走进数控机床功能部件教学车间课件.ppt
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1、数控设备功能部件安装调试,学习项目1走进数控机床功能部件教学车间任务1认识功能部件,一、认识数控机床,引导问题,1.普通机床有哪些种类?常见数控机床有哪些种类?2.数控车床可以加工什么形状的零件?如何判断平床身、斜床身的数控机床?3.数控铣床可以加工什么形状的零件?4.加工中心和数控铣床相比,有什么特殊部件?5.数控车间中的机床是如何布局的?,数控机床分类,数控机床是由数控系统控制完成机械加工过程,由于控制系统的不同、控制对象的差异,使得数控机床的种类繁多、用途广泛。常用的数控机床几乎涵盖了所有的传统机床,有数控车床、车削中心、数控钻床、数控镗床、数控坐标镗床、数控铣床、数控仿形铣床、加工中心
2、、数控组合机床、数控磨床、磨削中心、数控插床、数控齿轮加工机床、数控电加工机床、数控激光加工机床、数控冲床、数控剪板机、数控折弯机、数控弯管机和数控坐标测量机。,表1-1 按数控车床主轴位置分类,表1-2 按数控车床刀架数量分类,表1-3 按数控车床功能分类,2)数控铣床是完成镗铣加工工艺为主要功能的数控机床,基本控制类型为3轴联动型,如数控系统许可,也可扩展至5轴联动型。数控铣床主要加工非回转类零件。数控铣床的分类可按构造上分类,也可以按通用铣床的分类方法分类,见表1-4和表1-5。,表1-4 按数控铣床构造上分类,表1-5 按通用铣床的分类方法分类,3)数控磨床属于精加工类数控机床4)其他
3、数控机床有数控电加工机床、数控激光加工机床、数控冲床、数控剪板机、数控折弯机、数控弯管机和数控坐标测量机,(2)根据机床可以实现的工艺范围分类 有普通数控机床和加工中心。1)普通数控机床一般只能完成工序较为单一的加工内容,构成数控机床的坐标轴数较少,如2轴联动的数控车床、3轴联动的数控铣床和单轴进给控制的数控磨床。2)加工中心按换刀形式分类有带刀库机械手的加工中心、无机械手的加工中心和转塔刀库式加工中心,见表1-6。加工中心按布局方式分类有卧式加工中心、立式加工中心、龙门加工中心和万能加工中心,见表1-7。,表1-6 加工中心按换刀形式分类,表1-7 加工中心按布局方式分类,表1-7 加工中心
4、按布局方式分类(续),(3)根据数控机床使用数控系统的控制能力分类 按照数控机床数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数目分为3种,见表1-8。,表1-8 根据数控机床使用数控系统的控制能力分类,数控机床是由控制介质、数控系统、伺服系统、强电控制柜、辅助装置和机床本体组成。(1)控制介质 又称信息载体,是人与数控机床之间联系的中间媒介物质,反映了数控加工中全部信息。(2)数控系统 由硬件和软件两大部分组成。(3)伺服系统 他是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节,主要由伺服电动机、驱动控制系统和位置检测与反馈装置等组成。(4)强电控制柜 强电控制柜主要用来安装数控机床强电控制的各种电气
5、元器件。,数控机床的组成,(5)辅助装置 主要包括自动换刀装置、自动交换工作台机构、工件夹紧松开机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等。(6)机床本体 数控机床的本体指其机械结构实体,与传统的普通机床相似,是由主传动系统、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成,但数控机床的整体布局、外观造型、传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。数控机床的性能指标一般有精度指标、坐标轴数、运动性能指标和加工能力指标。数控加工技术正向高速化、精密化、复合化和绿色环保方向发展。,实训任务(1),1.现场记录数控机床信息,填写表格。2.数控车床组成部件
6、有哪些?说明其加工特点。3.数控铣床组成部件有哪些?说明其加工特点。4.加工中心组成部件有哪些?说明其加工特点。5.观察数控机床的布置形式(主轴水平、垂直,导轨水平、倾斜等)。6.现场记录与数控机床配套的数控系统信息,填表。,二、认识功能部件,引导问题,1数控机床的功能部件包括哪些?2数控机床主要性能指标有哪些?(机床规格及运动性能指标、精度指标和可靠性指标)。3数控机床的铭牌与规格有什么关系?4数控机床坐标和运动方向的命名为什么要标准化?是如何规定的?5每一种数控机床的运动有哪些?这些运动是如何实现的?,数控机床功能部件的概念和特点,数控机床功能部件是指主要应用于数控机床的具有完整结构与接口
7、,具有相对通用性并可实现数控机床独立功能的关键部件,功能部件特点,与数控机床部件或附件相比,其功能部件具有以下特点:1)功能部件自成体系,功能可靠、性能优良,选用简单,更换快捷。为数控机床的制造与维修提供了方便。如滚动直线导轨可以按照标准产品选择,从而满足数控设备设计要求的独立产品2)功能部件的集合决定了数控机床的功能、精度与性能,不是可有可无的选配附件3)功能部件具有广泛的通用性,如滚珠丝杠、直线导轨、主轴及电主轴,不仅在数控机床领域得到了广泛的应用,而且在传统机床、工程机械、物流系统、航空航天、医疗器械和电梯等领域也得到了广泛的应用4)功能部件的经济价值一般占数控机床的40%以上,在中高档
8、机床方面,例如龙门加工中心、数控龙门铣床,则达到了70%以上5)功能部件领域在专业化发展过程中形成了大型的专利技术与制造诀窍,功能部件主轴,具有提供切削功率、在高档数控机床中还具有C轴功能及定向功能,其作用是在伺服电机的驱动下完成直线运动的定位、进给。滚珠丝杠副、联轴节、齿形带和齿形带轮,功能部件进给部件,能够使工件一次装夹后不用再拆卸工件就可完成多工序的加工,数控车床的转塔刀架,加工中心的刀库,功能部件自动换刀装置,完成位置信号的反馈,反馈精度决定了机床的加工精度。直线光栅尺、圆光栅等位置检测元件,功能部件位置检测装置,功能部件床身导轨,导轨的作用是支承和引导运动部件沿一定轨道运动,数控车床
9、,主轴、刀架、尾座,加工中心,数控机床坐标系的作用,为了确定机床的运动方向和运动距离,必须在机床上建立坐标系,以描述刀具和工件的相对位置及其变化关系。,大拇指为x轴,食指为Y轴,中指为z轴。,1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90,指向为正方向。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。,2)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。,机床坐标系(标准坐标系)的规定,标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则,数控机床坐标系确定原则,1、刀具相对静止工件而运动的原则
10、,假设:工件固定,刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下,就能根据零件图样确定机床的加工过程。,2、刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。,坐标轴运动方向的确定,1、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定,判定顺序先Z轴,再X轴,最后按右手定则判定Y轴,(1)Z坐标轴,1)Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴,其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。,(2)X坐标轴,1)X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹面。,2)对于工件旋转的机床(车床、磨床),X坐标的方向在工件的径向上,并且平行与横滑座,刀具离开工件回转中心的方向为
11、X坐标的正方向。,3)对于刀具旋转的机床(铣床),若Z坐标轴是垂直的(立式铣床),X坐标轴的正方向指向右方。,(3)Y坐标轴,根据X、Z坐标轴,按照右手直角笛卡儿坐标系确定。注:如在X、Y、Z主要直线运动之外还有第二组平行于它们的运动,可分别将它们坐标定为U、V、W。,数控车床的坐标方向,机床坐标系与工件坐标系(难点),(1)机床坐标系与机床原点,机床坐标系是机床上固有的坐标系,是用来确定工件坐标系的基本坐标系,是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系,并建立在机床原点上。而机床原点一般设定在各轴正方向上的极限位置。,工件坐标系与工件坐标系原点,(1)工件坐标系,编程人员在编程时设定的坐
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