2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版钳工工艺学（第六版）第十一章 数控机床及其装配 课件

第十一章 数控机床及其装配 §11-1 数控机床的特点及组成 §11-2 数控机床主要机械结构及特点 §11-3 数控机床机械部分的装配 §11-4 数控机床的维护 §11-1 数控机床的特点及组成 一、数控机床的特点 1．柔性高 2．加工精度高 3．生产率高 4．自动化程度高，工人劳动强度减少 5．生产成本降低，经济效益好 6．数字化生产，管理水平提高 二、数控机床的组成 数控机床是由数字程序实现控制的机床。常见的数控机床有数控车床、数控钻床、数控镗床、数控铣床、数控磨床、数控加工中心等。 CKA6150型数控车床外形图 数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服系统、测量反馈系统、机床本体和其他辅助装置。 数控机床的组成 1．控制介质 控制介质是指将零件加工信息传送到数控装置去的程序载体。控制介质有多种形式，随数控装置类型的不同而不同，常用的有闪存卡、移动硬盘、U盘等。随着计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）技术的发展，在某些数控设备上，可利用CAD/CAM软件先在计算机上编程，然后通过计算机与数控系统通信，将程序和数据直接传送给数控装置。 2．数控装置 数控装置是数控机床的核心。现代数控装置通常是一台带有专门系统软件的专用计算机。它由输入装置（如键盘）、控制运算器和输出装置（如显示器）等构成。它接受控制介质上的数字化信息或输入装置输入的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的、有序的运动。 3．伺服系统 伺服系统由驱动装置和执行部件（如伺服电动机）组成，它是数控系统的执行机构。伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。伺服系统的作用是把来自CNC的指令信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出符合图样要求的零件。伺服系统作为数控机床的重要组成部分，其本身的性能直接影响整个数控机床的精度和速度。 4．测量反馈装置 测量反馈装置的作用是通过测量元件将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到CNC装置中，使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。测量反馈装置安装在数控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。 5．机床主体 机床主体是数控机床的本体，主要包括床身、主轴、进给机构等机械部件，还有冷却、润滑、转位部件，如换刀装置、夹紧装置等辅助装置。 三、数控机床的工作过程 四、数控机床的分类 1．按工艺用途分类 （1）金属切削类数控机床 分别有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心等。 （2）金属成形类及特种加工类数控机床 它是指金属切削类以外的数控机床。数控弯管机、数控线切割机床、数控电火花成形机床等等都是这一类数控机床。 2．按控制方式分类 （1）开环控制系统 开环控制系统是指没有位置检测反馈装置的控制方式。 （2）半闭环控制系统 半闭环控制系统是指在电动机轴或丝杆的端部装有角位移、角速度检测装置，通过位置检测反馈装置反馈给数控装置的比较器与输入指令比较，用差值控制运动部件。 （3）闭环控制系统 闭环控制系统是在机床最终的运动部件的相应位置安装直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中，与输入指令位移量比较，用差值控制运动部件。 §11-2 数控机床主要机械结构及特点 一、数控机床主要机械结构 1．主传动系统 它包括动力源、传动件及主运动执行件（主轴）等，其功用是将驱动装置的运动及动力传给执行件，以实现主切削运动。 2．进给传动系统 它包括动力源、传动件及进给运动执行件（工作台、刀架）等，其功用是将伺服驱动装置的运动与动力传给执行件，以实现进给切削运动。 3．基础支承件 它包括床身、立柱、导轨、滑座、工作台等，它支承机床的各主要部件，并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。 4．辅助装置 辅助装置视数控机床的不同而异，如自动换刀系统、液压气动系统、润滑冷却装置等。 XH7150立式加工中心 斗笠式刀库 圆盘式刀库 链条式刀库 加工中心是在数控铣床的基础上发展而来的一种高度自动化的加工设备。它是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控机床。工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能，连续地对工件各表面自动进行铣（车）、钻、扩、铰、镗、攻螺纹等多种工序的加工，适用于加工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂型面的零件。 二、主要机械结构的特点 1．