数控车床及车削加工工艺课件.ppt

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1、第5章数控车床及车削加工工艺5.1数控车床简介5．2数控车床加工工艺分析5．3数控车床加工工艺路线的拟订5．4典型零件的数控车削加工工艺分析5.1数控车床简介5.1.1数控车床的组成（1）车床主机即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。（2）数控系统即控制系统，是数控车床的控制核心，其中包括CPU、存储器、CRT等部分。（3）驱动系统即伺服系统，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。（4）辅助装置是为加工服务的配套部分，如液压、气动装置，冷却、照

2、明、润滑、防护和排屑装置。（5）机外编程器是在普通的计算机上安装一套编程软件，使用这套编程软件以及相应的后置处理软件，就可以生成加工程序。通过车床控制系统上的通信接口或其他存储介质(如软盘、光盘等)，把生成的加工程序输入到车床的控制系统中，完成零件的加工。图5—1数控车床的组成5.1.2数控车床的布局1．床身和导轨的布局图5—2数控车床的布局形式a)平床身b)斜床身c)平床身斜滑板d)立床身a)工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度，一般可用于大型数控车床或小

3、型精密数控车床的布局。但由于下部空间小，故排屑困难。c)这种布局形式一方面有水平床身工艺性好的特点，另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小，且排屑方便。b).c)布局形式排屑容易，热铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作方便，易于安装机械手，以实现单机自动化；机床占地面积小，外形简洁、美观，容易实现封闭式防护等特点，所以中、小型数控车床普遍采用这两种布局形式。d)导轨倾斜的角度分别为30°、45°、60°、75°，当角度为90°时称为立式床身。倾斜角度小，排屑不便；倾斜角度大，

4、导轨的导向性差，受力情况也差。中小规格的数控车床，其床身的倾斜度以60°为宜。2．刀架的布局数控车床的刀架分为回转式和排刀式刀架两大类。排刀式刀架主要用于小型数控车床，适用于短轴或套类零件的加工(图5—3)。回转式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过回转头的旋转、分度、定位来实现机床的自动换刀工作(图5—4)。图5—3排刀式刀架应用图5—4回转式刀架5.1.3数控车床的用途数控车床自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外，数控车

5、床还特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。图5—5车床加工的典型表面5.1.4数控车床的分类1．按数控系统的功能和机械结构的档次分（1）经济型数控车床:一般采用步进电动机驱动的开环控制系统，结构简单，价格低廉,一般只能进行两个平动坐标(刀架的移动)的控制和联动。(图示）（2）全功能型数控车床:采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制。具有高刚度、高精度和高效率等特点。（图示）（3）车削中心:车削中心是一种复合加工机床，工件在一次装夹后，它不但能完成对回转型面的加工，还

6、能完成回转零件上个各表面加工，如圆柱面或端面上铣槽或平面等（如图5－6所示）（4）FMC车床:一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元系统（图5—7）2．按主轴的配置形式分（1）卧式数控车床：主轴轴线处于水平位置的数控车床。（双轴卧式数控车床）（2）立式数控车床：主轴轴线处于垂直位置的数控车床。（双轴立式数控车床）3．按数控系统控制的轴数分（1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转刀架或两个排刀架，多采用水平导轨，可实现两坐标轴控制。（2）四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的回转刀架，多采

7、用斜置导轨，可实现四坐标轴控制。图经济型数控车床return图全功能型数控车床return图5－6车削中心主轴的C轴功能（a）C轴定向时，在圆柱面和端面上铣槽（b）C轴、Z轴联动进给插补，在圆柱面上铣螺旋槽（c）C轴、X轴联动进给插补，在端面上铣螺旋槽（d）C轴、X轴联动进给插补，铣直线和平面return图5—7FMC车床return5.1.5数控车床的传动与主要机械结构图5—8MJ-50数控车床的外观图1-主轴卡盘夹紧与松开的脚踏开关2-对刀仪3-主轴卡盘4-主轴箱5-机床防护门6-液压系统压

8、力表7-对刀仪防护罩8-机床防护罩9-对刀仪转臂10-操作面板11-回转刀架12-尾座13-30°倾斜布置的滑板14-平床身1．主传动系统和主轴部件（1）主运动传动系统图5—9MJ-50数控车床传动系统图（2）主轴部件图5—10MJ-50数控车床主轴箱结构简图1-螺母2-同步带3-同步带轮4-脉冲编码器5-螺钉6-螺母7-主轴8-螺母9-主轴箱体10-角接触球轴承11-圆锥孔双列圆柱滚子轴承12-螺钉13-螺钉14-圆锥孔双列圆柱滚子轴承15-带轮16-同步带轮17-螺钉2．进给传动机构及传动装