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数控技术 第五章 典型数控机械 5-1 数控车床 按功能分类：经济型和全功能型 经济型：单片机或单板机控制、功率步进电机驱动、功能简单、价格低廉的数控车床。 全功能型：配有功能齐全的数控系统、价格相对较高的数控车床。 一、数控车床的机械结构及原理 一）主传动系统 结构特点 电机：一般采用直流或交流主轴电机驱动，可实现无级调速。 传动：采用直接传动、皮带传动或齿轮变速组传动。 变速：采用液压拨叉或电磁离合器自动变速。 5-1 数控车床 CA6140型车床数控改装（经济型手动变速）传动系统图 5-1 数控车床 采用电磁离合器自动变速的主传动系统原理图 5-1 数控车床 C轴坐标功能 C轴坐标概念： 即绕Z轴的旋转运动 C轴坐标功能： 该功能能够控制主轴绕C轴旋转的角度，实现主轴定向停车和圆周进给。从而实现C轴、Z轴联动插补或C轴、X轴联动插补，进行工件任意部位的钻、铣、攻丝及曲面加工。 C轴坐标功能示意图 5-1 数控车床 5-1 数控车床 5-1 数控车床 二）进给系统 结构特点 电机：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机。 运动转换：滚珠丝杠螺母副。 快移速度：经济型数控车床一般纵向≤6m/min，横向≤3m/min ，全功能型数控车床一般可达10~15m/min。 精度：经济型数控车床脉冲当量一般纵向0.01mm，横向0.005mm ，全功能型数控车床一般定位精度0.01mm。 进给传动装置. 传动：同步齿形带传动、锥形环连接套传动或降速齿轮传动。 同步齿形带传动 图6-8 锥形环连接套传动 图6-9 降速齿轮传动 图6-10 图6-11 5-1 数控车床 三）数控车床的刀架 要求：重复定位精度高、刚性好、可靠性好、寿命长。 5-1 数控车床 螺旋转位刀架结构图 5-1 数控车床 5-1 数控车床 转塔刀架简图 5-1 数控车床 四）床身与导轨 床身 结构：平床身、斜床身、平床身与斜滑板、立床身。 5-1 数控车床 二、经济型数控车床的CNC数控系统 国内开发并广泛应用的经济型数控系统如： WSQ-80系统：采用单板机控制 RC-51系统：采用8031单片机控制 JWK系统：采用双8031单片机控制 CKL-6132经济型数控车床CNC系统简介： （一）主要技术参数与功能 主轴转速级数 12级 主轴转速范围 32-1600rpm 进给量及螺距范围(纵向) 0.01-10.23mm／r 进给量及螺距范围(横向) 0.005-5.11mm／r 5-1 数控车床 可装刀具数目 4把 主电机(直流)功率 4kW速度 刀架纵向快速移动 3m／min 刀架横向快速移动速度 1.5m／min 纵向步进电机静态转矩 20N·m 横向步进电机静态转矩 10N·m 2.数控装置 控制微机 16位(8086)微机 控制轴数 x、z 两轴联动 插补方式 直线、圆弧插补 脉冲当量 z向0.01mm 脉冲当量 x向0.005mm 代码 ISO标准 5-1 数控车床 最大编程值 三字节 CRT显示 x和z向显示999.99mm 显示功能：现在位置、加工程序、主轴转速、加工程序号等 操作方式：全程序运行、单程序运行、手动操作、程序工作状态等。 3. 数控装置的功能 准备功能：G00 快速定位 C01 直线插补 C02(G03) 圆弧插补 G04