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1、第第1章章概概述述1.1 數控機床的發展和特點數控機床的發展和特點1.2 數控機床的組成與工作原理數控機床的組成與工作原理1.3 數控機床的常見類型數控機床的常見類型1.1數控機床的發展和特點數控機床的發展和特點制造業是一個國家國民經濟的支柱產業制造業是一個國家國民經濟的支柱產業。1.1.1 數控機床的發展數控機床的發展1高速、高精度化高速、高精度化高速指的是高的主軸轉速、高的快速移高速指的是高的主軸轉速、高的快速移動速度和高的換刀速度動速度和高的換刀速度。高精度化是指提高數控機床的精度。高精度化是指提高數控機床的精度。2高可靠性高可靠性數控機床的平均無故障工作時間數控機床的平均無故障工作時間
2、（小時）。（小時）。3機床功能復合化機床功能復合化復合化是為了提高零件加工效率，減復合化是為了提高零件加工效率，減少輔助時間。能減少裝卸時間，提高機床少輔助時間。能減少裝卸時間，提高機床生產效率，減少半成品庫存量，又能保證生產效率，減少半成品庫存量，又能保證和提高形位精度。和提高形位精度。4智能化、網絡化、柔性化智能化、網絡化、柔性化智智能能化化是是指指數數控控機機床床控控制制加加工工精精度度和和加加工工效率的智能化。效率的智能化。網網絡絡化化可可以以進進行行跨跨地地域域的的協協同同設設計計、協協同同制造、信息共享、遠程監控及遠程服務制造、信息共享、遠程監控及遠程服務1.1.2 數控機床的特點
3、數控機床的特點1對加工對象的適應性強對加工對象的適應性強2加工精度高加工精度高3生產效率高生產效率高4操作者勞動強度低操作者勞動強度低5經濟效益好經濟效益好6便于生產管理的現代化便于生產管理的現代化1.2數控機床的組成與工作原理數控機床的組成與工作原理1.2.1 數控機床組成數控機床組成數數控控機機床床按按照照事事先先編編制制好好的的程程序序，由由數數控控系系統統控控制制完完成成預預定定的的運運動動軌軌跡跡和和輔輔助助動動作作。它它一一般般由由程程序序載載體體、輸輸入入裝裝置置、CNC單單元元、伺伺服服系系統統、位位置置反反饋饋系系統統和和機機床本體組成。如圖床本體組成。如圖1.2所示。所示。
4、圖1.2 數控機床的組成 1.2.2 數控機床的工作原理數控機床的工作原理在數控機床上加工零件通常需要經過以在數控機床上加工零件通常需要經過以下幾個步驟。下幾個步驟。制訂工藝規程。制訂工藝規程。將將NC程序通過輸入裝置傳輸到數控程序通過輸入裝置傳輸到數控機床的機床的CNC系統。系統。CNC系統分析程序段，并按要求將系統分析程序段，并按要求將相應的指令、數值傳送到各個坐標軸的伺相應的指令、數值傳送到各個坐標軸的伺服系統及機床強電控制系統服系統及機床強電控制系統。伺服系統驅動機床的運動部件。伺服系統驅動機床的運動部件。位置編碼器檢測并反饋給數控系統。位置編碼器檢測并反饋給數控系統。機床輔助動作由數
5、控系統的機床輔助動作由數控系統的PLC直接控制。直接控制。1程序載體程序載體程序載體用于記錄數控機床加工零件程序載體用于記錄數控機床加工零件所需的程序。所需的程序。2輸入裝置輸入裝置輸入裝置的作用是將程序載體上的程輸入裝置的作用是將程序載體上的程序完整、正確地讀入數控機床的序完整、正確地讀入數控機床的CNC中。中。3CNC單元單元CNC單元是數控機床的核心單元是數控機床的核心。4伺服系統伺服系統伺服系統用于完成坐標軸的驅動。伺服系統用于完成坐標軸的驅動。直接影響數控機床加工的速度、位置直接影響數控機床加工的速度、位置精度及加工的形狀精度。精度及加工的形狀精度。5位置反饋系統位置反饋系統閉環控制
6、系統閉環控制系統半閉環控制系統半閉環控制系統6機床本體機床本體是數控機床的機械結構是數控機床的機械結構1.3數控機床的常見類型數控機床的常見類型1.3.1 數控車床數控車床1普通數控車床普通數控車床普普通通數數控控車車床床是是機機械械制制造造業業擁擁有有量量較較多多的的一一種種車車床床，通通常常稱稱之之為為經經濟濟型型數數控控車車床床。圖圖1.4為為CK6140經濟型數控車床外形圖。經濟型數控車床外形圖。圖1.4 CK6140數控車床 2全機能數控車床全機能數控車床圖圖1.5所示為所示為45傾斜床身的數控車床傾斜床身的數控車床（去掉外殼等零部件），具有回輪式刀塔，（去掉外殼等零部件），具有回輪
7、式刀塔，使用滾動導軌支承刀塔溜板，通常稱之為使用滾動導軌支承刀塔溜板，通常稱之為全機能數控車床。全機能數控車床。圖1.5 全機能數控車床 3車削加工中心車削加工中心車車削削加加工工中中心心是是性性能能最最好好的的數數控控車車床床，常常用用作作精精加加工工使使用用，其其床床身身均均為為傾傾斜斜結結構構，如圖如圖1.6所示。所示。圖1.6 車削加工中心 1.3.2 數控鏜銑床數控鏜銑床1數控銑床數控銑床數控銑床為三軸控制加工機床，與數數控銑床為三軸控制加工機床，與數控車床不同，其主運動由定尺寸刀具完成，控車床不同，其主運動由定尺寸刀具完成，加工過程所需的運動軌跡由加工過程所需的運動軌跡由X、Y、Z
8、三軸三軸共同運動實現，如圖共同運動實現，如圖1.7所示。所示。圖1.7 數控銑床 2鏜銑加工中心鏜銑加工中心圖圖1.8所示為所示為FH4000臥式鏜銑加工中心。臥式鏜銑加工中心。圖1.8 臥式鏜銑加工中心 圖圖1.9所示為所示為MCRAR型龍門型五型龍門型五面鏜銑加工中心，它具有面鏜銑加工中心，它具有1500mm5000mm的工作臺面，可以適應的工作臺面，可以適應大、中型零件的精密加工；機床配置的數大、中型零件的精密加工；機床配置的數控系統具有五坐標控制功能；為擴展機床控系統具有五坐標控制功能；為擴展機床的工藝范圍，其上配備有多種動力銑頭的工藝范圍，其上配備有多種動力銑頭（角度銑頭、直角銑頭和加長銑頭等），（角度銑頭、直角銑頭和加長銑頭等），根據加工過程需要，可以自動更換。根據加工過程需要，可以自動更換。圖1.9 龍門五面鏜銑加工中心 1.3.3 其他數控機床其他數控機床1數控線切割機床數控線切割機床2數控沖床數控沖床
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