 机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称W），它是一种电加工机床,靠钼丝通过电腐蚀切割金属（特别是硬材料、行状复杂零件，同时，利用高能量密度的电火花放电烧蚀原理进行加工的。 电火花线切割机床原理 （1）数控线切割机床在加工时，切割（铜丝或钼丝）和工件之间加有20KHz、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件之间的距离足够近时（约0.01mm），电压击穿冷却介质，在线切割机的切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电，高能量密度电火花放电瞬间温度可以达到7000℃或更高，高温使被切削金属瞬间汽化，生成金属氧化物，熔融于切削液中，被移动中的线切割机刀具带出加工区域。 （2）电极丝沿其轴向（垂直或Z方向）作走丝运动。 （3）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动 电火花线切割机床分类 （1）高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种。 （2）低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS），其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。 （3）中速走丝电火花线切割机床，又叫“中走丝线切割”。是我国独创的，其原理是对工件作多次反复的切割，开头用较快丝筒速度、较强高频来切割，最后一刀则用较慢丝筒速度、较弱高频电流来修光，从而提高了加工光洁度。(end) 文章内容仅供参考() (2010-8-24) 本文由液压站https://www.docsj.com/doc/6a6233943.html, 建筑吊篮https://www.docsj.com/doc/6a6233943.html, 联合整理发布

电火花线切割加工工艺

第五章数控电火花线切割加工工艺与编程 第一节数控电火花线切割加工概述 序号：37 主要内容： 一、数控线切割加工机床简介 电火花线切割机床组成：机床本体、控制系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置（自动编程系统）。 线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。 二、数控线切割加工原理及特点 1．数控电火花线切割加工原理 它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。 数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。 2．数控线切割加工的特点 （1）可以加工难切削导电材料的加工。例如淬火钢、硬质合金等； （2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料； （3）工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件； （4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。 （5）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。 三、数控线切割加工的应用 1．形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极； 2．注塑模、挤压模、拉伸模、冲模； 3．成形刀具、样板、轮廓量规的加工； 4．试制品、特殊形状、特殊材料、贵重材料的加工。 小结 电火花线切割机床组成、电极丝（负电极）、工件（正电极）。

数控机床毕业论文

数控机床毕业论文

数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展，现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中，数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。

目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成和工作原理1.1 任务准备 1.1.1 机床结构 1.2 工作原理 1.3 数控车床的分类 1.4 数控车床的性能指标 1.5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2.1 数控车床概述 2.1.1数控车床的组成 2.1.2数控车床的机械构成 2.1.3数控系统 2.1.4数控车床的特点 2.1.5数控车床的分类 2.1.6数控车床（CJK6153）的主要技术 2.1.7数控车床（CJK6153）的润滑 2.2 数控车床的编程方法 2.2.1设定数控车床的机床坐标系

2.2.2设定数控车床的工件坐标系第三章数控车床加工工艺分析 3.1 零件图样分析 3.2 工艺分析 3.3 车孔的关键技术 3.4 解决排屑问题 3.5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势4.1 是精密加工技术有所突破 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显结束语语 参考文献 致谢

数控机床试卷及答案

- 数控机床 一．填空题（每题4分，共36分） 1．数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和 的原始数据及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配，从而使得驱动工作台相对主轴的运动轨迹, 以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。 2．按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。 ￥ 3．功率步进电机一般用于普通机床的数控改造，以及对精度要求较低的场合等系统。步进电机的步距角是指。对于三相步进电机，当以双相通电方式，齿数为40时。此时步距角α＝。 4．为了保证数控机床总是能在最有利的切削速度下进行加工，或实现桓速切削的功能，数控机床的主轴转速通常在其调速范围内。因此，现代数控机床常采用 作为主运动的动力源。 5．· 6．数控机床的最小设定单位是，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 7．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和。提高机床的静 刚度。

8．数控技术是的技术；计算机数控（CNC）是指；数控机床具有、、、、等优点。 9．插补器就实现的方法而言，可用或；按其实现的功能来分类，它可分为、、等类型。 10．刀具半径补偿是指。 左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和。 二．简答题（每题6分，共18分） 1．何谓二轴半坐标数控机床 } 2．试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么 3．简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。 . 三．计算题（10分） 若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。 四．论述题（每题9分，共36分） @

DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统(有全套图纸)

目录 引言 (1) 一总体方案设计 (2) （一）总体方案的拟定 (2) （二）主要技术参数的确定 (2) 二储丝走丝部件结构设计 (3) （一）储丝走丝部件运动设计 (3) 1．对高速走丝机构的要求 (3) 2．高速走丝机构的结构及特点 (4) （二）储丝走丝部件主要零件强度计算 (10) 1．齿轮传动比的确定 (10) 2．齿轮齿数的确定 (10) 3．传动件的估算 (12) 4．齿轮模数估算 (13) 5. 齿轮模数的验算 (14) （三）储丝走丝部件主要零件强度验算 (16) 1．齿轮强度的验算 (16) 2．主轴的验算 (19) （四）主轴组件结构设计 (21) 1．轴承配置形式 (21) 2．主轴组件的调整和预紧 (22)

三进给传动设计 (22) （一）进给传动运动设计 (22) 1．脉冲当量和传动比的确定 (22) （二）滚珠丝杆螺母副的型号选择和滚珠丝杆的选型和校核 (23) 1．滚珠丝杆螺母副的型号选择 (23) 2．滚珠丝杆的选型和校核 (25) （三）步进电机的选择 (28) 1．根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号 (28) 2．启动矩频特性校核 (30) （四）进给机构支承设计 (31) 1．螺杆的支承形式 (31) 2．螺杆的支承方式 (31) 四数控系统设计 (32) （一）高频脉冲电源 (32) （二）数字控制系统设计...............................................................（33）(三)控系统硬件的电路设计 (34) 1．单片机设计 (34) 2．系统扩展 (38) 3． I/O 口的扩展 (42) 4．显示器的接口设计 (48) 5．步进电机控制电路设计 (50) 6．光电隔离电路设计 (57)

数控机床装调维修工考工练习试题库完整

数控机床装调维修工考工练习题题库 单项选择题（第1题～第１00题。选择一个正确答案，将相应的字母填入题的括号中。每题0.5分，满分50分。） 1．职业道德建设与企业发展的关系是（ c ）。 A、没有关系 B、可有可无 C、至关重要 D、作用不大 2．你对职业道德修养的理解是（ c ）。 A、个人性格的修养 B、个人文化的修养 C、思想品德的修养 D、专业技能的提高 3．诚实守信是做人的行为准则，在现实生活中正确的观点是（ b ）。 A、诚实守信与市场经济相冲突 B、诚实守信是市场经济必须遵守的法则 C、是否诚实守信要视具体情况而定 D、诚实守信是“呆”、“傻”、“憨” 4．关于自由选择职业，你认为正确的是（ d ）。 A、自由选择职业与“干一行、爱一行、专一行”相矛盾 B、倡导自由选择职业，容易激化社会矛盾 C、自由选择职业与现实生活不适应，做不到 D、人人有选择职业的自由，但并不能人人都找到自己喜欢的职业 5．做好本职工作与为人民服务的关系是（ b ）。 A、本职工作与为人民服务互不相关 B、人人都是服务对象，同时人人又都要为他人服务 C、只有服务行业才是为人民服务 D、管理岗位只接受他人服务 6．企业文化的核心是（ c ）。 A、企业经营策略 B、企业形象 C、企业价值观 D、企业目标 7．企业要做到文明生产，必须做到（ d ）。 A、开展职工技术教育 B、提高产品质量 C、做好产品售后服务 D、提高职业道德素质 8．在市场经济条件下,追求利益与诚实守信的关系是（ c ）。 A、追求利益与诚实守信相矛盾，无法共存 B、诚实守信，有损自身利益 C、诚实守信是市场经济的基本法则，是实现自利追求的前提和基础 D、市场经济只能追求自身最大利益 9．在市场经济条件下，如何正确理解爱岗敬业（b ）。 A、爱岗敬业与人才流动相对立 B、爱岗敬业是做好本职工作前提与基础 C、只有找到自己满意的岗位，才能做到爱岗敬业 D、给多少钱干多少活儿，当一天和尚撞一天钟 10．生产第一线的质量管理叫（ b ）。 A、生产现场管理 B 、生产现场质量管理

数控机床故障维修实例

数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V

电火花线切割机床的未来发展前景剖析

电火花线切割机床的未来发展前景剖析 中航长风发布时间：2013-03-26 14:58 日益加剧的市场竞争要求模具制造周期越来越短，工业产品零件大型化和精度的不断提高要求模具日趋大型化和精密化。电火花加工技术亦要跟上这些要求。因此，快速、大型、精密、大厚度切割等都是电火花加工机床今后的发展方向。当然，不断提高电火花加工机床的可靠性、继续降低电极损耗、进一步简化操作、提高自动化程度及降低机床成本，仍旧是电火花加工机床的发展方向。高速铣削技术的发展促使电加工机床能加工更复杂、更精密及微细的型面和关键零件。 电火花线切割是中国独创的机床。它自60年代以来经过30多年的不断发展和完善，现已成为模具加工不可缺少的装备，也是中国模具生产企业中装备数量最多的电火花加工机床。目前它的切割速度有的已超过250mm2/min，加工精度达到±0.01mm，工件表面粗糙度为Ra1.25微米，因而可以在较低的价位上满足一般模具加工的需要。但随着模具制造的要求越来越高和面对低速走丝线切割机床的高性能，它就面临相当严峻的形势。今后高速走丝切割机床的发展策略应该是扬长避短，以发展中低档机床为主，使机床向适当的加工精度、良好的加工稳定性和容易操作及优良的性能价格比的方向发展。为此，高速走丝线切割机床应在基於PC的开放式数控系统方面、数字自适应脉冲电源、加工参数的优化及自动选取、人工智能技术的运用、机床整体结构的改进、螺距误差与间隙补偿技术的运用、多次切割工艺的应用进行研究，以及计算机软件的不断改进来提高机床的整体加工性能。 目前低速走丝电火花线切割机床和电火花成形机床的进口量很大，特别是数控电火花加工机床，中国机床市场占有率较低。对比国内外产品，中国设备与国外先进设备之间确实存在较大差距。根据中国模具工业发展情况和国内外主要电加工机床生产企业状况，展望未来，首要将发展重点放在中低档普及型数控电加工机床上。这一方面是因为大量的个体经营及股份制模具生产企业正大量需要，另一方面，这是中国电加工机床生产企业力所能及并占有一定优势。为了保证机床的稳定可靠，一些关键部件和元器件可采用高质量的国外产品。为了提高数控电火花加工机床的工艺水平，今后在脉冲电源（例如节能型无电阻电源、毫微秒级高峰值电流电源、微细加工电源、新型等能量脉冲电源、超精加工电源、专用辅助电源等）及电源波形检测、处理、控制技术等方面，在包括稳定性技术、适应控制技术、能量控制技术、各类加工工艺技术、检测技术等综合技术的专家系统方面，在刚度、热平衡、主轴头等的设计、个性化、集成化及造型和外观设计方面，在工作液的改进及其环保处理方面，在走丝系统和穿丝技术的改进方面等，都应加强研究和开发，以求不断进步。

数控机床的发展与趋势--毕业论文完整版.docx

XXXXXXX大学 2011 届本科毕业论文（设计） 论文题目：数控机床的发展与趋势 学生姓名： XXXX 所在院系：XXXXXX 所学专业：XXXXXX 导师姓名： XXXXX 完成时间： 2010 年 X 月 XX 日 摘要 数控机床集计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，是典型的机电 一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。 本文主要讲述了数控机床国内外的发展概况，现代数控技术的发展趋势。介绍了数控机床的特点，组成与分类，并介绍了可编程控制器（PLC）在数控机床中的应用。重点介绍了磨 床的概况，以及现代数控磨床的特点，并用PLC进行了对自动磨床电气系统的改造。 本文在编写过程中，参阅了同行的教材，资料和文献，得到了许多帮助，在此谨致谢意。 关键词：发展趋势组成分类概述结构功能PLC改造 Abstract The numerical control engine bed collection computer technology, the electronic technology, the automatic control technology, the sensing survey, the machine manufacture, is the typical integration of machinery product.It ’s development and the application founded the manufacturing industry new times,changed the manufacturing industry production method, the industrial structure,manages the way, caused the world manufacturing industry the pattern to have changed. This article mainly narrated the numerical control engine bed domestic and foreign

(答案)数控机床故障诊断与维修试题

一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。A、较大 B、 较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦 ８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪 9、数控机床的回转运动通常是由（ B ）实现的。A、分度工作台 B、数控回转工作台C、主轴的摆动 10、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是（ C ）。Ａ、缩小蜗轮蜗杆的中心距Ｂ、增大蜗轮蜗杆的中心距Ｃ、使蜗杆产生轴向移动 二、判断题（每小题2分，共２０分） １、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。（×） ２、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。（√） ３、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电动机无级变速，故简化了机械变速机构。（√） ４、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。（×） ５、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。（×） ６、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。（×） ７、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。（√） ８、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。（×） ９、造成液压卡盘失效故障的原因，一般是液压系统故障。（×） １０、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。（×） 三、简答题（每小题10分，共４０分） １、简述数控机床对进给系统机械部分的要求。 答：（1）减少摩擦为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦因数之差。尤其是减少丝杆传动和工作台运动导轨的摩擦，以消除低速进给爬行现象，提高整个伺服系统的稳定性。在数控机床上广泛采用滚珠丝杆和滚动导轨以及塑料滑动导轨和静压导轨来减少摩擦。在减少摩擦力的同时，还必须考虑运动部件要有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。 （2）减少运动惯量进给系统由于经常要进行启动、停止、变速或反向，若机械传动装置惯量大，会增大负载并使系统动态性能变差。因此，在满足强度与刚度的前提下，应尽可能减小运动部件的质量以及各传动元件的尺寸，以提高传动部件对指令的快速响应能力。 （3）消除传动间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一个主要原因，因此，对传动链的各个环节，包括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等，均应采用消除间隙的结构措施。 （4）提高传动精度和刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副（直线运动）或蜗轮蜗杆副（回转运动）及其支撑部件的刚度。如果刚度不足，在摩擦阻力的作用下会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杠螺母副及支撑部件等预紧，是提高传动刚度的有效途径。（5）使用维护方便数控机床进给系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减少维修工作量，以提高机床利用率。２、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点？ 答：（1）顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序依次插入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀。其优点结构简单、不需要刀具识别装置、驱动控制也简单，工作可靠。但若要加工不同的零件就必须重调刀具的安装顺序，顺序不能搞错，因而操作繁琐。 （2）任选刀具的换刀方式分为刀具编码、刀套编码、和记忆等。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装编码识别装置，换刀时通过识别装置，根据换刀指令代码，在刀库中寻找出所需要的刀具。目前，绝大多数加工中心都选用记忆方式任选换刀，这种方式能将刀具号和刀库中的刀套位置对应的记忆在数控系统的PLC中，无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆住其位置。刀库上装有位置检测装置，可以检测出每个刀套的位置。这样刀具就可以任意取出并送回。此外，刀库上还设有机械原点，使每次选刀时就近选取。 ２、数控机床机械故障的常规处理步骤有哪些？ 答：（1）注意故障信息①机械故障发生时报警号和报警提示是什么，那些指示灯和发光管指示了什么报警，系统处于何种工作状态，系统的自诊断结果是什么。②故障发生哪个部位，执行何种指令，故障发生前进行了何种操作，轴处于什么位置，与指令值的误差量有多大。③以前是否发生过类似故障，现场有无异常现象等。（2）分析故障原因 ①要在充分调查现场，掌握第一手资料的基础上，把故障问题正确的列出来，把故障现象表述清楚。 ②善于运用发散思维，尽可能列出故障的原因以及每种可能解决的方法，进行综合、判断和筛选，最后找出解决方案。 ③对故障进行深入分析的基础上，预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法。 （3）检测、排除故障①先查外部后查内部。②先查机械后查电气。③先简单后复杂。 ４、与ＰＬＣ有关的故障检测思路和方法有哪些？ 答：（1）、根据故障信号诊断故障；（2）、根据动作顺序诊断故障；（3）、根据控制对象原理诊断故障；（4）、根