《数控车床概述》PPT课件

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1、第1章数控车床概述1.1数控车床组成1.2数控车床分类及特点1.1数控车床组成数控（numericalcontrol,NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序控制的机床。是将事先编好的程序输入到机床的专用计算机中，由计算机指挥机床各坐标轴的伺服电机控制机床各运动部件的先后动作、速度和位移量，并与选定的主轴转速相配合，从而加工出各种不同工件的设备。数控机床种类较多，如数控车床、数控铣床、加工中心、数控电火花机床、数控线切割机床等。数控车床是数字程序控制车床的简称，其结构如图1-1所示。数控车床能自动完成轴类及盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹以

2、及各种回转曲面切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。它是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。下一页返回图1-1数控车床返回1.1.1数控车床结构数控车床与普通卧式车床在结构形式上有许多相似之处，其结构仍然是由主轴箱、刀架、进给系统、床身以及液压、气压、润滑系统等部分组成。但数控车床的进给系统与卧式车床在结构上有本质区别。卧式车床的进给系统是经过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动，而数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠传到滑板和刀架，实现Z向（纵向）和X向（横向）的进给运动，如图1-2所示。上一页下一页返回1

3、.1数控车床组成图1-2数控车床结构示意图返回数控车床刀架的两个运动方向分别由两台伺服电机驱动，不必使用交换齿轮、光杠等传动部件，传动链短。伺服电动机可以直挂与丝杠联接来带动刀架运动，也可以用同步齿形带联接。多功能数控车床一般采用交流或直流主轴控制单元来控制主轴，按控制指令实现无级变速，与主轴之间无需再用多级齿轮副来进行变速，其主轴箱内的结构较卧式车床简单得多。因此数控车床的结构大为简化，其精度和刚度大大提高。上一页下一页返回1.1数控车床组成1.1.2数控车床组成数控车床主要由控制介质、输入/输出装置、数控系统、伺服系统、车床本体和辅助装置等组

4、成。如图1-3所示。1．控制介质控制介质又称为信息载体，是人和数控机床之间联系的中间媒介物质。程序的存储介质有纸带、磁带、光盘等。上一页下一页返回1.1数控车床组成图1-3数控车床系统组成框图返回输入输出装置数控系统伺服系统机床本体反馈装置2．输入/输出装置存储介质上记载的加工信息需要通过输入装置传送给机床数控系统，内存中的数控加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。输入/输出装置是机床和外部设备的接口，目前主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232串行通信口等。3．数控系统数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由CPU、存储器、控制器、PLC、

5、各类输入/输出接口等组成。主要控制对象是位置、角度、速度等机械量，以及温度、压力等物理量。控制方式可分数据运算处理控制和时序逻辑控制两类。上一页下一页返回1.1数控车床组成数据运算处理控制是根据所读入的零件程序，通过译码、编译等处理后，进行相应的刀具轨迹插补运算，并通过与各坐标伺服系统的位置、速度反馈信号比较，从而控制各坐标轴的位移。而时序逻辑控制通常由PLC来完成，根据机床加工过程中各动作要求进行协调，按各检测信号进行逻辑判断，从而控制机床各部件按顺序工作。4．伺服系统伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。主要由伺服电机、驱动控制系

6、统和检测与反馈装置等组成。伺服电机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电机的动力源。数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，驱动电机运转，通过机械传动装置拖动刀架运动，并可对其位置、速度等进行控制。上一页下一页返回1.1数控车床组成5．车床本体车床本体是加工运动的实际机械机构，主要包括：主运动机构、进给运动机构和支承部件（如床身、立柱）等。数控车床机械传动机构与普通车床相比已大大简化，除了部分主轴箱内的齿轮传动外，取消了挂轮箱、进给箱、溜板箱和绝大部分的传动机构。⑴主运动机构。主运动机构包括主轴部件和

7、主轴驱动。主运动的最高与最低转速、转速范围、传递功率和动力特性，决定数控车床的切削效率和加工工艺能力。主轴组件的回转精度、刚度、抗震性和热变形，直接影响加工零件的尺寸、位置精度和表面质量等。上一页下一页返回1.1数控车床组成⑵进给运动机构。进给运动机构包括引导和支承执行部件的导轨、丝杠螺母副等。它的精度、灵敏度和稳定性，将直接影响到工件的加工精度。⑶床身。数控车床的床身除了采用传统的铸造床身外，也可采用加强钢筋板或钢板焊接结构，以减轻其结构重量，提高其刚度。⑷导轨。数控车床上的运动部件都是沿着它的床身、立柱、横粱等部件上的导轨而运行，导轨起支承和

8、导向作用。导轨很大程度上决定数控车床的精度、刚度和精度保持性。目前数控车床上的导轨型式主要有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。上一页下一页返