第一学习单元数控机床总览第一节机床概述

1、第一章第一章 数控机床总览数控机床总览第一节第一节 机床概述机床概述2.机床史话 第一节第一节 机床概述机床概述3手工简单工具手工简单工具 复杂工具复杂工具 有动力的简陋设备有动力的简陋设备1. 1. 从从工具工具到到设备设备的演变的演变一、机床史话42. 2. 从简易机床到现代机床从简易机床到现代机床一、机床史话5机床设备的重要性机床设备的重要性v机床设备数量机床设备数量占一个工厂总设备的占一个工厂总设备的50-60%v机床工作量机床工作量整个机器加工工作量的整个机器加工工作量的40-60%v机床工业机床工业的技术水平、的技术水平、机床拥有量机床拥有量及其先进及其先进程度程度在很大程度上标志

2、着这个国家的在很大程度上标志着这个国家的工工业生产能力和科学技术水平业生产能力和科学技术水平。6机床设备的重要性机床设备的重要性7一、机床史话皮带车床皮带车床车床是一切机械化工具之父。车床是一切机械化工具之父。 公元前公元前3000年，中东木器车床年，中东木器车床。 螺纹车床螺纹车床1568年，法国工程师贝森设计出能车年，法国工程师贝森设计出能车螺纹的车床。他还发明模板，使刀具进刃更加精确。螺纹的车床。他还发明模板，使刀具进刃更加精确。机床的发明创新史话机床的发明创新史话8一、机床史话 镗缸机镗缸机1760年，英国斯米顿设计了为蒸汽机汽年，英国斯米顿设计了为蒸汽机汽缸镗孔的水力机械，精度差，汽

3、缸泄漏。缸镗孔的水力机械，精度差，汽缸泄漏。1775年，威年，威尔金森制造了一台镗缸机，加工精细，使活塞与汽缸尔金森制造了一台镗缸机，加工精细，使活塞与汽缸能严密合缝。它实际是今天镗床的起源。能严密合缝。它实际是今天镗床的起源。机床的发明创新史话机床的发明创新史话 刨床刨床1751年法国人福克年法国人福克发明了第一台刨床。发明了第一台刨床。 1839年，英国年，英国 博德默设计出博德默设计出了具有送刀装置的龙头刨床。了具有送刀装置的龙头刨床。9一、机床史话交流电机交流电机的普及应用改变了机床动力形式；各种机械传动的发明、新型刀具材料的出现近代至现代机床近代至现代机床近代机床向机械化、精密化、自

4、动化发展近代机床向机械化、精密化、自动化发展数控机床的出现引起机床发展新的变革：数控机床的出现引起机床发展新的变革：智能化智能化10一、机床史话近代至现代机床近代至现代机床机械加工自动线机械加工自动线11二、机床运动表面成形运动由表面成形运动由主运动主运动和和进给运动进给运动组成组成表面成形表面成形运动运动机床到底是做什么的？机床到底是做什么的？12表面成形运动的作用表面成形运动的作用o表面成形运动表面成形运动是机床上最基本的运动，其轨迹、数目、行程和方向等，在很大程度上决定着机床决定着机床的传动和结构形式的传动和结构形式。o用不同工艺方法加工不同形状的表面，所需的表面成形运动是不同的，从而产

5、生了各种不同类型的机床。2022-3-2012二、机床运动13表面成形运动的分类：表面成形运动的分类：简单与复合成形运动简单与复合成形运动o简单成形运动简单成形运动一个独立运动一个独立运动。o复合成形运动复合成形运动 两个两个及以上关联的独立运动及以上关联的独立运动。例：车螺纹运动2022-3-2013二、机床运动14主主 运运动动v机床上形成切削速度并消耗大部分动机床上形成切削速度并消耗大部分动力的运动。力的运动。 v任何一种机床，必定有、且通常只有任何一种机床，必定有、且通常只有一个主运动一个主运动 2022-3-2014二、机床运动表面成形运动的分类：表面成形运动的分类：主运动主运动与与

6、进给运动进给运动15进给运动进给运动v机床上维持切削加工过程连续不断进行的机床上维持切削加工过程连续不断进行的运动。运动。 v速度较低，消耗的功率较小速度较低，消耗的功率较小。v一台机床的进给运动可能有一个一台机床的进给运动可能有一个或几个，也可能没有。或几个，也可能没有。 15二、机床运动如：拉床拉削孔如：拉床拉削孔16辅助运动辅助运动v机床在加工过程中除完成成形运动外，还需机床在加工过程中除完成成形运动外，还需完成其它一系列运动，这些与表面成形过程完成其它一系列运动，这些与表面成形过程没有直接关系的运动，统称为没有直接关系的运动，统称为辅助运动辅助运动 。v辅助运动辅助运动的作用是实现机床

7、加工过程中所必的作用是实现机床加工过程中所必需的各种辅助动作，为表面成形创造条件。需的各种辅助动作，为表面成形创造条件。2022-3-2016二、机床运动17辅助运动的种类辅助运动的种类v切入运动切入运动 刀具相对工件切刀具相对工件切入一定深度，以保证工件达到要求入一定深度，以保证工件达到要求的尺寸的尺寸 。 v分度运动分度运动 多工位工作台、多工位工作台、刀架等的周期转位或移位，以便依刀架等的周期转位或移位，以便依次加工工件的各个表面，或依次使次加工工件的各个表面，或依次使用不同刀具对工件进行顺序加工用不同刀具对工件进行顺序加工 17二、机床运动18辅助运动的种类辅助运动的种类v调位运动调位

8、运动 加工开始前机床有关部件的移位，加工开始前机床有关部件的移位，以调整刀具和工件之间的正确相对位置以调整刀具和工件之间的正确相对位置 v其它各种空行程运动其它各种空行程运动 如切削前后刀具或工如切削前后刀具或工件的快速趋近和件的快速趋近和退回退回运动，开车、运动，开车、停车停车、变速、变速、变向变向,分度分度等控制运动，装卸、等控制运动，装卸、夹紧夹紧、松开工件的、松开工件的运动等。运动等。 2022-3-2018二、机床运动19机床运动分类小结机床运动分类小结v表面成形运动表面成形运动 （切削）（切削） 按组成（关联）：按组成（关联）： 简单运动与复合运动；简单运动与复合运动；按作用：按作

9、用： 主运动与进给运动。主运动与进给运动。v辅助运动辅助运动 （不切削）（不切削） 2022-3-2019二、机床运动20三、数控机床概述三、数控机床概述 1. 什么叫数控机床？什么叫数控机床？ 装有数字程序控制系统的机床装有数字程序控制系统的机床1）适应工件规格变化的能力强（柔性好）适应工件规格变化的能力强（柔性好） 2） 能加工复杂形状的表面能加工复杂形状的表面 3） 应用了机床各种最新技术应用了机床各种最新技术2.数控机床特点：数控机床特点：21三、数控机床概述三、数控机床概述数控加工数控加工工件示例工件示例223. 数控机床组成数控机床组成三、数控机床概述三、数控机床概述零件图样零件图

10、样 程序介质程序介质 数控数控系统系统 机床主体机床主体加加工工程程序序数数控控装装置置伺伺服服系系统统233、数控机床概述、数控机床概述数控机床发展简史数控机床发展简史1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉提出采用数字脉冲控制机床的设想冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始开始共同研究，并于共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用数控铣床，当时的数控装置采用电子管电子管元件元件。24数控机床的发展历程数控机床的发展历程更高水平发展（更高水平发展（2000年开始）年开始） 产业化成熟阶段（产业化成熟阶段（1990-1999年）年） 发展应用阶段（发展应用阶段（1980-1989年）年） 开创阶段（开创阶段（1952-1979年）年） 智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造 柔性单元、柔性系统、自动化工