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数控机床

课程名称:数控技术授课班级:机制1０1

授课内容:第一章数控机床概述1、1数控机床简介1、2数控机床得组成授课学时:2学时

教学目得：1、掌握数控机床得基本概念／特点／组成/分类

2、了解数控技术得产生背景/发展现状及发展趋势

教学重点:掌握数控机床得组成、分类、特点、适用范围

教学难点：掌握数控机床得组成/分类/特点/适用范围

教学过程：

第一节数控机床简介

数字控制:用数字化信号对机床得运动及其加工过程进行控制得一种控制方法。

数控机床：国际信息处理联盟(IFIＰ)第五技术委员会，对数控机床作了如下定义:一种装了程序控制系统得机床。该系统能逻辑得处理具有使用号码或其她符号编码指令规定得程序。

数控机床得产生与发展：

产生:

1、传统得生产方法已满足不了生产需求

单件小批量生产——占７0%,一般用试切法,技术水平要求高，劳动强度大,精度不高,无法实现自动化。如:普通车、铣、刨、磨床等

工艺流水作业——调整法加工,生产率提高,精度提高,成本低，品种多,采用组合机床,多机床配合,环节出现问题,生产停滞。

自动机床:用凸轮控制,适于生产简单工件,且改型困难

2、社会得需求

品种多样化

零件精度与形状复杂程度不断提高

生产品种得频繁换型

3、技术上得可行性

电子计算机得发明

电子技术得发展

现代控制理论得发展

各种功能优越件得产生

大规模集成电路得出现

新颖机械结构得出现

滚珠丝杠—代替普通丝杠,动作更灵活,间隙更小,精度提高

滚动导轨—代替滑动导轨,移动灵活，克服爬行与前冲现象

机床动态特性得研究成果

使机床得刚度更好,主轴转速更高,抗振性提高

由于生产得发展要求出现新得生产工具,而在技术上又已具备了条件,于就是在19４８年，美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工得设想,并与麻省理工学院合作进行研制工作。1９5２年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。１９58年我国开始研制数控机床。

(二)发展:

19５２——195９年，电子管制成数控机床控制系统

19５9——1965年,晶体管制成数控机床控制系统

1９65——１970年，小规模集成电路

1970——1974年,大规模集成电路

19７4——,微型计算机

第二节:数控机床得组成:

数字控制计算机PC控制部分

数字控制计算机

PC控制部分

数字控制计算机:处理加工程序,输出各种信号，控制机床完成各种运动。

PC控制部分:介于控制计算机与机械、液压部件之间得控制系统,接受计算机输出得指令信号,经过编译、逻辑判断、功率放大后,直接驱动相应得电器、液压、气动与机械部件,完成相应得动作。

以上两部分加上输入输出设备、驱动装置等可以与称为——计算机数控系统(pｕｔｅriｚｅdＮumerｉcaｌＣontｒｏlSystem)也可简称为ＣＮC系统。目前通常所说得数控系统,一般均指计算机数控系统。

液压、气动系统：辅助装置，用来实现润滑、冷却、夹紧、转位、排屑等功能。

机械部分:包括主运动部件(主轴)、进给运动执行部分(工作台、拖板、床身等)

伺服系统：根据ＣＮC发来得速度与位移指令,控制执行部件得进给速度、方向、位移。

数控机床得加工运动：

主运动（控制主运动可以得到合理得切削速度)一般指主轴转速。

数控机床需要无级变速,一般采用变频器控制变频电机来实现无级变速。如:ＸKA714采用日本安川变频器,河北变频电机。

进给运动（控制进给运动可以得到不同得加工表面)用伺服电机或步进电机来控制丝杠得转动，从而带动工作台或刀具在二维、三维空间内进行移动，加工出各种曲面。

数控机床得优缺点:

优点：１、精度高,质量稳定

传动精度高（滚珠丝杠)，摩擦阻力小（滚动导轨),设有检测元件(矫正误差)程序自动加工,避免认为误差。

2、、生产率高,采用高硬度得硬质合金刀具,因而切削速度提高,可实现自动换刀,空行程速度快：1５ｍ/mｉn~240m/mｉn,因而缩短了辅助时间。

3、功能多,一次装夹可完成多种加工，消除因重复定位而带来得误差。如：数空镗铣床、纵切机床。

4、适应不同零件得自动加工,要换零件品种,只需改变程序。

5、能完成复杂形面得加工，如:螺旋桨面

6、减低劳动强度,有较高经济效益。

缺点:1、价格昂贵,一次性投资大

2、维修与操作较复杂

数控机床得结构特点:

1、增加机床得刚度

2、注重散热与排屑

３、采用滚珠丝杠与滚动导轨，或塑料贴面导轨

4.采取了传动消除间隙机构,提高了传动