高速數(shù)控車床加工，以高速度來達到率。目前的國際水平是主軸轉(zhuǎn)速≤25000rpm，加、減速度≤2.5g，快速移動≤160m/min，要達到這個新的水平，數(shù)控機床的驅(qū)動、機械傳動、機械結(jié)構(gòu)、刀具都要有很大的改進。機床的主軸必須使用電主軸，主軸承一般采用陶瓷軸承，難點是冷卻、潤滑，使用壽命一般20，000h。驅(qū)動一般采用直線電機加線性導(dǎo)軌也有用靜壓導(dǎo)軌的，90m/min，1g的機床也有用大螺距雙滾珠絲桿預(yù)張緊方案的雙伺服電機驅(qū)動的。機械結(jié)構(gòu)一般采用框架箱式結(jié)構(gòu)。刀具采用高硬度高耐熱刀具，刀柄采用hsk對柄。
生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導(dǎo)致此類故障的原因主要有以下方面：
1)機床進給單位被改動或變化
2)機床各軸的零點偏置(nulloffset)異常
3)軸向的反向間隙(backlash)異常
4)電機運行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障
5)此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。
1.系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動
系統(tǒng)參數(shù)主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如siemens、fanuc數(shù)控系統(tǒng)，其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時地調(diào)整和修改;另一方面，由于機械磨損---或連結(jié)松動也可能造成參數(shù)實測值的變化，需對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2.機械故障導(dǎo)致的加工精度異常
一臺thm6350臥式加工中心，采用fanuc0i-ma數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機葉片的過程中，突然發(fā)現(xiàn)z軸進給異常，造成至少1mm的切削誤差量(z向過切)。調(diào)查中了解到：故障是突然發(fā)生的。機床在點動、mdi操作方式下各軸運行正常，且回參考點正常;無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為，主要應(yīng)對以下幾方面逐一進行檢查。
(1)檢查機床精度異常時正運行的加工程序段，---是刀具長度補償、加工坐標系(g54～g59)的校對及計算。
(2)在點動方式下，反復(fù)運動z軸，經(jīng)過視、觸、聽對其運動狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)z向運動聲音異常，---是快速點動，噪聲明顯。由此判斷，機械方面可能存在---。
(3)檢查機床z軸精度。用手脈發(fā)生器移動z軸，(將手脈倍率定為1×100的擋位，精密自動化設(shè)備零件廠，即每變化一步，電機進給0.1mm)，配合百分表觀察z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動，手脈每變化一步，機床z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機運行---，定位精度---。而返回機床實際運動位移的變化上，可以分為四個階段：機床運動距離d1>;d=0.1mm(斜率大于1);表現(xiàn)出為d=0.1mm>;d2>;d3(斜率小于1);機床機構(gòu)實際未移動，表現(xiàn)出標準的反向間隙;機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，精密自動化設(shè)備零件廠商，恢復(fù)到機床的正常運動。
無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)進行補償，其表現(xiàn)出的特征是：除第階段能夠補償外，其他各段變化仍然存在，---是第階段---影響到機床的加工精度。補償中發(fā)現(xiàn)，間隙補償越大，第段的移動距離也越大。
分析上述檢查，數(shù)控技工培訓(xùn)認為存在幾點可能原因：一是電機有異常;二是機械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障，將電機和絲杠完全脫開，分別對電機和機械部分進行檢查。電機運行正常;在對機械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動絲杠時，返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損，且有一顆滾珠脫落。更換后機床恢復(fù)正常。
3.機床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機運行異常
一臺數(shù)控立式銑床，配置fanuc0-mj數(shù)控系統(tǒng)。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)x軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)x軸存在一定間隙，且電機啟動時存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。用手觸摸x軸電機時感覺電機抖動比較---，啟停時不太明顯，jog方式下較明顯。
分析認為，故障原因有兩點，一是機械反向間隙較大;二是x軸電機工作異常。利用fanuc系統(tǒng)的參數(shù)功能，對電機進行調(diào)試。首先對存在的間隙進行了補償;調(diào)整伺服增益參數(shù)及n脈沖抑制功能參數(shù)，x軸電機的抖動消除，機床加工精度恢復(fù)正常。
4.機床位置環(huán)異常或控制邏輯---
一臺th61140鏜銑床加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為fanuc18i，全閉環(huán)控制方式。加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機床y軸精度異常，精度誤差xiao在0.006mm左右，da誤差可達到1.400mm.檢查中，機床已經(jīng)按照要求設(shè)置了g54工件坐標系。在mdi方式下，以g54坐標系運行一段程序即“g90g54y80f100;m30;”，精密自動化設(shè)備零件工廠，待機床運行結(jié)束后顯示器上顯示的機械坐標值為“-1046.605”，記錄下該值。然后在手動方式下，將機床y軸點動到其他任意位置，再次在mdi方式下執(zhí)行上面的語句，待機床停止后，發(fā)現(xiàn)此---床機械坐標數(shù)顯值為“-1046.992”，同第yi次執(zhí)行后的數(shù)顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法，將y軸點動到不同的位置，反復(fù)執(zhí)行該語句，大朗精密自動化設(shè)備零件，數(shù)顯的示值不定。用百分表對y軸進行檢測，發(fā)現(xiàn)機械位置實際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致，從而認為故障原因為y軸重復(fù)定位誤差過大。對y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查，重新作補償，均無效果。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題，但為什么產(chǎn)生如此大的誤差，卻未出現(xiàn)相應(yīng)的報警信息呢?進一步檢查發(fā)現(xiàn)，該軸為垂直方向的軸，當y軸松開時，主軸箱向下掉，造成了超差。
對機床的plc邏輯控制程序做了修改，即在y軸松開時，先把y軸使能加載，再把y軸松開;而在夾緊時，先把軸夾緊后，再把y軸使能去掉。調(diào)整后機床故障得以解決。
cnc(數(shù)控機床)是計算機數(shù)字控制機床(computer numerical control)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，從而使機床動作并加工零件。
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cnc加工的控制單元
cnc加工的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。
與普通機床加工相比，cnc加工有如下特點：
●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工；
●可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件；
●加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間；
●機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高一般為普通機床的3~5倍；
●機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；
●對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。
數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成：
●主機，他是數(shù)控機床的主題，包括機床身、立柱、主軸、進給機構(gòu)等機械部件。他是用于完成各種
切削加工的機械部件。
●數(shù)控裝置，是數(shù)控機床的---，包括硬件印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等以及
相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種
控制功能。
●驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電
機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅(qū)動。當幾個進給聯(lián)動時，可以完
成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置，指數(shù)控機床的一些---的配套部件，用以---數(shù)控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、
照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及
監(jiān)控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
自從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出上第yi臺cnc加工機床以來，cnc加工機床在制造工業(yè)，---是在汽車、航空航天、以及-工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，cnc加工技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。
cnc加工中心
cnc加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機床。工件在加工中心上經(jīng)一次
裝夾后，能對兩個以上的表面完成多種工序的cnc加工，并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率---提高。
cnc加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類，按控制軸數(shù)可分為三軸、四軸和五軸cnc加工中心。
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