数控车床案例讲课讲稿.ppt

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1、数控车床案例一、数控车床的工艺用途１．数控车床的工艺用途数控车床主要用于对各种回转表面进行车削加工。在数控车床上可以进行内外圆柱面、圆锥面、成形回转面、螺纹面、高精度的曲面以及端面螺纹的加工。数控车床上所使用的刀具有车刀，钻头、绞刀、镗刀以及螺纹刀具等孔加工刀具。数控车床加工零件的尺寸精度可达IT5～IT6，表面粗糙度Ra可达1.6μm以下。二、数控车床的主要构成1．数控车床的主要构成（1）车床主机车床主机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。数控系统数控系统是数控车床的

2、控制核心。伺服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。由伺服驱动电路和驱动装置两大部分组成。1．数控车床的主要构成（2）辅助装置与普通车床相类似，辅助装置是数控车床中一些为加工服务的配套部分，如液压、气动装置，冷却、照明、润滑、防护和排屑装置等。机外编程器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)，将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

3、。数控车床构成框图三、数控车床与普通车床在结构上的主要区别1．从驱动、变速方式来看数控车床主轴运动有三种驱动方式，分别是分段无级变速、带传动变速以及电机直接驱动变速；进给运动常采用步进电机、交流或直流电机通过有限级的传动副传给进给运动机构实现工作台的直线运动或回转运动。主运动和进给运动均是无级变速方式，驱动装置后串联变速箱主要是为了使驱动电机与工作轴的功率——转矩特性相匹配。普通卧式车床主运动（如CA6140）由电机经过皮带传动、离合器及滑移齿轮变速使得主轴获得正反方向的多级转速，而机床纵横向运动的实现

4、是主轴通过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架，而纵横向不同进给量的实现主要通过进给箱中基本组、增倍组的不同组合。2．从主运动与进给运动的联系来看（1）数控车床主运动和进给运动之间没有直接的机械联系，主运动、横向进给运动、纵向进给运动分别由独立的电机驱动，每条传动链较短，结构简单。普通卧式车床主运动和进给运动由一台电机驱动，主运动和进给运动之间存在直接的机械联系，传动链长，结构复杂，变速时需要人工干预。2．从主运动与进给运动的联系来看（2）数控车床能够加工各种导程的螺纹，数控车床的主轴上安装有脉冲编码器检测

5、主轴的旋转速度，并将该信号反馈给数控系统，数控系统根据待加工工件螺纹导程的大小以及主轴的旋转速度，经过运算确定进给运动电机的旋转速度，保证主轴旋转一周刀具正好移动一个工件导程的距离这样一个数量关系，从而加工出所要求的螺纹。普通卧式车床加工米制、模数制、英制、径节制等各种导程的螺纹，主要通过配挂轮、基本组、增倍组的配合得到，并要通过查表、计算的方式确定挂轮、基本组、增倍组的齿轮副参数，比较复杂。3．从典型部件的结构特点来看数控车床进给运动采用滚珠丝杠螺母副，摩擦力小，刚性高；刀架移动导轨常采用贴塑导轨或滚动

6、导轨块，快速响应能力好。传动副有消隙措施，加上数控系统对误差的修正，有效的保证了反向运动精度。普通卧式车床采用普通丝杠螺母副，一般来说传动副之间没有误差消除措施。四、数控车床的布局形式1．主轴箱和尾座的布局形式数控车床的主轴箱和尾座相对于床身的布局形式与普通车床基本一致。数控卧式车床主轴箱布置在车床的左端，用于传递动力并支承主轴部件；尾座布置在车床的右端，用于支承工件或安装刀具。2．床身和导轨的布局形式（1）水平床身配置水平滑板如图a所示，水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可

7、提高刀架的运动精度，一般用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但是水平床身由于下部空间小，故排屑困难。从结构尺寸来看，刀架水平放置使得滑板横向尺寸较大，从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。2．床身和导轨的布局形式（2）斜床身配置斜滑板如图b所示，这种结构的导轨倾斜角度分别为30°、45°、60°、75°和90°，其中90°的滑板结构称为立床身，如图d所示。倾斜角度小，排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性及受力情况差。导轨倾斜角度的大小还直接影响机床外形尺寸高度和宽度的比例。综合考虑上面的诸因素，中小规格的

8、数控车床，其床身的倾斜度以60°为宜。2．床身和导轨的布局形式（3）水平床身配置倾斜放置的滑板这种结构通常配置有倾斜式的导轨防护罩，如图c所示。这种布局形式一方面具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。水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板布局形式被中、小型数控车床所普遍采用。这是由于这两种布局形式排屑容易，热切屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑装置；操作方便，易于安装