资源描述：
《数控车床操作与加工工作过程系统化教程 教学课件 作者 李国东 项目一数控车床概述.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、项目一数控车床概述任务一 数控车床的基础知识【知识目标】1)了解数控车床的结构。2)了解数控车床的型号标记、种类及组成。4)了解数控车床的加工范围。3)了解数控车床的加工特点。数控车床又称为CNC车床,是利用计算机数字控制(ComputerNumericalControl,CNC)的车床。操作时,将编好的加工程序输入到机床专用的计算机中,再由计算机控制机床各坐标轴的伺服电动机去控制车床各部件运动的先后顺序、速度和移动量,并与选定的主轴转速相配合,车削出形状不同的工件。数控车床的加工过程如图1-1所示。图1-1 数
2、控车床的加工过程图1-2所示为典型数控车床的机械结构系统组成,包括主轴传动机构、进给传动机构、刀架、床身、辅助装置(刀具自动交换机构、润滑与切削液装置、排屑、过载限位)等部分。图1-2 典型数控车床的机械结构系统组成数控车床采用与卧式车床相类似的型号表示方法,由字母及一组数字组成。例如,数控车床CKA6140各代号含义:数控车床按不同方式分有不同的种类。现按所配置的数控系统、数控车床功能、车床主轴配置形式、控制方式分别介绍。1.按数控系统分类目前工厂常用数控系统有FANUC(发那科)数控系统、SIEMENS(西门
3、子)数控系统、广州数控系统、华中数控系统、三菱数控系统、飞阳数控系统等。每一种数控系统又有多种型号。2.按数控车床功能分类按数控车床的功能分类,可分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心三大类。(1)经济型数控车床 经济型数控车床是采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的简易型数控车床,成本较低,但自动化程度和功能都比较差,切削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的切削加工。(2)普通数控车床 根据切削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床,数控系统功能强,自
4、动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的切削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即X轴和Z轴。(3)切削加工中心 在普通数控车床的基础上,增加了C轴和动力头,更高级的数控车床带有刀库,可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是X和Z、X和C或Z和C。由于增加了C轴和动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般切削外,还可以进行径向和轴向车削、曲面车削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。3.按车床主轴配置形式分类按车床主轴配置形式分类,有立式数控车床和卧式数控车床两种。(1)
5、立式数控车床 立式数控车床简称为数控立车,其车床主轴轴线垂直于水平面,一个直径很大的圆形工作台,用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件,如图1-3所示。图1-3 立式数控车床(2)卧式数控车床 卧式数控车床主轴轴线处于水平位置,生产中使用较多,常用于加工径向尺寸较小的轴类、盘类、套类复杂零件。它的导轨有水平导轨式和倾斜导轨式两种。水平导轨式结构用于普通数控车床、经济型数控车床。水平导轨式数控车床的外形如图1-4所示。倾斜导轨式结构可以使车床具有更大的刚性,并易于排除切屑,用于
6、档次较高的数控车床及数控车削中心。倾斜导轨式数控车床的外形如图1-5所示。图1-4 水平导轨式数控车床的外形图1-5 倾斜导轨式数控车床的外形4.按控制方式分类按控制方式分类,数控车床可分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统的数控车床。(1)开环控制系统的数控车床 开环控制系统的数控车床是指不带反馈装置的数控车床。进给伺服系统采用步进电动机,数控系统每发出一个指令脉冲,经驱动电路功率放大后,驱动步进电动机旋转一个角度,然后经过减速齿轮和丝杠螺母机构,转换为刀架的直线移动。系统信息流是单向的。图1-6所示为
7、开环控制系统框图。开环控制系统的数控车床不具有反馈装置,对移动部件实际位移量的测量不能与原指令值进行比较,也不能进行误差校正,因此系统精度低。但因其结构简单、成本低、技术容易掌握,故在中、小型控制系统的经济型数控车床中得到应用,尤其适用于旧机床改造的简易数控车床。(2)半闭环控制系统的数控车床 半闭环控制系统的数控车床在伺服机构中装有角度位移检测装置,通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接测量移动部件的位移,然后反馈到数控装置中,与输入原指令位移值进行比较,用比较后的差值进行控制,以弥补移动部件位移,直至差值消除为止
8、。由于丝杠螺母机构不包括在闭环之内,所以丝杠螺母机构的误差仍然会影响移动部件的位移精度。图1-7所示为半闭环控制系统框图。图1-6 开环控制系统框图图1-7 半闭环控制系统框图半闭环控制系统的数控车床采用伺服电动机,结构简单,工作稳定,使用维修方便,应用广泛。图1-8 闭环控制系统框图数控车床在位移部件位置上直接装有直线位移检测装置,将检测到的实际位移反馈到数控装置中,与
