项目一任务三数控车床的结构与参数讲解

数控机床控制技术应用

项目一：数控车床的结构与控制河南工业职业技术学院主讲人：史亚贝任务三：数控车床结构及参数一、数控车床的结构二、数控车床的参数授课内容图2普通车床图1数控车床数控车床和普通车床的区别？图3/4西门子数控系统参数数控车床有哪些主要参数呢？数控车床主轴传动机构功能：支承主轴并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转，以实现机床的主运动。分类：1、带有变速齿轮的主传动，大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。2、通过带传动的主传动，主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速就能满足要求，可以避免齿轮传动引起的振动与噪音。3、用两个电机分别驱动主轴，上述两种方式的混合传动，高速时带轮直接驱动主轴，低速时另一个电机通过齿轮减速后驱动主轴。4、内装电动机主轴传动结构，大大简化主轴箱体与主轴的结构，有效提高主轴部件的刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大。图5主轴电动机为了满足数控机床对主轴驱动要求，主轴电动机须具备下述性能： （1） 电机功率要大，且在大的调速范围内速度要稳定，恒功率调速范围要宽； （2） 在断续负载下电机转速波动要小；（3） 加速、减速时间短； （4） 温升低，振动小，噪声小，可靠性高，寿命长，易维护，体积小，重量轻； （5） 电动机过载能力强。图6主轴编码器

主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器，通过中间轴上的齿轮1:1地同步传动。数控车床主轴的转动与进给运动之间，没有机械方面的直接联系，为了加工螺纹，就要求给定进给伺服电动机的脉冲数与主轴的转速应有相对应的关系，主轴脉冲发生器起到了对主轴转动与进给运动的联系作用。图7液压卡盘

用与装夹工件。是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。实际上液压传动装置是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能，以驱动工作机构完成所要求的各种动作。

在数控机床中，高速动力卡盘一般只用于数控车床。在金属切削加工中，为提高数控车床的生产效率，对其主轴转速提出越来越高的要求，以实现高速、甚至超高速切削。现在数控车床的最高转速已由1000～2000r／min，提高到每分钟数千转，有的数控车床甚至达到10000r／min。对于这样高的转速，一般的卡盘已不适用，而必须采用高速动力卡盘才能保证安全可靠地进行加工。图8机械式转塔刀架

安装在机床的刀架滑板上，其上可安装12把刀具，加工时可实现自动换刀。功能：装夹车刀，孔加工刀具及螺纹刀具，并在加工时能准确、迅速选择刀具。图9刀架滑板

由纵向（Z向）滑板和横向（X向）滑板组成。纵向滑板安装在床身导轨上，沿床身实现纵向（Z向）运动；横向滑板安装在纵向滑板上，沿纵向滑板上的导轨实现横向（X向）运动。功能：实现安装在其上的刀具在加工中实现纵向进给和横向进给运动图10尾座

尾座是跟主轴相对的，他跟主轴是同轴的，中心高是跟主轴等高的。尾座上面可以装顶尖，当车较长或直径较小之类工件的时候，为减小工件变形，多采用一夹一顶来加工，这时候就会用到尾座，把顶尖装在尾座上面顶紧工件。尾座上面也可以装钻花，用来钻孔。图11床身

固定在机床底座上，是机床的基本支承件。功能：支撑各主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。图12防护罩

安装在机床底座上。功能：用于加工时保护操作者的安全和保护环境的清洁。图13数控系统

数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（NumericalControlSystem），根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

西门子数控系统发那科数控系统伺服驱动系统伺服控制系统的组成伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成，高性能的伺服系统还有检测装置，反馈实际的输出状态。数控机床伺服系统的作用数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并保证动作的快速和准确，这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制，另外还有对主运动的伺服控制，不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。图14进给运动开关量控制数控车床的参数1.系统类参数插补周期；总控制轴数；总联动轴数；刀具寿命管理使能；X轴轴号y轴轴号z轴轴号主轴编码器部件号通道使能轴编码器每转脉冲2.通道参数3.轴参数正软极限位置回参考点方向轴名称负软极限位置参考点位置轴类型回参考点方式参考点开关偏差外部脉冲当量分子/分母部件型号标识地址配置4.硬件参数开关量出总组数输入模块部件号输入模块组数输出模块部件