《数控加工工艺与编程》教学课件—01数控机床基础知识.pptxVIP

第1章 数控机床基础知识;目录;;1 相关概念;2 数控技术的产生与发展;3 数控机床和数控系统的发展趋势 ;1）高速化 速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。高速切削可以减小切削深度，有利于克服机床振动、降低传入零件的热量及减小热变形，从而提高加工精度，改善加工表面质量。新一代高速数控机床的车削和铣削的切削速度已达到5000～8000 m/min以上，主轴转速在3万 r/min以上(有的高达100 000 r/min)，数控机床能在极短时间内实现升速和 降速，以保持很高的定位精度；工作台的移动速度，在分辨率为1 μm时，可达100 m/min以上，在分辨率为0.1 μm时，可达240m/min以上；自动换刀时间在1秒以内，工作台交换时间在2.5秒以内，并且高速化的趋势有增无减。;2）高精度化 数控系统带有高精度的位置检测装置，并通过在线自动补偿(实时补偿)技术来消除或减少热变形、力变形和刀具磨损的影响，使加工一致性的精度得到保证，进一步提高了定位精度。普通数控加工的尺寸精度通常可达5 μm，精密级加工中心的加工精度通常可达1 μm，最高的尺寸精度可达0.01 μm。随着现代科学技术的发展，对超精密加工技术不断提出新的要求。新材料、新零件的出现以及更高精度要求的提出等都需要超精密加工工艺，发展新型超精密加工机床，完善现代超精密加工技术，是适应现代科技必由之路。;3）多功能化 数控机床的发展已经模糊了粗、精加工工序的概念，加工中心的出现打破了传统的工序界限和分开加工的工艺规程。配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工。现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。;5）高柔性化 数控机床在提高单机柔性化的同时，正朝着单元柔性化和系统柔性化方向发展。柔性制造系统(FMS)是一种在批量生产下，高柔性和高自动化程度的制造系统，它综合了高效、高质量及高柔性的特点，解决了长期以来中小批量以及中大批量、多品种产品生产自动??的技术难题。;4 数控机床的组成及功能 ; （一）数控装置的功能 1. 多轴联动、多坐标控制； 2. 实现多种函数的插补（直线、圆弧…）； 3. 多种程序输入功能及编辑和修改功能； 4.信息转换功能：EIA/ISO代码转换、公制/英制转换、坐标转换、绝对值/增量值转换； 5. 补偿功能：刀半径、长度、传动间隙…； 6.多种加工方式选择：加工循环、重复加工、凹凸模加工、镜像加工等； 7. 故障自诊功能； 8. 显示功能：CRT显字符、轨迹、平面或三维动画； 9. 通讯和联网功能。 ;（二）、伺服驱动装置： 接受数控装置处理后分配来的信号，再经调节、转换、放大后驱动伺服电机，带动机床的执行部件运动。 包括：主轴驱动单元（V控制）、进给驱动单元（V和位置控制）、回转工作台、刀库伺服控制装置、伺服电机。 ;（四） 机床本体： 包括： 主运动部件、进给运动部件、执行部件、基础部件。 如：底座、立柱、工作台、导轨、主轴、床身 与普通机床不同： 主运动及各轴的进给运动都由单独的伺服电机驱动，传动链短，结构简单。 ;;;;二.按伺服系统的类型分类;按运动轨迹分; 由于只能做简单的直线运动，因此不能实现任意的轨迹轮廓加工。一般情况下，这类机床有两个到三个可控制的轴，但同时控制的轴数只有一个，因此直线控制机床也称为单轴数控。; 3. 轮廓控制的数控机床（连续控制数控机床）;两坐标联动加工 用数控车床可进行两坐标联动加工手柄零件，工件做回转运动，刀具做平面轮廓加工。如右图所示。 两轴半联动加工 用两轴半联动数控铣床可进行两轴半联动加工平面凸轮。其中X轴、Y轴联动；Z轴单独控制，作周期进给；采用平底圆柱铣刀进行周边铣削；是一种平面轮廓加工。 ;三坐标联动加工 用三坐标联动数控铣床可进行三坐标联动加工内循环滚珠螺母反向器的滚道母线SS’。滚道母线是一空间曲线，在加工时，要把把空间曲线分成很多小曲线段，每一个小曲线段用空间直线来逼近；用三坐标联动方式加工。 四坐标联动加工 用四坐标联动数控机床可进行四坐标联动加工飞机大梁侧面。飞机大梁侧面是直纹扭曲面；采用圆柱铣刀进行周边铣削时，为了使刀具与工件型面在全长上始终贴合，必须要X 、Y、Z三个直线进给轴联动，还要随时控制刀具绕旋转坐标轴A轴摆动；即四坐标联动控制。加工效率高，零件光洁度好。 ;五坐标联动加工 用五坐标联动数控机床可进行五坐标联动加工大型的曲面轮廓；例如