第1章 数控机床的使用、维护与故障维修

1.1 数控机床的选用

1.选用数控机床应遵循什么原则？

虽然用户对购置数控机床的使用要求和侧重点各不相同，但最基本的出发点是相同的，就是满足使用要求，包括典型加工零件的类型、加工范围、内容和要求、生产批量及零件毛坯情况等。使用要求不同，选用侧重点也不同，一般应按以下原则选用数控机床：

① 根据典型加工零件选用数控机床的类型；

② 机床的规格要根据典型零件的尺寸来选择；

③ 根据被加工典型零件关键部位加工精度的要求确定机床精度；

④ 选择合适的自动换刀装置和适量的刀库容量；

⑤ 选择适当的数控系统。

在选用数控机床时也要考虑使用什么样的数控系统，使数控系统与数控机床相匹配，为此应遵循如下原则选择数控系统：

① 根据数控机床的类型选择相应的数控系统。

② 根据数控机床的设计指标选择数控系统。

③ 根据数控机床的性能选择数控系统功能。

④ 选择系统功能时要考虑周全。

⑤ 选择数控系统还要统筹考虑，要与已有系统尽量一致。

⑥ 注意对数控机床选择功能和附件的选择。用户在选择数控机床时，除了认真考虑数控机床应该具备的基本功能及主体部件外，还应考虑选用一些选择件、选择功能及附件。选择的原则是全面配置、长远综合考虑。

⑦ 选购数控机床时要考虑机床厂家的技术服务能力。

2.选用数控机床要考虑哪些内容？

选用数控机床的大致方向确定后，接下来就是对具体机床的选用。选用内容包括机床主参数、机床精度和机床功能等。

（1）机床主参数

在机床所有的参数中，坐标轴的行程是最主要参数。基本轴X，Y，Z三个坐标轴的行程反映了机床的加工范围。

主轴转速和进给速度范围也是主参数，它代表了机床的加工效率。如果加工过程中以使用小直径刀具为主，则一定要选择高速主轴，否则无法提高零件的加工效率。

（2）机床的精度

影响零件加工精度的因素很多，但主要有两个，即机床因素和工艺因素。在一般情况下，零件的加工精度主要取决于机床。

在机床的因素中，主要有主轴回转精度、导轨导向精度、各坐标轴的相互位置精度、机床的热变形特性等。

数控机床的单轴定位精度和单轴重复定位精度综合反映了该轴各运动部件的综合精度，尤其是重复定位精度，反映了该伺服进给轴在行程范围内任意定位点的定位稳定性，是衡量该进给轴能否稳定工作的基本指标。

不同类型的机床，对精度要求的侧重点是不同的。车床、磨床类机床主要以尺寸精度为主；镗铣类机床主要以位置精度为主。

（3）机床功能

数控机床的功能包括坐标轴数和联动轴数、辅助功能、数控系统功能选择等许多内容。

在所有功能中，坐标轴数和联动轴数是主要选择内容。对于用户来说，坐标轴数和联动轴数越多，机床功能越强。但每增加一个标准坐标轴，机床价格则增加30%～40%，故不能盲目追求坐标轴数量。数控机床的辅助功能很多，例如，零件在线测量、机上对刀、砂轮修整与自动补偿、断刀监测、刀具磨损监测、刀具冷却方式、排屑装置和刀具寿命管理等。选择辅助功能要以实用为原则。

在选择数控机床功能的时候，还有一个较难处理的功能预留问题。要处理好功能预留问题，应结合用户的产品结构、发展与投资规划。对于生产线用的数控机床，主要考虑效率和价格指标问题，可不必考虑功能预留；对中小批量生产用的数控机床，要考虑产品经常变化及适合各种零件的加工，功能比效率和价格更重要，必须考虑功能预留。

在选用数控机床时，除了需要快速运动、直线及圆弧插补、刀具补偿和固定循环等基本功能外，还需结合使用要求。例如，可选择几何软件包、切削过程动态图形显示、参数编程、自动编程软件包和离线诊断程序等。

（4）其他

除了上述内容外，选用数控机床还要考虑机床的刚性、可靠性、机床生产厂商的知名度和信誉、售后服务等因素。

3.签订数控机床订购合同时应注意哪些问题？

在选型工作完成后，接下来就是签订供货合同，签订合同时要注意以下几个问题。

（1）要订购一定数量的备件

有一定数量的备件储备，对数控机床的维修来说是十分重要的。一般可采用机床厂家推荐的备件清单，优先选择易损件。

（2）要求供方提供尽可能多的技术资料和充分的操作维修培训时间

订货时可要求供方提供一整套说明书，以供翻译、整理和操作维修人员学习使用。这样，在供方提供培训及安装调试时，可学到更多的东西。

（3）复杂零件的加工问题

如果将来加工的零件较复杂，且有较大批量，可要求供方提供全套的刀具、夹具和加工程序，并加工出合格的零件，作为机床的加工试件列入验收项目。

（4）配置必要的附件和刀具

为充分发挥数控机床的作用，增加其加工能力，必须配置必要的附件和刀具，例如，刀具预调仪、测量头、自动编程器、中心找正器和刀具系统等。这些附件和刀具一般在数控机床说明书中都有介绍，在选购时应考虑用户自己产品的加工特点，以满足要求。

（5）优先选择国内生产的数控机床

在性能价格比相当的情况下，优先选择国内生产的数控机床：一方面是对国内机床制造业的支持；另一方面在技术培训、售后服务、附件配套和备件补充等方面要便利得多。