数控车削编程与加工技术课件：数控车床的认知

数控车床的认知

任务知识点二数控车床的结构任务知识点三数控车床的分类任务知识点四数控车床的代码

数控车床的认知知识点一数控车床的概念任务仿真环节知

识

点

一

：数

控

车

床

的

概

念与工件的相对运动

，加工出所需要的零件。一

、

数控机床的定义数控(N

umerically

Controlled

)

机床是一种装有程序控制系统的自动

化机床。该系统能够把数字化了的刀

具移动轨迹的信息输入到数控装置，

经过译码、

运算

，从而实现控制刀具数控加工过程

：首先分析被加工零件的图样和工艺要求

，经过节点和参数的运算

，编制程序并仿真

，输入到机床的数控装置中

，进行无刀具和

工件的空运行来效验轨迹和调整参数

，最后再加工出合格的零件。二、数控机床的加工过程1.读图3.编程2.计算4.输入5.效验6.加工体化成为可能。●第六代：1990年-现在，进入基于PC个人计算机+数据互联网时代。三

、

数控机床经历了几代变化

：从1952年至今，数控系统经历了两个阶段(NC和CNC阶段)和六代的发展：●第一代；1952~1959年采用电子管元件

，体积大功耗大；●第二代：从1959年开始采用晶体管元件

，采用印刷电路板

；●第三代；从1965年开始采用集成电路

，体积小功耗低可靠性有了提高；●第四代：从1970年开始采用大规模集成电路及小型通用计算机

；●第五代：从1974年开始采用微处理机或微型计算机

，使真正意义上机电一●体系开放化(实现系统“积木式”可移植性，增加软硬件资源的吸收性和兼容性)●驱动并联化(现代机器人与传统加工技术相结合的产物，没有床身、立柱、导轨等制约，具有模块化程度高、重量轻和速度快等优点)●交互网络化

(网络资源共享，远程监控培训，“全球制造”的基础

)四

、

数控机床的发展发展趋势数控技术综合应用了计算机信息技术、自动控制技术、自动检测技术以及精密机械等技术，速度和精度是数控技术追求的永恒目标。●运行高速化

(主轴转速10000r/min，换刀0.9s)；●加工高精化

(提高位置检测精度，采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术)●功能复合化

(在一台设备能实现多种工艺手段加工，车铣复合，铣镗钻磨复合)●控制智能化

(加工过程自适应控制技术，智能故障诊断与自修复技术)仿真环节知

识

点

二

：数

控

车

床

的

结

构一

、

床身包括床身与床身底座。

底座为整台机床的支撑

与基础，所有的机床部

件均安装于其上，主电

动机与冷却箱置于床身

右侧的底座内部。二

、

数控装置数控装置是数控机床的核心

，主要由数控系统、伺服驱动装置和伺服电动机组成。工作过程：数控系统发出的信号经伺服驱动装置处理计

算放大后，指挥伺服电动机进行工作。常用的数控系统主要有FANUC0i

TC/TD/TF

、德国SIEMENS

、广州数控GSK928T

、

华中数控HNC–21T等。三

、

电气控制箱电气控制箱位于机床后面，内

部安装各种机床电气控制元件、

数控伺服控制单元

、控制芯板

和实现I/O控制的执行部件如

继电器、电磁阀、行程开关

、接触器等组成的逻辑电路。四

、

主轴箱主轴箱用于固定机床主轴。

主电动机通过三角带直接

把运动传给主轴。主轴通

过同步齿形带与编码器相

连，通过编码器测出主轴

的实际转速，主轴调速直

接通过变频电动机来完成。五

、

刀架刀架固定在中滑板上。常用的有四工位立式电动刀

架和六工位电动刀架，用于安装车削刀具，通过自

动转位来实现刀具的交换。六

、

进给系统数控车床的纵向、横向进给均由伺服电动机通过弹性联轴器与滚珠丝杠连接来实现。七、

尾座数控车床的尾座在

长轴类零件加工时

起支撑等作用。仿真环节知

识

点

三

：数

控

车

床

的

分

类经济型卧式机床立式机床一

、

按车床主轴位置分类全功能型数控机床车铣加工中心车铣复合加工中心二

、

按功能分类三

、

按进给伺服系统的类型分类1、

开环数控系统●以步进电机作为伺服驱动元件，没有位置检测装置

，信号流是单向的(数控装置→进给系统)，故加工精度和速度要求不高，一般用于经济型数控机床。2、

半闭环数控系统●用脉冲编码器直接安装在伺服电机或用圆光栅安装在丝杠端部，采样旋转角度进行检测，反馈到计算机中进行位置比较，

用比较的差值进行控制，由于存在丝杠螺距误差和齿轮间隙

误差

，其精度较闭环差，较开环好。由于能进行误差补偿，在CNC机床中得到了广泛应用。3、

全闭环数控系统●用直线位移检测元件

(光栅尺、

感应同步器等

)

安装在机床拖板上，直接对运动部件的实际位置进行检测，与所要求的位置指令进行比较

，用比较的差值进行控制，直到差值消除为止。可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙，具有很高的位置精度

，用于高精度数控机床。数控加工中心数控线切割机

三坐标测量机四

、

按工艺用途分类●切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心等。●成型加工类：数控折弯机、数控弯管机等。●特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。●其它类型：数控装配机、数控测量机、虚拟轴机床等。五

、

按联动轴数分类●2轴联动(平面曲线-数控车床

)●3轴联动(空间曲面，球头刀-数控铣床

)●4轴联动(空间曲面-数控加工中心)

●5轴联动及6轴联动(空间曲面-数控加工中心)