11數(shù)控車(chē)床的認(rèn)識(shí)

1、宜兵職丄業(yè)支7 術(shù)學(xué)院Y ibin Vocatio nal & Tech nical College9.1 - 宜兵職丄業(yè)支7 術(shù)學(xué)院Y ibin Vocatio nal & Tech nical College9.1 - 課程名稱(chēng)機(jī)械零件數(shù)控加工教學(xué)主題數(shù)控車(chē)床的認(rèn)識(shí)授課班級(jí)授課時(shí)間授課地點(diǎn)數(shù)控編程室教學(xué)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：了解數(shù)控機(jī)床相關(guān)概念及發(fā)展歷史;掌握數(shù)控車(chē)床組成及分類(lèi)；掌握數(shù)控車(chē)床面板各區(qū)功能；掌握常用功能鍵的功用；掌握數(shù)控車(chē)床操作規(guī)程要點(diǎn)； 能力目標(biāo)：能夠區(qū)分不同的機(jī)床類(lèi)型；能完成數(shù)控車(chē)床開(kāi)關(guān)機(jī)操作;能完成數(shù)控車(chē)床日常保養(yǎng)； 素質(zhì)目標(biāo)：樹(shù)立安全操作意識(shí)；1.主要教學(xué)方法：動(dòng)畫(huà)演示、案

2、例講解、實(shí)際操作。教學(xué)器材：零件圖紙、ppt教學(xué)步驟與過(guò)程步驟一：通過(guò)ppt、視頻展示數(shù)控銃床 FANUC系統(tǒng)組成，機(jī)床結(jié)構(gòu)，及機(jī)床坐標(biāo), 讓學(xué)生掌握溝槽加工的基礎(chǔ)知識(shí)。1教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機(jī)床相關(guān)概念及發(fā)展歷史；數(shù)控車(chē)床組成及分類(lèi)；數(shù)控車(chē)床面板各區(qū)功能；常用功能鍵的功用；數(shù)控車(chē)床操作規(guī)程要點(diǎn)；2.教師活動(dòng)4學(xué)時(shí)展示相關(guān)的ppt、視頻教學(xué)資料(1)展示相關(guān)的ppt、視頻教學(xué)資料。(2)案例講解;宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院Y ibin Vocati onal & Tech nical College教學(xué)步驟與過(guò)程備注9.1 - 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院Y ibin Vocati onal & Tech nical Co

3、llege教學(xué)步驟與過(guò)程備注9.1 - 附：主要知識(shí)一、數(shù)控車(chē)床概述數(shù)控車(chē)床是用計(jì)算機(jī)數(shù)字化信號(hào)控制的機(jī)床。操作時(shí)將編制好 的加工程序輸入機(jī)床專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)指揮機(jī)床各坐標(biāo)軸 的伺服電動(dòng)機(jī)去控制車(chē)床各部件運(yùn)動(dòng)的先后順序、速度和移動(dòng)量，并 與選定的主軸轉(zhuǎn)速相配合，車(chē)出各種形狀不同的工件。數(shù)控車(chē)床上零 件的加工過(guò)程如圖1-1所示。展示相關(guān)的PPt、視頻教學(xué) 資料圖1-1數(shù)控車(chē)床上零件加工過(guò)程二、數(shù)控機(jī)床組成（1 ）程序載體（控制介質(zhì)）：將程序以一定格式和代碼存儲(chǔ)在一種 載體上，如磁盤(pán)、磁帶、穿孔紙帶等。（2）輸入裝置：是將程序載體內(nèi)有加工的信息輸入到數(shù)控系統(tǒng)的裝 置。（3）數(shù)控裝置：是數(shù)

4、控機(jī)床的核心。由專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口 及機(jī)床控制器等組成。（4）伺服系統(tǒng)：是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是把來(lái)自數(shù)控 裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，其性能影響機(jī)床加工精度、 零件表面質(zhì)量及生產(chǎn)率。（5）機(jī)床本體：是完成各種切削加工的機(jī)械部分。三、數(shù)控車(chē)床分類(lèi)控車(chē)床按不同方式分有不同的種類(lèi)，現(xiàn)按所配置的數(shù)控系統(tǒng)、 數(shù)控車(chē)床功能、主軸配置型式、控制方式分有以下幾類(lèi)。按數(shù)控系統(tǒng)分類(lèi)表控車(chē)珠的組戰(zhàn)部分年床主煉目前大書(shū)阱魏齡乘均已甘門(mén)設(shè)計(jì)幹 定墨生產(chǎn)*包!3至軸輻床身耳氛 刀累昨機(jī)構(gòu)尊*Pi ,(*.旺忖T t：fK. 丐號(hào)控制部分它臺(tái)竝控車(chē)床的控制棣心、宙?zhèn)洌ǘ?揑系統(tǒng)晝咸對(duì)嶽腔年床的I歸T1

5、- jl鑿動(dòng)綁分腿動(dòng)郭飩K檯年味執(zhí)行機(jī)構(gòu)的犯動(dòng) 酗牛，包楮卻舷ti機(jī)砒給何服電伺電機(jī)王軸變頻電機(jī)它是釵控年味的一登K套言$件，包桔 液壓薑t 吒蝶、i軸1乘統(tǒng)、繭 滑事統(tǒng).自動(dòng)潮B芒為涸滑5規(guī)展示相關(guān)的PPt、視頻教學(xué) 資料目前工廠常用數(shù)控系統(tǒng)有：FANUC（法那克）數(shù)控系統(tǒng)、 SIEMENS （西門(mén)子）數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)、三菱 數(shù)控系統(tǒng)等。每一種數(shù)控系統(tǒng)又有多種型號(hào)。如:FANUC（法那克）系統(tǒng)從 Oi至U 23i ； SIEMENS （西門(mén)子）系統(tǒng)從 SINUMERIK 802S、 802C到802D、810D、840D等。各種數(shù)控系統(tǒng)指令各不相同，同型號(hào)，其數(shù)控指令也略

6、有差別，使用時(shí)應(yīng)以數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)指令為準(zhǔn)。本書(shū)以 FANUC（法那克）0i Mate-TC 系統(tǒng)和SINUMERIK（西門(mén) 子）802S/C系統(tǒng)為例。按數(shù)控車(chē)床的功能分類(lèi)按數(shù)控車(chē)床的功能分，數(shù)控車(chē)床可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床、普通 數(shù)控車(chē)床和車(chē)削加工中心三大類(lèi)。（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床是在臥式車(chē)床基礎(chǔ)上進(jìn) 行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，其控制部 分通常采用單板機(jī)或單片機(jī)。成本較低，自動(dòng)化程度和功能都比較 差，車(chē)削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加 工。自動(dòng)化X軸和Z軸,（2）普通數(shù)控車(chē)床。根據(jù)車(chē)削加工要求，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè) 計(jì)并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形

7、成的數(shù)控車(chē)床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)， 程度和加工精度也比較高。可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即 應(yīng)用較廣，適用于一般回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。C軸和（3）車(chē)削加工中心。在普通數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)上，增加了動(dòng)力頭，更高級(jí)的數(shù)控車(chē)床帶有刀庫(kù)，可控制X、Z和C三個(gè)坐標(biāo)展示相關(guān)的PPt、視頻教學(xué) 資料軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是 （X、Z）、（X、C）或（Z、C）。由于增加了 和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車(chē)床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般 車(chē)削還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中 心的孔和徑向孔的鉆削等加工，3.按車(chē)床主軸配置形式分類(lèi)按車(chē)床主軸配置形式分，數(shù)控車(chē)床有立式數(shù)控車(chē)床、臥式數(shù)控車(chē)床二 種。（1）立式數(shù)控車(chē)

8、床。立式數(shù)控車(chē)床主軸處于垂直位置，有一個(gè) 直徑很大的圓形工作臺(tái)，供裝夾工件；主要用于加工徑向尺寸大、軸 向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。（2）臥式數(shù)控車(chē)床。臥式數(shù)控車(chē)床主軸軸線處于水平位置，生 產(chǎn)中使用較多，常用于加工徑向尺寸較小的軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、套類(lèi)復(fù)雜零 件，它又有水平導(dǎo)軌式和傾斜導(dǎo)軌式兩種。水平導(dǎo)軌式用于一般數(shù)控 車(chē)床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床。按控制方式分類(lèi)按控制方式分，數(shù)控車(chē)床可分為開(kāi)環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán) 控制的數(shù)控車(chē)床三大類(lèi)。（1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床是指 不帶反饋裝置的數(shù)控車(chē)床。進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，數(shù)控系統(tǒng) 每發(fā)出一個(gè)指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)

9、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 一個(gè)角度，然后經(jīng)過(guò)減速齒輪和絲桿螺母機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)換為刀架的直線移 動(dòng)，系統(tǒng)信息流是單向的，如圖 1-5是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)框圖。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床不具有反饋裝置，對(duì)移動(dòng)部件實(shí)移量的測(cè)量不能與原指令值進(jìn)行比較，也不能進(jìn)行誤差校正，因此系 統(tǒng)精度低，但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)容易掌握，故在中、小型 控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床中得到應(yīng)用，尤其適用于舊機(jī)床改造的簡(jiǎn) 易數(shù)控車(chē)床中。_TI ms圖1-2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)(2)半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，在 伺服機(jī)構(gòu)中裝有角位移檢測(cè)裝置，通過(guò)檢測(cè)伺服機(jī)構(gòu)的滾珠絲桿轉(zhuǎn)角 間接測(cè)量移動(dòng)部件的位移，然后反饋到數(shù)控裝置中，與輸入原指令位 移

10、值進(jìn)行比較，用比較后的差值進(jìn)行控制，以彌補(bǔ)移動(dòng)部件位移，直 至差值消除為止。由于絲桿螺母機(jī)構(gòu)不包括在閉環(huán)之內(nèi)，所以絲桿螺 母機(jī)構(gòu)的誤差仍然會(huì)影響移動(dòng)部件的位移精度，如圖1-6所示為半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。展示相關(guān)的PPt、視頻教學(xué) 資料圖1-3半閉環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床采用伺服電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作 穩(wěn)定、使用維修方便，目前應(yīng)用比較廣泛。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床在車(chē)床移動(dòng)部件位置上直接裝有直線位置 檢測(cè)裝置，將檢測(cè)到的實(shí)際位移反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的原指令 位移值進(jìn)行比較，用比較后的差值控制移動(dòng)部件作補(bǔ)充位移，直至差 值消除為止，達(dá)到精度要求。如圖1-7所示為閉環(huán)

11、控制系統(tǒng)框圖。閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)是精度咼(一般可達(dá)0.01mm,最咼可達(dá)0.001mm)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難、成本高，用于加工精度要 求很高的場(chǎng)合。一、FANUC （法那克）0i Mate系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床面板功能1.CRT/MDI數(shù)控操作面板如圖1-8所示為FANUC（法那克）0數(shù)控操作面板在機(jī)床操作面 板上，置光標(biāo)于旋鈕上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)擊鼠標(biāo) 右鍵，旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)行模式切換。0,%汎YvJ4?M|SjTk2i3彳FuH。一 +0.4數(shù)字/字母鍵數(shù)字/字母鍵用于輸入數(shù)據(jù)到輸入?yún)^(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)判別取字母還 是取數(shù)字。字母和數(shù)字鍵通過(guò)（上檔）鍵切換輸入，如：O P，展示

12、相關(guān)的PPt、視頻教學(xué) 資料A。9.1 - 9.1 - N-500.000X-250.000Y0.000Z1000JOGACTREFr a對(duì)1 r相對(duì)r綜臺(tái)【hndli r作】現(xiàn)在位置（絕對(duì)座標(biāo)）0F.F 1$00 KM/升3 0 THOT EEADTNaNuydHd nnTpHiTi QQQJdd a 印勻 Tpiiiro:_Jd /k *乜園BB國(guó) BBHH HBdH - _ _- _ r BHBB DBB尹/.-工號(hào)，J/凰畫(huà)BB BBHW BSB替換鍵刪除鍵lUStFtT插入鍵CAI4職消鍵SHIFTVBQuSDHQVD-%啟動(dòng)甲豐映n 停止W SWVb-Idl1-5 FANUC （法

13、那克）0i數(shù)控面板用喻入的數(shù)據(jù)替換光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)。刪除光標(biāo)所在的數(shù)推？或者刪除一個(gè)程序或者刪除全部程序。把輛入?yún)^(qū)之中的數(shù)據(jù)摘丿國(guó)當(dāng)前光標(biāo)曲 的儻置。消除輸入Efi的數(shù)據(jù).回車(chē)換抒鍵結(jié)束一行程序的輸入并且換行。上檔鍵。頁(yè)面坊換鏈程序顯示與煽輯頁(yè)面9PR箕XftET SET應(yīng)置顯示頁(yè)面.位置顯示電三神方式，用PACS 斑選撫參數(shù)輸入頁(yè)面。按第TSH卸型標(biāo)系設(shè)晝貢面，按第二次進(jìn)入刀具*陪參 S頁(yè)面。進(jìn)入不同的頁(yè)面以后，用PACE按鈕切換。IVffTMuEAOf信息貢面，如“報(bào)警”信息。CUSTVOflAWHELP乗疣幫助貢面。FW3EM頁(yè)按融向上翻頁(yè)。向下翻頁(yè)*光標(biāo)移動(dòng)tCURSOfi)向上移動(dòng)光標(biāo)

14、。向左移動(dòng)光標(biāo)。IMPUT向下移動(dòng)光標(biāo)。向右移動(dòng)光標(biāo)。輸入鍵把輸入?yún)^(qū)內(nèi)的入?yún)?shù)頁(yè)面。復(fù)位健0在口才僮式下愷此陵嚴(yán)聲馬段H旻HHTTfra尊-卮停翹自和愎式下涓有描銅折*止桂手寶啟直：由于R具磚因盲動(dòng)卓IL鳳程序可沖損定妁程序X）程弊也齊關(guān)a：檢下jt血，機(jī)味各軸5（5也住，1S這代，f訐憾”吝臧圖龍的啞度運(yùn)亂 用盡埶三吐腔制并冷壬總撩式下側(cè)寓主軸1斗呂1 TO和床主:軸手社徑制fl關(guān)*手桶式15比睡王戦辰也尿主軸工建 1斟1殲剤Hi；t籲或下按山嵐，_皈險(xiǎn)數(shù)便停上徒：魏用詹fB行申*疚Til律停上稈序滲CE福壞：敷栓）啟功操，在futcxt如皿r工作魁下按北槌皀劫遠(yuǎn) 稈FF,駐余葉冋枝下澈。X

15、Z+正為怡辿縮W表1-3 KXNUC Oi Mite機(jī)腿作面板按鍵功能AUK （IO）誕eg咖式8|h進(jìn)入自動(dòng)加工惶式。EDIT鍵（編輯鍵：用于直接通過(guò)操恤板輸入數(shù)序和編輯程序。3JWI 191 （手動(dòng)敷據(jù)輸人Sth用于：！攪通過(guò)操作面板輸心控程序和編文件f飆鍵：通過(guò)RSm接口把數(shù)控裁與電腦相聯(lián)并傳輸文件。KEFBI （回蚪點(diǎn)Mh通3手動(dòng)回機(jī)氐步痔點(diǎn)。TOG鑲（手動(dòng)模式鍵h通過(guò)手動(dòng)連翱動(dòng)各軸。INC1SI （増S罐&h手動(dòng)脈沖方式爐。HNDL鍵手輪進(jìn)給鍵）：按此鍵切換戰(zhàn)手搖輪移動(dòng)各坐標(biāo)軸。COOL冷刼蔽并關(guān)fit,按下UtHL f摘液開(kāi)4TOOL刀具選擇鍵=按下Eb在刀庫(kù)中選刀。sELtt【1

16、1股執(zhí)行l(wèi)ath g動(dòng)加工股運(yùn)行。9.1- 9.1- 快違般甌豐動(dòng)方燈，同時(shí)按創(chuàng)1匕槌#11牛士軸點(diǎn)動(dòng)方向他 坐 標(biāo)軸哄快速進(jìn)給速庫(kù)移動(dòng)。負(fù)方向送綸選4至羊動(dòng)移動(dòng)（涉進(jìn)増世方式）時(shí)毎一掙的距離* XL ）000奎米0X IEI謝爭(zhēng)豐動(dòng)移動(dòng)涉進(jìn)JS蛍方比）時(shí)毎一歩的SE離* XID肖C0】奎來(lái)*X IN迭拇手動(dòng)移動(dòng)步進(jìn)強(qiáng)方武）時(shí)毎步的距離* XlDQC.lSoX10II送捧手功移動(dòng)歩進(jìn)蜒方式）時(shí)毎一步的距離* XIDDD 1毫米eftWJT=置干5嗆置可繩扭程序M-IHhUo:廠W*n.IH趟插（FWT粧虹調(diào)節(jié)瞬遼度訓(xùn)節(jié)范圍AH 0-120% .調(diào)節(jié)曲由W速，訓(xùn)節(jié)范圍50-130%壯停止按麻按下

17、It瀕訕可機(jī)騎Dfe控岳統(tǒng)緊急停止 族輸可闞臥一、數(shù)控車(chē)床安全操作規(guī)程為正確合理地使用數(shù)控車(chē)床，保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須制定比 較完善的數(shù)控車(chē)床安全操作規(guī)程，通常包括以下內(nèi)容：檢查電壓、氣壓、油壓是否正常（有手動(dòng)潤(rùn)滑的部位先要進(jìn)行手 動(dòng)潤(rùn)滑）。機(jī)床通電后，檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕、按鍵是否正常、靈活，機(jī)床有 無(wú)異常現(xiàn)象。檢查各坐標(biāo)軸是否回參考點(diǎn)，限位開(kāi)關(guān)是否可靠；若某軸在回參 考點(diǎn)前已在參考點(diǎn)位置，應(yīng)先將該軸沿負(fù)方向移動(dòng)一段距離后，再手 動(dòng)回參考點(diǎn)。機(jī)床開(kāi)機(jī)后應(yīng)空運(yùn)轉(zhuǎn) 5分鐘以上，使機(jī)床達(dá)到熱平衡狀態(tài)。裝夾工件時(shí)應(yīng)定位可靠，夾緊牢固，所用螺釘、壓板是否妨礙刀 具運(yùn)動(dòng)，以及零件毛坯尺寸是否有誤。數(shù)控刀具選

18、擇正確，夾緊牢固。首件加工應(yīng)采用單段程序切削，并隨時(shí)注意調(diào)節(jié)進(jìn)給倍率控制進(jìn) 給速度。試切削和加工過(guò)程中，刃磨刀具、更換刀具后，一定要重新對(duì) 刀。加工結(jié)束后應(yīng)清掃機(jī)床并加防銹油。9.1 - 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院Y ibin Vocati onal & Tech ni cal College教學(xué)步驟與過(guò)程備注9.1- 停機(jī)時(shí)應(yīng)將各坐標(biāo)軸停在正向極限位置。二、數(shù)控車(chē)床日常維護(hù)及保養(yǎng)1.數(shù)控車(chē)床日常維護(hù)及保養(yǎng)保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，定期檢查、清洗自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，增加或 更換油脂、油液，使絲桿、導(dǎo)軌等各運(yùn)動(dòng)部位始終保持良好的潤(rùn)滑狀 態(tài)，以降低機(jī)械磨損。進(jìn)行機(jī)械精度的檢查調(diào)整，以減少各運(yùn)動(dòng)部件之間的形狀和位 置誤差。經(jīng)常清掃，周?chē)h(huán)境對(duì)數(shù)控機(jī)床影響較大，如粉塵會(huì)被電路板 上靜電吸引，而產(chǎn)生短路現(xiàn)象；油、氣、水過(guò)濾器、過(guò)濾網(wǎng)太臟，會(huì) 發(fā)生壓力不夠、流量不夠、散熱不好，造成機(jī)、電、液部分的故障 等。表1-5數(shù)控車(chē)床日常維護(hù)及保養(yǎng)內(nèi)容序號(hào)檢查周期檢查部位檢查要求每天導(dǎo)軌潤(rùn)滑油箱12每天每天每天每天每天每天每半年不定期不定期不定期不定期不定期X、Z軸向?qū)к壝?壓縮空氣氣源壓力主軸潤(rùn)滑恒溫油箱機(jī)床液壓系統(tǒng)各種電氣柜散熱通風(fēng) 裝置各種防護(hù)裝置滾珠絲桿切削液箱排屑