7.3数控加工基础知识（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（人邮版）

数控加工基础知识 汽车零件的加工不仅采用传统的切削加工方法，还采用数控加工技术进行加工。 那么，什么是数控加工技术？数控加工中心是高效、高精度的数控机床，可在一次装夹中实现零件的铣、钻、镗、铰、攻螺纹等多工序加工。那么，什么是数控加工中心？ 【任务引入】 数控加工是指在数控机床上，用一种可编程的、由数字和符号实施控制的系统进行自动加工的过程。数控加工技术简称数控（Numerical Control），即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。数控加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。 学习数控加工基础知识，有利于学生了解数控加工技术在汽车制造中的作用。 【任务分析】 1．掌握数控加工技术的定义。 2．掌握数控加工中心的定义。 3．了解数控加工技术的发展趋势。 【学习目标】 一、数控机床基础知识 二、数控加工中心及分类 三、数控加工技术的发展趋势 【相关知识】 数控机床是一种装有程序控制系统的机床，可以按照技术人员事先编好的程序，自动对任何产品和零部件直接进行加工。 ① 加工的零件精度高； ② 生产效率高； ③ 特别适合加工形状复杂的轮廓表面； ④ 有利于实现计算机辅助制造； ⑤ 初始投资大，加工成本高。 一、数控机床基础知识 （一）数控机床加工的特点 1.数控机床的组成 （二）数控机床的组成与工作过程 数控机床的组成 数控车床 2.数控机床的工作过程 检测 零件图 键盘输入 编制程序 数控装置 伺服装置 加工运动 数控机床上加工零件时，首先，根据零件加工图样的要求，确定零件机械加工的工艺过程、工艺参数和位移数据。再按编程手册的有关规定，编写零件加工程序单。然后，将加工程序，输入到数控装置（键盘输入）。在事先存入数控装置内部的控制软件支持下，经处理与计算，发出相应的电脉冲信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，对零件进行切削加工。 （1）点位控制数控机床 只控制运动部件从一点移动到另一点的准确定位，在移动过程中不进行加工，对两点间的移动速度和运动轨迹没有严格要求，可以沿多个坐标同时移动，也可以沿各个坐标先后移动。 （2）直线控制数控机床 不仅要控制点的准确定位，而且要控制刀具（或工作台）以一定的速度沿与坐标轴平行的方向进行切削加工。 （三）数控机床的分类 1.按控制功能分类 （3）轮廓控制数控机床 能够对两个或两个以上运动坐标的位移 及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹 满足零件轮廓的要求。 （1）开环数控机床 没有位置测量反馈装置，信息流是单向的（数控装置一进给系统），故系统稳定性好。 2.按进给伺服系统类型分类 开环进给伺服系统 （2）半闭环数控机床 位置检测点是从驱动电动机（常用交、直流伺服电动机）或丝杠端引出，通过检测电动机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的位移量，而不是直接检测工作台的实际位置。 半闭环进给伺服系统 （3）闭环数控机床 直接对工作台的实际位置进行检测。 闭环进给伺服系统 （1）切削加工类数控机床 具有切削加工功能的数控机床。 （2）成形加工类数控机床 具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床。 （3）特种加工类数控机床 指具有特种加工功能的数控机床。 （4）其他类型数控机床 指一些广义上的数控设备，如数控装配机、数控测量机、机器人等。 3.按工艺用途（机床类型）分类 二、数控加工中心及分类 数控加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。加工中心又称为多工序数控机床 。 加工中心的特点：数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多种工序的加工，工序高度集中。 加工中心与数控铣床的异同: 加工中心是在数控机床的基础上发展起来的，都是通过程序控制多轴联动走刀进行加工的数控机床。不同的是加工中心具有刀库和自动换刀功能。 x-y数控拖板 变频主轴 机床本体 数控系统及其操作面板 斗笠式刀库 Z轴伺服电机 活动防护门 进给Z轴 护线架 冷却液箱 加工中心的组成 常 用 于 加 工 箱体类零件 带复杂曲面的零件 异形件 板、套、盘、壳体类零件 加工中心适于加工形状复杂、工序多、精度要求较高，普通机床加工需多次装夹调整困难的的工件。 （2）卧式加工中心 （3）龙门式加工中心 （1）立式加工中心 （4）复合加工中心 按机床主轴布局形式分 主轴轴心线设置在竖直状态。 主轴轴心线设置在水平状态。 具有可移动的龙门框架、主轴头装在龙门框架上、主轴轴心线设置在垂直状态。 立卧两用加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能。 1.按机床主轴布局形式分类 立式加工中心