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第1章同步练习参考答案1．评价机床可靠性能指标有哪些，各是什么含义？答：MTBF—平均无故障工作时间，指设备在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。
MTTR—平均无故障连续工作时间，指从开始排除故障直到数控设备能正常使用所需要的时间，反映了数控设备的可维修性。
A—平均有效度，指正常工作时间与总时间之比，是衡量数控机床的可靠性和可维修性的指标。
2．简述数控机床日常维护的内容。
答：分机床维护与系统维护。
机床维护遵循检查规范，日常作好开机前后机床外观与运行状况的检查，并作好运行状态记录；并按规范作机床的日检、月检查和半年检查。
系统的维护主要是作运行电网的检查，通风散热状况，湿气与潮气的检查与开机排除，灰尘杂质的清理等。
3．从事数控维修的人员要满足哪些要求？答：要熟悉数控机床的功能和操作；要有一定的维修经验外，还要具有较宽的知识面，要了解计算机技术、电子技术、自动控制、传感与检测技术、电机控制、机床、加工工艺、液压、气动等方面的知识；能看懂相关技术资料，对机床的结构、电气布局、电缆连接、PLC程序等要做到心中有数；勤作记录，会使用必备检测器具。
第2章同步练习参考答案1．数控机床安装调试包括哪几方面工作？答：数控机床的基础处理和落位，数控机床部件组装。
2．数控机床开机调试应注意哪些步骤？答：通电前检查电源相序，操作面板上按扭及开关，限位开关，电磁阀，接线质量，CNC 电器箱，机床电器等。
通电后作功能试验，主轴变速试验，手动主轴变速试验，手动或增量方式试验返回参考点试验，导轨润滑、滚珠丝杠润滑试验超程保护试验，认真核对参数，CNC电器箱通电检查，液压系统检查，强电各部分电压测量等。
3．简述数控机床的硬件构成及各组成部分在数控机床上的功用？答：数控机床—般由数控装置(CNC)、数控装置的辅助部件、输入输出设备、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、机床本体及测量装置组成。
《数控机床安装调试与维修》教案目录教案1--------概述教案2--------数控机床的安装调试教案3--------数控机床的验收教案4--------数控机床的调整、主轴部件教案5--------进给传动部件的调整教案6--------回转部件、自动换刀装置的调整教案7--------位置检测装置、床身导轨的调整教案8--------数控系统发展简介、FANUC-0ib功能介绍教案9--------FANUC-0ib系统构成、硬件连接教案10------系统参数与设定教案11------I/O接口及PMC编程教案12------ SINU MERIC 840C特点介绍主要功能教案13----- SINUMERIC 840C系统的结构及各部分的功能教案14------ fanuc-0ib系统报警分类及常见故障分析教案15-----FANUC-0ib常见报警及处理方法教案16----数控机床的故障诊断及维修技术概述教案17----利用PLC进行数控机床的故障检测教案18-----数控系统系统故障的诊断教案19-----伺服系统的故障及维修技术教案20-----检测装置的故障及诊断教师教案教案专用纸第一章概述1.数控机床的优点：数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体，其优点：⑴能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。
⑵提高生产率⑶具有柔性⑷减轻工人的劳动强度2．我国数控机床的发展现状起步年代：1958开始研制目前生产能力：2001年国内数控机床产量已达1.8万台国产数控系统：⑴华中理工大学华中一型、华中二型⑵北京航天机床数控集团航天一型⑶中科院沈阳计算机所蓝天一型⑷中国珠峰数控公司中华一型3．加强数控维修的意义⑴技术需要⑵市场需要⑶企业的效益需要4．对数控维修人员的要求⑴知识面广⑵良好的系统的培训⑶良好的英语阅读能力⑷敢于实践，通过实践不断总结经验⑸敬业精神⑹持续的学习精神5．本课程的学习任务、要求⑴掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床精度的方法。
自动换刀装置的结构原理与维修8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。
1．回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
图8-17为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。
在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。
由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。
图8-17 数控车床六角回转刀架1－活塞 2－刀架体 3、7－齿轮 4－齿圈 5－空套齿轮6－活塞 8－齿条 9－固定插销 10、11－推杆 12－触头回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60º。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。
(3)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。
刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。
这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。
8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。
1．回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
图8-17为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。
在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。
由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。
图8-17 数控车床六角回转刀架1－活塞2－刀架体3、7－齿轮4－齿圈5－空套齿轮6－活塞8－齿条9－固定插销10、11－推杆12－触头回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60º。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。
(3)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。
刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。
这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。
如果定位和夹紧动作正常，推杆11与相应的触头12接触，发出信号表示换刀过程已经结束，可以继续进行切削加工。
数控机床的自动换刀装置摘要数控机床集中应用了计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，等先进技术，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，管理形式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化，促进了其他行业的生成和飞速发展。
刀具及自动换刀装置对加工时间有着重要的影响，自动换刀的快慢又影响了加工的时间，刀库的容量决定了刀具的数量，进而影响换刀时间和加工时间。
本文主要讲述数控机床的自动换刀机构。
关键词：发展趋势机构自动换刀刀库目录1、刀库 (1)1.1刀库的类型 (1)1.2刀库的容量 (1)1.3刀库的转位 (1)2、机械手 (2)2.1机械手的形式 (2)2.2机械手手爪形式与结构原理 (2)2.2.1机械手手爪形式 (2)2.2.2机械手结构原理及驱动机构 (2)3、自动换刀装置 (2)3.1刀具选择方式 (3)3.1.1顺序选刀 (3)3.1.2任选刀具 (3)3.2数控车床刀架 (3)参考文献 (5)1、刀库刀库是自动换刀装置的主要部件，其容量、布局以及具体结构对数控机床的设计有很大影响。
刀库的刀具定位机构是用来保证要更换的每一把刀具准确的停在换到位置上。
采用电动机或液压系统为刀库提供动力。
根据刀库所需要的容量和取刀方式，可以将刀库设计成多种形式。
1.1刀库的类型刀库的功能是储存加工工序所需要的各种刀具，并按指令将要用的刀具准确的送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。
根据需求，刀库类型有多种（1）盘式刀具在盘式刀库结构中，刀具可以沿主轴轴向、径向、斜向安放，刀具轴向安装的结构最为紧凑。
在刀库容量较大时，可采用弹仓式结构，目前大量的刀库安装在机床立柱的顶面或侧面，也可安装在单独的基地上。
盘式刀库分径向、轴向两种取刀方式，其刀座结构不同。
此种刀库结构简单，适用于刀库容量较少的情况。
（2）链式刀库刀具容量比盘式的大，结构也比较灵活和紧凑，常为轴向换刀。
第六章数控机床的自动换刀装置第一节自动换刀装置的形式数控机床为了能在工件一次装夹中完成多种甚至所有加工工序，以缩短辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差，必须带有自动换刀装置。
数控车床上的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置，所不同的是在多工序数控机床出现之后，逐步发展和完善了各类回转刀具的自动换刀装置，扩大了换刀数量，从而能实现更为复杂的换刀操作。
在自动换刀数控机床上，对自动换刀装置的基本要求是：换刀时间短，刀具重复定位精度高，有足够的刀具存储量，刀库占地面积小及安全可靠等。
各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围及其刀具的种类和数量。
其基本类型有以下几种。
一、转刀架换刀回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，常用于数控车床。
可以设计成四方刀架、六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架等多种形式。
回转刀架上分别安装着四把、六把或更多的刀具，并按数控装置的指令换刀。
回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工时的切削抗力。
由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，对于数控车床来说，加工过程中刀具位置不进行人工调整，因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度（一般为0.001～0.005mm）。
一般情况下，回转刀架的换刀动作包括刀架抬起、刀架转位及刀架压紧等。
回转刀架按其工作原理分为若干类型，如图6-1所示。
图6-1a)所示为螺母升降转位刀架，电动机经弹簧安全离合器到蜗轮副带动螺母旋转，螺母举起刀架使上齿盘与下齿盘分离，随即带动刀架旋转到位，然后给系统发信号螺母反转锁紧。
图6-1 回转刀架的类型及其工作原理图6-1b)所示为利用十字槽轮来转位及锁紧刀架（还要加定位销），销钉每转一周，刀架便转1/4转（也可设计成六工位等）。
图6-1c)所示为凸台棘爪式刀架，蜗轮带动下凸轮台相对于上凸轮台转动，使其上、下端齿盘分离，继续旋转，则棘轮机构推动刀架转90º，然后利用一个接触开关或霍尔元件发出电动机反转信号，重新锁紧刀架。
