《数控车床》理实一体化PPT 项目一 认识数控车床 任务一

数控车床加工一个典型零件数控车床与普通车床有什么区别？数控车床的基础知识授课老师：XXX授课时间：XXX目录CONTENTS概

述基本组成工作原理车床种类加工范围任务一数控车床的基础知识概述是目前使用最广泛的数控机床之一，是目前国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气定、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动控制完成内外圆柱体、圆锥体、成形面、螺纹和端面扥工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作，还能加工一些复杂的回转体，如双曲面、抛物面等。任务一数控车床的基础知识基本组成车床本体驱动部分辅助部分控制部分具体见表1-1任务一数控车床的基础知识基本组成表1-1数控车床的基本组成任务一数控车床的基础知识基本组成数控车床各组成部分任务一数控车床的基础知识基本组成要求1、学生使用HY-35N（学生机）的虚拟机床，进行数控车床的熟悉。任务一数控车床的基础知识工作原理数控车床又称为CNC车床，是利用计算机数字控制（ComputerNumericalControl，CNC）的车床。操作时，将编好的加工程序输入到机床专用的计算机中，再由计算机控制机床各坐标轴的伺服电动机去控制车床各部件运动的先后顺序、速度和移动量，并与选定的主轴转速相配合，车削出形状不同的工作。数控机床的加工过程如图1-1所示。任务一数控车床的基础知识工作原理结合车床讲解图1-1

数控机床的加工过程任务一数控车床的基础知识车床种类123按车床主轴位置分立式数控车床按车床系统功能分经济型按控制方式分开环控制系统半闭环控制系统闭环控制系统卧式数控车床全功能型车削中心FMC车床任务一数控车床的基础知识车床种类1按车床主轴位置分类按车床主轴配置形式分，数控车床有立式数控车床、卧式数控车床二种。1）立式数控车床立式数控车床主轴处于垂直位置，有一个直径很大的圆形工作台，供装夹工件；主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。如图1-2所示。图1-2立式数控车床任务一数控车床的基础知识车床种类1按车床主轴位置分类2）卧式数控车床卧式数控车床主轴轴线处于水平位置，生产中使用较多，常用于加工径向尺寸较小的轴类、盘类、套类复杂零件，它又有水平导轨式和倾斜导轨式两种。水平导轨式用于一般数控车床、经济型数控车床，外形如图1-3所示。倾斜导轨结构可以使车床具有更大刚性，且易于排除切屑，用于档次较高的数控车床及车削加工中心，外形如图1-4所示。图1-3卧式水平导轨数控车床图1-4卧式倾斜导轨数控车床任务一数控车床的基础知识车床种类2按数控车床系统功能分类FMC车床全功能型经济型数控车床是在卧式车床基础上进行改进设计的，一般采用步进电动机驱动的开环伺服系统，其控制部分通常采用单板机或单片机。成本较低，自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。全功能型数控车床一般采用闭环或半闭环控制系统，具有高刚度、高精度和高效率等优点。在普通数控车床的基础上，增加了C轴

和动力头，更高级的数控车床带有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等，以实现多工序、多部位的复合加工。FMC车床实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。它能实现工件的自动搬运、装卸和加工调整准备的自动化。任务一数控车床的基础知识车床种类3按控制方式分类ꢀ数控车床按控制方式分类实际上是根据其不同的控制方式进行的，及机床有无检测反馈装置分类。它分为开环控制系统、半闭环控制系统、闭环控制系统的数控车床。ꢀ1）开环控制系统的数控车床ꢀ如图所示，这类数控车床没有反馈装置，它适应于精度和速度要求不高的场合。其优点是结构简单、成本低、技术容易掌握，故在中、小型控制系统的数控车床得到应用，尤其适用于旧机床改造的简易数控车床。如图1-5所示图1-5

开环控制系统框图任务一数控车床的基础知识车床种类3按控制方式分类ꢀ2）半闭环控制系统的数控车床ꢀ如图1-6所示，半闭环控制系统的数控车床的控制检测元件安装在电动机或丝杠的端头。这种数控车床的闭环路内不包括机械传动环节，同时它又采用了如脉冲编码器这样高分辨率的测量元件，因而又可获得稳定的控制和较高的精度与速度。ꢀ半闭环控制系统的数控车床采用伺服电动机，结构简单，工作稳定，使用维修方便，目前应用比肩广泛。图1-6

半闭环控制系统框图任务一数控车床的基础知识车床种类3按控制方式分类ꢀ3）闭环控制系统的数控车床ꢀ如图1-7所示，这类数控车床在其运动部件上安装了位移测量装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置中，与输入的原指令位移值进行比较，直至差值消除为止，达到精度要求。ꢀ闭环控制系统的数控车床加工精度高，但结构复杂，维修困难，成本高。用于加工精度要求很高的场合。图1-7

闭环控制系统框图任务一数控车床的基础知识车床种类除此之外，数控车床还可以按刀架数量分为单刀架数控车床和双刀架数控车床；按加工零件基本类型分为卡盘式夹紧数控车床和顶尖式夹紧数控车床；按控制轴数可分为两轴控制数控车床、四轴控制数控车床等。任务一数控车床的基础知识加工范围数控车床与普通车床一样，主要用于轴类、盘类等回转体零件的加工，如完成各种内圆柱面、外圆柱面、圆锥面、圆柱螺纹、圆锥螺纹、切槽、钻扩孔、铰孔等工序的加工；还可以完成普通车床不能完成的圆弧、非圆曲面构成的回转面、非标准螺纹、变螺距螺纹等加工。数控车床特别适