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数控机床基础知识讲义

文章出处:未知作者:admin人气:发表时间:2019-10-21 08:09【

  数控加工底子 工程实训核心 第一章 数控机床底子学问 §1—1 数控与数控机床 §1—2 数控机床的分类和常见数控机 床简介 §1—3 数控机床的加工特性 引 入 正在呆板创修工业中,单件与幼批量临盆的零 件(批量正在 10 ~ 100 件)约占呆板加工总量的 75%~80%。加倍是航空航天、造船、机床、重 型呆板以及国防工业中应用的零件,精度央浼 高、形势纷乱、加工批量幼,用平时机床加工 这些零件功用低、劳动强度大,有时乃至不行 加工。为理会决这些题目,一种拥有高精度、 高功用、机动、通用性强的自愿化加工设置 — — 数控机床应运而生,它为多种类、幼批量, 十分是构造纷乱、精度央浼高的零件供给了自 动化加工技巧。 §1—1 数控与数控机床 1.1 数控与数控机床的观点 数控即数字节造(Numerical Control,简称NC), 是20世纪中期进展起来的一种自愿节造技巧,是 用数字化信号举行节造的一种门径。 数控机床(Numerical Control Tool)是用数字化 信号对机床的运动及其加工进程举行节造的机床, 或者说是配备了数控编造的机床。 推算机数控(Computer Numerical Control)系 统是采用推算机节造加工成效,◆▼竣工数字节造, 并通过接口与表围设置毗连。简称CNC编造。 1.2 数控机床的构成 数控机床要紧由节造介 质、数控装臵、伺打扮臵、 辅帮节造装臵、检测装臵 和机床本体构成。如图1— 1所示。 控 造 介 质 数 控 装 置 伺服机构 辅帮节造装备 检测装备 机 床 本 体 冷却液箱 床身 图1—1 主轴箱 节造面板 电气柜 使命台 主轴 1. 节造介质 节造介质是指将零件加工音讯传送到数控装臵 去的圭表载体。随数控装臵类型的分歧而分歧, 常用的有磁盘、搬动硬盘、Flash(U盘)等(见 图1—2)。 a) 图1—2 b) 常用的节造介质 c) a) 磁盘 b) 搬动硬盘 c) U盘 2. 数控装备 数控装臵是数控机床的主题。如图1—3所 示是某数控车床的数控装臵。它由输入装臵 (如键盘)、节造运算器和输出装臵(如显 示器)等组成。 图1—3 数控装备 3. 伺服机构 伺服机构是数控 机床的推广机构, 由驱动装臵和执 行部件(如伺服 电动机)两大部 分构成,如图1—4 所示。 a) 驱动装备 b ) 伺服电动机 图1—4 伺服机构 4.辅帮节造装备 辅帮节造装臵是介于数控装臵和机床呆板、液压 部件之间的强电节造装臵。因为可编程节造器 (PLC)拥有相应速、功能牢靠、易于应用、编程 和修正圭表,并可直接驱动机床电气等特性,现已 广博用作数控机床的辅帮节造装臵。图1—5所示为 某可编程节造器的表观图。 图1—5 辅帮节造装备 5. 检测装备 检测反应装臵将数控机床 各个坐标轴的本质位移量、 速率参数检测出来,转换 成电信号,并反应到机床 的数控装臵中。 检测装臵的检测元件有多 种,常用的有直线)、光电编码 器(见图1—7)、圆光栅、 绝对编码尺等。 图1—6 直线.机床本体 机床本体是数控机床的主体,是用于已毕 各类切削加工的呆板部门,蕴涵主运动部 件、进给运动推广部件(如使命台、滑板 及其传动部件)和床身、立柱、支承部件 等。 1.3 数控机床的使命道理 数控机床加工零件的使命进程如图1—8所示。加工步 骤如下: (1)依照被加工零件的图样与工艺计划,用轨则的代码 和圭表段体例编写出加工圭表。 (2)将所编写加工圭表指令输入到机床数控装臵中。 (3)数控装臵对圭表(代码)举行治理之后,向机床各 个坐标的伺服驱动机构和辅帮节造装臵发出节造信号。 (4)伺服机构接到推广信号指令后,驱动机床的各个运 动部件,★▽…◇并节造所需的辅帮手脚。 (5)机床自愿加工出及格的零件。 图 样 ① 圭表 ② 数控 装备 ③ 伺服 机构 ④ 机床 本体 ⑤ 工件 1.4 数控机床的坐标系 数控机床的坐标系每每分为机床坐标系和编 程坐标系。 (1)机床坐标系 (2)编程坐标系 (3)对刀点与换刀点 1.4.1 机床坐标系 (1)机床相对运动的轨则 (2)机床坐标系的轨则 (3)运动宗旨的轨则 (4)坐标轴宗旨确切定 (5)机床原点 (6)机床参考点 (1) 机床相对运动的轨则 数控机床的加工手脚要紧分刀具的手脚和工件 的手脚两部门,正在确定机床坐标系的宗旨时,始 终以为工件静止,而刀具是运动的。如此编程人 员正在不酌量机床上工件与刀具完全运动的情景下, 就可能根据零件图样,确定机床的加工进程。 (2) 机床坐标系的轨则 圭臬机床坐标系中X、★-●△▪️▲□△▽Y、Z坐标轴的互闭干系由右手笛卡儿直角 坐标系决议,如图1—10a 所示。 1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°。大拇指代表 X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。 2) 大拇指的指向为X坐标的正宗旨,食指的指向为Y坐标的正方 向,中指的指向为Z坐标的正宗旨。 3)盘绕X、Y、Z坐标回旋的回旋坐标辨别用A、B、C显示,依照 右手螺旋定章,大拇指的指向为Z、Y、Z坐标中任性轴的正向, 则其余四指的回旋宗旨即为回旋坐标A、B、C的正向,如图1— 10b所示。 a) b) 图1—10 右手直角坐标系 (3) 运动宗旨的轨则 关于机床坐标系的宗旨,均将增大刀具与工件距 离的宗旨确定为各坐标轴的正宗旨,如图1—11所 示为数控车床上两个运动的宗旨。 (4) 坐标轴宗旨确切定 1)Z坐标的运动宗旨:是由转达切削的动力的主 轴所决议的,即平行于主轴轴线的坐标轴发即为Z 坐标,Z坐标的正向为刀具摆脱工件的宗旨。▼▲如图 1—11所示的数控车床的Z坐标。 2)X坐标 X坐标平行于工件的装夹平面,寻常 正在水准面内。确定 X坐标的宗旨时, 要酌量两种情景: ①借使工件做回旋运动,则刀具离 开工件反转核心的宗旨为 X坐标的正 宗旨。如图1—11所示的数控车床的X 坐标。 ②借使刀具做回旋运动,则分为两 种情景: Z 坐标水准时,侦查者沿刀 具主轴向工件看时, +X 运动宗旨指 向右方; Z 坐标笔直时,侦查者面临 刀具主轴向立柱看时, +X 运动宗旨 指向右方,如图 1—12 所示的立式数 控铣床的X坐标。 图1—12 立式数控铣床的坐标系 3) Y坐标 正在确定X、Z坐标的正宗旨后,可能 用依照X和Z坐标的宗旨,依照右手直 角坐标系来确定Y坐标的宗旨。如图1— 12所示的Y坐标。 (5) 机床原点 机床原点又称为机床零点,即机 床坐标系的原点,◇▲=○▼=△▲是指正在机床上 设臵的一个固定点,它正在机床装 配、◆◁•调试时就已确定下来,是数 控机床举行加工运动的基准参考 点。 1)数控车床的机床原点 正在数控车床上,机床原点寻常设 正在卡盘端面与主轴核心线 数控车床的机床原点 2)数控铣床的原点 正在数控铣床上,机床原点寻常设 正在X、Y、Z坐标的正宗旨极限位 臵上,如图1—14所示。 图1—14 数控铣床的机床原点 (6)机床参考点 机床参考点是用于对机床运动举行检测和节造 的固定位臵点。图1—15所示为数控车床的参考点 与机床原点。 图1—15 数控车床的参考点 1.4.2 编程坐标系 编程坐标系也称为工件坐标系, 是编程职员依照零件图样及加工 工艺等修造的坐标系。 编程坐标系寻常供编程应用,确 定编程坐标系时不必酌量工件毛 坯正在机床上的本质装夹位臵。 编程坐标系的原点(编程原点) 应尽量选拔正在零件的计划基准或 工艺基准上,编程坐标系中各轴 的宗旨应当与所应用的数控机床 相应的坐标轴宗旨一概,如图1— 16所示为车削零件的编程坐标系 及编程原点。 图1—16 编程坐标系 1.4.3 对刀点与换刀点 对刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起 点,圭表也是从这一点起头推广,于是对刀 点也称为“起刀点”或“圭表起始”。对刀 点选拔的规定如下: (1)找正容易。 (2)编程容易。 (3)对刀差错幼。 (4)加工时检讨容易、牢靠。 §1—2 数控机床的分类和常见数控机床 简介 1.2.1 数控机床的分类 1. 按节造运动的格式分类 (1) 点位节造数控机床 (2) 直线) 轮廓节造数控机床 (1) 点位节造数控机床 点拉节造数控机床的特性是只节造从一点到另一点位 臵的精准定位,而不节造搬动轨迹,正在搬动和定位进程中 不举行任何加工,如图1—19所示。 (2) 直线节造数控机床 直线节造数控机床也天然数为点位直线节造机床。其特 点是机床搬动部件不光要竣工由一个位臵到另一个位 臵的精准定位,况且要节造使命台以给定的速率,沿 平行坐标轴宗旨举行直线切削运动(有些机床还可能 举行45°斜直率线 直线) 轮廓节造数控机床 轮廓节造数控机床是对两个或两个以上轴 同时举行节造。■□它不光要节造机床搬动部件 的起始和止境,况且要节造加工进程中每一 点的速率、宗旨和位移量,运动轨迹是任性 的直线、圆弧、螺旋线等,将工件加工成一 定的轮廓形势,如图1—21所示。 图1—21 轮廓节造加工图 2.数控铣床 全国上第一台数控机 床即是数控铣床,它 适于加工三维纷乱曲 面,正在汽车、航空航 天、模具等行业被广 泛采用。图1—26所示 为数控铣床,跟着时 代的进展,数控铣床 趋于加工核心。 图1—26 数控铣床 3. 加工核心 数控加工核心是具 有自愿刀具交流装臵, 并能举行多种工序加 工的数控机床。正在其 上工件可正在一次装夹 中举行铣、○▲镗、钻、 扩、铰、攻螺纹等多 工序的加工。 图1—27立式加工核心 §1—3 数控机床的加工特性 一. 二. 三. 四. 五. 六. 加工精度高 对加工对象的符合性强 自愿化水平高 临盆功用高 精良的经济效益 有利于新颖化执掌 人有了学问,就会具备各类剖释本领, 明辨吵嘴的本领。 于是咱们要勤苦念书,广博阅读, 前人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技竹帛,咱们能丰饶学问, 培育逻辑头脑本领; 通过阅读文学作品,咱们能降低文学欣赏水准, 培育文学情趣; 通过阅读报刊,咱们能伸长眼光,扩展自身的学问面。 有很多竹帛还能培育咱们的德性情操, 给咱们宏伟的心灵力气, 饱动咱们进展。

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