《数控加工基础(第五版)》课件第一章数控机床基础知识

数控机床基础知识汇报人：AA01数控机床的基本概念04数控机床的机械结构02数控机床的加工原理03数控机床的控制系统05数控机床的应用与发展目录数控机床的基本概念01数控机床的定义数控机床是一种通过计算机程序控制机床运动的自动化设备。它可以完成复杂的加工任务，提高生产效率和质量。数控机床主要由数控系统、驱动系统、机械结构、辅助装置等部分组成。数控机床广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、能源等行业。数控机床的组成数控系统：控制机床运动的核心部件伺服系统：执行数控系统指令的驱动部件传动系统：将动力传递给执行部件的传动部件执行部件：实现机床运动的部件，如主轴、进给机构等辅助部件：如冷却系统、润滑系统、排屑系统等，保证机床正常工作数控机床的分类按照控制方式分类：开环控制、闭环控制、半闭环控制按照运动方式分类：点位控制、直线控制、轮廓控制按照加工工艺分类：车床、铣床、钻床、磨床、镗床、刨床、冲床、激光切割机、电火花线切割机等按照数控系统的功能分类：经济型数控系统、标准型数控系统、高级型数控系统数控机床的特点自动化：数控机床可以实现自动化加工，减少人工操作，提高生产效率。高精度：数控机床可以实现高精度的加工，满足精密零件的制造需求。高效率：数控机床可以实现高速切削，提高生产效率。柔性化：数控机床可以实现多种加工任务，满足不同产品的制造需求。数控机床的加工原理02数控机床的加工过程加工执行：机床按照编译后的程序自动进行加工加工监控：实时监控加工过程，确保加工质量和效率加工完成：取出工件，进行后续处理和检验输入程序：将设计好的零件图纸转化为数控程序程序编译：将数控程序编译成机床可识别的代码加工准备：安装工件、刀具和夹具，设定机床参数数控编程的基本概念指令：用于控制机床运动的命令，包括移动、旋转、切削等数控编程：通过计算机对机床进行控制的过程数控程序：由一系列指令组成的程序，用于控制机床的运行坐标系：用于确定机床运动位置的参考系，包括绝对坐标系和相对坐标系数控编程的方法手工编程：通过手工编写数控程序，适用于简单零件的加工自动编程：通过计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件自动生成数控程序，适用于复杂零件的加工直接编程：通过数控系统的操作面板直接输入数控程序，适用于临时修改或调整数控程序间接编程：通过数控系统的操作面板输入零件的尺寸、形状等信息，由数控系统自动生成数控程序，适用于批量生产中的零件加工数控编程的步骤确定加工工艺：选择合适的刀具、切削参数和加工路线编写数控程序：根据加工工艺和数控机床的特点，编写相应的数控程序输入数控程序：将编写好的数控程序输入到数控机床的控制系统中调试数控程序：在数控机床上运行数控程序，检查加工效果，如有问题进行修改和完善数控机床的控制系统03数控系统的基本组成添加标题添加标题添加标题添加标题驱动器：将控制信号转换为驱动信号，驱动执行机构控制器：负责处理和执行控制指令执行机构：包括电动机、液压缸、气缸等，执行控制指令反馈装置：检测执行机构的位置、速度等状态，反馈给控制器进行闭环控制数控系统的功能特点自动控制：通过程序控制机床的运行，实现自动化生产高精度：采用高精度传感器和伺服系统，保证加工精度柔性化：可以快速更换加工程序，适应不同产品的生产需求智能化：具备自我诊断、故障报警等功能，提高生产效率和安全性数控系统的控制方式开环控制：数控系统只控制机床的运动，不检测运动结果闭环控制：数控系统同时控制机床的运动和检测运动结果，实现精确控制半闭环控制：数控系统控制机床的运动，但只检测部分运动结果混合控制：结合开环控制和闭环控制的优点，实现高效、精确控制数控系统的可靠性数控系统的可维护性：易于维护和修理，减少停机时间数控系统的稳定性：长时间运行不出现故障数控系统的抗干扰能力：能够抵抗外界干扰，保持正常工作数控系统的安全性：具备完善的安全保护措施，避免操作失误导致的事故数控机床的机械结构04数控机床的床身结构床身的材料通常选择高强度铸铁或焊接结构钢，以提高其承载能力和抗变形能力床身是数控机床的主要承载部件，负责支撑和固定其他部件床身的设计需要考虑强度、刚度和稳定性，以保证机床的加工精度和稳定性床身的加工工艺包括铸造、锻造、焊接和热处理等，以保证其精度和稳定性数控机床的主轴系统主轴系统的性能要求：高精度、高转速、高刚度主轴系统的维护：定期润滑、更换磨损部件、保持清洁等主轴系统的作用：实现刀具的旋转和进给运动主轴系统的组成：主轴、轴承、传动机构等数控机床的进给系统进给系统的工作原理：伺服电机驱动滚珠丝杠转动，通过导轨和轴承实现刀具或工件的精确定位和运动进给系统的性能指标：位移精度、速度、加速度、刚度等进给系统的作用：控制刀具或工件的相对运动，实现切削加工进给系统的组成：伺服电机、滚珠丝杠、导轨、轴承等数控机床的刀具系统刀具系统的分类：手动换刀、自动换刀等刀具系统的组成：刀架、刀具、刀片等刀具系统的功能：实现对工件的切削加工刀具系统的维护：定期检查、更换刀具等数控机床的应用与发展05数控机床的应用领域汽车制造：用于加工汽车零部件航空航天：用于加工飞机、火箭等零部件船舶制造：用于加工船舶零部件模具制造：用于加工各种模具电子设备制造：用于加工电子设备零部件机械制造：用于加工各种机械零部件数控机床的发展趋势复合化：数控机床将具备更多的加工功能，如铣削、钻孔、攻丝等，实现一机多用智能化：数控机床将更加智能化，能够自主诊断、调整和优化加工过程高速化：数控机床的速度和精度将进一步提高，以满足更高要求的加工任务环保化：数控机床将更加注重环保，减少废气、废液、废渣等污染物的排放智能制造与数控机床的关系智能制造是制造业的发展趋势，数控机床是智能制造的关键技术