项目一 数控车床基本操作 任务一认识数控车床（ 课件）-《数控车床编程与操作》同步教学（机工版2016）

数 控 车 床 编 程 与 操作 课 程 导入 ● 学什么？ ● 为什么学？ ● 怎么学？ 学什么？ —课程基本简介 数控技术：数字控制技术 （ Numerical control） 就机械制造行业讲：数字符号形成程序代码，由程序自动控制机床动作，完成机械零件切削加工。 代码： 将加工过程所需的各种操作（主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车以及自动关停冷却液等）和步骤以及工件的尺寸用数字化代码表示。 从图纸到零件的过程 计算运动轨迹 图纸工艺分析 程序编制 写入程序 校验和试切 零件图纸 错误 修改 为什么学？ —需求是学习的原动力 ●社会的需求 ●个人的需求 怎么学？ —课程设置 理论教学划分5个教学单元；实践教学分为校内实践和校外实践。课程合计52（4*13）学时，其中主题教学单元44学时，实训项目8学时 教学活动 教学内容 学时 理论教学 5个主题教学单元 44 实践教学 校内实践 4实验实训活动 8 校外实践 参观、调查等 假期或课余时间 本课程以专业教学计划培养目标为依据，以岗位需求为基本出发点，以学生发展为本位设计课程内容。 6 课 程 内 容 第一章、数控车削基础知识(10学时) 第二章、简单轮廓类零件的编程与加工(16学时) 第三章、螺纹类零件的编程与加工(6学时) 第四章、复杂轮廓类零件的编程与加工(12学时) 第五章、综合零件类编程与加工(8学时) ●理解数控车床结构、工作原理等基础知识。分析零件图纸，掌握如何编制加工工艺文件、加工程序等数控车削知识； ●能合理定制典型零件的数控加工工艺分析，能够独立完成中等复杂程度零件的数控车编程； ●培养学生具有正确的劳动观、价值观、工匠精神，培养团结合作、爱岗敬业、诚实守信的职业道德。 课 程 目 标 第一节、数控车削基础知识（一） 第二节、数控车削基础知识（二） 第三节、数控车削加工工艺（一） 第四节、数控车削加工工艺（二） 第五节、数控车床维护与保养 第一章、数控车削基础知识 第一节、数控车削基础知识（一） 1952年，美国研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，至今已经历了两个阶段共五个时代。 1.硬件数控阶段:(NC) 第一代:1952年，电子管控制的第一台三坐标联动的铣床； 第二代:1959年，出现了晶体管控制的“加工中心”； 第三代:1965年，出现了小规模集成电路.使数控系统的可靠性得到了进一步的提高； 以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻辑数控系统，称为普通数控系统，即NC系统。 一、数控技术的发展 一、数控技术的发展 2.计算机数控阶段:(CNC) 第四代:1967年以计算机作为控制单元的数控系统.FMS(Flexible Manufacturing System) ,柔性制造系统。 第五代:1970年,美国英特尔开发使用了微处理器。 前三代数控机床采用的硬件数控装置,早已被淘汰;后两代的数控机床,则以小型／微型计算机取代硬件控制计算机，数控机床的许多控制功能由专用软件实现,其数控系统被称为软件控制系统,又称CNC系统. 1.硬件数控阶段:(NC) 我国数控技术发展概况 我国从1958年开始研究数控技术，1966年研制成功晶体管数控系统，并将样机应用于生产。1981-2000年我国数控技术经历了引用国外先进技术、消化吸收、科技攻关和产业化攻关四阶段，使我国的数控技术飞速发展。2003年全国数控机床产量达到36 813台。目前，数控机床的品种有1500多种，其中，数控车床产量居世界第一。 一、数控技术的发展 二、数控车床的应用 数控车床即CNC车床，是用计算机控制的车床。是当今国内使用量较大、覆盖面较广的一类数控机床，主要用于回转体工件的加工。 二、数控车床的应用 加工旋转类零件主要型面：圆柱面加工、圆锥面加工、圆弧面加工、槽加工、孔加工、螺纹加工。具体如如下： 加工内孔 钻孔 加工外螺纹 加工内螺纹 二、数控车床的应用 加工旋转类零件主要型面如下 铰孔加工 外圆槽 45°轴肩槽 外圆端面轴肩槽 圆弧轴肩槽 切槽加工 外圆柱面加工 钻中心孔 钻底孔 车内孔 三、数控车床的分类 1.按主轴位置形式分类如下 立式数控车床 主轴轴线垂直于水平面 卧式数控车床 主轴轴线处于水平位置 主要应用：主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相 对较小的大型复杂零件。 主要应用：生产中使用较多，它的导轨有水平式和倾斜式两种。 三、数控车床的分类 ※卧式数控车床按导轨分类如下 主要应用：普通数控车床、经济型数控车床 倾斜式：刀架采用转塔式，刀架后置 水平式：四工位刀架，刀架前置 三、数控车床的分类 2.按数控系统的功能分类如下 经济型数控车床 全功能型数控车床 车削中心 三、数控车床的分类 3.按可控制轴数分类： （1）两轴控制：大多数中小型机床采用两轴控制； （2）多轴控制。 4.按刀架数量分类： （1）单刀架数控机床； （2）双刀架数控机床。 四、数控车床的组成 数控车床本体组成： 数控车床本体是加工运动的实际机械部件，主要包括：主运动部件（主轴）、进给运动部件（工作台。刀架）、支承部件（床身及导轨） 、冷却部件、润滑部件、转位部件。 四、数控车床的组成 1.卡盘 三爪卡盘 四爪卡盘 适合安装：较短的轴类、盘类工件，为减少数控车床装夹工件的辅助时间， 广泛采用液压或气动动力自定心卡盘。 适合安装方型、椭圆型或不规则形状的工件， 装夹时必须找正。 四、数控车床的组成 2.导轨 数控车床上导轨主要起导向和支承作用，即保证运动部件在外力的作用下能准确地沿着一定方向运动，导轨的精度是数控车床的重要技术参数。 四、数控车床的组成 3.刀架 刀架主要用于安装各类切削加工刀具，常用的有四方前置刀架以及后置的 八方刀架。 四方刀架 八方刀架 四、数控车床的组成 4.伺服电机 在数控车床上，伺服电机可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在数控车床系统中，用作执行元件，可以把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，带动刀架的移动。 伺服进给系统 伺服电机 丝杠 丝杆螺母 支承座 伺服电机 四、数控车床的组成 5.限位开关 数控机床的每个运动轴都有一定的行程范围，为保证机床各轴的运动在限定范围内，在导轨下安装有限位块，当铁块触及到限位开关时，机床就会切断与伺服驱动器的联系，从而起到限位的作用。 四、数控车床的组成 6.尾座 尾座主要用于安装钻头进行内孔加工，以及用顶尖进行装夹工件。 四、数控车床的组成 7.床身 数控车床床身主要起承重作用，支撑整个机床的工作，是数控车床的基础部件。 四、数控车床的组成 8.机床防护罩 防护门主要用于安全防护作用，防止加工零件时切屑飞溅到机床外部来，保护操作者的安全。 机床防护罩 四、数控车床的组成 9.数控系统操作面板 操作面板主要用于进行程序编辑、控制运动部件、调节加工参数等，主要由程序编辑区、显示区、功能区等部分组成。 四、数控车床的组成 10.主轴 数控机床主轴是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩。主轴的精度对数控车床的加工精度有重要影响。 四、数控车床的组成 11.电气柜 电气柜主要用来安装机床强电控制的各种电气元器件，电气柜中主要包括有X、Z轴驱动器、变频器、交流接触器、继电器、空气开关等元器件。 电气柜中PLC的I/O接口与机床各类传器感、执行元器件之间起桥梁连结作用，控制机床各种交流电动机、液压系统电磁阀或电磁离合器的动作，通过数控系统与电气系统的结合，实现机床的自动化控制。 四、数控车床的组成 12.润滑系统 润滑系统在机床整机中占有十分重要地位，它不仅具有润滑作用，还具有一定的冷却作用，以减小机床热变形对加工精度的影响。润滑系统的设计、调试、维修保养，对保证机床加工精度、延长机床使用寿命等都具有十分重要的意义。 四、数控车床的组成 13.冷却系统 数控机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。 四、数控车床的组成 14.辅助装置 数控车床的组成除了以上主要部件以外，还有一部分辅助装置，主要有刀具自动交换机构、排屑装置等部分。在数控车削加工中心以及自动化程度比较高的机床都配置有自动交换机构与排屑装置。 刀具自动交换机构 排屑装置 五、数控车床功能及工作原理 1.主要功能 主轴功能 同步进给控制 恒线速度控制 最高转速控制 五、数控车床功能及工作原理 1.主要功能 自动返回参考点功能 螺纹车削功能 插补功能 辅助功能 刀具功能 补偿功能 字符显示功能 自诊断功能 通信功能 多坐标控制功能 固定循环切削功能 在线编程功能 五、数控车床功能及工作原理 2.工作原理 数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。 输入 输出 设备 数控 装置 伺服 系统 机床 本体 测量反馈装置 数控机床工作原理 随堂练习 1.数控车床按主轴配置形式可分为（    ）种  A.2 B.3 C.4 D.5 2.数控车床上尾座的主要作用是（   ） A.起辅助定位与夹紧作用 B.当刀架够用时可以装夹刀具 C.用于安装钻头进行内孔加工，以及用顶尖进行装夹工件 D.在机床中起平衡作用 随堂练习 4.试述数控车床的主要组成。 3.数控车床上不能完成的加工是（   ） A.车内孔 B.车内螺纹 C.车圆弧 D.铣平面 随堂练习 1.数控车床按主轴配置形式可分为（    ）种  A.2 B.3 C.4 D.5 2.数控车床上尾座的主要作用是（   ） A.起辅助定位与夹紧作用 B.当刀架够用时可以装夹刀具 C.用于安装钻头进行内孔加工，以及用顶尖进行装夹工件 D.在机床中起平衡作用 随堂练习 4.试述数控车床的主要组成。 答案1：卡盘、导轨、刀架、伺服电机、限位开关、尾座、床身、机床防护罩、数控系统操作面板、主轴、电气柜、润滑系统、冷却系统、辅助装置 答案2：主运动部件（主轴）、进给运动部件（工作台。刀架）、支承部件（床身及导轨） 、冷却部件、润滑部件、转位部件 3.数控车床上不能完成的加工是（   ） A.车内孔 B.车内螺纹 C.车圆弧 D.铣平面 课下作业 简述数控车床主要功能。 谢谢观看！ $$