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实验一 数控机床认识实验 一、实验目的 1. 了解数控机床（如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机等）的基本结构、加工对象及其用途。 2. 了解FANUC 0i系列数控系统。 二、实验仪器与设备 1、FANUC 0i数控车床 2、数控车床材料 三、相关知识概述 1、数控机床的组成 数控机床由数控系统、伺服系统、驱动装置、测量装置、辅助装置、机床本体六部分组成。数控系统是机床实现自动化加工的核心，主要包括操作系统、主控系统、可编程控制器(PLC)、各类输入输出接口等。伺服系统是数控系统与机床本体之间的电传动联系环节，主要由伺服电动机、驱动控制系统组成。驱动装置将指令信号转换成机械运动。测量装置（也称反馈无件）将机床工作台的实际位移转换成电信号反馈给CNC系统，供其与指令比较，产生误差调整信号，控制向消除误差的方向移动。辅助装置（随机床加工功能及类型不同而不同）主要包括ATC刀具自动交换机构、APC工件自动交换机构、工件加紧放松机构、液压控制系统、润滑装置、切削液装置等。机床本体是数控机床的机械结构实体，包括主传动机构、进给机构、工作台、床身及立柱等，其与普通机床在整体布局、外观造型、传动机构等不同。 （1）主传动系统数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。主传动系统的变速方式 1）采用变速齿轮传动 如图-1 所示， 采用少数几对齿轮降速，用液压拨叉自动变速，电机主轴仍为无级变速，并实现主轴的正反启动、停止、制动。该方式扭矩大，噪声大，一般用于较低速加工。 图-1 采用变速齿轮传动 2）采用同步齿形带传动 采用直流或交流主轴伺服电机，由同步齿形带传动至主轴， 如图2所示 。该方式主轴箱及主轴结构简单，主轴部件刚性好；传动效率高、平稳、噪声小；不需润滑；但由于输出扭矩小，低速性能不太好，在中档机床中应用较多。 图-2 采用同步齿形带传动 3）采用主轴电机直接驱动 亦称一体化主轴、电主轴，由主轴电机直接驱动，电机、主轴合二为一，主轴为电机的转子， 如图所示 。该方式处理好散热、润滑非常关键，一般应用于高速机床。 图传动系统????数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执行件实现预期的运动。 进给系统传动部件 1）滚珠丝杠螺母副 数控加工时，需将旋转运动转变成直线运动，故采用丝杠螺母传动机构。数控机床上一般采用滚珠丝杠， 如图所示，它可将滑动摩擦变为滚动摩擦，满足进给系统减少摩擦的基本要求。该传动副传动效率高，摩擦力小，并可消除间隙，无反向空行程；但制造成本高，不能自锁，尺寸亦不能太大，一般用于中小型数控机床的直线进给。 图2）回转工作台 ????为了扩大数控机床的工艺范围，数控机床除了沿 X、 Y、 Z 三个坐标轴作直线进给外，往往还需要有绕 Y 或 Z 轴的圆周进给运动。数控机床的圆周进给运动一般由回转工作台来实现，对于加工中心，回转工作台已成为一个不可缺少的部件。 ????数控机床中常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。 3导轨 ????导轨是进给传动系统的重要环节，是机床基本结构的要素之一，它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度与精度保持性。目前，数控机床上的导轨形式主要有滑动导轨、滚动导轨和液体静压导轨等。 滑动导轨 滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等优点, 在数控机床上应用广泛，目前多数使用金属对塑料形式，称为贴塑导轨。贴塑滑动导轨的特点：摩擦特性好、耐磨性好、运动平稳、工艺性好、速度较低。 滚动导轨 ????滚动导轨是在导轨面之间放置滚珠、滚柱或滚针等滚动体，使导轨面之间为滚动摩擦而不是滑动擦擦。滚动导轨与滑动导轨相比，其灵敏度高，摩擦系数小，且动、静摩擦系数相差很小，因而运动均匀，尤其是在低速移动时，不易出现爬行现象；定位精度高，重复定位精度可达0.2 μm ；牵引力小 ，移动轻便 ；磨损小，精度保持性好，使用寿命长。但滚动导轨的抗振性差，对防护要求高, 结构复杂，制造困难，成本高。数控机床工作过程?? ?数控机床的工作图1-5。 图1-5? 数控加工的准备过程较复杂，内容多，含对零件的结构认识、工艺分析、工艺方案的制订、加工程序编制、选用工装、辅具及其使用方法等。 ????机床的调整主要包括刀具命名、调入刀库、工件安装、对刀、测量刀位、机床各部位状态等多项工作内容。 ????程序调试主要是对程序本身的逻辑问题及其设计合理性进行检查和调整。 ????试切加工则是对零件加工设计方案进行动态下的考察，而整个过程均需在前一步实现后的结果评价后再作后一步工作。 ????试切成功后方可对零件进行正式加工，并对加工后的零件进行结果检测。 前三步工