数控车床基础

1、第一章 数控机床基础 1-1 数控机床概述 1-2 数控机床的分类 1-3 数控机床坐标系教学目标1.数控机床的概念、组成、工作原理及特点。2.数控机床的组成及工作过程。1-1数控机床概述数控机床的产生 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，1948年，美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想，并与麻省理工学院合作进行研制工作。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。1958年我国开始研制数控机床。数控与数控机床的概念 1. 数控即数字控制（NC）用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。 2. 数控机床：是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，或者

2、说是装备了数控系统的机床。 3. 现代数控系统：利用计算机控制加工功能，实现数字控制，并通过接口与外围设备连接，这种系统称为计算机数控系统（CNC）。 4 . 数控加工：在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。他用数字信息控制零件和刀具位移来进行机械加工。数控机床的组成 1、控制介质：将零件加工信息传送到数控装置中去的程序载体。 闪存卡、移动硬盘、U盘 。 2、数控装置：一台带有专门系统软件的专用计算机。包括输入装置（键盘），控制运算器，输出装置（显示器）。 3、伺服系统：数控机床的执行机构，由驱动和执行两大部分组成。伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。 4、测量反馈装置：安装在数控机床的

3、工作台或丝杠上 。根据测量实际位置将测量元转换成电信号，反馈给数控装置，由数控装置发出指令，纠正误差。 5. 机床主体：由机械部件和辅助装置组成。机械部件包括床身，主轴，进给系统。辅助装置包括冷却装置，润滑装置，换刀装置，夹紧装置等。数控机床的工作原理数控机床的特点 1适应性强 2加工精度高 3生产效率高 4自动化程度高，劳动强度低1-2 数控车床的分类 1.按车床主轴布置形式分类 （1）立式数控车床 （2）卧式数控车床 2.按伺服系统的类型分类 （1）开环控制数控车床 没有位置检测反馈装置，CNC装置发出指令信号，流程是单向的。精度主要取决于电机。 特点：结构简单，工作稳定可靠，调试维修方便

4、，价格低廉。 （2）闭环控制数控车床 CNC装置中插补器发出的位置指令信号与工作台上检测到的实际位置反馈信号进行比较，由其差值不断控制运动，进行误差修补，直到差值为零时听停止。 特点：机床移动部件上直接安装直线位移监测装置，将测量数据反馈到数控装置中，用比较值对机床进行控制。 （3）半闭环控制数控车床 伺服电动机的轴或机床传动丝杠装有角度监测装置，通过检测丝杠转角间接检测移动部件实际位移，反馈到数控装置。 这种机床的检测元件装在电机轴或丝杠轴的端部，此系统内不包括机械传动环节，稳定性好，反馈的只是进给传动系统的部分误差，由于采用高分辨率的反馈检测元件，以及传动部分有补偿，所以精度高。1-3 数

5、控机床坐标系 一、坐标系确定原则 1、刀具相对于静止工件而运动的原则 根据零件图样，确定零件的加工原则。 2、标准坐标（机床坐标）系的规定 右手笛卡儿直角坐标系 右手大拇指、食指和中指， 互为90 3、运动方向的规定 对于各坐标轴的运动方向，均将增大刀具与工件距离的方向确定为各坐标轴的正方向。 二、坐标轴的确定 1、Z坐标轴 1）与主轴轴线平行的标准坐标轴 2）正方向：增加刀具和工件之间距离的方向 2、X坐标轴 1）平行于工件装夹面 2）正方向：刀具离开回转中心的方向 3、Y坐标轴 在确定了X和Z坐标轴后，可根据X和Z坐标轴的正方向，按照右手笛卡儿坐标系来确定Y坐标轴及其正方向。 三、工件坐标系 为了使编程人员能够直接根据图样进行编程，通常在工件上选择确定一个与机床坐标系有一定关系的坐标系，这个坐标系即称为工件坐标系或编程坐标系。 四、数控机床上的有关点 有关点：机床原点、机床参考点、工件原点、刀具相关点 1、机床原点 也称机床零点，即机床坐标系的原点，是指在机床上设置的一个固定点，是数控机床进行加工运动的基准参考点。 数控车床的机床原点一般设在卡盘端面与主轴中心线的交点处。 2、机床参考点：用于对机床运动进