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数控加工技术 项目一 数控车削加工技术 数控机床认知 一、组成 数控车床：主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等 卧式普通车床：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠丝杠和床身。 二 、主轴变速方式 （一）数控机床： （1）直流或交流电机配以齿轮实现分段无级变速 （2）交流电机通过V带直接带动主轴 （3）电机直接驱动主轴 （二）普车：主轴箱又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来 的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。车床主轴带动工件以不同转速旋转是车削加工中的主运动，消耗机床大部分动力。普通车床由主电动机经皮带传动，经主轴变速箱带动主轴旋转，主轴箱经手动或自动变速获得（9～24）级转速，通过电磁或液压离合器操纵主轴的变速和正反转； 三、数控机床的进给传动系统 （一 ）数控车床 Z轴：纵向电机→减速箱（或联轴器）→纵向滚珠丝杠→大拖板，纵向按数控指令获得不同的走刀量和螺距。X轴：横向电机→减速箱（或联轴器）→横向滚珠丝杠→横滑板，横向按数控指令获得不同的走刀量 （二）普通车床 又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削 X轴和Z轴均由同一电机驱动，走刀运动经走刀箱传动丝杠及溜板箱，获得不同的工件螺距即Z轴运动；走刀运动经走刀箱传动光杆及溜板箱，获得不同的进刀量即X轴运动。普通车床数控化改造时一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用进给伺服（或步进）传动链分别代替 普通车床大多采用的是T型丝杠等滑动丝杠副，与滚珠丝杠副相比摩擦阻力大、传动效率低，不能适应于高速运动。另外由于磨损快，造成其精度保持性和寿命低等等，在进行普通机床数控化改造时往往都将其更换为滚珠丝杠副。 四、机床导轨 （一）普通车床 导轨大多采用的是滑动导轨，其动、静摩擦系数大，在使用一段时间后都会有不同程度的磨损，对机床传动精度和其保持性带来很大的影响。。 （二）数控机床滚动导轨、静压导轨、滑动导轨（注塑导轨） 数控车用途：用于轴类或盘类等回转体零件的加工，加工内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面和直、锥螺纹 等工序的加工，并能进行钻、铰、切槽等加工 数控车床组成：（1）主体——车床的机械部件包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给机构 （2）数控装置：车床的控制核心——一台计算机 （3）伺服驱动系统：动力部分，实现主运动和进给运动（主运动即速度、功率最大如车床主轴、铣床主轴、刨床刨刀）由伺服驱动电路、驱动装置（主轴和进给伺服电动机，X、Z各一个） 辅助装置：液压、气压装置，冷却、润滑、排屑X、Z运动分别采用两台伺服电机驱动滚珠丝杠传到 滑板和刀架，不使用挂轮、光杠，传动链短 刀架：排式刀架 回转式刀架：最简单的自动换刀装置，常用于车床，可以设计成四方刀架、六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架，回转刀架在结构上具有良好强度和刚度，以承受粗加工时的切削抗力，由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，具有较高 的重复定位精度0.001——0.005mm 回转刀架的换刀动作：刀架抬起、刀架转位、刀架压紧 CAK6140刀架不抬起转位，转位时间短，定位精度高 CAK6140主传动系统：主轴箱采用单轴结构，主电机变频调速，主频电动机功率7.5KW，电机通过1:2.5 带轮传递扭矩到主轴，满足在低转速时转矩大，使主轴在200——2000r/min转速范围内实现无级变速，主轴旋转时，主轴编码器发出脉冲检测信号，使电动机的旋转与刀架的切削进给同步 CAK6140进给传动系统：进给传动系统是用数字控制X、Z坐标轴，X轴进给由功率为4KW的伺服电机通过滚珠丝杠驱动实现横向进给，Z轴进给由功率6KW的伺服电机通过滚珠丝杠驱动，实现纵向进给 任务1：数控车床工件坐标系及对刀 学习目标 （1）了解数控机床的组成 （2）掌握数控机床的工作原理 （3）了解数控机床的分类和特点 （4）对典型数控系统FANUC、SIEMENS、FAGOR、华中“世纪星”有一定了解 （5）掌握各种坐标系及其坐标原点的作用与建立 （6）掌握数控系统与运动方向的规定和控制 （7）掌握数控车削的加工工艺，了解刀具选用及切削用量的确定 （8）掌握数控系统的五大功能与作用 学习重点（1）数控机床的组成（2）数控机床的分类 （3）各种坐标系及其坐标原点的作用与建立 （4）数控编程的内容与结构 （5） 数控加工工艺的确定 一、数控机床及其工作原理 (一) 数控机床的概念: 数控又称为数字控制(Numerical Control) ,是一种利用数字化信息发出指令并实现自动控制的技术. 数控机床（numerically c