一、數(shù)控鉆銑床工作前的準(zhǔn)備：

   數(shù)控鉆銑床在操作前要進(jìn)行嚴(yán)格的準(zhǔn)備，才能更好的進(jìn)行工作。工作前的準(zhǔn)備如下：
       1、操作前必須熟悉數(shù)控鉆銑床的一般性能、結(jié)構(gòu)、傳動原理及控制程序，掌握各操作按鈕、指示燈的功能及操作程序。在弄懂整個操作過程前，不要進(jìn)行機床的操作和調(diào)節(jié).
       2、開動機床前，要檢查機床電氣控制系統(tǒng)是否正常，潤滑系統(tǒng)是否暢通、油質(zhì)是否良好，并按規(guī)定要求加足潤滑油，各操作手柄是否正確，工件、夾具及刀具是否已夾持牢固，檢查冷卻液是否充足，然后開慢車空轉(zhuǎn)3～5分鐘，檢查各傳動部件是否正常，確認(rèn)無故障后，才可正常使用。
      3、程序調(diào)試完成后，必須經(jīng)指導(dǎo)老師同意方可按步驟操作，不允許跳步驟執(zhí)行。
     4、加工零件前，必須嚴(yán)格檢查機床原點、刀具數(shù)據(jù)是否正常并進(jìn)行無切削軌跡仿真運行。
二、在銑削復(fù)雜工件時，數(shù)控立銑刀的使用應(yīng)注意以下問題： 
     1.立銑刀的裝夾 
     加工用立銑刀大多采用彈簧夾套裝夾方式，使用時處于懸臂狀態(tài)。在銑削加工過程中，有時可能出現(xiàn)立銑刀從刀夾中逐漸伸出，甚至完全掉落，致使工件報廢的現(xiàn) 象，其原因一般是因為刀夾內(nèi)孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜，造成夾緊力不足所致。立銑刀出廠時通常都涂有防銹油，如果切削時使用非水溶性切削油，刀夾內(nèi) 孔也會附著一層霧狀油膜，當(dāng)?shù)侗偷秺A上都存在油膜時，刀夾很難牢固夾緊刀柄，在加工中立銑刀就容易松動掉落。所以在立銑刀裝夾前，應(yīng)先將立銑刀柄部和刀 夾內(nèi)孔用清洗液清洗干凈，擦干后再進(jìn)行裝夾。 
     當(dāng)立銑刀的直徑較大時，即使刀柄和刀夾都很清潔，還是可能發(fā)生掉刀事故，這時應(yīng)選用帶削平缺口的刀柄和相應(yīng)的側(cè)面鎖緊方式。 立銑刀夾緊后可能 出現(xiàn)的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷，其原因一般是因為刀夾使用時間過長，刀夾端口部已磨損成錐形所致，此時應(yīng)更換新的刀夾。 
      2.立銑刀的振動 
      由于立銑刀與刀夾之間存在微小間隙，所以在加工過程中刀具有可能出現(xiàn)振動現(xiàn)象。振動會使立銑刀圓周刃的吃刀量不均勻，且切擴量比原定值增大，影響加 工精度和刀具使用壽命。但當(dāng)加工出的溝槽寬度偏小時，也可以有目的地使刀具振動，通過增大切擴量來獲得所需槽寬，但這種情況下應(yīng)將立銑刀的最大振幅限制在 0.02mm以下,否則無法進(jìn)行穩(wěn)定的切削。在正常加工中立銑刀的振動越小越好。  當(dāng)出現(xiàn)刀具振動時，應(yīng)考慮降低切削速度和進(jìn)給速度，如兩者都已降低 40%后仍存在較大振動，則應(yīng)考慮減小吃刀量。如加工系統(tǒng)出現(xiàn)共振，其原因可能是切削速度過大、進(jìn)給速度偏小、刀具系統(tǒng)剛性不足、工件裝夾力不夠以及工件 形狀或工件裝夾方法等因素所致，此時應(yīng)采取調(diào)整切削用量、增加刀具系統(tǒng)剛度、提高進(jìn)給速度等措施。 
      3.立銑刀的端刃切削 
      在模具等工件型腔的數(shù)控銑削加工中，當(dāng)被切削點為下凹部分或深腔時，需加長立銑刀的伸出量。如果使用長刃型立銑刀，由于刀具的撓度較大，易產(chǎn)生振 動并導(dǎo)致刀具折損。因此在加工過程中，如果只需刀具端部附近的刀刃參加切削，則最好選用刀具總長度較長的短刃長柄型立銑刀。在臥式數(shù)控機床上使用大直徑立銑刀加工工件時，由于刀具自重所產(chǎn)生的變形較大，更應(yīng)十分注意端刃切削容易出現(xiàn)的問題。在必須使用長刃型立銑刀的情況下，則需大幅度降低切削速度和進(jìn)給速度。 
     4.切削參數(shù)的選用 
     切削速度的選擇主要取決于被加工工件的材質(zhì)；進(jìn)給速度的選擇主要取決于被加工工件的材質(zhì)及立銑刀的直徑。國外一些刀具生產(chǎn)廠家的刀具樣本附有刀具 切削參數(shù)選用表，可供參考。但切削參數(shù)的選用同時又受機床、刀具系統(tǒng)、被加工工件形狀以及裝夾方式等多方面因素的影響，應(yīng)根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整切削速度和進(jìn)給速度。當(dāng)以刀具壽命為優(yōu)先考慮因素時，可適當(dāng)降低切削速度和進(jìn)給速度；當(dāng)切屑的離刃狀況不好時，則可適當(dāng)增大切削速度。 
      5.切削方式的選擇 
      采用順銑有利于防止刀刃損壞，可提高刀具壽命。但有兩點需要注意：①如采用普通機床加工，應(yīng)設(shè)法消除進(jìn)給機構(gòu)的間隙；②當(dāng)工件表面殘留有鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它硬化層時，宜采用逆銑。 
      6.硬質(zhì)合金立銑刀的使用 
      高速鋼立銑刀的使用范圍和使用要求較為寬泛，即使切削條件的選擇略有不當(dāng)，也不至出現(xiàn)太大問題。而硬質(zhì)合金立銑刀雖然在高速切削時具有很好的耐磨性，但它的使用范圍不及高速鋼立銑刀廣泛，且切削條件必須嚴(yán)格符合刀具的使用要求。
 三、數(shù)控鉆銑床螺紋銑削的編程與加工
      數(shù)控鉆銑床或MC是依據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)來確定其刀具運動的路徑，因此坐標(biāo)系統(tǒng)對CNC程序設(shè)計極為重要。各軸的標(biāo)注，CNS是采用右手直角坐標(biāo)系統(tǒng)。大姆指 表示X軸 ，食指表示Y軸，中指表示Z軸，且手指頭所指的方向為正方向。X、Y、Z軸向是用于標(biāo)注線性移動軸；另外定義三個旋轉(zhuǎn)軸，繞X軸旋轉(zhuǎn)者稱為A軸，繞Y軸旋 轉(zhuǎn)者稱為B軸，繞Z軸旋轉(zhuǎn)者稱為C軸。三旋轉(zhuǎn)軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看，順時針回轉(zhuǎn)為正，逆時針回轉(zhuǎn)為負(fù)。
      數(shù)控鉆銑床先定義Z軸，以工具機的主軸線為Z軸，再以刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正，故以 立式CNC銑床為例，主軸向上為"＋Z"方向，向下為 "－Z" 方向，如圖3所示。接著定 義X軸，以操作者面向床柱，其刀具沿左右方向移動者為X軸，且規(guī)定向右為正方向；最后依 右手直角坐標(biāo)系統(tǒng)決定Y軸，故其刀具沿前后方向移動者為Y軸，向前為正Y方向，向后為負(fù)Y方向。以上定義者稱為程序坐標(biāo)系（或稱為工件坐標(biāo)系），其三軸的 交點即1－4節(jié)所述的程序原點。圖3的右側(cè)所示即為程序坐標(biāo)系。程序設(shè)計人員是依據(jù)程序坐標(biāo)系來指述刀具動路，且必須假設(shè)工件固定不動，刀具沿著工件輪廓 移動加工。
      標(biāo)示于數(shù)控鉆銑床上的坐標(biāo)軸所形成的坐標(biāo)系稱為機械坐標(biāo)系，一般CNC 銑床或MC在機械上會貼上機械坐標(biāo)系的軸向。機械的移動是根據(jù)機械坐標(biāo)系，因為CNC銑床 或MC在X、Y軸上實際是工件移動而非刀具移動，所以為了符合程序設(shè)計人員假設(shè)工件固定不動，其機械坐標(biāo)系的X、Y軸正、負(fù)方向與程序坐標(biāo)系相反。故程序 設(shè)計人員指令刀具向程序 坐標(biāo)系的X軸正方向移動，而實際上是工件向機械坐標(biāo)系的X軸正方向移動，使兩者一致。
       在數(shù)控鉆銑床上加工內(nèi)螺紋,在內(nèi)螺紋加工前其底孔已加工完成(底孔直徑為38.5mm),試編寫其數(shù)控銑加工程序。
 編程分析:在本例編程過程中,用變量“#101”來表示每條螺旋線的終點Z坐標(biāo),則每條相連的螺旋線終點的Z坐標(biāo)相差一個螺距。其加工程序如下:

00033;

G90 G94 G40 G21 G17 G54;
G91 G28 Z0;
G90 G00 X0 Y0;
M03 S600 M08;
G00 Z20.0;
G01 Z2.0 F100; (刀具下降至Z向起刀點)
#101=0.5; (螺旋線終點的Z坐標(biāo)) 
G41 G01 X20.0 Y0 D01 ; (螺旋線起始點)
N100 G02 I-20.0 Z=#101;(加工螺旋線)
#101=#101-1.5;(計算下一條螺旋線Z向終點坐標(biāo))
IF[#101 GT -28.0] GOTO100;
G40 G01 X0.0 Y0.0;
G91 G28 Z0;
M05 M09;
M30; 
數(shù)控程序中指令格式：G01 X-----------_Y-_Z_F_；
工件的輪廓為直線時，皆以G01指令切削之。X、Y、Z坐標(biāo)位置為切削之終點，可三軸同 動或二軸同動或單軸移動，而由F值指定切削時的進(jìn)給速率，單位一般設(shè)定為mm ／ min。
 現(xiàn)以圖1說明G01用法。假設(shè)刀具由程序原點往上銑削輪廓外形。
G 90 G01 Y17. F80；
X -10. Y30.；
G91 X -40.；
Y -18.；
G90 X -22. Y0；
X0.；
      F機能是持續(xù)有效指令，故切削速率相同時，下一單節(jié)可省略，如上面程序所示。
      結(jié)論：一般的螺紋銑削加工,采用多條螺旋方式進(jìn)行編程,程序較長,容易在編程及輸入過程中出錯,而采用宏程序結(jié)合螺旋線方式編程時,程序通俗易懂,在編程與輸入過程中減小了出錯的幾率。

數(shù)控鉆銑床使用固定循環(huán)功能注意事項:       
      1、在指令固定循環(huán)之前，必須用輔助功能使主軸旋轉(zhuǎn)。如:M03(主軸正轉(zhuǎn))當(dāng)使用了主軸停轉(zhuǎn)指令之后，一定要注憊再次使主軸回轉(zhuǎn)。若在主軸停止功能M05之后接著指令固定循環(huán)則是錯誤的，這與其他加工情況一樣。
      2、在固定循環(huán)方式中，其程序段必須有X, Y, Z軸(包括R)的位x數(shù)據(jù)，否則不執(zhí)行固定循環(huán)。
      3、撤消固定循環(huán)指令除了G80外，GOO, GO1, G02, G03也能起擻消作用.因此編程時要注愈。
      4、在固定循環(huán)方式中，C43, C44仍起著刀具長度補償?shù)淖饔谩?/span>
      5、操作時應(yīng)注愈，在固定循環(huán)中途，若利用復(fù)位或急停使數(shù)控裝工停止，但這時孔加工方式和孔加工數(shù)據(jù)還被存儲著，所以在開始加工時要特別注憊，使固定循環(huán)剩余動作進(jìn)行到結(jié)束。 
四、數(shù)控銑床的故障診斷方法: 
      1、直觀法：
      直觀法是通過形貌、聲音、顏色、氣味等的變化來診斷故障的方法。它有以下幾種方法。
      A．看
      用肉眼仔細(xì)檢查有無熔絲燒斷、器件燒壞以及斷路等問題，觀察機械部分傳動軸是否彎曲、晃動等。
      B．聽
      聽數(shù)控機床因故障而產(chǎn)生的各種異常聲響，如電氣部分中的電源變壓器、阻抗器和電抗器等，因為鐵心松動、銹蝕等原因引起鐵片振動的吱吱聲；繼電器、接觸器等因磁回路間隙過大等原因引起的嗡嗡聲；機械的摩擦聲、振動聲和撞擊聲等。
     C．觸摸
     觸摸溫升，人類手指的觸覺是很靈敏的，能相當(dāng)可靠地判斷各種異常的溫升；輕微振動也可用手感鑒別；肉眼看不清的傷痕和波紋，若用手指去觸摸可以很容易感覺出來。另外，CNC系統(tǒng)的虛焊或接觸不良，可通過用絕緣物輕輕敲打可疑部位再配合觸摸法來診斷。
      D．嗅
      嗅因劇烈摩擦或電氣元件絕緣破損短路而產(chǎn)生的煙味、焦糊味等，可較好地判斷故障。
      2、資料分析法
      資料分析法是通過查閱技術(shù)檔案資料找規(guī)律、查原因，從而判定故障所在的方法。所查閱的資料主要有：
      A．?dāng)?shù)控系統(tǒng)資料
      通過數(shù)控系統(tǒng)資料了解數(shù)控系統(tǒng)的特點、報警及排除方法；NC、PLC機床參數(shù)設(shè)定的含義；數(shù)控編程的方法；面板上各鍵的作用及操作方法；主軸和進(jìn)給電動機的性能和驅(qū)動器的特征等。重點掌握數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，了解方框中各印制電路板的功能、接口的去向、LED發(fā)光二極管燈的含義等。
      B．電氣圖樣
     通過電氣圖樣重點看接觸器、繼電器及PLC的輸入／輸出部件等電氣元件。每個國家的電氣符號不同，應(yīng)了解清楚、注意區(qū)別。  
      C．機械、液壓、氣動部分圖樣
     對于數(shù)控銑床的機械、液壓、氣動部分圖樣，要搞清楚其中各個元件的作用，并在圖上一一標(biāo)出。對機電關(guān)系比較密切的部分要重點了解。
     D．外文資料
     在可能的條件下，盡量看進(jìn)口機床的原版外文資料，以避免翻譯不準(zhǔn)確造成的誤導(dǎo)。
     3、故障征兆分析法
     A．振動法
     由于工業(yè)現(xiàn)場測試條件及分析技術(shù)所限，有些故障征兆的提取與分析不易實現(xiàn)，有些故障征兆反映的故障狀態(tài)不敏感。相對來講，數(shù)控銑床的振動是目前公認(rèn)的機械 部分最佳故障征兆提取量，它對運行狀態(tài)的反應(yīng)迅速、真實而且全面，能很好地反映出大部分?jǐn)?shù)控銑床機械故障的性質(zhì)與范圍，并有許多先進(jìn)有效的方法可供選用， 所以振動法是數(shù)控銑床故障征兆分析法中最常用的方法。振動法分時域診斷與頻域診斷兩大類，而頻域診斷又可分為振動頻域直接分析法與振動頻域二次分析法。
     (1)振動時域分析法　該法將各種故障狀態(tài)的振動時域信號與正常狀態(tài)的振動時域信號相比較，從而識別數(shù)控銑床的故障狀況。時域分析法主要分時域統(tǒng)計分析 法、時域相關(guān)分析法、時域同步分析法等。時域統(tǒng)計分析法通過求出振動信號的各種統(tǒng)計參數(shù)，對數(shù)控銑床的故障狀況進(jìn)行分析。時域相關(guān)分析法主要采用自相關(guān)與 互相關(guān)分析，對數(shù)控銑床的故障狀況進(jìn)行分析。時域同步分析法是一種在混有噪聲干擾的數(shù)控銑床信號中，提取周期性分量的有效療法，也稱相干檢波去。
     (2)振動頻域直接分析法該法是數(shù)控銑床故障診斷上最常用的方法。它把以時間為橫坐標(biāo)的時域信號通過傅里葉變換分解為以頻率為橫坐標(biāo)的頻域信號，得出頻譜圖，求得關(guān)于原時域信號頻率成分的幅值和相位信息，從而得出故障診斷結(jié)果。
    (3)振動頻域二次分析法該法通過對頻譜圖提供的信息進(jìn)行進(jìn)一步處理，以提高故障診斷的準(zhǔn)確性。它需要把測得的頻譜圖傳輸給微機，用專用軟件進(jìn)行分析。二次分析法主要有功率譜分析法、倒頻譜分析法、頻率細(xì)化分析法和小波分析法等。
     B．噪聲譜分析法
     該法在近聲場測量時，引入的于擾較小，其分析結(jié)果與振動測量很接近。如數(shù)控銑床的齒輪磨損后，由于漸開線齒廓畸變而使齒輪運轉(zhuǎn)噪聲聲壓級明顯升高，一般比正常齒輪噪聲級差大十幾分貝。噪聲的頻率一般較高，但對應(yīng)的振動振幅可能并不大。如果振源零部件為運動部件，不易設(shè)置傳感器，可考慮采用噪聲譜分析法。噪聲測量具有攜帶信息豐富、測試方便和非接觸的特點，但應(yīng)設(shè)法解決環(huán)境噪聲的干擾問題。
     C．油液分析法
該法通過監(jiān)測潤滑油液中磨屑的分布情況及潤滑油的污染程度，來診斷數(shù)控銑床的磨損故障。其具體采用的方法有：
     (1)磁塞檢查法在數(shù)控銑床的油路系統(tǒng)中插入磁性探頭(磁塞)，以搜集油液中的鐵磁性磨粒，并定期進(jìn)行觀察以判斷數(shù)控銑床的磨損狀態(tài)。
     (2)顆粒計數(shù)器法利用光電技術(shù)對油樣內(nèi)的顆粒粒度進(jìn)行自動計數(shù)和分析。
     (3)油樣光譜分析法根據(jù)油樣中各種金屬磨粒，在離子狀態(tài)
     下受到激發(fā)時所發(fā)射的特定波長的光譜，來檢測油樣中的金屬類型和含量，從而對故障進(jìn)行診斷。
    (4)油樣鐵譜分析法它是一種在高梯度強磁場的作用下，將數(shù)控銑床摩擦副產(chǎn)生的磨粒從油樣中分離出來，按其粒度大小依次排列沉淀到一塊透明玻璃基片上，然后用各種手段觀察或測量，以獲得磨損過程的各種信息，從而分析磨損機理和判斷設(shè)備磨損狀態(tài)的一種分析方法。
       4、專家系統(tǒng)法
      專家系統(tǒng)一般應(yīng)包括以下幾個部分：知識庫、推理機、對話部分、知識獲取部分和解釋幫助部分，其中最重要的部分是知識庫。建立知識庫的方法有很多，目前針 對數(shù)控銑床較常用的有故障樹法。數(shù)控銑床的故障現(xiàn)象按其發(fā)生部位可分為機械部分、進(jìn)給驅(qū)動部分、cNC部分和主軸伺服控制部分。每一部分還可根據(jù)故障復(fù)雜 程度，劃分為更細(xì)的子系統(tǒng)，如CN(：部分可分為電源控制部分和顯示器部分等。每個子系統(tǒng)可用故障樹表示其故障。首先分析得出的系統(tǒng)故障事件稱為頂事件。 頂事件實際上就是一些故障現(xiàn)象，如“手搖脈沖發(fā)生器不起作用”、“進(jìn)給方向同標(biāo)記相反”等。將導(dǎo)致該項事件發(fā)生的直接原因，包括硬件故障、人為因素及環(huán)境 因素等列出，用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T把它與故障事件連接起來，稱為中間事件。逐級展開故障事件發(fā)生的原因，即產(chǎn)生這些現(xiàn)象的根源，如觸發(fā)器損壞、主印制電路板接觸 不良等，稱之為故障節(jié)點。依照此方法可建立各子系統(tǒng)的故障樹。建立了大量的故障樹之后，可將其轉(zhuǎn)換成機器基本數(shù)據(jù)模型，從而建立數(shù)據(jù)庫。目前常見的專家系 統(tǒng)還有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床故障診斷專家系統(tǒng)，它利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的高度并行處理、自適應(yīng)性、容錯性等特點，較好地構(gòu)筑了故障診斷的專家系統(tǒng)。
      今天先為大家介紹這四大方法，我們后續(xù)講解自診斷法、備板置換法、敲擊法、儀器測量比較法等。