工程机械电器检测 教学课件 ppt 作者 李彩锋 主编项目一.ppt

项目一 数控机床的主机结构 主讲教师： [知识目标] 了解数控机床的组成及分类方法，熟悉掌握数控机床各部件名称。 了解数控机床的布局形式和特点。 学会分析数控机床与普通机床的结构上的差异。 掌握数控机床主机主要机械结构。 [技能目标] 1、能够从加工方式上、驱动轴上区分各种数控机床，并命名。 2、学会数控机床滚珠丝杠副的安装与调整；学会机床导轨的安装与调整。 3、掌握方刀架的拆装。 1.1.1核心任务 1、数控机床由哪几部分组成？数控机床的机械结构主要有哪些零部件？请在数控车床、数控铣床和加工中心上指认出来。 2、数控机床的机械结构和普通机床的相应机械结构有什么不同？请以车床主传动系统为例说明。 3、了解数控机床的分类方法，并分析各类机床的布局形式和特点。 4、了解数控机床的基本工作过程。 数控机床的组成 1.1.2 数控机床的组成 从数控机床的工作原理上看，一般把数控机床分成以下几个部分。 1、输入输出装置 ２、数控装置 3、进给伺服系统 4、主轴控制系统 5、机床本体 图1-3 数控机床的系统组成 1.1.3 数控机床的工作原理 1、加工程序的输入 将编写好的程序通过控制面板或磁盘或连接上级计算机的DNC接口、网络等输入，把数控加工程序存入数控装置，如图1-8所示。 2、译码 数控系统将零件加工程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息（如起点、终点、直线或圆弧等）、加工速度信息（F代码）和其他辅助信息（M、S、T代码等）按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，数控系统会对加工程序段进行语法检查，若发现语法错误便立即报警。图1-9是数控机床译码原理框图。 1.1.3 数控机床的工作原理 3、刀具补偿 刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。通常CNC的零件程序是以零件的轮廓轨迹来编程的，刀具补偿的作用就是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹，如图1-9所示。 4、对进给速度进行处理 编程所设定的刀具移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。所谓的速度处理，首先要做的工作就是按编程所设定的合成进给速度计算出各坐标轴方向运动的分速度。 1.1.3 数控机床的工作原理 5、插补 所谓的插补就是根据加工程序中给出的零件基本几何形状和相关的设计工艺方面的信息，在已知的这些特征点之间插入一些中间点的过程。 6、位置处理 根据数控装置给定的拟合折线的轨迹，给相应的坐标轴连续不断地分配进给脉冲，并通过伺服驱动使机床坐标轴按分配的脉冲运动。 1.1.3 数控机床的工作原理 7、Ｉ/Ｏ处理 Ｉ/Ｏ处理主要是处理CNC装置面板开关信号，机床电气信号的输入、输出和控制（如换刀、换挡、冷却等）。 8、显示 CNC装置的显示主要为操作者提供方便，通常用于零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示等。有些CNC中还有刀具加工轨迹的静态和动态图形显示。 9、诊断 诊断的任务就是监测机床的各种状态，并对出现的非正常状况进行可能的诊断、故障定位和修复。 1.1.4 数控机床的分类 1、按工艺用途分类：切削加工类：数控铣床、数控车床、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、激光加工机等；其它类型：数控装配机、数控测量机。 2、按控制系统的特点分类：点位控制系统：如图1-10所示;点位直线控制系统：如图1-11所示，轮廓控制系统：如图1-12所示。 3、按进给伺服系统的特点分类：开环控制系统：如图1-13所示，闭环控制系统：如图1-15所示，半闭环控制系统：如图1-14所示. 1.1.5 数控机床的布局 1、数控车床的结构布局 数控车床的床身和导轨结构有多种形式，主要有水平床身平导轨、水平床身斜滑鞍（斜导轨）、倾斜床身平滑鞍（平导轨）、倾斜床身斜滑鞍（斜导轨）以及立床身等，其布局形式如图1 -16 所示。 刀架结构形式也不断创新，但总体来说大致可以分为两大类，即排刀式刀架和转塔式刀架。有的车削中心还采用带刀库的自动换刀装置。 1.1.5 数控机床的布局 2、数控铣床的结构布局 数控铣床总体结构布局形式多样，从主轴的放置形式看，有立式和卧式两种；从工作台的移动方式看，有升降工作台式和升降主轴箱式；从立柱的布置形式来看，有龙门式和单立柱式。图1-19所示四种机床布局是比较常见的数控铣床结构形式。 1.1.5 数控机床的布局 3、加工中心的结构布局 加工中心的总布局要考虑如何将刀具自动交换系统与数控机床本体有机地结合在一起。需要考虑的问题有：选择合适的刀库、换刀机械手与刀具识别装置的类型，力求结构简单，动作少而可靠；机床的总体结构尺寸紧凑，刀具存储交换时保证刀具与工件和机床部件之间不发生