数控车床知识讲义课件

数控车床简介班级：05021104学号：2011301265姓名：高利飞数控机床的概念数控机床（NumericalControlTools）是采用数字化信号，通过可编程的自动控制工作方式，实现对设备运行及其加工过程产生的位置、角度、速度、力等信号进行控制的新型自动化机床。数控机床的计算机信息处理及控制的内容主要包括：基本的数控数据输入输出、直线和圆弧插补运算、刀具补偿、间隙补偿、螺距误差补偿和位置伺服控制等。一些先进的数控机床甚至还具有某些智能的功能，如螺旋线插补、刀具监控、在线测量、自适应控制、故障诊断、软键（SoftKey）菜单、会话型编程、图形仿真等。数控机床的大部分功能对实时性要求很强，信息处理量也较大，因此许多数控机床都采用多微处理器数控方式。一般数控机床通常是指数控车床、数控铣床、数控镗铣床等，它们的下述特点对其组成自动化制造系统是非常重要的。CK6132车床ＣＫ６１３２车床的含义１.CK是数控车床的意思２.61——表示卧式车３.32表示加工最大直径是320mm

数控车床的典型结构

ＣＫ６１３２车床机械结构组成

主传动系统：实现主运动；

进给系统：实现进给运动；

机床基础部件：床身、底座、立柱等，支撑机床本体；

辅助装置：液压、气动、润滑、冷却、防护、排屑等装置，实现某些动作和辅助功能；

实现工件回转、分度定位的装置，如回转工作台；

刀库、刀架和自动换刀装置（ATC）；

自动托盘交换装置（APC）；

特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测、监控装置等。

ＣＫ６１３２数控车床结构组成数控系统床身防护罩

主轴三爪卡盘尾座导轨溜板箱中托板刀架

数控车床的典型结构

主轴电动机伺服电动机配电柜

数控车床的典型结构数控车床布局的结构特点数控车床的床身结构和导轨有很多种形式，主要有水平床身、倾斜床身以及水平床身斜滑板等。一般中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构。因为这种布局结构具有机床外形美观，占地面积小，易于排屑和冷却液的排流，便于操作者操作与观察，易于安装上下料机械手，实现全面自动化等特点。倾斜床身还有一个优点是可采用封闭截面整体结构，以提高床身的刚度。床身导轨倾斜角度多为45°、60°和70°，但倾斜角度太大会影响导轨的导向性及受力情况。水平床身加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。床身导轨常采用宽支撑V－平形导轨，丝杠位于两导轨之间。数控车床多采用自动回转刀架来夹持各种不同用途的刀具，受空间大小的限制，刀架的工位数量不可能太多，一般都采用6、8、10或12。数控车削中心是在数控车床的基础之上发展起来的，一般具有C轴控制，在数控系统的控制下，实现C轴Z轴插补或C轴X轴插补。它的回转刀架还可以安置动力刀具，使工件在一次装夹下，除完成一般车削外，还可在工件轴向或径向等部位进行钻铣等加工。

数控车床的典型结构

数控机床的总体布局

数控车床常用布局形式平床身斜床身平床身斜滑板立床身垂直床身斜床身水平床身数控车床的的典型结构构数控车床的的自动换刀刀装置自动换刀装装置的形式式四方刀架六角刀架数控车床的的典型结构构刀库容量刀库中的刀刀具并不是是越多越好好，太大的的容量会增增加刀库的的尺寸和占占地面积，，使选刀过过程时间增增长。因此此，从使用用角度出发发，刀库的的容量一般般取为10-40把。数控车床的的典型结构构刀具的选择择1.顺序选择将刀具按加加工工序的的顺序，依依次放入刀刀库的每一一个刀座内内。每次换换刀时，刀刀库按顺序序转动一个个刀座的位位置，并取取出所需要要的刀具。。优点：①刀库的控控制与驱动动简单；②②无需刀具具识别装置置；③维护护简单。缺点：①当加工零零件改变后后，刀库中中的刀具顺顺序需按照照新零件的的工艺顺序序重新排列列，降低了了系统的柔柔性；②②当当工艺过程程中有些工工步所用的的刀具相同同时，也不不允许重复复使用同一一把刀，必必须按加工工顺序排列列几把相同同的刀具，，增加了刀刀具数量和和刀库储存存量；③③操操作人员必必须在加工工前仔细检检查刀具的的排列顺序序，否则会会造成严重重事故。数控车床的的典型结构构2.任意选择根据程序指指令的要求求来选择所所需要的刀刀具，刀具具在刀库中中不必按照照工件的加加工顺序排排列，可任任意存放。。必须有刀具具识别装置置，每把刀刀具或刀座座都编上代代码，当某某把刀具的的代码与数数控指令的的代码相符符合时，该该刀具就被被选中。方式：刀具编码码选择、刀刀座编码选选择。与顺序选择择相比，其其优点是：①①刀库库中刀具的的排列顺序序与加工零零件的加工工顺序无关关，无论加加工任何零零件，都都不必改变变刀具在刀刀库中原有有的排列顺顺序，这就就增加了系系统的柔性性；②②同一一刀具可供供不同工件件、不同工工步共同使使用，减少少了刀具数数量。缺点有：①①需设设置刀具识识别装置，，使刀库的的控制与驱驱动复杂；；②②需对刀刀具或刀座座编码，增增加了辅助助工作量；；③③维护比比顺序选择择的要复杂杂。数控车床的的典型结构构车削中心动动力刀架数控车床的的典型结构构带刀库的自自动换刀系系统由刀库和刀刀具换刀机机构组成。。（1）无机械手手交换刀具具方式数控车床的的典型结构构（2）带机械手手交换刀具具方式单、双臂机机械手结构构a）单臂单爪爪回转式b）单臂双爪爪摆动式c）双臂回转转式d）双机械手手e）双臂往复复交叉式f）双臂端面面夹紧式数控车床的的典型结构构数控车床的的回转工作作台数控机床常常用的回转转工作台有有两类：分度工作台台和数控回转工工作台，二者外形形相似，但但结构上各各有特点。。数控机床除除了沿坐标标轴X、Y、Z三个方向的的直线进给给运动之外外，常常还还需要有绕绕X、Y、Z三个基本坐坐标轴回转转的圆周运运动，通常常为A、B、C轴。数控机机床靠回转转工作台实实现圆周运运动。数控车床的的典型结构构1.分度工作台台功能：完成回转分分度运动，，即在需要要分度时，，将工作台台及工件回回转一定角角度。作用：在加工中自自动完成工工件的转位位换面，实实现工件一一次安装完完成几个面面的加工。。特点：不能实现0°-360°范围内任意意角度的分分度。分类：按采用的定定位元件不不同，分为为鼠齿盘式分分度工作台台和定位销式分分度工作台台。数控车床的的典型结构构2.数控回转工工作台功能：完成分度运运动，还能能进行连续圆周进进给运动。特点：可按照数控控系统指令令进行连续续回转，回回转速度是是无级、连连续可调的的；能实现现任意角度的分度定位位；必须采采用伺服电动机机驱动。分类：根据安装形形式，分为为立式和卧式。立式数控回回转工作台台卧式数控回回转工作台台可倾数控回回转工作台台ＣＫ６１３３２车床的的配置产品型号：：CK6132产品配置：：广数928TEa伺服系统统/东芝变变频器/排排刀架/电电动刀架/编码器/水泵/气气动夹紧/尾架/直直径200三爪卡盘盘（手动卡卡盘）/弹弹簧夹头。。ＣＫ６１３３２车床的的性能特点点CK6132数控机床主主要用于内内外径、端端面、锥面面、弧面和和螺纹等高高效精密加加工，刀具具安装为四四工位电动动刀架，也也可采用排排刀座形式式。机床系系统采用广广数GSK980TA数控系统，，也可按客客户要求配配置进口系系统。主轴轴采用变频频调速，也也可采用机机械变速。。

机床导导轨经超音音频淬火，，床鞍贴塑塑提高了机机床的精度度和使用寿寿命。主轴轴轴承采用用日本NSK高精密轴承承。

该机机床可采用用弹簧夹头头，三爪卡卡盘，也可可依客户需需要配液压压、气动夹夹紧装置。。不仅可满满足科研单单位、中小小型企业批批量零件加加工，更是是高等工科科院校、中中专、技职职校的机制制、机电一一体化、自自控及其他他相关专业业数控技术术的教学实实习和综合合实验的理理想设备。。也可为各各品牌数控控系统生产产商和广大大数控机床床制造销售售厂家提供供光机。ＣＫ６１３３２车床的的主要参数数ＣＫ６１３３２车床动动力参数的的确定主运动功率率的确定在确定主运运动功率之之前，首先先要选择一一个具有代代表性的典典型的工况况。这个典典型工况所所选用的切切削用量不不是车床所所能达到的的切削用量量的极限值值。而是要要选用在实实际的切削削过程中最最常用到的的，最能代代表车床切切削性能的的切削用量量。所选定定的这个切切削用量虽虽然不是极极限值，但但是也是在在加工过程程中最常用用的切削用用量中的较较大的数值值ＣＫ６１３３２车床动动力参数的的确定切削用量的的选择根据加工工工艺的要求求合理的选选择切削用用量，是确确定机床参参数的基本本依据。切切削用量包包括三要素素为切削速速度vc、、进给量f、背吃刀刀量ap.。因此在在选择切削削用量的时时候，应该该要考虑到到以下几个个方面的关关系：1.切削削加工生产产率在切切削加工中中，材料的的切除率与与切削用量量三要素vc、f、、ap均保保持线性关关系，其中中任一参数数增大，都都可使生产产率提高。。但由于刀刀具寿命的的制约，当当任一参数数增大时，，其它两参参数必须减减小。因此此，在指定定切削用量量时，使三三要素获得得最佳组合合，此时的的高生产率率才是合理理的。2.刀具具寿命切切削用量三三要素对刀刀具寿命影影响的大小小，按顺序序为vc、、f、ap。因此，，从保证合合理的刀具具寿命出发发，在确定定切削用量量时，应先先采用尽可可能大的背背吃刀量；；然后再选选用大的进进给量；最最后按照确确定的刀具具寿命公式式求出切削削速度。对对于专用机机床来说，，为了保证证刀具的使用寿寿命，切切削用量量不宜过过大。3.加工工表面粗粗糙度对对于粗粗加工，，在切削削力和刀刀片大小小允许时时，首先先应进卡卡能的加加大ap，相应应的降低低f、vc，使使粗糙的的毛坯表表面在一一次吃刀刀中切除除。在机机床、工工件、刀刀具和刀刀具夹持持刚度等等允许时时，粗加加工也可可以尽可可能提高高f，并并适当降降低vc；对于于精加工工，增大大进给量量将增大大加工表表面粗糙糙度值。。因此，，它是精精加工时时抑制生生产率提提高的主主要因素素。在多刀切切削或使使用组合合刀具切切削时，，应按各各把刀具具允许的的切削用用量中最最低的参参数，作作为调整整机床的的参数。。对自动动化加工工，各工工位加工工工序的的切削用用量，要要按生产产节拍进进行平衡衡。在车床上上粗加工工零件时时，切削削力和切切削用量量都比较较的大，，所以选选择粗车车直径为为40mm,材材料为45钢的的棒料的的外圆面面为典型型的工况况。假设设棒料经经过调制制处理，，根据《《机械设设计便览览》表8-7优优质碳素素钢可知知45钢钢的硬度度为217～255HB。根根据《金金属机械械加工工工艺人员员手册》》P734表10-1硬质合合金车刀刀纵车削削外圆的的切削速速度v可选取取刀具材材料为YT15。根据据《机械械加工工工艺手册册》P507表表2.4-3硬硬质合金金及高速速钢车刀刀粗车外外圆和端端面时的的进给量量选取车车刀刀杆杆尺寸BH为为1625、、工件直直径为40mm、ap=2mm时进进给量f=0.5mm/r。。ＣＫ６１１３２车车床进给给传动系系统要求求1.提高传动动精度和和刚度2.减少各运运动零件件的惯量量3.减少运动动件的摩摩擦阻力力4.响应速度度快5.较强的过过载能力力6.稳定性好好，寿命命长7.使用维护护方便国内数控控技术的的发展我国数控技技术的发发展起步步于二十十世纪五五十年代代，中中国于1958年研制出出第一台台数控机机床，发发展过程程大致可可分为两两大阶段段。在1958~1979年间为第第一阶段段，从1979年至今为为第二阶阶段。第第一阶段段中对数数控机床床特点、、发展条条件缺乏乏认识，，在人员员素质差差、基础础薄弱、、配套件件不过关关的情况况下，一一哄而上上又一哄哄而下，，曾三起起三落、、终因表表现欠佳佳，无法法用于生生产而停停顿。主主要存在在的问题题是盲目目性大，，缺乏实实事求是是的科学学精神。。在第二二阶段从从日、德德、美、、西班牙牙先后引引进数控控系统技技术，从从日、美美、德、、意、英英、法、、瑞士、、匈、奥奥、韩国国、台湾湾省共11国(地区)引进数控控机床先先进技术术和合作作、合资资生产，，解决了了可靠性性、稳定定性问题题，数控控机床开开始正式式生产和和使用，，并逐步步向前发发展。我我国数控控技术和和数控产产业取得得了相当当大的成成绩。特特别是最最近几年年，我国国数控产产业发展展迅速，，1998～2004年国产数数控机床床产量和和消费量量的年平平均增长长率分别别为39.3%和34.9%。尽管如如此，进进口机床床的发展展势头依依然强劲劲，从2002年开始，，中国连连续三年年成为世世界机床床消费第第一大国国、机床床进口第第一大国国，2004年中国机机床主机机消费高高达94.6亿美元，，国内数数控机床床制造企企业在中中高档与与大型数数控机床床的研究究开发方方面与国国外的差差距更加加明显，，70%以上的此此类设备备和绝大大多数的的功能部部件均依依赖进口口。由此此可以看看出国产产数控机机床特别别是中高高档数控控机床仍仍然缺乏乏市场竞竞争力，，究其原原因主要要在于国国产数控控机床的的研究开开发深度度不够、、制造水水平依然然落后、、服务意意识与能能力欠缺缺、数控控系统生生产应用用推广不不力及数数控人才才缺乏等等。我们们应看清清形势，，充分认认识国产产数控机机床的不不足，努努力发展展先进技技术，加加大技术术创新与与培训服服务力度度，以缩缩短与发发达国家家之问的的差距。。结论和展展望通过这次展示示，我更加加深刻的的认识了了国内数数控加工工设备，，并与国国外加工工设备有有了一个个比较性性的认识识。通过过了对零零件的设设计和分分析明白白了零件件加工前前的准备备，如何何选择夹夹具和装装夹零件件，也了了解了CK6132机机床的加加工特性性。数控机床床是现代代制造业业的关键键设备，，一个国国家数控控机床的的产量和和技术水水平在某某种程度度上就代代表这个个国家的的制造业业水平和和竞争力力。我国国数控机机床的技技术水平平、性能能和质量量与国外外还有很很大差距距，直到到目前为为止，技技术含量量较低的的简易数数控车床床仍占主主导地位位，高档档数控机机床及功功能部件件大多数数依靠进进口。我们正在在迈向制制造大国国，但我我们面临临一个严严峻的挑挑战：