一、數控鉆銑床工作前的準備：

   數控鉆銑床在操作前要進(jìn)行嚴格的準備，才能更好的進(jìn)行工作。工作前的準備如下：
       1、操作前必須熟悉數控鉆銑床的一般性能、結構、傳動(dòng)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(gè)操作過(guò)程前，不要進(jìn)行機床的操作和調節.
       2、開(kāi)動(dòng)機床前，要檢查機床電氣控制系統是否正常，潤滑系統是否暢通、油質(zhì)是否良好，并按規定要求加足潤滑油，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(kāi)慢車(chē)空轉3～5分鐘，檢查各傳動(dòng)部件是否正常，確認無(wú)故障后，才可正常使用。
      3、程序調試完成后，必須經(jīng)指導老師同意方可按步驟操作，不允許跳步驟執行。
     4、加工零件前，必須嚴格檢查機床原點(diǎn)、刀具數據是否正常并進(jìn)行無(wú)切削軌跡仿真運行。
二、在銑削復雜工件時(shí)，數控立銑刀的使用應注意以下問(wèn)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(shí)處于懸臂狀態(tài)。在銑削加工過(guò)程中，有時(shí)可能出現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 象，其原因一般是因為刀夾內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(chǎng)時(shí)通常都涂有防銹油，如果切削時(shí)使用非水溶性切削油，刀夾內 孔也會(huì )附著(zhù)一層霧狀油膜，當刀柄和刀夾上都存在油膜時(shí)，刀夾很難牢固夾緊刀柄，在加工中立銑刀就容易松動(dòng)掉落。所以在立銑刀裝夾前，應先將立銑刀柄部和刀 夾內孔用清洗液清洗干凈，擦干后再進(jìn)行裝夾。 
     當立銑刀的直徑較大時(shí)，即使刀柄和刀夾都很清潔，還是可能發(fā)生掉刀事故，這時(shí)應選用帶削平缺口的刀柄和相應的側面鎖緊方式。 立銑刀夾緊后可能 出現的另一問(wèn)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(shí)間過(guò)長(cháng)，刀夾端口部已磨損成錐形所致，此時(shí)應更換新的刀夾。 
      2.立銑刀的振動(dòng) 
      由于立銑刀與刀夾之間存在微小間隙，所以在加工過(guò)程中刀具有可能出現振動(dòng)現象。振動(dòng)會(huì )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。但當加工出的溝槽寬度偏小時(shí)，也可以有目的地使刀具振動(dòng)，通過(guò)增大切擴量來(lái)獲得所需槽寬，但這種情況下應將立銑刀的最大振幅限制在 0.02mm以下,否則無(wú)法進(jìn)行穩定的切削。在正常加工中立銑刀的振動(dòng)越小越好。  當出現刀具振動(dòng)時(shí)，應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(dòng)，則應考慮減小吃刀量。如加工系統出現共振，其原因可能是切削速度過(guò)大、進(jìn)給速度偏小、刀具系統剛性不足、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(shí)應采取調整切削用量、增加刀具系統剛度、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控銑削加工中，當被切削點(diǎn)為下凹部分或深腔時(shí)，需加長(cháng)立銑刀的伸出量。如果使用長(cháng)刃型立銑刀，由于刀具的撓度較大，易產(chǎn)生振 動(dòng)并導致刀具折損。因此在加工過(guò)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(cháng)度較長(cháng)的短刃長(cháng)柄型立銑刀。在臥式數控機床上使用大直徑立銑刀加工工件時(shí)，由于刀具自重所產(chǎn)生的變形較大，更應十分注意端刃切削容易出現的問(wèn)題。在必須使用長(cháng)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(chǎng)家的刀具樣本附有刀具 切削參數選用表，可供參考。但切削參數的選用同時(shí)又受機床、刀具系統、被加工工件形狀以及裝夾方式等多方面因素的影響，應根據實(shí)際情況適當調整切削速度和進(jìn)給速度。當以刀具壽命為優(yōu)先考慮因素時(shí)，可適當降低切削速度和進(jìn)給速度；當切屑的離刃狀況不好時(shí)，則可適當增大切削速度。 
      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(diǎn)需要注意：①如采用普通機床加工，應設法消除進(jìn)給機構的間隙；②當工件表面殘留有鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它硬化層時(shí)，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，也不至出現太大問(wèn)題。而硬質(zhì)合金立銑刀雖然在高速切削時(shí)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，且切削條件必須嚴格符合刀具的使用要求。
 三、數控鉆銑床螺紋銑削的編程與加工
      數控鉆銑床或MC是依據坐標系統來(lái)確定其刀具運動(dòng)的路徑，因此坐標系統對CNC程序設計極為重要。各軸的標注，CNS是采用右手直角坐標系統。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軸向是用于標注線(xiàn)性移動(dòng)軸；另外定義三個(gè)旋轉軸，繞X軸旋轉者稱(chēng)為A軸，繞Y軸旋 轉者稱(chēng)為B軸，繞Z軸旋轉者稱(chēng)為C軸。三旋轉軸的正方向皆定義為順著(zhù)移動(dòng)軸正方向看，順時(shí)針回轉為正，逆時(shí)針回轉為負。
      數控鉆銑床先定義Z軸，以工具機的主軸線(xiàn)為Z軸，再以刀具遠離工件的方向為正，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(zhù)定 義X軸，以操作者面向床柱，其刀具沿左右方向移動(dòng)者為X軸，且規定向右為正方向；最后依 右手直角坐標系統決定Y軸，故其刀具沿前后方向移動(dòng)者為Y軸，向前為正Y方向，向后為負Y方向。以上定義者稱(chēng)為程序坐標系（或稱(chēng)為工件坐標系），其三軸的 交點(diǎn)即1－4節所述的程序原點(diǎn)。圖3的右側所示即為程序坐標系。程序設計人員是依據程序坐標系來(lái)指述刀具動(dòng)路，且必須假設工件固定不動(dòng)，刀具沿著(zhù)工件輪廓 移動(dòng)加工。
      標示于數控鉆銑床上的坐標軸所形成的坐標系稱(chēng)為機械坐標系，一般CNC 銑床或MC在機械上會(huì )貼上機械坐標系的軸向。機械的移動(dòng)是根據機械坐標系，因為CNC銑床 或MC在X、Y軸上實(shí)際是工件移動(dòng)而非刀具移動(dòng)，所以為了符合程序設計人員假設工件固定不動(dòng)，其機械坐標系的X、Y軸正、負方向與程序坐標系相反。故程序 設計人員指令刀具向程序 坐標系的X軸正方向移動(dòng)，而實(shí)際上是工件向機械坐標系的X軸正方向移動(dòng)，使兩者一致。
       在數控鉆銑床上加工內螺紋,在內螺紋加工前其底孔已加工完成(底孔直徑為38.5mm),試編寫(xiě)其數控銑加工程序。
 編程分析:在本例編程過(guò)程中,用變量“#101”來(lái)表示每條螺旋線(xiàn)的終點(diǎn)Z坐標,則每條相連的螺旋線(xiàn)終點(diǎn)的Z坐標相差一個(gè)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(diǎn))
#101=0.5; (螺旋線(xiàn)終點(diǎn)的Z坐標) 
G41 G01 X20.0 Y0 D01 ; (螺旋線(xiàn)起始點(diǎn))
N100 G02 I-20.0 Z=#101;(加工螺旋線(xiàn))
#101=#101-1.5;(計算下一條螺旋線(xiàn)Z向終點(diǎn)坐標)
IF[#101 GT -28.0] GOTO100;
G40 G01 X0.0 Y0.0;
G91 G28 Z0;
M05 M09;
M30; 
數控程序中指令格式：G01 X-----------_Y-_Z_F_；
工件的輪廓為直線(xiàn)時(shí)，皆以G01指令切削之。X、Y、Z坐標位置為切削之終點(diǎn)，可三軸同 動(dòng)或二軸同動(dòng)或單軸移動(dòng)，而由F值指定切削時(shí)的進(jìn)給速率，單位一般設定為mm ／ min。
 現以圖1說(shuō)明G01用法。假設刀具由程序原點(diǎn)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機能是持續有效指令，故切削速率相同時(shí)，下一單節可省略，如上面程序所示。
      結論：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(cháng),容易在編程及輸入過(guò)程中出錯,而采用宏程序結合螺旋線(xiàn)方式編程時(shí),程序通俗易懂,在編程與輸入過(guò)程中減小了出錯的幾率。

數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。如:M03(主軸正轉)當使用了主軸停轉指令之后，一定要注憊再次使主軸回轉。若在主軸停止功能M05之后接著(zhù)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數據，否則不執行固定循環(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(shí)要注愈。
      4、在固定循環(huán)方式中，C43, C44仍起著(zhù)刀具長(cháng)度補償的作用。
      5、操作時(shí)應注愈，在固定循環(huán)中途，若利用復位或急停使數控裝工停止，但這時(shí)孔加工方式和孔加工數據還被存儲著(zhù)，所以在開(kāi)始加工時(shí)要特別注憊，使固定循環(huán)剩余動(dòng)作進(jìn)行到結束。 
四、數控銑床的故障診斷方法: 
      1、直觀(guān)法：
      直觀(guān)法是通過(guò)形貌、聲音、顏色、氣味等的變化來(lái)診斷故障的方法。它有以下幾種方法。
      A．看
      用肉眼仔細檢查有無(wú)熔絲燒斷、器件燒壞以及斷路等問(wèn)題，觀(guān)察機械部分傳動(dòng)軸是否彎曲、晃動(dòng)等。
      B．聽(tīng)
      聽(tīng)數控機床因故障而產(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(dòng)、銹蝕等原因引起鐵片振動(dòng)的吱吱聲；繼電器、接觸器等因磁回路間隙過(guò)大等原因引起的嗡嗡聲；機械的摩擦聲、振動(dòng)聲和撞擊聲等。
     C．觸摸
     觸摸溫升，人類(lèi)手指的觸覺(jué)是很靈敏的，能相當可靠地判斷各種異常的溫升；輕微振動(dòng)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(jué)出來(lái)。另外，CNC系統的虛焊或接觸不良，可通過(guò)用絕緣物輕輕敲打可疑部位再配合觸摸法來(lái)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(guò)查閱技術(shù)檔案資料找規律、查原因，從而判定故障所在的方法。所查閱的資料主要有：
      A．數控系統資料
      通過(guò)數控系統資料了解數控系統的特點(diǎn)、報警及排除方法；NC、PLC機床參數設定的含義；數控編程的方法；面板上各鍵的作用及操作方法；主軸和進(jìn)給電動(dòng)機的性能和驅動(dòng)器的特征等。重點(diǎn)掌握數控系統的結構框圖，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(guò)電氣圖樣重點(diǎn)看接觸器、繼電器及PLC的輸入／輸出部件等電氣元件。每個(gè)國家的電氣符號不同，應了解清楚、注意區別。  
      C．機械、液壓、氣動(dòng)部分圖樣
     對于數控銑床的機械、液壓、氣動(dòng)部分圖樣，要搞清楚其中各個(gè)元件的作用，并在圖上一一標出。對機電關(guān)系比較密切的部分要重點(diǎn)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，以避免翻譯不準確造成的誤導。
     3、故障征兆分析法
     A．振動(dòng)法
     由于工業(yè)現場(chǎng)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(shí)現，有些故障征兆反映的故障狀態(tài)不敏感。相對來(lái)講，數控銑床的振動(dòng)是目前公認的機械 部分最佳故障征兆提取量，它對運行狀態(tài)的反應迅速、真實(shí)而且全面，能很好地反映出大部分數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(dòng)法是數控銑床故障征兆分析法中最常用的方法。振動(dòng)法分時(shí)域診斷與頻域診斷兩大類(lèi)，而頻域診斷又可分為振動(dòng)頻域直接分析法與振動(dòng)頻域二次分析法。
     (1)振動(dòng)時(shí)域分析法　該法將各種故障狀態(tài)的振動(dòng)時(shí)域信號與正常狀態(tài)的振動(dòng)時(shí)域信號相比較，從而識別數控銑床的故障狀況。時(shí)域分析法主要分時(shí)域統計分析 法、時(shí)域相關(guān)分析法、時(shí)域同步分析法等。時(shí)域統計分析法通過(guò)求出振動(dòng)信號的各種統計參數，對數控銑床的故障狀況進(jìn)行分析。時(shí)域相關(guān)分析法主要采用自相關(guān)與 互相關(guān)分析，對數控銑床的故障狀況進(jìn)行分析。時(shí)域同步分析法是一種在混有噪聲干擾的數控銑床信號中，提取周期性分量的有效療法，也稱(chēng)相干檢波去。
     (2)振動(dòng)頻域直接分析法該法是數控銑床故障診斷上最常用的方法。它把以時(shí)間為橫坐標的時(shí)域信號通過(guò)傅里葉變換分解為以頻率為橫坐標的頻域信號，得出頻譜圖，求得關(guān)于原時(shí)域信號頻率成分的幅值和相位信息，從而得出故障診斷結果。
    (3)振動(dòng)頻域二次分析法該法通過(guò)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確性。它需要把測得的頻譜圖傳輸給微機，用專(zhuān)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、頻率細化分析法和小波分析法等。
     B．噪聲譜分析法
     該法在近聲場(chǎng)測量時(shí)，引入的于擾較小，其分析結果與振動(dòng)測量很接近。如數控銑床的齒輪磨損后，由于漸開(kāi)線(xiàn)齒廓畸變而使齒輪運轉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，但對應的振動(dòng)振幅可能并不大。如果振源零部件為運動(dòng)部件，不易設置傳感器，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(diǎn)，但應設法解決環(huán)境噪聲的干擾問(wèn)題。
     C．油液分析法
該法通過(guò)監測潤滑油液中磨屑的分布情況及潤滑油的污染程度，來(lái)診斷數控銑床的磨損故障。其具體采用的方法有：
     (1)磁塞檢查法在數控銑床的油路系統中插入磁性探頭(磁塞)，以搜集油液中的鐵磁性磨粒，并定期進(jìn)行觀(guān)察以判斷數控銑床的磨損狀態(tài)。
     (2)顆粒計數器法利用光電技術(shù)對油樣內的顆粒粒度進(jìn)行自動(dòng)計數和分析。
     (3)油樣光譜分析法根據油樣中各種金屬磨粒，在離子狀態(tài)
     下受到激發(fā)時(shí)所發(fā)射的特定波長(cháng)的光譜，來(lái)檢測油樣中的金屬類(lèi)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(chǎng)的作用下，將數控銑床摩擦副產(chǎn)生的磨粒從油樣中分離出來(lái)，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(guān)察或測量，以獲得磨損過(guò)程的各種信息，從而分析磨損機理和判斷設備磨損狀態(tài)的一種分析方法。
       4、專(zhuān)家系統法
      專(zhuān)家系統一般應包括以下幾個(gè)部分：知識庫、推理機、對話(huà)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 對數控銑床較常用的有故障樹(shù)法。數控銑床的故障現象按其發(fā)生部位可分為機械部分、進(jìn)給驅動(dòng)部分、cNC部分和主軸伺服控制部分。每一部分還可根據故障復雜 程度，劃分為更細的子系統，如CN(：部分可分為電源控制部分和顯示器部分等。每個(gè)子系統可用故障樹(shù)表示其故障。首先分析得出的系統故障事件稱(chēng)為頂事件。 頂事件實(shí)際上就是一些故障現象，如“手搖脈沖發(fā)生器不起作用”、“進(jìn)給方向同標記相反”等。將導致該項事件發(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，用適當的邏輯門(mén)把它與故障事件連接起來(lái)，稱(chēng)為中間事件。逐級展開(kāi)故障事件發(fā)生的原因，即產(chǎn)生這些現象的根源，如觸發(fā)器損壞、主印制電路板接觸 不良等，稱(chēng)之為故障節點(diǎn)。依照此方法可建立各子系統的故障樹(shù)。建立了大量的故障樹(shù)之后，可將其轉換成機器基本數據模型，從而建立數據庫。目前常見(jiàn)的專(zhuān)家系 統還有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的數控銑床故障診斷專(zhuān)家系統，它利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )所具有的高度并行處理、自適應性、容錯性等特點(diǎn)，較好地構筑了故障診斷的專(zhuān)家系統。
      今天先為大家介紹這四大方法，我們后續講解自診斷法、備板置換法、敲擊法、儀器測量比較法等。