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文檔簡介

1、LOGO機床的基礎(chǔ)知識機床的基礎(chǔ)知識本章內(nèi)容5 數(shù)控機床簡介4 機床的液壓傳動3 普通車床傳動系統(tǒng)分析2 機床的機械傳動1 機床的分類和型號1 1、 機床的分類和型號機床的分類和型號LOGO立式銑床臥式銑床LOGO搖臂鉆床立式鉆床臥式鏜床外形臥式鏜床外形LOGO9牛頭刨床牛頭刨床(Horizontal Shaper)插齒插齒(Gear Shaping)機機LOGOLOGO特種加工機床特種加工機床機床種類繁多,為便于設(shè)計、制造、使用和管理,需進行適當?shù)姆诸?。按加工方式分?2大類(JB1838-85):按通用程度分:通用機床、專門化機床、專用機床按加工精度分:普通精度、精密、高精度按自動化程度:

2、手動、機動、半自動、自動機床按機床質(zhì)量分:儀表機床、中型、大型、重型機床機床的分類機床的分類類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床電加工機床鋸床其它機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車 鉆 鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉電割其機床的型號機床的型號機床的型號是機床產(chǎn)品的代號,由漢語拼音字機床的型號是機床產(chǎn)品的代號,由漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字按一定規(guī)律組成,它簡明地表示出機床的類型、主要規(guī)格、性能和結(jié)構(gòu)特征。按GB/T 15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定(一)通用機床型號例:C A 6 1 4 0機床類別代號(車床類)通用特性代號(普通型)機床組別代號(落地及臥式車

3、床組)機床系別代號(臥式車床系)機床主參數(shù)代號(最大車削直徑400mm)?如,最大磨削直徑為 320mm ,第一次重大設(shè)計改進的高精度萬能外圓磨床,其型號為:M G 1 4 32 A 類別代號(磨床類)通用特性代號(高精度)組別代號(外圓磨床組)系別代號(萬能外圓磨床系)主參數(shù)代號(最大磨削直徑的1/10)重大改進順序號通用特性代號通用特性代號通用特性代號通用特性代號高 精 度G自 動 換 刀H精密M仿形F自動Z加重 型C半 自 動B輕型Q數(shù)字程序控制K簡式J組別類別0123456789車床C儀表車床單軸自動半自動車床多軸自動、半自動車床回輪、轉(zhuǎn)塔車床曲軸及凸輪軸車床立式車床落地及臥式車床仿形

4、及多刀車床輪、軸、輥、錠及鏟齒車床其他車床鉆床Z坐標鏜鉆床深孔鉆床搖臂鉆床臺式鉆床立式鉆床臥式鉆床銑鉆床中心孔鉆床鏜床T深孔鏜床坐標鏜床立式鏜床臥式銑鏜床精鏜床汽車、拖拉機修理用鏜床磨床M儀表磨床外圓磨床內(nèi)圓磨床砂輪機坐標磨床導(dǎo)軌磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲軸、凸輪軸、花鍵軸及軋輥磨床工具磨床2M超精機內(nèi)圓珩磨機外圓及其他珩磨機拋光機砂帶拋光及磨削機床刀具刃磨及研磨機床可轉(zhuǎn)位刀片磨削機床研磨機其他磨床3M球軸承套圈溝磨床滾子軸承套圈滾道磨床軸承套圈超精機葉片磨削機床滾子加工機床鋼球加工機床氣門、活塞及活塞環(huán)磨削機床汽車、拖拉機修磨機床通用機床類、組劃分表( 1)組別類別0123456789齒

5、輪加工機床Y儀表齒輪加工機錐齒輪加工機滾齒及銑齒機剃齒及珩齒機插齒機花鍵軸銑床齒輪磨齒機其他齒輪加工機齒輪倒角及檢查機螺紋加工機床S套絲機攻絲機螺紋銑床螺紋磨床螺紋車床銑床X儀表銑床懸臂及滑枕銑床龍門銑床平面銑床仿形銑床立式升降臺銑床臥式升降臺銑床床身銑床工具銑床其他銑床刨插床B懸臂刨床龍門刨床插床牛頭刨床邊緣及摸具刨床其他刨床拉床L側(cè)拉床臥式外拉床連續(xù)拉床立式內(nèi)拉床臥式內(nèi)拉床立式外拉床鍵槽及螺紋拉床其他拉床鋸床G砂輪片鋸床臥式帶鋸床立式帶鋸床圓鋸床弓鋸床銼鋸床其他鋸床Q其他儀表機床管子加工機床木螺釘加工機刻線機切斷機通用機床類、組劃分表( 2)機床名稱主參數(shù)名稱折算系數(shù)臥式車床立式車床搖臂鉆

6、床臥式鏜床坐標鏜床外圓磨床內(nèi)圓磨床矩臺平面磨床齒輪加工機床龍門銑床升降臺銑床龍門刨床插床及牛頭刨床拉床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑最大車削直徑最大鉆孔直徑鏜軸直徑工作臺面寬度最大磨削直徑最大磨削孔徑工作臺面寬度最大工件直徑工作臺面寬度工作臺面寬度最大刨削寬度最大插削及刨削長度額定拉力(噸)1101100111101101101101101101100110110011011各類主要機床的主參數(shù)和折算系數(shù)機床的傳動方法機械傳動機床的機械傳動液壓傳動氣壓傳動電氣傳動機床上常用的傳動副及傳動關(guān)系在機械傳動中,常用的傳動元件有:傳動帶與帶輪、齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、絲杠螺母等。每一對傳動元件稱為傳動副,各種傳

7、動副具有不同的傳動特點。下面介紹常用傳動副及其傳動特點:1.皮帶傳動2.齒輪傳動3.蝸輪蝸桿傳動4.齒輪齒條傳動5.絲杠螺母傳動機床的機械傳動常用的傳動副及傳動特點1.皮帶傳動優(yōu)點:傳動平穩(wěn),中心距變化范圍大,結(jié)構(gòu)簡單,制造、維修方便,有過載保護。缺點:外廓尺寸大,傳動比不準確,摩擦損失大,傳動效率低。常用的傳動副及傳動特點2.齒輪傳動優(yōu)點:傳動比準確恒定,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,可傳遞較大的扭矩且傳動效率高,使用壽命長。缺點:制造復(fù)雜,精度不高時傳動不平穩(wěn),有噪聲。3.蝸輪蝸桿傳動常用的傳動副及傳動特點優(yōu)點:可獲得較大的傳動比,傳動準確、平穩(wěn),結(jié)構(gòu)緊湊,承載能力大,無噪聲。缺點:傳動效率較低,摩

8、擦產(chǎn)生的熱量大,需良好的潤滑條件4.齒輪齒條傳動常用的傳動副及傳動特點優(yōu)點:傳動效率較高,結(jié)構(gòu)緊湊。缺點:制造精度不高時傳動不平穩(wěn),有噪聲。5.絲杠螺母傳動常用的傳動副及傳動特點優(yōu)點:傳動平穩(wěn),無噪聲,傳動精度高。缺點:傳動效率低。傳動鏈將基本傳動方法中某些傳動副按傳動軸依次組合起來,就構(gòu)成一個傳動系統(tǒng),即傳動鏈。機床傳動鏈及其傳動比若某傳動鏈從輸入軸到輸出軸間有m個傳動副,其傳動鏈總傳動比等于傳動鏈中所有傳動比的乘積,即:1.變速機構(gòu)變速機構(gòu)用來改變從動件的旋轉(zhuǎn)速度或移動速度。主要通過改變傳動比大小使從動軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。機床上常用的變速機構(gòu)有:(1)塔輪變速機構(gòu)(2)滑移齒輪變速機構(gòu)(

9、3)離合器變速機構(gòu)(4)擺動齒輪變速機構(gòu)機床上常見的傳動機構(gòu)變速機構(gòu)變速機構(gòu)(1)塔輪變速機構(gòu)優(yōu)點:運動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單。缺點:停止轉(zhuǎn)動時才能手動推帶換檔,使用不方便。塔輪塔輪是具有多種直徑的帶輪,改變轉(zhuǎn)速用的傳動件。通常兩個塔輪配套使用。當帶所處的主動輪和從動輪直徑相等時,實現(xiàn)等速傳動。改變帶的位置,當帶處于主動輪直徑小于從動輪直徑位置時,實現(xiàn)減速傳動;處于主動輪直徑大于從動輪直徑位置時,實現(xiàn)增速傳動。塔輪傳動可用于需要有級變速而功率較小的地方。(2)滑移齒輪變速機構(gòu)變速機構(gòu)優(yōu)點:結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率高。缺點:不能在運轉(zhuǎn)中變速。(3)離合器變速機構(gòu)變速機構(gòu)優(yōu)點:變速時齒輪不需移動,可以采用斜齒輪

10、,使傳動平穩(wěn)。缺點:用摩擦離合器可在運轉(zhuǎn)中變速。(4)擺動齒輪變速機構(gòu)變速機構(gòu)優(yōu)點:外廓尺寸小。缺點:結(jié)構(gòu)剛度低,傳遞力矩受限。機床上常見的傳動機構(gòu)2.換向機構(gòu)換向機構(gòu)用來改變機床運動部件的運動方向,機床上普遍采用由圓柱齒輪和圓錐齒輪組成的換向機構(gòu)。機床上常用的換向機構(gòu)有:(1)三星齒輪換向機構(gòu)(2)中間齒輪換向機構(gòu)(3)錐齒輪換向機構(gòu)換向機構(gòu)換向機構(gòu)優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,制造方便。缺點:結(jié)構(gòu)剛性差,只能傳遞小功率。換向機構(gòu)(2)中間齒輪換向機構(gòu)優(yōu)點:可傳遞較大的扭矩,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠,可以快速反轉(zhuǎn)。缺點:結(jié)構(gòu)較大,制造成本較高。換向機構(gòu)(3)錐齒輪換向機構(gòu)優(yōu)點:可以改變兩個垂直軸之間的旋轉(zhuǎn)方向。

11、缺點:制造較難。普通車床傳動系統(tǒng)分析車床占機床總數(shù)的20%35%;加工范圍:軸、盤套零件上內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、端面、螺紋面等;運動特征:主運動為主軸帶動工件作回轉(zhuǎn)運動;所用刀具:車刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐等;車床種類:臥式、立式、轉(zhuǎn)塔、仿形、自動和半自動、專門化車床(曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床)加工精度:經(jīng)濟加工精度IT8IT7,表面粗糙度Ra12.52.5普通車床的基本結(jié)構(gòu)及運動普通車床的基本結(jié)構(gòu)及運動主軸箱進給箱溜板箱尾座床身掛輪機構(gòu)刀架床腿光杠絲杠為便于了解和分析機床的運動和傳動情況,常用機床的傳動系統(tǒng)圖。主運動傳動鏈傳動系統(tǒng)縱向進給傳動鏈:與主軸方向平行進給運動傳動鏈橫向進給傳動鏈:與主軸

12、方向垂直螺紋進給傳動鏈刀架快速移動傳動鏈C6132C6132型普通車床型普通車床車床的傳動路線:C6132車床傳動框圖C6132C6132車床傳動系統(tǒng)車床傳動系統(tǒng)2.3.1 C6132車床車床主運動傳動主運動傳動1.傳動路線傳動路線主運動傳動鏈的傳動路線表達式如下:C6132車床主運動傳動2.傳動計算根據(jù)傳動路線表達式主軸可得到12種轉(zhuǎn)速。主軸工作轉(zhuǎn)速計算式為:即式中n電電動機轉(zhuǎn)速,r/min ;i 變變速箱總傳動比;i帶皮帶傳動比;i 主主軸箱輸入軸至主軸的傳動比;圖2-3所示齒輪的嚙合位置,主軸的工作轉(zhuǎn)速為:可見,當改變變速箱中滑移齒輪的位置和主軸箱中離合器M1的位置時,可得到其余11種轉(zhuǎn)

13、速。其中:種轉(zhuǎn)速。其中:由主運動傳動路線:由主運動傳動路線:1.進給運動傳動路線:2.3.2 C6132車床進給運動傳動進給運動傳動鏈的傳動路線表達式如下:進給運動傳動鏈的傳動路線表達式如下:增倍齒輪增倍齒輪增倍齒輪由三軸滑移齒輪機構(gòu)組成??勺儞Q四種傳動比:它們之間依次相差2倍,其作用是將基本組的傳動比成倍地增加或縮小,從而可以加工出不同螺距的螺紋。2.螺紋加工傳動:螺紋加工傳動:從進給運動的傳動路線圖上可知,進給箱的變速級數(shù)達55=20 種,還有7組不同傳動比的掛輪可根據(jù)需要任意配換,所以可以車出各種不同螺距的螺紋。在C6132 車床上可以車出公制、英制和模數(shù)螺紋。C6132車床進給運動傳動

14、車公制螺紋時,要求工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具應(yīng)均勻地移動一車公制螺紋時,要求工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具應(yīng)均勻地移動一個導(dǎo)程個導(dǎo)程P的距離。當車削各種螺紋時,按工件導(dǎo)程的距離。當車削各種螺紋時,按工件導(dǎo)程P從車床銘從車床銘牌上即可查出各手柄位置及配換掛輪齒數(shù)。牌上即可查出各手柄位置及配換掛輪齒數(shù)。對于銘牌上沒有的螺紋或非標準螺紋的加工,則需要計算對于銘牌上沒有的螺紋或非標準螺紋的加工,則需要計算配換的掛輪。配換的掛輪。圖上所示的嚙合位置,其傳動路線為:圖上所示的嚙合位置,其傳動路線為:則工件導(dǎo)程則工件導(dǎo)程P:若若P已知,就可求出掛輪a、b、c、d的齒數(shù)??刹倏v溜板箱中的變向機構(gòu)實現(xiàn)絲杠的轉(zhuǎn)向,車出右可操縱溜板箱

15、中的變向機構(gòu)實現(xiàn)絲杠的轉(zhuǎn)向,車出右旋螺紋或左旋螺紋。旋螺紋或左旋螺紋。3.縱向和橫向進給傳動計算縱向和橫向進給傳動計算圖上所示的嚙合位置,其傳動路線為:若若a=60、b=65、c=65、d=45,當離合器器M左及及M右分別接合時,縱向和橫向進給量分別分別接合時,縱向和橫向進給量分別為:機床的液壓傳動機床的液壓傳動液壓傳動是應(yīng)用液體作為工作介質(zhì),通過液壓元件來傳遞運動和動力。液壓傳動的基本知識液壓傳動在機床上的應(yīng)用比較廣,如拉刀的直線運動,就是由拉床上的液壓裝置驅(qū)動的;萬能外圓磨床、平面磨床的工作臺的運動也是采用液壓傳動方式。磨床在磨削工件時,工作臺必須連續(xù)往復(fù)運動。在液壓系統(tǒng)中,工作臺的運動方

16、向是由電磁換向閥來控制的。平面磨床工作臺往復(fù)運動液壓傳動系統(tǒng)平面磨床工作臺往復(fù)運動液壓傳動系統(tǒng)1、液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓傳動系統(tǒng)的組成一般液壓傳動系統(tǒng)主要由以下五部分組成:(1)動力元件(油泵)作用是將機械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能,給液壓系統(tǒng)提供壓力油;(2)執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達) 作用是將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能并分別輸出直線運動或旋轉(zhuǎn)運動;(3)控制元件(如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等) 作用是分別控制液壓系統(tǒng)油液的壓力、流量和流向,以滿足執(zhí)行元件對力、速度和運動方向的要求;(4)輔助元件(如油箱、油管、濾油器、密封件等) 起輔助作用,以保證液壓系統(tǒng)正常工作;(5)工作介質(zhì)

17、(礦物油) 傳遞能量的介質(zhì)。液壓傳動的特點及其在機床中的應(yīng)用1.液壓傳動突出的優(yōu)點:(1)從結(jié)構(gòu)上看液壓傳動的控制、調(diào)節(jié)比較簡單,操作方便,布局靈活。當與電氣或氣壓傳動相配合使用時,易于實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制;(2)從工作性能上看液壓裝置能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速,也可以在運行中很方便地調(diào)速,動作快速、穩(wěn)定。因為工作介質(zhì)是液體,所以運動傳遞平穩(wěn)、均勻。(3)從維護使用上看液壓元件能自行潤滑,因此使用壽命長,且能實現(xiàn)系統(tǒng)的過載保護。元件易實現(xiàn)系列化、標準化。缺點:由于不可避免存在泄露,所以液壓系統(tǒng)不能實現(xiàn)嚴格的定傳動比傳動,傳動效率較低。液壓傳動在機床中的應(yīng)用2.液壓傳動在機床中的應(yīng)用:(1)進

18、給運動傳動裝置此項在機床上應(yīng)用最廣,如磨床的砂輪架,車床、六角車床、自動車床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架,磨床、銑床、刨床、組合機床的工作臺進給運動。這些進給運動一般要求有較大的調(diào)速范圍,且在工作中能無級變速,因此,采用液壓傳動是最合適的。(2)往復(fù)主體運動的傳動裝置龍門刨床的工作臺,牛頭刨床或插床的滑枕等。這些部件一般需要作高速往復(fù)運動,并要求換向沖擊小,換向時間短,因此,可采用液壓傳動來實現(xiàn)。牛頭刨床牛頭刨床(3)仿形裝置車床、銑床、刨床上的仿形加工,如仿形車床的仿形刀架。由于工作時要求靈敏度高,靠模接觸力小,壽命長,因此,也可采用液壓傳動來實現(xiàn)。(4)輔助裝置機床上的夾緊裝置、變速操縱裝置、工件和刀

19、具裝卸裝置、工件輸送裝置、靜壓支承等,均可采用液壓傳動來實現(xiàn),這樣有利于簡化機床結(jié)構(gòu),提高機床自動化的程度。當然,液壓傳動在數(shù)控機床上應(yīng)用更多。液壓傳動在機床中的應(yīng)用液壓傳動在機床中的應(yīng)用可編程控制液壓尾座液壓夾具輔助裝置輔助裝置數(shù)控機床簡介數(shù)控機床簡介數(shù)控機床的定義數(shù)字控制NCNumerical Control,用數(shù)字化信息發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù);計算機數(shù)控CNCComputerized Numerical Control ,指用計算機實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型高新技術(shù)。數(shù)字控制機床(數(shù)控機床)是一種用數(shù)字化的代碼作為指令,由數(shù)字控制系統(tǒng)進行處理、實現(xiàn)自動控制

20、的機床。數(shù)控機床是綜合應(yīng)用計算機技術(shù)、自動控制、精密測量和機械設(shè)計等領(lǐng)域的先進技術(shù)成就而發(fā)展起來的一種新型自動化機床。它有效地解決了多品種、小批量生產(chǎn)精密、復(fù)雜零件的自動化問題。數(shù)控機床的工作原理和組成數(shù)控機床的工作原理和組成1.數(shù)控機床的工作原理數(shù)控機床通過控制刀具相對于工件的運動實現(xiàn)對零件的加工。數(shù)控裝置按加工程序規(guī)定的運動軌跡要求,將刀具對工件的運動分割成最小的位移量,通過不斷地向各坐標軸方向輸出脈沖形式的指令,使刀具沿各坐標移動若干個脈沖當量,實現(xiàn)對工件的相對運動,完成對零件的加工。數(shù)控機床的工作原理數(shù)控機床的工作原理( (續(xù)續(xù)) )用數(shù)控機床加工零件時,首先應(yīng)將加工零件的幾何信息和工

21、藝信息編制成加工程序,由輸入裝置送入數(shù)控系統(tǒng)中,經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的處理、運算,按各坐標軸的分量送到各軸的驅(qū)動電路,經(jīng)過轉(zhuǎn)換、放大,驅(qū)動伺服電動機帶動各軸運動,并進行反饋控制,使刀具與工件及其他輔助裝置嚴格地按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)有條不紊地工作,從而加工出零件的全部輪廓。數(shù)控機床的工作原理和組成數(shù)控機床的工作原理和組成2.數(shù)控機床的控制原理數(shù)控加工中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程數(shù)控加工中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程 :刀具補償處理:刀具補償處理:編程時,通常都將車刀刀尖作為一點來考慮,但實際上刀尖處存在圓角,如下左圖所示。當用按理論刀尖點編出的程序進行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時,是不會產(chǎn)生誤差的

22、。但在進行倒角、錐面及圓弧切削時,則會產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象,如下右圖所示。具有刀尖圓弧自動補償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計算出補償量,避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。刀補處理刀補處理插補處理插補處理:數(shù)控裝置在控制刀具進行輪廓加工時,需要在規(guī)定的加工輪廓起點和終點之間進行數(shù)值的“密化”,計算出多個中間點的坐標值,以控制機床各坐標軸的運動,這種計算中間值的過程稱為插補運算。如,加工曲線L,可將L分成L0, L1, L2,等線段,設(shè)切削Li 的時間為ti,刀具在各坐標方向的位移量為 Xi 和 Yi 時,則直線插補:直線插補:在數(shù)控機床上加工任意曲線的零件時,用直線去逼近曲線,逼近誤差應(yīng)滿足零件公差T

23、的要求,即max T數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的組成3.數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的組成數(shù)控機床一般由輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測環(huán)節(jié)和機床本體檢測環(huán)節(jié)和機床本體(組成機床本體的各機械部件)等部分組成。數(shù)控機床組成示意圖數(shù)控機床組成示意圖數(shù)控機床的組成(1)程序編制數(shù)控機床的程序編制是建立在對加工零件進行充分的工藝基礎(chǔ)上的。一般地,程序編制的過程包括:確定零件的編程坐標系確定零件加工的工藝路線主運動的啟、停、方向、變速進給運動的速度選擇刀具輔助裝置的設(shè)置標準格式的數(shù)控程序單(2)輸入裝置操作面板:是操作人員與數(shù)控裝置進行信息交流的工具,組成:按鈕站/ 狀態(tài)燈/ 按鍵陣列/ 顯示器。下圖為西門子的

24、一款數(shù)控系統(tǒng)的操作面板:數(shù)控機床的組成人機交互設(shè)備數(shù)控機床在加工運行時,通常都需要操作人員對數(shù)控系統(tǒng)進行狀態(tài)干預(yù),對輸入的加工程序進行編輯、修改和調(diào)試,對數(shù)控機床運行狀態(tài)進行顯示等,也就需要人機交互設(shè)備:鍵盤、顯示器、光電閱讀機等。數(shù)控機床的組成(3) 計算機數(shù)控(CNC)裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞,它如同機床的“大腦”,指揮著機床按預(yù)定程序動作。組成:計算機(硬件和軟件)系統(tǒng)、可編程控制器(PLC) 和接口電路作用:根據(jù)輸入的零件加工程序進行相應(yīng)的處理(如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等),然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件 (伺服單元、驅(qū)動裝置和PLC 等),所有這些工作是由CNC裝置內(nèi)硬

25、件和軟件協(xié)調(diào)配合,合理組織,使整個系統(tǒng)有條不紊地進行工作的。(4) 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)伺服驅(qū)動的作用,是把來自數(shù)控裝置的位置控制移動指令(包括速度和位移信號)轉(zhuǎn)變成機床工作部件的運動,使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位,加工出符合圖樣要求的工件。常用的伺服電動機有步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機。數(shù)控機床的組成(5) 位置檢測裝置位置檢測裝置是高性能數(shù)控機床的重要組成部分,安裝在工作臺或絲杠上,其作用是將機床移動的實際位置、速度參數(shù)檢測出來,轉(zhuǎn)換成電信號,并反饋到CNC裝置中,使CNC能隨時判斷機床的實際位置、速度是否與指令一致,并發(fā)出相應(yīng)指令,糾正所產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機床

26、的組成(6)數(shù)控機床的機械部件 機床本體數(shù)控機床的機械部件包括: 主運動部件(如主軸組件、變速箱等), 進給運動執(zhí)行部件 ,如工作臺、拖板及其傳動部件,床身、立柱等 支承部件;此外,還有冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位和夾緊等 輔助裝置。對于加工中心類的數(shù)控機床,還有存放刀具的刀庫,交換刀具的機械手等部件。數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機床,與普通機床相比,應(yīng)具有更好的抗振性和剛度,要求進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設(shè)計要求比通用機床更嚴格,加工、制造精度更高。名目繁多的數(shù)控機床名目繁多的數(shù)控機床臥式數(shù)控車床立式數(shù)控車床名目繁多的數(shù)控機床名目繁多的數(shù)控機床立式數(shù)控銑床臥式數(shù)控銑床立臥兩用數(shù)控銑床龍

27、門式數(shù)控銑床龍門加工中心名目繁多的數(shù)控機床名目繁多的數(shù)控機床數(shù)控線切割快走絲機床數(shù)控線切割慢走絲機床名目繁多的數(shù)控機床名目繁多的數(shù)控機床數(shù)控加工中心數(shù)控加工中心臥式加工中心立式加工中心加工中心是帶有刀庫及自動換刀裝置的數(shù)控機床,它可以在一臺機床上實現(xiàn)多種加工。加工中心的刀庫容量少則幾把,多則幾百把。加工中心上,工件一次裝夾,可完成多種加工,既節(jié)省輔助工時,又提高加工精度。加工中心特別適用于箱體、殼體的加工。車削加工中心可以完成所有回轉(zhuǎn)體零件的加工。DMG DMC 70 H 臥式加工中心數(shù)控機床的分類目前數(shù)控機床的品種很多,通常按下面四種方法進行分類。1、按運動方式分類(1)點位控制數(shù)控機床是指

28、數(shù)控系統(tǒng)只控制機床的運動部件(刀具或工作臺)從一點準確地移動到另一點,而點與點之間運動的軌跡不需要嚴格控制。為了減少移動部件的運動與定位時間,一般先以快速移動到終點附近位置,然后以低速準確移動到終點定位位置,以保證良好的定位精度。移動過程中刀具不進行切削。這類機床主要有數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床等。數(shù)控機床的分類(2)直線控制數(shù)控機床是指數(shù)控系統(tǒng)不僅控制刀具或工作臺從一個點準確地移動到下一個點,而且保證在兩點之間的運動軌跡是一條直線。刀具移動過程可以進行切削。這類機床有數(shù)控車床、數(shù)控鉆床和數(shù)控銑床等。數(shù)控機床的分類(3)輪廓控制數(shù)控機床也稱連續(xù)切削數(shù)控機床 ,是指數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)蓚€或兩個

29、以上的坐標軸同時進行嚴格連續(xù)控制。它不僅能控制移動部件從一個點準確地移動到另一個點,而且還能控制整個加工過程每一點的速度與位移量,將零件加工成一定的輪廓形狀。這類機床有數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控線切割機床和加工中心等。2、按伺服系統(tǒng)控制方式分類(1)開環(huán)控制數(shù)控機床開環(huán)控制系統(tǒng)的特征是系統(tǒng)中沒有位置和速度檢測反饋裝置,指令信息單方向傳送,不再反饋回來。受步進電動機的步距精度和工作頻率以及傳動機構(gòu)的傳動精度影響,開環(huán)系統(tǒng)的速度和精度都較低。但由于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)試方便,容易維修,成本較低,仍被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟型數(shù)控機床上。數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類(2) 半閉環(huán)控制數(shù)控機床半閉環(huán)控制數(shù)控機床不

30、是直接檢測工作臺的位移量,而是采用轉(zhuǎn)角位移檢測元件 ,測出伺服電動機或絲杠的轉(zhuǎn)角,推算出工作臺的實際位移量,反饋到計算機中進行位置比較,用比較的差值進行控制。由于反饋環(huán)內(nèi)沒有包含工作臺,故稱半閉環(huán)控制。半閉環(huán)控制精度較閉環(huán)控制差,但穩(wěn)定性好,成本較低,調(diào)試維修也較容易,因此應(yīng)用比較普遍。數(shù)控機床的分類(3) 閉環(huán)控制數(shù)控機床閉環(huán)控制數(shù)控機床是利用安裝在工作臺上的直線位移檢測元件(光柵尺)將工作臺實際位移量反饋到計算機中,與所要求的位置指令進行比較,用比較的差值進行控制,直到差值消除為止??梢?,閉環(huán)控制系統(tǒng)可以消除機械傳動部件的各種誤差和工件加工過程中產(chǎn)生的干擾的影響,從而使加工精度大大提高。這

31、類機床特點是加工精度高,移動速度快,但調(diào)試和維修比較復(fù)雜,成本高,目前主要用于精度要求很高的數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控精密磨床等。數(shù)控機床的分類3、按聯(lián)動軸數(shù)分類 (對于輪廓控制數(shù)控機床)(1) 二軸聯(lián)動主要用于數(shù)控車床加工旋轉(zhuǎn)曲面或數(shù)控銑床加工曲線柱面。(2) 二軸半聯(lián)動主要用于三軸以上機床的控制,其中兩根軸可以聯(lián)動,而另外一根軸可以作周期性進給。數(shù)控機床的分類(3) 三軸聯(lián)動一般分為兩類:第一類 :X、Y、Z三個直線坐標軸聯(lián)動,比較多見于數(shù)控銑床、加工中心等,下圖為用球頭銑刀銑削三維空間曲面。第二類 :除了同時控制X、Y、Z其中兩個直線坐標軸外,還同時控制某一旋轉(zhuǎn)坐標軸,如數(shù)控車床。數(shù)控機床的分類(4) 四軸聯(lián)動同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸外,還同時控制某一旋轉(zhuǎn)坐標軸。數(shù)控機床的分類(5) 五軸聯(lián)動同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸外,還同時控制某兩個旋轉(zhuǎn)坐標軸。刀具可以被定在空間的任何方位。數(shù)控機床的分類4、按加工工藝及機床用途分類按工藝用途分類,數(shù)控機床可分為(1)金屬切削類主要包括數(shù)控鉆床、車床、銑床、鏜床、磨床和齒輪加工機床等,及加工中心。(2)金屬成形類主要包括數(shù)控壓床、沖床、彎管機等。(3)特種加工類主要包括數(shù)控電火花切割機、

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