数控技术实验报告-机械设计制造及其自动化

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1、实验一数控机床组成实验数控技术实验报告专业班级：10机制1班学生姓名：学号：指导老师：106实验一数控机床组成实验实验一数控机床组成实验一、实验目的（1）了解数控机床的布局、基本结构及其功用。（2）了解数控机床的结构特点及其发展。（3）了解数控机床的基本运动。（4）了解数控机床的基本操作。（5）了解数控机床的加工过程。（6）了解数控机床的加工对象及其用途。二、实验内容（1）介绍数控机床的概况。（2）介绍数控机床的布局，基本组成及其功用。（3）观察数控机床的基本操作及加工。三、实验设备数控钻床一台本实验主要以ZXK7540数控立式钻床为例，着重介绍该机床的布

2、局，结构及其运动。该机床的主要技术规格：（1）工作台尺寸800×290（mm）（2）最大钻孔直径φ40mm（3）最大立铣直径φ25mm106实验一数控机床组成实验（1）最大端铣直径Φ80mm（2）主轴孔锥度MT4（3）主轴最大行程200mm（4）主轴端面至工作台面最大距离445mm（5）三轴快速移动速度5m/min（6）主轴转速67-1780r/min（7）主电机功率3Kw四、数控铣床概述数控铣床是在一般铣床的基础上运用现代计算机技术和自动控制、和吉米测量技术发展而来的,数控铣床与普通铣床的加工工艺基本相同,其结构也有些相似之处,数控铣床是靠程序控制的自动

3、加工机床,因而其结构也与普通铣床有很大区别.主要是控制和检测方面。如下图为数控铣床的控制系统见图1-1。图1-1数控机床的组成数控机床的工作过程见图1-2。106实验一数控机床组成实验图1-2数控系统工作过程主要用来切削回转类零件的数控机床称为数控车床。数控车床集中了普通卧式车床、转塔车床、多刀车床、自动和半自动车床等车削功能，是数控机床中应用最广的品种之一。1．数控机床的性能特点数控机床与普通机床相比，增加了功能，提高了效率，简化了机械结构。其性能对比如表1-1所示。表1-1数控机床与普通机床的相比主要性能数控机床普通机床对异形复杂零件的加工性适宜不适宜

4、对加工精度的保证性易保证较困难对精度补偿和优化控制能实现不能实现对加工质量的稳定性稳定不稳定对加工对象更改的方便性方便差些加工效率高低对机床操作管理可多机看管只能一人一机经费投资大较小对工人的文化素质要求高较低2．数控机床的结构特点数控机床与同类的普通机床在外形结构上虽然大体相似，但其内部结构却有很大的差异。为了保证稳定的加工质量，提高加工能力和切削效率等，在数控机床的结构设计中，必须具备如下特点：（1）结构刚度高、抗振性好有标准规定数控机床的刚度系数应比类似的普通机床高50%。从提高数控机床抗振性角度出发，应减少机床内部振源，提高静态刚度，增加构件或结构

5、的阻尼以达到抑制振动产生的目的。（2）采取消除传动齿轮侧隙的措施数控机床进给系统的传动齿轮副中若存在侧隙，在开环系统中则会造成进给运动的位移值滞后于指令值；反向运动时，则会出现反向死区，影响加工精度。在闭环系统中，虽然侧隙带来的滞后量可以得到反馈信号的补偿，但反向时会使伺服系统产生振荡而不稳定。为了提高数控机床伺服系统的性能，在设计时必须采取相应措施，使侧隙减小到允许的范围内，图1-3所示为圆柱齿轮传动侧隙消除方法。106实验一数控机床组成实验（a）（b）（c）图1-3圆柱齿轮传动侧隙消除方法1）偏心轴套调整法（图1-3（a））利用偏心环2缩小两个啮合齿轮

6、中心距的方法来消除圆柱齿轮正反转时的齿侧隙。2）轴向垫片调整法（图1-3（b））将啮合齿轮的节圆直径沿着齿宽方向制成稍有锥度，这样就可有轴向垫片3使齿轮轴向移位来消除其齿侧隙。3）双片薄齿轮调整法（图1-3（c））两个啮合着的圆柱齿轮，一个制成宽齿轮，另一个有两片能相对转位的薄齿轮组成，再附加某些措施使宽齿轮的齿面两侧分别与两薄片齿轮的不同齿侧贴紧。这样利用错齿消除齿侧隙，反向时就不会出现死区。（3）采用传动效率很高的精密滚珠丝杠螺母副图1-4所示为滚珠丝杠螺母副。它是回转运动与直线运动相互转换的传动机构，由丝杠a、螺母b和其间的滚珠c组成。在丝杠a和螺母

7、b上都有圆弧形的螺旋槽，这两个圆弧形的螺旋槽对起来就形成螺旋滚道，在滚道内装有许多滚珠c。当丝杠a回转时，滚珠c相对于螺母b上的滚道按箭头d方向滚动。因此，丝杠a于螺母b之间基本上是滚动摩擦。为了防止滚珠从螺母中掉出来，在螺母b的螺旋槽两端应有挡珠器挡住，并有回路管道使它的两端连接起来，使滚珠c从螺旋槽的一端滚出螺母体后，沿着回路管道重新返回到滚道另一端，以进行循环不断的流动。106实验一数控机床组成实验滚珠丝杠螺母副的摩擦损失小，传动效率高，可达0.90~0.96；可通过预紧来消除间隙，从而提高传动刚度；这种传动副的摩擦阻力小，动静摩擦力极小，能保证运动

8、平稳，不易产生低速爬行现象；传动副的损失小，寿命长，精度保持性好。