项目三数控车床的Z轴拆装

数控机床故障诊断与维修教案

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项目 项目三数控车床Z轴拆装认 知 项目要求和技 能 教学目标 情 感 重 点 难 点 项目分析 创造一种氛围，通过教师与学生以及学生之间的交流，激发学生的学习关 键 热情。 设备和资料 参考资料、多媒体 教学方法 讲授，讨论 培养学生严谨务实的工作态度和一丝不苟的工作方法 Z轴推力轴承的拆卸以及齿轮的装配 定位销的插拔 掌握传动轴床配的方法，会用常见的传动轴装配工具 课 型 理论课 掌握数控车床Z轴的组成结构 课的进程： 一、 组织教学 5分钟 二、 知识要点讲授 25分钟 三、 项目训练和小结 50分钟 四、 项目训练效果反馈 10分钟 教学内容 教师调控 教学环节 学生活动 组织课堂 学生起立，师一、组织教学 生互致问候。

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时间 5 教师调控 时教学环节 教学内容 学生活动 间 任务一 开环伺服系统维修调整 一、训练目标：独立完成开环床伺服系统的安装调试 二、训练内容: 1）开环伺服系统的调试与维修 三、设备及工具准备：步进驱动器、步进电机、滚珠丝杠、工作台 学生讨论教师辅导答疑 15 教学过程 2

教学过程

一、理论知识 1 进给轴的基本组成

在数控机床的机械传动装置中，直线进给运动主要有横向、纵向及垂直3个方向。即X、Y、Z 3个方向；其中数控车床的进给轴为X、Z轴。数控铣床或加工中心为X、Y、Z 3个轴，不管是数控车床还是加工中心机床．它们在水平面上的横向、纵向进给轴的结构基本上相同，它主要由传动部件和支撑部件等组成；而垂直方向进给轴的安装因需要考虑丝杠的自锁，防止突然断电造成的主轴箱下滑。所以必须加装制动装置。

1.1 传动部件

目前中小型数控机床传动部件一般都是通过滚珠丝杠副将伺服电机的旋转运动变为工作台或刀架的直线运动。滚珠丝杠副作为数控机床主要的传动部件．

具有传动效率高、传动灵敏、稳定性好、高刚度、高寿命等特点。目前滚珠丝杠副已经实现专业化生产，其本身的制造精度已经相当高．但它安装与调试的好坏将直接影响到数控机床的定位精度和重复定位精度．最后影响机床的加工精度。 学生讨论 1.2 支撑部件

教师辅导

支撑部件主要有支撑丝杠的轴承座和轴承组成．而数控机床进给系统15

答疑、讲的精度除了取决于滚珠丝杠副的精度外，还必须考虑丝杠两端的支撑方式。滚珠丝杠副的支撑方式一般有：1)一端固定，一端自由；2)一端固定。解

一端游动；3)两端固定。由于两端固定方式有较高的位移精度和刚度．因此在精度要求高的数控机床中广泛采用。支撑用轴承一般采用推力角接触球轴承和深沟球轴承。有时也将两种轴承组合使用。

纵向轴主要是驱动床鞍进行纵向进给运动，行程相对长；横向进给轴主要是驱动刀塔(或工作台)进行横向进给运动，行程教短，且一般安装在纵向床鞍上面，所以纵向进给轴的安装与检测方法具有一定代表性。这里以GLS-150数控车床的Z向进给轴安装与检测方法为例，介绍数控机床进给

轴的安装与检测方法。

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程泰公司GLS-150数控车床是一种大马力、高刚性结构的卧式车削中心机床，具有高效率加工能力，可在同一机台进行车、铣等复合加工，也

二、实践操作

进给轴的安装检测方法

由于数控机床横向、纵向进给轴的安装与检测方法基本相同，知识

1)将电机座、轴承座清洗干净。

2)将两根测试棒分别放在前后两端电机座、轴承座中．并分别盖上压盖，测试棒大端直径为12.5mm，小端直径为11.6mm。

3)将前后端电机座、轴承座分别安装在机床床身上。使用扭力扳手进行锁紧时，必须按照对角方式进行锁紧，扭矩为78.4mm。不同的机床扭矩大小不同。

教学过程

4)将两根测试棒分别放置在电机座、轴承座中并盖上压盖。 5)将装有千分表和磁性座的滑动平板固定于基准导轨上，如果是线轨就锁在滑块上。

6)将千分表测头分别触及两根测试棒的表面，使其在测试棒轴向垂直平面内的母线时和水平面的母线N上移动，由一端向另一端平顺移动平板。检测两测试棒对床身导轨的平行度．测量过程见图4，测量项目见表1。

学生讨论教师辅导

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答疑、讲解

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7)根据步骤6测得尺寸后将其高点铲除，具体做法为：由于电机座、轴承座的底面都已经加工好。因此只能对床身上的安装面进行铲刮．或者修磨轴承座的垫片，一般以轴向垂直面肘线低的轴承座为基准，铲刮另一个轴承座的安装面．将结合面的高点铲除，电机座或轴承座与床身的结合面要求紧密，0.02 mm的塞尺不可入．保证接触面积：长>70％。宽>45％，且接触点数12/(25 mmx25 mm)，直到符合表1的要求为止。 注意：在表1中对项次l进行检测时，b、c端相对于口、d在300mm的长度上可以有小于0.01mm的上翘量，主要是考虑到安装丝杠后，丝杠在自重的作用下有一定的下垂，所以允许安装丝杠前轴承座有上翘量。 8)不断校正电机座、轴承座在轴向垂直平面和水平面内对导轨的平行度，直到保证均在0.01mm以内为止，并固定铲刮后的轴承座。 9)各电机座、轴承座找好精度后，配作定位锥销孔。一般为4处，钻铰孔径为10mm。保证锥销接触率在两结合处为60％。 10)合格后填写数控车床检验记录表。 2.2滚珠丝杠副的安装与检测 为了保证滚珠丝杠副的安装精度，首先应该保证电机座和后端轴承座的精度，因此装配好的轴承座一般不需拆下．但有的机床需要拆下，这里主要介绍不需拆卸轴承座的安装方法。 1)将各部零件清洁擦拭并修除毛边。 2)将即将安装的滚珠丝杠转动球帽检查顺畅度，并用元尘纸将多余油擦拭干净。 学生讨论教师辅导15 答疑、讲解 5

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