数控编程与加工项目教程教学课件作者周晓宏PPT 项目1 了解数控车削加工工艺系统.ppt

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1、数控车床模块项目1了解数控车削加工工艺系统如图1-1所示为一些数控车削加工的产品，图1-2所示为数控车床。要能熟练应用数控车床编程与加工出合格零件，首先必须了解数控车床的加工特点、数控车削刀具和编制工艺的方法，在本项目我们将学习这些方面的知识。图1-1数控车削加工的产品图1-2数控车床任务1.1认识数控车床一、数控车床的用途数控车床如图1-2所示，主要用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面。数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面和直、锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切

2、槽、钻、扩和铰等工作。它是目前国内使用极为广泛的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控车床加工零件的尺寸精度可达IT5~IT6，表面粗糙度可达1.6μm以下。二、数控车床的分类数控车床品种繁多，常见的分类方法如下：1.按数控系统的功能分类（1）经济型数控车床。它一般采用步进电机驱动形成开环伺服系统，其控制部分采用单板机或单片机来实现。此类车床结构简单，价格低廉，无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速切削等功能。（2）全功能型数控车床。如图1-2所示，它一般采用闭环或半闭环控制系统，具有高刚度、高精度和高效率等特

3、点。（3）车削中心。如图1-3所示，它是以全功能型数控车床为主体，并配置刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等，实现多工序的复合加工的机床，在工件一次装夹后，它可完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序，其功能全面，但价格较高。图1-3车削中心（4）FMC车床。它实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。它能实现工件搬运，装卸的自动化和加工调整准备的自动化。2．按加工零件的基本类型分类（1）卡盘式数控车床。这类车床未设置尾座，适于车削盘类零件。其夹紧方式多为电动或液压控制，卡盘结

4、构多数具有卡爪。（2）顶尖式数控车床。这类车床设置有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。3.按主轴的配置形式分类（1）卧式数控车床。其主轴轴线处于水平位置，它又可分为水平导轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床（其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排屑）。（2）立式数车床。其主轴轴线处于垂直位置，并有一个直径很大的圆形工作台，供装夹工件用。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸较小的大型复杂零件。三、数控车床的组成及布局1．数控车床的组成图1-1所示数控车床由以下几

5、个部分组成。（1）主机。它是数控车床的机械部件，包括床身、主轴箱、刀架尾座、进给机构等。（2）数控装置。它是数控车床的控制核心，其主体是有数控系统运行的一台计算机（包括CPU、存储器、CRT等）。（3）伺服驱动系统。它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，由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成。伺服驱动装置主要有主轴电动机和进给伺服驱动装置（步进电动机或交、直流伺服电动机等）。（4）辅助装置。辅助装置是指数控车床的一些配套部件，包括液压、气压装置及冷却系统，润滑系统和排屑装置等。由于数控车床刀架的

6、纵向（Z向）和横向（X向）运动分别采用两台伺服电动机驱动经滚珠丝杠传到滑板和刀架，不必使用挂轮、光杠等传动部件，所以它的传动链短；多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，它可以按控制指令作无级变速，与主轴间无须再用多级齿轮副来进行变速，其床头箱内的结构也比普通车床简单得多。故数控车床的结构大为简化，其精度和刚度大大提高。2.数控车床的布局数控车床的布局形式与普通车床基本一致，但数控车床的刀架和导轨的布局形式有很大变化，直接影响着数控车床的使用性能及机床的结构和外观。此外，数控车床上都设有封闭的防

7、护装置。（1）床身和导轨的布局。数控车床床身导轨水平面的相对位置如图1-4所示。①如图1-4a所示为平床身的布局。它的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架，可提高刀架的运动精度。这种布局一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床上。但是水平床身由于下部空间小，故排屑困难。从结构尺寸上看，刀架水平放置使滑板横向尺寸较长，从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。图1-4数控车床的布局形式②如图1-4b所示为斜床身的布局。其导轨倾斜的角度分别为30°、45°、60°和75°等。当导轨倾斜的角度为90°时，

8、称为立床身，如图1-4d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。其倾斜角度的大小还直接影响机床外形尺寸高度与宽度的比例。综合考虑以上因素，中小规格数控车床，其床身的倾斜度以60°为宜。③如图1-4c所示为平床身斜滑板的布局。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。平床身斜滑板和斜床身的布局形式，被中、小型数控