1.1数控车床概述（课件）-《数控车床编程与操作（FANUC系统）》同步教学（中国劳动社会保障出版社）

1 第一章 数控车削编程基础 目录 第一节　数控车床概述 01 02 第二节　数控车床坐标系 03 第三节　数控车削编程基本知识 04 第四节　程序编制的工艺处理 05 第五节　手工编程的数学处理 3 第一节　数控车床概述 01 数控技术及数控机床在当今机械制造业中占有重要地位，已显现出巨大效益，并成为传统机械制造工业提升改造及实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术集现代精密机械、计算机、通信、液压、气动、光电等多学科技术于一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点。 4 复杂轴类零件 数控车床是当今机械行业中应用最广泛的数控机床之一，主要用于轴类和盘类等回转体零件的切削加工。为了更好地使用和操纵数控车床，必须了解数控车床的基本组成及结构，熟悉数控车床的分类、加工范围及特点。 5 一、 数控车床的组成及结构 数控车床的结构如图所示，它一般由数控装置、伺服驱动装置、机床主机以及辅助装置等组成。 数控车床的结构 1—数控装置2—主轴3—卡盘4—刀架5—尾座6—床身7—防护门 8—溜板箱9—切屑盘10—滚珠丝杠11—伺服电动机 6 1. 数控装置 数控装置是数控机床的核心，其功能是完成所有加工数据的处理、计算工作，最终实现数控机床各功能的指挥工作。它包含计算机控制电路、各种接口电路、CRT（阴极射线管）显示器等硬件及相应的软件。 2. 伺服驱动装置 伺服驱动装置是数控装置和机床本体的联系环节，它将来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号；将经放大的指令信号转变为机械运动，通过机械传动部件（如滚珠丝杠、螺母等）驱动机床主轴、刀架、工作台等精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动，最后加工出图样所要求的零件。 7 3. 机床主机 机床主机是数控机床的主体，主要包括床身、主轴箱、溜板箱、导轨等机械部件。 4. 辅助装置 辅助装置主要包括润滑系统、防护门、切屑盘等。 8 二、数控车床的分类 1. 按主轴布置形式分类 （1）卧式数控车床 卧式数控车床是应用最广泛的数控车床，其主轴轴线处于水平位置。而在卧式数控车床中，最为常用的是床身导轨处于水平位置的水平导轨卧式数控车床和床身导轨处于倾斜位置的倾斜导轨卧式数控车床。其中，倾斜导轨卧式数控车床的结构可以使车床具有更高的刚度，并易于排除切屑。 9 水平导轨卧式数控车床 倾斜导轨卧式数控车床 10 （2）立式数控车床 立式数控车床的主轴处于垂直位置，如图所示。立式数控车床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小，且形状较复杂的大型或重型零件，适用于直径较大的车轮、法兰盘、大型电动机座、箱体等回转体的粗、精加工。 立式数控车床 11 2. 按刀架数量分类 （1）单刀架数控车床 普通数控车床一般都配备单刀架，常见的单刀架有四刀位卧式回转刀架和多刀位回转刀架。 自动回转刀架（一） a）四刀位卧式回转刀架b）多刀位回转刀架 12 2）双刀架数控车床 双刀架数控车床的刀架配置可以是平行交错结构，也可以是同轨垂直交错结构，其驱动方式有电动和液压两种。 自动回转刀架（二） a）平行交错双刀架b）同轨垂直交错双刀架 13 3. 按数控系统的功能分类 （1）经济型数控车床 经济型数控车床一般采用步进电动机驱动形成开环伺服系统，如图所示。此类车床结构简单，价格低廉，具有CRT显示、程序储存、程序编辑等功能，主要用于加工精度要求不高但有一定复杂性的零件。 经济型数控车床 14 （2）全功能数控车床 全功能数控车床是较高档次的数控车床，具有刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速切削、倒角、固定循环、螺纹车削、图形显示、用户宏程序等功能，如图所示。这类车床加工能力强，适用于精度高、形状复杂、工序多、循环周期长、品种多变的单件或中、小批量零件的加工。 全功能数控车床 15 （3）车削中心 车削中心的主体是数控车床，在其增加动力刀座（C轴控制）和刀库后，除了能进行车削、镗削加工外，还能对端面和圆周上任意部位进行钻削、铣削、攻螺纹等加工；而且在具有插补功能的情况下还能铣削曲面、凸轮槽和螺旋槽，可实现车削、铣削复合加工，如图所示。 车削中心 16 车削中心C 轴加工示例 a）在外圆上进行孔加工b）在端面上进行孔加工 c）在外圆上进行键槽加工d）在端面上进行四方体加工 17 三、数控车床的加工范围及特点 1. 适应能力强，适用于多品种、小批量零件的加工 在传统车床上加工多种零件时，需要经常调整车床或车床附件，以适应新零件的加工要求。 2. 加工精度高，加工质量稳定可靠 由于数控车床的加工过程是由预先输入的程序通过计算机进行控制的，所以，从一定程度上避免了由于操作者技术水平的差异而引起的产品质量的变化。 18 3. 高柔性，能够加工复杂型面 随着自动编程技术的发展，利用图形自