数控机床原理第章概述.ppt

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1、数控机床及其维护,第 1 章 概 述,1.1 数控机床的发展和特点1.2 数控机床的组成与工作原理1.3 数控机床的常见类型,1.1 数控机床的发展和特点,制造业是一个国家国民经济的支柱产业。1.1.1 数控机床的发展1高速、高精度化 高速指的是高的主轴转速、高的快速移动速度和高的换刀速度。高精度化是指提高数控机床的精度。,2高可靠性数控机床的平均无故障工作时间（小时）。,3机床功能复合化 复合化是为了提高零件加工效率，减少辅助时间。能减少装卸时间，提高机床生产效率，减少半成品库存量，又能保证和提高形位精度。,4智能化、网络化、柔性化智能化是指数控机床控制加工精度和加工效率的智能化。网络化可以

2、进行跨地域的协同设计、协同制造、信息共享、远程监控及远程服务,1.1.2 数控机床的特点1对加工对象的适应性强2加工精度高3生产效率高4操作者劳动强度低5经济效益好6便于生产管理的现代化,1.2 数控机床的组成与工作原理,1.2.1 数控机床组成 数控机床按照事先编制好的程序，由数控系统控制完成预定的运动轨迹和辅助动作。它一般由程序载体、输入装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统和机床本体组成。如图1.2所示。,图1.2 数控机床的组成,1.2.2 数控机床的工作原理 在数控机床上加工零件通常需要经过以下几个步骤。制订工艺规程。将NC程序通过输入装置传输到数控机床的CNC系统。CNC系统分析

3、程序段，并按要求将相应的指令、数值传送到各个坐标轴的伺服系统及机床强电控制系统。,伺服系统驱动机床的运动部件。位置编码器检测并反馈给数控系统。机床辅助动作由数控系统的PLC直接控制。,1程序载体 程序载体用于记录数控机床加工零件所需的程序。2输入装置 输入装置的作用是将程序载体上的程序完整、正确地读入数控机床的CNC中。,3CNC单元 CNC单元是数控机床的核心。4伺服系统 伺服系统用于完成坐标轴的驱动。直接影响数控机床加工的速度、位置精度及加工的形状精度。,5位置反馈系统闭环控制系统 半闭环控制系统 6机床本体是数控机床的机械结构,1.3 数控机床的常见类型,1.3.1 数控车床1普通数控车

4、床 普通数控车床是机械制造业拥有量较多的一种车床，通常称之为经济型数控车床。图1.4为CK6140经济型数控车床外形图。,图1.4 CK6140数控车床,2全机能数控车床 图1.5所示为45倾斜床身的数控车床（去掉外壳等零部件），具有回轮式刀塔，使用滚动导轨支承刀塔溜板，通常称之为全机能数控车床。,图1.5 全机能数控车床,3车削加工中心 车削加工中心是性能最好的数控车床，常用作精加工使用，其床身均为倾斜结构，如图1.6所示。,图1.6 车削加工中心,1.3.2 数控镗铣床1数控铣床 数控铣床为三轴控制加工机床，与数控车床不同，其主运动由定尺寸刀具完成，加工过程所需的运动轨迹由X、Y、Z三轴共同运动实现，如图1.7所示。,图1.7 数控铣床,2镗铣加工中心图1.8所示为FH4000卧式镗铣加工中心。,图1.8 卧式镗铣加工中心,图1.9所示为MCRAR型龙门型五面镗铣加工中心，它具有1500mm5000mm的工作台面，可以适应大、中型零件的精密加工；机床配置的数控系统具有五坐标控制功能；为扩展机床的工艺范围，其上配备有多种动力铣头（角度铣头、直角铣头和加长铣头等），根据加工过程需要，可以自动更换。,图1.9 龙门五面镗铣加工中心,1.3.3 其他数控机床1数控线切割机床2数控冲床,