數控機床操作與養護技能作業指導書TOC\o"1-2"\h\u18173第1章數控機床概述 4307491.1數控機床的發展歷程 4219901.2數控機床的組成與分類 4311031.3數控機床的工作原理 526248第2章數控機床操作基礎 5112322.1操作前的準備工作 5150222.1.1熟悉機床結構及功能 595232.1.2閱讀機床說明書 5180592.1.3確認機床狀態 537722.1.4準備工裝夾具及刀具 611932.2數控機床的操作面板 6322122.2.1操作面板布局 6282012.2.2功能鍵操作 69232.2.3顯示屏及鍵盤操作 6251292.3數控機床的基本操作流程 6131232.3.1開機 6238922.3.2回零 671522.3.3裝夾工件 6109772.3.4設置加工參數 6230892.3.5選擇加工程序 6170322.3.6啟動加工 7180772.3.7停機 7254072.3.8檢查加工質量 712839第3章數控編程基礎 7145213.1數控編程的基本概念 7261333.1.1數控編程術語 725563.1.2數控編程步驟 732733.2常用數控編程指令 885863.2.1常用準備功能指令 845413.2.2常用輔助功能指令 8255853.2.3常用刀具功能指令 8149393.3數控編程實例解析 828607第4章數控機床加工工藝 916894.1數控加工工藝的基本原則 9148924.1.1合理性原則 980684.1.2經濟性原則 9301974.1.3安全性原則 928524.1.4可靠性原則 9159394.2數控加工工藝路線的制定 9226104.2.1分析零件圖紙 934724.2.2確定加工方法 9190714.2.3制定加工工序 922804.2.4選擇加工設備 1031994.3數控加工工藝參數的確定 10107424.3.1切削速度的選擇 10273424.3.2進給量的確定 10263024.3.3切削深度的確定 10227714.3.4刀具的選擇與更換 10112594.3.5切削液的應用 1025312第5章數控機床刀具與夾具 10264755.1數控機床刀具的選擇與使用 10293215.1.1刀具類型的選擇 1024595.1.2刀具規格的選擇 10212625.1.3刀具的使用 10253275.2數控機床夾具的選擇與使用 11261345.2.1夾具類型的選擇 1176635.2.2夾具規格的選擇 11259575.2.3夾具的使用 11269325.3刀具補償與刀具磨損 1165685.3.1刀具補償 11136585.3.2刀具磨損 1130983第6章數控機床的安裝與調試 11204536.1數控機床的安裝 11294516.1.1安裝前的準備工作 12107566.1.2安裝基礎及地腳螺栓 1273746.1.3機床安裝及調整 12211246.1.4電氣系統的安裝 12183226.2數控機床的調試 1293536.2.1調試前的檢查 1274756.2.2數控系統的調試 12309036.2.3機床功能測試 12309956.2.4附件及刀具的調試 12217466.3數控機床的驗收 12106066.3.1驗收標準 12140516.3.2驗收流程 13256526.3.3驗收報告 1314308第7章數控機床的操作技巧與注意事項 13214717.1操作技巧 13319967.1.1熟悉數控機床的操作面板 139977.1.2合理選擇切削參數 13153837.1.3正確裝夾工件 13291017.1.4精確對刀 13101407.1.5合理使用刀具補償功能 13282067.1.6注意程序檢查 13235627.2常見操作錯誤及預防措施 1375977.2.1操作錯誤：誤操作功能鍵 1318747.2.2操作錯誤：切削參數設置不當 1336277.2.3操作錯誤：工件裝夾不穩定 14327577.2.4操作錯誤：對刀不準確 14252217.3數控機床的安全操作 14292447.3.1嚴格遵守安全操作規程 14162137.3.2定期檢查設備 14153607.3.3避免操作過程中與他人交談 14204977.3.4保持操作環境整潔 1450807.3.5穿戴合適的勞動保護用品 14117787.3.6注意刀具安全 1416050第8章數控機床的維護與保養 1458.1數控機床的日常維護 14284398.1.1檢查機床運行狀態 1484968.1.2清潔機床 159408.1.3檢查電氣系統 15199248.1.4檢查液壓系統 15180998.1.5檢查氣動系統 1544788.2數控機床的定期保養 1578318.2.1機床外觀保養 15178738.2.2機床內部保養 15245158.2.3電氣系統保養 15126678.2.4液壓、氣動系統保養 15128918.3數控機床的故障排除 1539888.3.1故障診斷 15211338.3.2故障排除 15192358.3.3故障預防 15267698.3.4交接班記錄 1622432第9章數控機床的故障診斷與維修 16239639.1數控機床故障診斷方法 1657999.1.1望診法 16320609.1.2聽診法 16318119.1.3問診法 16284339.1.4觸診法 16282699.1.5診斷工具使用 16129799.2常見數控機床故障分析 164459.2.1電氣故障 16225899.2.2機械故障 1611129.2.3系統故障 16168669.2.4通訊故障 1745169.3數控機床維修實例 17244329.3.1實例一：數控車床主軸故障 17318179.3.2實例二：數控銑床進給系統故障 1768349.3.3實例三：數控磨床數控系統故障 1724389.3.4實例四：數控加工中心通訊故障 179228第10章數控機床的升級與改造 17407010.1數控機床升級與改造的必要性 17224610.2數控機床升級與改造的方案 172376110.3數控機床升級與改造的實施與驗收 18第1章數控機床概述1.1數控機床的發展歷程數控機床（NumericalControlMachineTool）起源于20世紀40年代末期，由美國首次研發成功。科技的發展，數控技術經歷了多次重大變革，其發展歷程可分為以下幾個階段：（1）第一階段：20世紀40年代至50年代，數控機床主要以電子管計算機和數控系統為基礎，實現了簡單的直線插補功能。（2）第二階段：20世紀60年代至70年代，采用晶體管和集成電路技術，使數控機床功能得到提升，逐漸應用于機械制造領域。（3）第三階段：20世紀80年代至90年代，數控機床采用微處理器和計算機技術，實現了復雜形狀的加工，并在工業生產中廣泛應用。（4）第四階段：21世紀初至今，數控機床向高速、高精度、智能化和綠色制造方向發展，集成度和可靠性不斷提高。1.2數控機床的組成與分類數控機床主要由以下幾個部分組成：（1）數控系統：數控系統是數控機床的核心，負責接收、處理和輸出數控程序，控制機床的運動。（2）機床本體：機床本體包括床身、立柱、工作臺、刀架等部分，用于支撐和傳遞切削力。（3）伺服系統：伺服系統負責驅動機床的運動部件，實現數控程序所要求的運動。（4）測量反饋系統：測量反饋系統用于實時檢測機床各軸的位置，并將信息反饋給數控系統，實現精確控制。數控機床可根據其運動控制方式、工藝用途和機床類型進行分類：（1）按運動控制方式分為：點位控制數控機床、直線控制數控機床、輪廓控制數控機床。（2）按工藝用途分為：車床、銑床、磨床、鏜床、鉆床等。（3）按機床類型分為：立式數控機床、臥式數控機床、龍門式數控機床、數控加工中心等。1.3數控機床的工作原理數控機床的工作原理是基于數控程序的控制。數控程序是按照加工工藝要求編制的，包含了一系列指令和參數，用以描述機床的運動軌跡、速度、加速度等。數控機床的工作過程如下：（1）輸入程序：將編制好的數控程序輸入數控系統中。（2）程序處理：數控系統對輸入的程序進行編譯、解釋和優化，機床運動控制指令。（3）運動控制：根據控制指令，伺服系統驅動機床的運動部件進行精確運動。（4）加工過程：機床按照數控程序的要求，完成工件的加工。（5）反饋調整：測量反饋系統實時檢測機床各軸位置，根據誤差進行實時調整，保證加工精度。通過以上過程，數控機床實現了高效率、高精度和自動化加工。第2章數控機床操作基礎2.1操作前的準備工作2.1.1熟悉機床結構及功能操作者在進行數控機床操作前，應對機床的結構、功能、功能及各部分名稱有充分的了解，保證能夠正確、熟練地操作機床。2.1.2閱讀機床說明書操作者應認真閱讀機床的使用說明書，掌握機床的操作方法、安全注意事項及維護保養要求。2.1.3確認機床狀態在操作前，檢查機床是否處于正常工作狀態，各部件是否完好，油液、冷卻液等是否充足，保證機床可以安全、穩定地運行。2.1.4準備工裝夾具及刀具根據加工要求，選擇合適的工裝夾具、刀具，并檢查其是否完好、適用。2.2數控機床的操作面板2.2.1操作面板布局數控機床的操作面板主要包括電源開關、急停按鈕、模式選擇開關、功能鍵、顯示屏、鍵盤等部分。操作者應熟悉各部分的功能及布局。2.2.2功能鍵操作介紹操作面板上的功能鍵，如啟動、停止、回零、手動、自動等按鍵的功能及操作方法。2.2.3顯示屏及鍵盤操作介紹顯示屏上的信息顯示、菜單操作、參數設置等功能，以及鍵盤的使用方法。2.3數控機床的基本操作流程2.3.1開機（1）檢查機床周圍環境，保證無異常。（2）打開機床電源，啟動操作系統。（3）等待機床自檢完成，確認機床處于正常工作狀態。2.3.2回零（1）按下回零鍵，使機床各軸回到參考點。（2）確認各軸回零完成后，進行下一步操作。2.3.3裝夾工件（1）根據加工要求，將工件裝夾到機床工作臺上。（2）保證工件固定牢固，防止加工過程中發生位移。2.3.4設置加工參數（1）在操作面板上設置加工參數，如轉速、進給速度、切削深度等。（2）確認參數設置正確無誤。2.3.5選擇加工程序（1）在操作面板上選擇相應的加工程序。（2）檢查程序內容，保證與加工要求一致。2.3.6啟動加工（1）按下啟動鍵，開始自動加工。（2）在加工過程中，密切關注機床運行狀態，如有異常立即停機檢查。2.3.7停機（1）加工完成后，按停止鍵停止機床運行。（2）關閉機床電源，清理機床及工作現場。2.3.8檢查加工質量（1）對加工完成的工件進行質量檢查。（2）如有質量問題，分析原因，調整加工參數或加工程序，重新加工。第3章數控編程基礎3.1數控編程的基本概念數控編程是指將工件加工過程中所需的刀具運動軌跡、工藝參數及輔助操作，按照一定的格式和規則編寫成程序，輸入數控系統，從而實現機床自動化加工的過程。數控編程主要包括手工編程和計算機輔助編程兩種方式。本節將介紹數控編程的基本概念、術語和編程步驟。3.1.1數控編程術語（1）程序段：程序中的每一個加工步驟，由一行或幾行指令組成。（2）指令：規定機床執行某種動作的代碼。（3）參數：用于描述加工過程中某些特定值的變量。（4）刀具半徑補償：在編程過程中，考慮刀具半徑對加工輪廓的影響，對刀具軌跡進行補償。（5）刀具長度補償：在編程過程中，考慮刀具長度對加工深度的影響，對刀具軌跡進行補償。3.1.2數控編程步驟（1）分析加工任務：明確加工工件的形狀、尺寸、材料及加工要求。（2）制定加工工藝：確定加工順序、選擇刀具、確定切削參數等。（3）編寫數控程序：根據加工工藝，按照數控系統規定的格式編寫程序。（4）程序輸入與調試：將編寫好的程序輸入數控系統，進行模擬加工和實際加工，驗證程序的正確性。3.2常用數控編程指令數控編程指令是數控程序中的核心部分，用于控制機床的運動和加工過程。本節將介紹常用的數控編程指令及其功能。3.2.1常用準備功能指令（1）G00：快速定位指令，使刀具以最大速度移動到指定位置。（2）G01：直線插補指令，使刀具在直線軌跡上以給定的速度和進給量移動。（3）G02：順時針圓弧插補指令，使刀具沿順時針方向進行圓弧插補。（4）G03：逆時針圓弧插補指令，使刀具沿逆時針方向進行圓弧插補。3.2.2常用輔助功能指令（1）M03：主軸正轉指令，用于啟動主軸，進行加工。（2）M05：主軸停止指令，用于停止主軸旋轉。（3）M08：冷卻液開指令，用于開啟冷卻液，降低加工溫度。（4）M09：冷卻液關指令，用于關閉冷卻液。3.2.3常用刀具功能指令（1）T01：選擇刀具指令，用于選擇編號為01的刀具。（2）G43：刀具長度補償指令，用于設置刀具長度補償值。（3）G41：刀具半徑補償指令，用于設置刀具半徑補償值。3.3數控編程實例解析以下是一個簡單的數控編程實例，用于加工一個矩形輪廓。（1）分析加工任務：矩形輪廓的尺寸為100mm×50mm，材料為45鋼。（2）制定加工工藝：采用外圓刀進行輪廓加工，切削參數為：主軸轉速n=1000r/min，進給速度f=200mm/min。（3）編寫數控程序：N10G21G40G17G94M03S1000T01N20G00X0Y0N30G43H1N40G01X100Y0F200N50G01X100Y50N60G01X0Y50N70G01X0Y0N80G28G91Z0N90M05N100M30（4）程序輸入與調試：將編寫好的程序輸入數控系統，進行模擬加工和實際加工，驗證程序的正確性。注意：本實例僅供參考，實際加工中需根據具體情況進行調整。第4章數控機床加工工藝4.1數控加工工藝的基本原則本節主要闡述數控加工工藝應遵循的基本原則，以保證加工過程的合理性、穩定性和高效性。4.1.1合理性原則根據零件的結構特點、技術要求及生產條件，合理選擇加工方法、工序內容和加工順序。4.1.2經濟性原則在滿足加工要求的前提下，力求降低加工成本，提高生產效率。4.1.3安全性原則保證加工過程安全可靠，避免機床、刀具和工件受損。4.1.4可靠性原則選用成熟、穩定的加工工藝，保證加工質量的穩定。4.2數控加工工藝路線的制定本節主要介紹如何根據零件圖紙和技術要求，制定合理的數控加工工藝路線。4.2.1分析零件圖紙對零件的結構、尺寸、形狀及加工要求進行分析，明確加工目標。4.2.2確定加工方法根據零件的加工要求，選擇合適的加工方法，如車削、銑削、磨削等。4.2.3制定加工工序按照加工順序，將加工內容分解為若干個工序，明確各工序的加工要求。4.2.4選擇加工設備根據加工工序的要求，選擇合適的數控機床和附件。4.3數控加工工藝參數的確定本節主要討論數控加工過程中，如何合理選擇和調整工藝參數，以保證加工質量。4.3.1切削速度的選擇根據工件材料、刀具類型和加工要求，選擇合適的切削速度。4.3.2進給量的確定根據工件材料、刀具直徑和加工要求，合理選擇進給量。4.3.3切削深度的確定在保證加工質量的前提下，合理選擇切削深度，提高加工效率。4.3.4刀具的選擇與更換根據工件材料和加工要求，選擇合適的刀具，并掌握更換刀具的時機。4.3.5切削液的應用根據加工材料和加工要求，合理使用切削液，降低切削溫度，提高加工質量。第5章數控機床刀具與夾具5.1數控機床刀具的選擇與使用5.1.1刀具類型的選擇在選擇數控機床刀具時，應根據工件材料、加工性質和加工要求進行合理選擇。常見的刀具類型包括車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀等。刀具材料應具備良好的切削功能、耐磨性和耐熱性。5.1.2刀具規格的選擇刀具規格應根據工件加工尺寸和加工工藝要求進行選擇。應保證刀具的尺寸、形狀和安裝方式與機床和工件相適應。5.1.3刀具的使用（1）刀具的安裝：刀具的安裝應保證穩固、準確，避免加工過程中產生振動。（2）刀具的調整：根據加工要求調整刀具的位置、角度等參數，以保證加工精度。（3）刀具的更換：在加工過程中，如發覺刀具磨損或損壞，應及時更換，以保證加工質量和效率。5.2數控機床夾具的選擇與使用5.2.1夾具類型的選擇根據工件形狀、加工要求和生產批量，選擇合適的夾具類型，如卡盤、虎鉗、專用夾具等。5.2.2夾具規格的選擇夾具規格應根據工件尺寸和加工工藝要求進行選擇，保證工件在加工過程中保持穩定的位置。5.2.3夾具的使用（1）夾具的安裝：保證夾具安裝穩固，與機床工作臺接觸良好。（2）工件的裝夾：將工件放置在夾具中，調整工件位置，使其滿足加工要求。（3）夾具的調整：根據加工需求，調整夾具的夾緊力、位置等參數。5.3刀具補償與刀具磨損5.3.1刀具補償（1）刀具半徑補償：在編程時，根據刀具半徑和加工要求，設置刀具半徑補償值，以提高加工精度。（2）刀具長度補償：設置刀具長度補償值，以消除刀具磨損和更換對加工精度的影響。5.3.2刀具磨損（1）刀具磨損的監測：定期檢查刀具磨損情況，如發覺磨損嚴重，應及時更換。（2）刀具磨損的補償：通過調整刀具補償值，消除刀具磨損對加工精度的影響。（3）刀具磨損的預防：合理選擇刀具材料、規格，優化加工參數，降低刀具磨損速度。第6章數控機床的安裝與調試6.1數控機床的安裝6.1.1安裝前的準備工作在數控機床安裝前，應保證安裝場地符合要求，包括環境溫度、濕度、潔凈度等。同時對機床及其附屬設備進行開箱檢查，確認設備外觀無損壞，隨機文件及工具齊全。6.1.2安裝基礎及地腳螺栓根據機床廠家提供的基礎圖，施工安裝基礎。在基礎養護期滿后，將機床放置在基礎上，調整機床水平，擰緊地腳螺栓。6.1.3機床安裝及調整按照機床安裝說明書，進行機床的組裝和安裝。安裝過程中注意檢查各部件的配合間隙，保證符合技術要求。6.1.4電氣系統的安裝按照電氣接線圖，將數控機床的電源線、信號線等連接好，保證接線正確、牢固。同時對電氣柜進行布線，避免電纜相互干擾。6.2數控機床的調試6.2.1調試前的檢查確認機床安裝完成后，對機床進行全面的檢查，包括機械部件、電氣系統、液壓系統等，保證各部件正常運行。6.2.2數控系統的調試啟動數控系統，進行基本功能的檢查，包括機床坐標軸的運動、刀具補償、程序編輯等。同時對數控系統進行參數設置和優化。6.2.3機床功能測試進行機床空載運行，檢查各坐標軸的運動平穩性、定位精度、重復定位精度等。并對機床進行負載測試，驗證機床的切削功能。6.2.4附件及刀具的調試對機床的附件、刀具進行調試，包括換刀裝置、刀庫等，保證其正常工作。6.3數控機床的驗收6.3.1驗收標準參照相關國家標準和行業規定，制定數控機床驗收標準。主要驗收項目包括：機床功能、精度、功能、安全防護等。6.3.2驗收流程按照驗收標準，進行機床驗收。驗收過程中，對發覺的問題及時進行整改，直至符合驗收要求。6.3.3驗收報告驗收合格后，編寫驗收報告，記錄驗收過程及結果，為后續機床投入使用提供依據。第7章數控機床的操作技巧與注意事項7.1操作技巧7.1.1熟悉數控機床的操作面板操作者應充分了解并熟悉數控機床的操作面板，掌握各功能鍵的作用，以便在操作過程中能迅速、準確地執行各項指令。7.1.2合理選擇切削參數根據工件材料、刀具類型及加工要求，合理選擇切削速度、進給量和切削深度等切削參數，以提高加工效率和工件質量。7.1.3正確裝夾工件保證工件在數控機床上正確裝夾，避免因裝夾不當導致的加工誤差或。7.1.4精確對刀在加工前，操作者應進行精確對刀，保證刀具與工件的相對位置關系正確，減小加工誤差。7.1.5合理使用刀具補償功能充分利用數控機床的刀具補償功能，簡化編程過程，提高加工精度。7.1.6注意程序檢查在運行加工程序前，操作者應仔細檢查程序，保證無誤。如有疑問，及時與編程人員溝通解決。7.2常見操作錯誤及預防措施7.2.1操作錯誤：誤操作功能鍵預防措施：操作者在操作過程中要集中注意力，避免誤操作功能鍵。在操作前，可進行模擬練習，提高操作的熟練度。7.2.2操作錯誤：切削參數設置不當預防措施：充分了解工件材料、刀具功能等，根據實際情況合理設置切削參數。如有疑問，可向經驗豐富的操作者或技術人員請教。7.2.3操作錯誤：工件裝夾不穩定預防措施：加強工件裝夾的檢查，保證裝夾穩定可靠。對于易變形的工件，可采取適當的輔助措施，如使用夾具等。7.2.4操作錯誤：對刀不準確預防措施：采用高精度的對刀工具，嚴格按照對刀操作規程進行操作。對刀完成后，進行試加工，驗證對刀精度。7.3數控機床的安全操作7.3.1嚴格遵守安全操作規程操作者應熟悉并遵守數控機床的安全操作規程，保證自身及設備的安全。7.3.2定期檢查設備定期對數控機床進行檢查，保證設備功能良好，消除潛在的安全隱患。7.3.3避免操作過程中與他人交談操作過程中，避免與他人交談或分心，以免影響操作安全。7.3.4保持操作環境整潔保持數控機床操作環境的整潔，防止因雜物、油污等導致的滑倒、火災等安全。7.3.5穿戴合適的勞動保護用品操作者應穿戴合適的勞動保護用品，如工作服、安全鞋、防護眼鏡等，保障個人安全。7.3.6注意刀具安全在更換、調整刀具時，應保證機床處于停機狀態，防止發生意外傷害。同時要妥善保管好刀具，防止刀具丟失或傷人。第8章數控機床的維護與保養8.1數控機床的日常維護8.1.1檢查機床運行狀態在日常生產過程中，操作者應隨時關注數控機床的運行狀態，發覺異常聲音、氣味、溫度等情況，應立即停機檢查。8.1.2清潔機床保持數控機床的清潔是日常維護的重要內容。定期清理機床上的鐵屑、灰塵等雜物，避免影響機床的正常運行。8.1.3檢查電氣系統定期檢查電氣系統，包括電纜、插座、開關等，保證無破損、漏電等現象。8.1.4檢查液壓系統檢查液壓系統的油位、油質，保證系統正常運行。發覺液壓油變質或泄漏，應及時更換或修復。8.1.5檢查氣動系統檢查氣動系統的氣壓、氣路連接，保證無漏氣現象。8.2數控機床的定期保養8.2.1機床外觀保養定期對機床外觀進行清潔、潤滑、防銹處理，延長機床使用壽命。8.2.2機床內部保養定期對機床內部進行清潔，檢查導軌、絲杠、軸承等傳動部件的磨損、潤滑情況，及時添加潤滑油。8.2.3電氣系統保養對電氣系統進行定期檢查，包括電路板、電纜、插座等，發覺異常應立即修復。8.2.4液壓、氣動系統保養定期對液壓、氣動系統進行維護，更換油液、密封件等，保證系統正常運行。8.3數控機床的故障排除8.3.1故障診斷當數控機床出現故障時，應首先進行故障診斷，根據機床故障現象、故障代碼等信息，分析可能的故障原因。8.3.2故障排除針對診斷出的故障原因，采取相應的措施進行排除。常見故障排除方法包括：檢查電氣線路、更換損壞部件、調整機床參數等。8.3.3故障預防針對常見故障，制定預防措施，降低機床故障率。如：加強機床日常維護、定期更換易損件、提高操作人員技能等。8.3.4交接班記錄操作者在交接班時，應詳細記錄機床的運行狀況、故障處理情況等，便于下一班次操作者了解機床狀態，保證生產順利進行。第9章數控機床的故障診斷與維修9.1數控機床故障診斷方法9.1.1望診法通過觀察數控機床的運行狀態、外觀、電氣元件、機械部件等方面，初步判斷故障部位和原因。9.1.2聽診法利用聽覺判斷數控機床運行過程中是否有異常聲音，從而推斷故障所在。9.1.3問診法向操作者了解故障發生前的運行情況、故障現象、已采取的措施等信息，有助于快速定位故障。9.1.4觸診法通過觸摸機床各部件，感知溫度、振動、松動等情況，進一步確定故障部位。9.1.5診斷工具使用利用數控機床自帶的診斷功能、示波器、萬用表等工具進行故障診斷。9.2常見數