第二十三节 数控机床基础《数控车床》云南省（春季高考）机械类 知识点讲解

云南省（职教高考）机械类 知识点讲解 第二十三节 数控机床基础 【考情分析】 在云南省中职职教高考机械类职业技能考试中，主要考查对数控机床基本概念、特点、组成、核心功能、加工范围及操作维护规范的理解与应用。题型以选择题为主，题目多结合实际加工场景，侧重基础知识点的辨析和实际应用能力，占比约10%-15%，难度中等，需重点掌握数控机床与普通车床的区别、核心组成部件的功能、操作规范等高频考点。 【学习目标】 · 理解数控机床的基本概念、核心特点，能准确区分数控机床与普通车床的核心差异。 · 掌握数控机床的基本组成及各部件的功能，熟悉常用数控系统类型。 · 明确数控车床的核心功能与加工范围，能判断特定零件是否适合数控车床加工。 · 牢记数控车床的操作规范与日常维护要点，能识别操作过程中的错误行为。 · 能运用所学知识点解答选择题，准确分析题目考点并选出正确答案。 【考点梳理】 1. 数控机床的基本概念与特点 定义：数控机床是一种通过数控系统编制加工程序，控制机床的主轴转速、进给运动、刀具更换等动作，实现自动化加工的机床，是现代机械加工的核心设备。 核心特点：加工精度高（重复定位精度高，减少人为误差）；加工效率高（自动化加工，无需人工手动进给，可连续加工）；适应性强（修改加工程序即可加工不同零件，适用于单件、小批、复杂零件加工）；劳动强度低（自动化操作，操作人员只需装夹工件、启动程序）；便于实现生产自动化（可与机械手、生产线连接，实现无人化加工）；设备成本高，对操作人员技术要求高。 与普通车床的核心区别：普通车床依靠人工手动操作手柄实现运动控制，加工精度依赖操作人员技术；数控机床依靠数控程序自动控制运动，加工精度由设备和程序保证，自动化程度高。 2. 数控机床的基本组成 数控系统：数控机床的“大脑”，核心由数控装置、操作面板、显示器组成，作用是输入、编辑、存储加工程序，解析程序并发出控制指令，控制各部件的运动；常用系统为华中数控、FANUC（发那科）、SIEMENS（西门子）。 机床本体：与普通车床结构类似，包括床身、主轴箱、进给箱、刀架、尾座等，但其刚性更高、精度更高，导轨多采用滚动导轨或贴塑导轨，减少摩擦，提高运动精度。 伺服系统：连接数控系统和机床本体的执行机构，由伺服电机（步进电机、交流伺服电机）、驱动器、位置检测装置组成，作用是接收数控系统的指令，精确控制主轴的转速和刀具的进给运动，保证运动的精度和速度。 进给传动系统：由滚珠丝杠、螺母、导轨等组成，替代普通车床的光杠/丝杠，滚珠丝杠传动精度高、摩擦阻力小、传动效率高，保证刀具进给运动的精度。 刀库与自动换刀装置（ATC）：适用于数控铣床、加工中心等设备，数控车床多采用转塔式刀架，可自动更换车刀，实现多工序连续加工，提高加工效率。 辅助装置：包括冷却系统、润滑系统、排屑系统、液压系统、气动系统等，保证数控机床的正常运转。 3. 数控车床的核心功能与加工范围 核心功能：可完成普通车床的所有加工工序，且能加工普通车床难以完成的复杂回转体零件（如复杂曲面、精密螺纹、多台阶轴类零件）；支持自动送料、自动排屑、自动测量，实现自动化加工；可通过仿真功能检查加工程序的正确性，防止加工误差和设备事故。 加工范围：主要加工轴类、盘类、套类等回转体零件，可完成车外圆、车端面、车台阶、车锥面、车圆弧、车精密螺纹、钻孔、扩孔、铰孔、切槽、滚花等工序，适用于精密、复杂、多品种、小批量零件的加工。 4. 数控车床的操作规范与日常维护 操作前准备：熟悉数控系统的操作面板和指令含义；检查机床各部件的完好性（如导轨无损伤、刀架转动灵活、伺服系统正常）；按加工要求选择并安装刀具，对刀（确定刀具刀尖在数控坐标系中的位置，是数控加工的关键步骤）；装夹工件，保证装夹牢固，进行工件坐标系设定。 程序操作：通过操作面板或U盘输入加工程序，对程序进行编辑、检查和仿真，确认程序无错误；将机床置于“手动”模式，手动移动刀架，检查刀具与工件的相对位置，防止碰撞；将机床置于“自动”模式，启动加工程序，进行自动加工。 加工过程规范：加工过程中，密切观察机床的运转情况（如主轴转动、刀具进给、冷却液喷射），发现异响、振动、刀具崩刃等异常情况，立即按下“急停”按钮，停止加工，排查故障；禁止在机床运转时用手触摸工件、刀具或清理铁屑，清理铁屑需用专用工具；加工完成后，待主轴完全停止，再进行工件测量和装拆。 日常维护与保养：清洁机床各部位的铁屑和油污，尤其是导轨、滚珠丝杠、刀架等关键部位，导轨面涂抹润滑油；定期检查数控系统的电池电量，及时更换，防止程序和参数丢失；检查伺服电机、驱动器的温度，避免过热；定期检查冷却系统、润滑系统的油位和液位，及时补充冷却液和润滑油；对刀库、自动换刀装置进行定期润滑和检查，保证换刀精度；机床长期不用时，对加工表面和运动部件涂抹防锈油，关闭电源，加盖防护罩。 【例题】 1. 下列关于数控机床定义的说法，正确的是（ ） A. 数控机床是依靠人工手动操作实现自动化加工的机床 B. 数控机床通过数控系统编制程序控制机床动作，实现自动化加工 C. 数控机床仅能加工简单的轴类零件 D. 数控机床不需要编制加工程序即可加工零件 答案：B 解析：根据数控机床定义，其通过数控系统编制加工程序控制主轴转速、进给运动等动作，实现自动化加工，A选项“人工手动操作”错误；C选项“仅能加工简单轴类零件”错误，数控机床可加工复杂零件；D选项“不需要编制程序”错误，程序是数控机床加工的核心依据，故选B。 2. 数控机床的核心特点不包括（ ） A. 加工精度高 B. 劳动强度高 C. 适应性强 D. 加工效率高 答案：B 解析：数控机床的核心特点包括加工精度高、加工效率高、适应性强、劳动强度低等，B选项“劳动强度高”与“劳动强度低”相悖，故选B。 3. 数控机床中，被称为“大脑”的部件是（ ） A. 伺服系统 B. 数控系统 C. 机床本体 D. 进给传动系统 答案：B 解析：数控系统是数控机床的核心，负责输入、编辑、存储程序并发出控制指令，如同“大脑”；伺服系统是执行机构，机床本体是机械基础，进给传动系统保证进给精度，故选B。 4. 下列不属于数控机床辅助装置的是（ ） A. 冷却系统 B. 润滑系统 C. 伺服电机 D. 排屑系统 答案：C 解析：辅助装置包括冷却、润滑、排屑、液压、气动系统等，伺服电机属于伺服系统的组成部分，并非辅助装置，故选C。 5. 数控车床的加工范围不包括（ ） A. 车外圆 B. 铣平面 C. 车精密螺纹 D. 切槽 答案：B 解析：数控车床主要加工回转体零件，可完成车外圆、车螺纹、切槽等工序；铣平面是数控铣床或加工中心的加工工序，不属于数控车床加工范围，故选B。 6. 数控车床操作过程中，若发现机床出现异响、振动等异常情况，应立即（ ） A. 继续加工，观察变化 B. 按下“急停”按钮，停止加工 C. 关闭冷却液 D. 手动调整刀具位置 答案：B 解析：根据加工过程规范，发现异常情况需立即按下“急停”按钮停止加工，排查故障，A选项“继续加工”可能导致设备损坏或加工误差，C、D选项无法解决异常问题，故选B。 【高考题实战】 1. 下列关于数控机床与普通车床核心区别的说法，正确的是（ ） A. 普通车床加工精度由设备保证，数控机床加工精度依赖操作人员技术 B. 普通车床依靠数控程序控制运动，数控机床依靠人工手动操作 C. 普通车床自动化程度高，数控机床自动化程度低 D. 普通车床加工精度依赖操作人员技术，数控机床加工精度由设备和程序保证 答案：D 解析：数控机床与普通车床的核心区别在于控制方式和精度保证：普通车床靠人工操作，精度依赖技术；数控机床靠程序自动控制，精度由设备和程序保证，自动化程度高。A、B、C选项表述均颠倒，故选D。 2. 数控机床伺服系统的组成不包括（ ） A. 伺服电机 B. 驱动器 C. 数控装置 D. 位置检测装置 答案：C 解析：伺服系统由伺服电机、驱动器、位置检测装置组成；数控装置是数控系统的核心部件，不属于伺服系统，故选C。 3. 下列哪种零件最适合采用数控车床加工（ ） A. 大批量简单螺栓 B. 单件复杂曲面轴类零件 C. 大型焊接构件 D. 平面板材零件 答案：B 解析：数控机床适应性强，适用于单件、小批、复杂零件加工；A选项大批量简单零件适合普通车床或专用设备；C选项大型焊接构件不属于机械加工零件；D选项平面板材零件适合数控铣床加工，故选B。 4. 数控机床进给传动系统中，替代普通车床光杠/丝杠的部件是（ ） A. 滚动导轨 B. 滚珠丝杠 C. 伺服电机 D. 刀架 答案：B 解析：进给传动系统由滚珠丝杠、螺母、导轨等组成，滚珠丝杠替代普通车床的光杠/丝杠，保证进给精度；滚动导轨是机床本体的导轨类型，伺服电机属于伺服系统，刀架是机床本体部件，故选B。 5. 数控车床日常维护中，为防止程序和参数丢失，需定期检查（ ） A. 冷却液液位 B. 数控系统电池电量 C. 导轨润滑油 D. 伺服电机温度 答案：B 解析：数控系统的电池用于维持程序和参数的存储，电量不足会导致数据丢失，需定期检查更换；A、C选项属于辅助装置维护，D选项是伺服系统检查内容，故选B。 6.下列关于数控车床对刀操作的说法，正确的是（ ） A. 对刀是确定工件在机床坐标系中的位置 B. 对刀是确定刀具刀尖在数控坐标系中的位置 C. 对刀后无需检查即可启动自动加工 D. 对刀仅需在更换机床时进行 答案：B 解析：对刀是数控加工的关键步骤，核心是确定刀具刀尖在数控坐标系中的位置，A选项“工件位置”错误；C选项“无需检查”错误，对刀后需确认刀具与工件相对位置；D选项“仅更换机床时进行”错误，更换刀具、工件时均需重新对刀，故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $