模具数控加工技术 陈子银 第2章 模具数控车削加工技术

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1、2.1数控车床2.2数控车削刀具2.3数控车削编程基础第2章模具数控车削加工技术2.4数控车床编程指令思考与练习数控车床是数控机床中应用最广泛的一种。它可以完成各种带有复杂母线的回转体类零件的加工。对于高档次的数控车床（如车削中心）还能进行铣削、钻削以及各种多边形零件的加工。一般数控车床在模具制造中有一定的应用范围，如塑料瓶吹塑模的加工等。§2.1数控车床1.数控车床的组成数控车床大致由五部分组成，分别为数控系统、驱动系统、辅助装置、车床主机和CAD/CAM软件。2.1.1数控车床组成与分类（1）数控系统

2、数控系统（亦称控制系统）是数控车床的控制核心。其主要部分是一台计算机，它与通用的计算机从构成上讲是相同的，其中包括CPU、存储器、CRT等部分。数控系统中用的计算机一般是专用计算机，也有一些是工业控制用计算机（工控机）。（2）驱动系统驱动系统是数控车床切削工作的动力部分，主要实现主运动和进给运动。在数控车床中，驱动系统又称为伺服系统，由伺服驱动电路和驱动装置两大部分组成。伺服驱动电路的作用是接收指令，经过软件的处理，推动驱动装置运动。驱动装置主要由主轴电机、进给系统等组成。其中电动机有步进电机、直流伺服电

3、机和交流伺服电机三类。（3）辅助装置与普通车床相类似，辅助装置是指数控车床中为正常加工提供帮助的配套部分，如液压、气动装置、冷却、照明、润滑、防护和排屑装置等。（4）车床主机主要是数控车床的机械部件，主要包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。（5）CAD/CAM软件编程由于一些模具零件形状复杂，需借助CAD/CAM（计算机辅助设计/制造）软件与相应的后置处理程序，来生成加工程序。通过数控车床控制系统上的通信接口或其它存储介质（如磁盘、光盘等），把生成的加工程序输入到数控车床的控制系统中，完成零件的

4、加工。数控车床机械结构与普通车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化，这是因为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观。平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。平床身水平放置刀架可提高刀架的运动精度，但下部空间小，排屑困难。一般可用于大型数控车床或小型精度数控车床的布局。斜床身其导轨倾斜的角度分别为30°、45°、60°、90°（称为立床身）。倾斜角度小，排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性差，受力情况也差。一般中小规格的数控车床，其床身的倾斜度为60°为宜。平床身斜滑板布局

5、形式有平床身的工艺性好的特点，且机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小，排屑方便。2.数控车床的分类（1）按数控系统的技术水平或机床的机械结构分类①经济型数控车床②全功能型数控车床③车削中心④FMC车床（2）按主轴的配置形式分类①卧式数控车床②立式数控车床（3）按控制的轴数分类①两轴控制数控车床②四轴控制数控车床2.1.2数控车床主要技术参数床身上最大工件回转直径≥Ф400mm拖板上最大工件回转直径≥Ф180mm最大工件长度≥1000mm最大车削长度≥800mm1.机床规格及技术要求（1）加工范围（2）机

6、床主轴控制:采用交流变频器和交流变频电机控制。主轴转速范围（变频,无级或两档）100～2000rpm主轴通孔直径Ф52mm主轴锥孔莫氏6号主轴电机功率≥5.5KW（3）机床进给驱动控制:采用交流伺服驱动单元与交流伺服电机驱动。进给快移速度(Max)（X向）6000mm/min（Z向）≥6000mm/min进给电机扭矩（功率）（X向）≥4N·m（Z向）≥6N·m（4）机床精度:机床的定位精度及重复定位精度按国家《数控卧式车床精度》专业标准的相关项目进行检测。精度值应满足标准要求。定位精度（X向）≤0.016

7、mm（Z向）≤0.025mm重复定位精度（X向）≤0.010mm（Z向）≤0.010mm（5）机床刀架控制:刀架采用与机床相配套的电动刀架。刀架刀位数≥4刀架转位的定位精度≤±0.01mm车刀刀杆最大尺寸（宽×高）≥20×20mm（6）尾座尾架套筒锥孔莫氏莫氏4号或莫氏5号尾架套筒最大移动距离≥100mm2.数控车床数控系统基本功能要求数控系统配置与功能的要求控制轴数2最大编程尺寸≥8位联动轴数2最小设定单位≥0.001毫米最小设定单位0.001毫米进给轴驱动系统数字交流伺服驱动装置+永磁同步交流无刷伺

8、服电机主轴系统变频器＋变频主轴电机（数控车床）自动加减速控制方式S型加减速度控制图形显示彩色实体图形实时动态显示刀具轨迹和零件形状在线帮助功能提供编程帮助和图例程序数据断电保护与存贮功能，用户程序可断电储存容量≥512KB半闭环控制，数控系统具有位置检测反馈信号输入接口数字交流伺服主轴驱动装置+伺服主轴电机进给修调、快速修调和主轴转速修调三种控制功能2种以上对刀操作：可自动计算工件坐标值7英寸以上单色或彩色液晶显示器，分辨率≥