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1、,数控车削编程与加工 项目式教学,项目1 数控车床基本结构认识,数控系统,机床本体,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（1）,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（2）,（1）加工程序 数控机床工作时，不需要人工直接去操作机床。要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。 加工程序存储着加工零件所需的全部操作信息和刀具相对工件的位移信息等。 加工程序生成方式： -可存储在控制介质上； -利用键盘直接将程序及数据输入（手工编程）； -利用CAD/CAM软件在其他计算机上生成程序然后导入数控系统中（自动编程）。,一、数控车床基本构成及各部分
2、作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（2）,所使用的刀具 工件的旋转速度和方向 刀具的移动速度 切削深度 润滑液、冷却液的开关 走刀路线 刀具运动方式 ,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（3）,（2）输入装置 输入装置的作用是将控制介质上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传递并存入数控系统内。输入装置可以是： 键盘（简易键盘、标准键盘）； 软盘驱动器、存储卡； 用通信方式传递到数控系统中（DNC方式）。,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（4）,（3）数控系统 数控系统是数控机床的核心。数控系统是具有专用系统软件的微型计算机系统
3、。 构成：输入输出接口线路、控制运算器和存储器等。 原理：它接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分运动或动作，进行规定的、有序的动作。 类型：FANUC，SIEMENS、广州数控、华中数控等，不同数控系统编程指令格式不同。,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（5）,（4）伺服系统 伺服系统是数控机床的执行机构。由驱动装置和执行部件两部分组成。它接受数控装置的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移，以加工出符合图样要求的零件。 指令信息是以脉冲信息体现的，每一脉冲使
4、机床移动部件产生的位移量叫脉冲当量，常用机床的脉冲当量为0.001mm0.lmm，新型高精度机床的脉冲当量达到了纳米级精度。,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（6）,（5）辅助控制装置 辅助控制装置的主要作用是控制： 主运动启停、换向（M功能）； 主运动变速（S功能）； 刀具的选择和更换（T功能）； 其它辅助装置动作等指令信号。 经过必要的编译、逻辑判别和运算，经过功率放大后直接驱动相应的电器，带动机床的机械部件、液压装置、气动装置等辅助装置完成指令规定的动作。,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（7）,（6）反馈系统 测量元件
5、将数控机床各坐标轴的位移指令值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中，数控装置对反馈回来的实际位移值与设定值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。 按照检测元件安装位置不同，反馈系统分为半闭环反馈系统及全闭环反馈系统。,一、数控车床基本构成及各部分作用,1.数控车床基本构成及各部分作用（8）,（7）机床本体 数控机床本体由主传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及液压气动系统、润滑系统、冷却装置等辅助运动装置组成。,一、数控车床基本构成及各部分作用,二、数控车床机械结构,二、数控车床机械结构,1数控车床本体基本构成,床身部件 主轴部件（主轴箱、主轴） 纵向移动部件 横向移动
6、部件 刀架部件 尾座部件 辅助部件（自动送料机、排屑器等）,2数控车床床身的布局形式（1）,（1）水平床身配置水平滑板 工艺性好：便于导轨面的加工。 导向性好：水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度， 排屑困难：下部空间小。 尺寸空间大：从结构尺寸来看，刀架水平放置使得滑板横向尺寸较大，加大了机床宽度方向的结构尺寸。,二、数控车床机械结构,2数控车床床身的布局形式（2）,（2）水平床身配置倾斜放置的滑板 水平床身工艺性好。 占地面积小：机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小。 排屑方便。,二、数控车床机械结构,2数控车床床身的布局形式（3）,（3）斜床身配置斜滑板 导轨倾斜角度分别为3
7、0、45、60、75和90，其中90的滑板结构称为立床身。 导轨的导向性及受力情况较差。 中小规格的数控车床，其床身的倾斜度以60为宜。,二、数控车床机械结构,三、数控车床运动分析,MJ-50数控车床运动分析,主运动,纵向进给运动,横向进给运动,刀架旋转运动,尾座移动,三、数控车床运动分析,1主运动,三、数控车床运动分析,主运动由功率为11KW的交流伺服电动机驱动，经一级速比为1：1的弧齿同步齿形带轮传动，直接带动主轴旋转。,2纵、横向进给运动,纵向进给系统由功率为1.8KW的交流伺服电动机驱动，经一级速比为1：1.25弧齿同步齿形带轮传动，带动导程P=10mm的滚珠丝杠旋转，将电机的回转运动
8、转化成床鞍的直线纵向运动。,三、数控车床运动分析,2纵、横向进给运动,横向进给系统由功率为0.9KW的交流伺服电动机驱动，经一级速比为1：1.2的弧齿同步齿形带轮皮带传动，带动导程P=6mm的滚珠丝杠旋转，将电机的回转运动转化成滑板的直线横向运动。,三、数控车床运动分析,3回转刀架运动,数控车床换刀时，需要刀架作回转分度运动，刀架回转的单位角度取决于装刀数目。MJ-50共有10把刀具，分度角以36为单位。回转刀架的动力源为液压马达，通过起分度作用的平板共轭分度凸轮，将分度运动传递给一对齿轮副，进而带动刀架回转。,三、数控车床运动分析,4尾座运动,尾座上可以安装孔加工刀具或顶针，尾座可根据待加工
9、工件长短调整在导轨上的位置。,三、数控车床运动分析,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（1）,（1）经济型数控车床 经济型数控车床一般是以普通车床的机械结构为基础，经过改进设计而得到，也有对普通车床进行改造而获得。 一般采用由步进电动机驱动的开环伺服系统驱动，其控制部分采用单板机或单片机实现。 在机床的精度等方面也有所欠缺。,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（2）,四、数控车床常见类型,（2）标准型数控车床 标准型数控车床就是通常所说的“数控车床”，为全功能型数控车床。 它的控制系统是标准型的，带有高分辨率的LCD显示器，带有各种显示、图形仿真、刀具补偿等功能，带
10、有通信或网络接口。采用闭环或半闭环控制的伺服系统驱动，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。,1按数控系统的功能水平分类（3）,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（4）,（3）车削中心 车削中心是以标准型数控车床为主体，配备刀库、自动换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等部件，实现多工序复合加工的车床。 在车削中心上，工件在一次装夹后，可以完成回转类零件的车、铣、钻、铰、螺纹加工等多种加工工序的加工。,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（5）,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（6）,（4）FMC车削单元 FMCFlexible
11、 Manufacturing Cell(柔性加工单元)的缩写。 FMC车削单元是一个由中央计算机、数控车床、机器人（机械手）等构成的系统，它能实现工件自动搬运和装卸、自动加工和加工自动调整准备等工作。,四、数控车床常见类型,1按数控系统的功能水平分类（7）,四、数控车床常见类型,2按主轴的配置形式分类 （1）,立式数控车床 主轴轴线为垂直位置的数控车床； 适合于大型盘类零件的加工。,四、数控车床常见类型,2按主轴的配置形式分类 （2）,卧式数控车床 主轴轴线为水平位置的数控车床； 适合于轴类、套类、盘类零件的加工。,四、数控车床常见类型,3按数控系统联动的轴数分类（1）,根据数控系统联动控制的
12、轴数，可以分为两轴控制的数控车床（机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴控制）和四轴控制的数控车床(机床上有两个独立的回转刀架，可实现四坐标轴控制)。,四、数控车床常见类型,3按数控系统联动的轴数分类（2）,四、数控车床常见类型,五、数控车床主要技术参数,1.数控车床主要技术参数（1）,四、数控车床常见类型,1.数控车床主要技术参数（2）,四、数控车床常见类型,1.数控车床主要技术参数（3）,四、数控车床常见类型,1.数控车床主要技术参数（4）,四、数控车床常见类型,实训项目一 数控车床认识实训,1.实训目的及能力要求,（1）具备认识数控车床基本构成及各部件功能能力； （2）具备分析数控车床基
13、本运动能力； （3）具备认识数控车床主要技术参数及其作用能力。,实训项目一、数控车床认识实训,2.实训设备,实训车间或实训基地现有数控车床,实训项目一、数控车床认识实训,3.实训要求及实训报告（1）,实训项目一、数控车床认识实训,3.实训要求及实训报告（2）,实训项目一、数控车床认识实训,3.实训要求及实训报告（3）,实训项目一、数控车床认识实训,3.实训要求及实训报告（4）,实训项目一、数控车床认识实训,3.实训要求及实训报告（5）,实训项目一、数控车床认识实训,4.教师成绩评定,教师总体评价及综合成绩评定 综合成绩 教师签名,实训项目一、数控车床认识实训,5.实训组织形式,分成4-8个实训小组 根据实训报告要求现场收集资料，指导老师答疑 填写实训报告 第二天上课前班长收齐作业交给老师批阅。,实训项目一、数控车床认识实训,END,
