数控车削加工技术 教案 项目一 数控车削工艺基础

PAGEPAGE7数控车削加工技术课程教案授课时间第周授课方式（请打√）□讲授□上机□实验/训□其它课时安排授课题目（章节或单位课时）：项目一数控车削工艺基础教学目的与要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：1.认知常见的数控车床2.掌握数控加工工艺的制定的方法3.了解数控加工技术的发展方向教学重点与难点：1.了解数控车床的组成和分类2.掌握数控车削工艺的特点3.学习数控加工工艺的制定教学内容备注1.1数控车床简介1.1.1数控车床的分类1．按数控系统的功能分（1）全功能型数控车床（2）经济型数控车床（3）车削中心2．按主轴的配置形式分类（1）卧式数控车床（2）立式数控车床3.按数控系统控制的轴数分类：（1）两轴控制的数控车床（2）四轴控制的数控车床（3）多轴控制的数控车床1.1.2数控车床的结构特点

与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：1.由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。2.多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。3.数控车床的第三个结构特点是轻拖动。4.为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。5.由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。6.数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。7.数控车床一般还配有自动排屑装置。1.1.3数控车床用途及主要加工对象1．精度要求高的零件2．表面粗糙度值小的零件3．表面轮廓形状复杂的零件4．带特殊螺纹的零件5．淬硬回转体零件1.2数控车削工艺特点1.2.1数控车削工艺的基本特点1．车削外圆车削外圆是最常见、最基本的车削方法，如图1.12所示：图1.1275°外圆车刀车削外圆面2．车削内圆(孔)车削内圆(孔)是指用车削方法扩大工件的孔或加工工件的内表面。这也是常用的车削方法之一。孔的形状不同，车孔的方法也有差异。车通孔如图1.13(a)所示：在车削盲孔和台阶孔时，车刀要先纵向进给，当车到孔的根部时再横向进给，从外向中心进给车端面或台阶端面，如图1.13(c)、(d)所示：图1.13常见内圆加工方式3．车削平面车削平面主要指的是车端平面(包括台阶端面)，常见的方法有：(1)使用45°偏刀车削平面，可采用较大切削深度，切削顺利，表面光洁，大、小平面均可车削，如图1.14所示：图1.1445°车刀车削端面方式(2)使用90°左偏刀从外向中心进给车削平面，适用于加工尺寸较小的平面或一般的台阶端面，如图1.15(a)所示：(3)使用右偏刀车削平面，刀头强度较高，适用于车削较大平面，尤其是铸锻件的大平面，如图1.15(b)所示：图1.1590°左偏刀和右偏刀车削端面方式4．车削锥圆锥面可分为内锥面和外锥面，可以分别视为内圆、外圆的一种特殊形式，如图1.16所示：图1.16圆锥面车削方式5．车削螺纹车削螺纹也是最常见、最基本的一种车削工艺，如图1.17所示：图1.17螺纹车削方式1.2.2数控车削工艺分析的主要内容数控车削加工工艺包括以下主要内容：1.分析被加工零件的工艺性；2.拟定加工工艺路线，包括划分工序、选择定位基准、安排加工顺序和组合工序等；3.设计加工工序，包括选择工装夹具与刀具、确定走刀路线、确定切削用量等；4.编制工艺文件。1.3认识典型的数控车床1.3.1数控车床的组成1．机床本体

数控车床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响，加工中又是自动控制，不能像在普通车床那样由人工进行调整、补偿，所以其设计要求比普通机床更严格，制造要求更精密，采用了许多新结构，以加强刚性、减小热变形、提高加工精度，如图1.19所示机床本体部件：

图1.19机床本体部件结构图2．数控装置（CNC）

数控装置是数控系统的核心，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联接的各种接口等。数控机床的数控系统完全由软件处理输入信息，可处理逻辑电路难以处理的复杂信息，使数字控制系统的性能大大提高，如图1.20所示：图1.20数控装置3．输入/输出设备

键盘、磁盘机等是数控机床的典型输入设备。除此以外，还可以用串行通信的方式输入。

4．伺服单元

伺服单元是数控装置和机床本体的联系环节，它将来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。

5．驱动装置

伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统，如图1.21所示伺服驱动器和伺服电机，它是机床工作的动力装置，数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施。图1.21伺服驱动器和伺服电机6.

可编程控制器

如图1.22所示可编程控制器（PLC）己成为数控机床不可缺少的控制装置。图1.22可编程控制器7.测量装置

测量装置也称反馈元件，通常安装在机床的工作台或丝杠上，相当于普通机床的刻度盘和人的眼睛，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置，供CNC装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。1.3.2数控车床技术参数数控车床的主要技术参数有:最大回转直径，最大车削直径，最大车削