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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 3 CNC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 4CK6140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MCR A R型龙门型五面镗铣加工中心 它具有1500mm 5000mm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