2016数控加工工艺（主编施晓芳-电子工业出版社）第一节 数控机床的工作原理及组成.docVIP

第一章 数控机床 数控机床的工作原理及组成 教学目标 1、了解数控机床的组成 2、掌握数控机床的工作原理 3、掌握数控机床的工作过程 教学重点 1、数控机床的工作原理 2、数控机床的工作过程 教学难点 1、数控机床的工作原理 2、数控机床的工作过程 教学手段、教具 讲授法，引导、对比与推理，数控机床挂图 参考课时 1课时 教学过程 一、数控机床工作原理 数控加工就是根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，用以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。 二、数控机床工作过程 1、根据零件图样要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数。 2、用规定的程序代码和格式编写零件数控加工程序。 3、通过数控机床操作面板或用计算机传送的方式将数控加工程序输入到数控系统。 4、按数控程序进行试运行、刀具路径模拟。 5、通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件加工 数控加工原理 三、数控机床的组成 数控机床一般由机床主体、控制部分、伺服系统、辅助装置四部分组成。 1．机床主体 是指数控机床的机械结构实体，包括床身、导轨、主轴箱、工作台、进给机构等。 2．控制部分（CNC装置） CNC装置是数控机床的控制核心，一般是一台机床专用计算机，包括输入装置、CPU（包括运算器、控制器、存储器及寄存器等）、屏幕显示器（监视器）和输出装置。 CNC装置的基本工作过程如下： 输入、译码、刀具补偿（包括刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿）、进给速度处理、插补、位置控制。 3．伺服系统 机床伺服系统是以机床移动部件（工作台）的位置和速度作为控制量的自动控制系统。 4．辅助装置 是指数控机床的一些配套部件，包括刀库、液压、气动装置、冷却系统和排屑装置等。 作业布置 1、简述数控机床的主要组成部分 2、简述数控机床的工作过程 课后反思 第二节 数控机床的分类 教学目标 了解数控机床的分类 掌握常见种数控机床应用的场合 3、了解检测装置的作用及分类 教学重点 掌握常见种数控机床应用的场合 教学难点 1、掌握常见种数控机床应用的场合 2、了解检测装置的作用及分类 教学手段、教具 讲授、引导、对比，数控机床挂图 参考课时 1课时 教学过程 一、按工艺用途分类 1、普通数控机床：例 （1）数控车床：主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。 （2）数控铣床：可三坐标联动，主要用于加工各类复杂的零件、曲面和壳体类零件。 （3）数控钻床：主要有钻孔和攻螺纹等功能。 （4）数控磨床：主要用于加工高硬度、高精度的表面。 2、加工中心：具有刀具自动交换装置，主要用于加工箱体类零件和复杂曲面零件，能够进行铣、镗、钻、扩、铰、攻螺纹等工序的加工。 3、数控特种加工机床：例 （1）数控电火花加工机床：利用两个不同极性的电极在绝缘液体中产生放电现象，去除材料进而完成加工，对于形状复杂的磨具、难加工材料有特殊优势。 （2）数控线切割机床：工作原理与电火花机床一样，其电极是电极丝，加工液一般采用去离子水。 4、其他类型的数控机床 二、按控制运动的方式分类 1、点位控制数控机床：孔坐标位置精度要求高，例如数控镗床、数控钻床、数控冲床等。 2、点位直线控制数控机床，直线不仅要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点，现在已经很少用了 3、轮廓控制数控机床：刀具轨迹运动精度要求高，例如数控铣床、数控车床、数控磨床等。 三、按同时控制且相互独立的轴数分类 1、二坐标机床-—数控车床 2、三坐标数控机床-—数控铣床 3、二轴半坐标数控机床—实为二坐标联动 4、多坐标数控机床—在工作台上装数控分度头，即可绕X轴转动，又可以绕Y轴、Z轴转动，实现多坐标联动。 四、按伺服系统的分类 检测装置：（1）作用：把位移和速度测量信号作为反馈信号，并将反馈信号转换成数字信号送回计算机与脉冲指令信号进行比较，以控制驱动元件正确运转，其自身的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。 （2）要求：要有高的可靠性和抗干扰能力，满足机床加工精度和加工速度的要求，使用维护方便，成本低。 （3）分类：直接测量、间接测量、增量式测量、绝对式测量、位置检测、速度检测，如：直线型检测装置（感应同步器、光栅、磁删）、旋转型检测装置（旋转变压器、脉冲编码器、测速发电机） 1、开环伺服系统