专题一 数控铣床（加工中心）概述（教案）-山东省职教高考《数控铣床加工工艺与编程操作》（机工版） 专题复习讲练测

专题一.数控铣床（加工中心）概述（教案）-《数控铣床加工工艺 与编程操作》机工版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.理解数控铣床和加工中心的输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置、机床本体的结构。 2.掌握数控铣床和加工中心的工作原理，包括其基于数字信号控制的自动化加工过程。 3.分类并了解数控铣床和加工中心的特点，通过对其结构形式、加工方式及加工效率等方面的比较，深入理解其适用场景和优势。 4.能够运用所学知识，理解数控铣床和加工中心在实际生产中的应用，以提高工件加工质量和生产效率。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、数控铣床(加工中心)的组成 数控铣床(加工中心)大体由输人装置、数控装置、同服系统、检测及其辅助装置和机床本体等组成，如图1-3所示。 1.输人装置：数控程序编制后需要存储在一定的介质上，按目前的控制介质大致分为纸介质和电磁介质，相应地通过不同方法输入到数控装置中去。纸带输人方法，即在专用的纸带上穿孔，用不同孔的位置组成数控代码，再通过纸带阅读机将代表不同含义的信息读人。穿孔纸带使用ISO 和 EIA 两种标准信息代码，数控机床能自动识别。手动输人是将数控程序通过数控机床上的键盘输人，程序内容将存储在数控系统的存储器内，使用时可以随时调用。 2.伺服系统：它是连接数控装置和机械结构的控制传输通道，它将数控装置的数字量的指令输出转换成各种形式的电动机运动，带动机械结构上执行元件实现其所规定出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电动机两个主要部分，其任务实质是实现一系列数模或模数之间的信号转化，表现形式就是位置控制和速度控制。伺服系统接收数控装置输出的各种信号，经过分配、放大、转换等功能，驱动各运动部件，完成零件的切削加工。 3.数控装置：一般数控系统是由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成，完成数控设备的运动控制功能、人机交互功能、数据管理功能和相关的辅助控制等功能。它是数控设备功能实现和性能保证的核心组成部分，是整个数控设备的中心控制机构。随着开放式数控技术的出现，数控系统具备了自我扩展和自我维护的功能，为数控设备的应用提供了自由完善、自定义系统软硬件功能和性能的能力。 4.检测装置：位置检测、速度反馈装置根据系统要求不断测定运动部件的位置或速度，转换成电信号传输到数控装置中，与目标信号进行比较、运算，进行控制。 5.运动部件：由包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等组成的机械部件，同服电动机驱动运动部件运动，完成工件与刀具之间的相对运动。 6.辅助装置：辅助装置是指数控铣床(加工中心)的一些配套部件，包括刀库、液压和气动装置、冷却系统和排屑装置等。 二、数控铣床的分类和特点 (一)数控铣床的分类 数控铣床是一种用途广泛的数控机床，按照不同方法分为不同种类。 1)按主轴轴线位置方向分为立式数控铣床、卧式数控铣床。 2)按加工功能分数控铣床、数控仿形铣床、数控齿轮铣床等。 3)按控制坐标轴数分两坐标数控铣床、两坐标半数控铣床、三坐标数控铣床等。4)按伺服系统方式分为闭环伺服系统、开环伺服系统、半闭环伺服系统数控铣床等。 (二)数控铣床的特点 数控铣床一般都能完成铣平面、铣斜面、铣槽、铣曲面、钻孔、镗孔、攻螺纹等加工般情况下，可以在一次装夹中完成所需的加工工序。 三、加工中心的分类和特点 (一)加工中心的分类 1.按照机床结构分类：可分为立式、卧式、龙门式和万能加工中心。 2.按自动换刀装置分类：按自动换刀装置分类，通常可以分为四类:转塔头加工中心、刀库+主轴换刀加工中心、刀库+机械手+主轴换刀加工中心、刀库+机械手+双主轴转塔头加工中心等。 3.按加工中心完成功能特征分类：按功能特征分类，可分为镗铣、钻削和复合加工中心;按工艺用途可分为镗铣加工中心、车削加工中心、钻削加工中心、攻螺纹加工中心及磨削加工中心等。 4.按加工中心机械结构特征分类：按工作台种类分，加工中心工作台有各种结构，可分为单、双和多工作台。设置工作台的目的是为了缩短零件的辅助准备时间，提高生产效率和机床自动化程度。最常见的是单工作台和双工作台两种形式。 5.高速定位：进给伺服电动机的运动经联轴节和滚珠丝杠副，使X轴、Y轴和2轴获得高速的快速移动，机床基础件刚度高，使机床在高速移动时振动小，低速移动时无爬行，并且有高的精度稳定性。 6.减轻操作者的劳动强度：加工中心对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸零件、关键工序的中间测量以及观察机床的运动之外，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度和紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到很大的改善。 7.随机换刀：驱动刀库的伺服电动机经蜗轮副使刀库回转，机械手的回转、取刀、装刀机构均由液压系统驱动，自动换刀装置结构简单，换刀可靠，由于它安装在立柱上，