數(shù)控車削加工技術(shù) 課件 項目一 數(shù)控車削工藝基礎(chǔ)

1數(shù)控車削工藝基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)【知識目標(biāo)】了解數(shù)控車床的組成和分類掌握數(shù)控車削工藝的特點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)控加工工藝的制定【能力目標(biāo)】認(rèn)知常見的數(shù)控車床掌握數(shù)控加工工藝的制定的方法【素質(zhì)目標(biāo)】了解數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)床。數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機(jī)數(shù)字信號控制的機(jī)床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控制，所以在工藝特點(diǎn)上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝特點(diǎn)及其分類。1數(shù)控車削工藝基礎(chǔ)1.1數(shù)控車床簡介1．按數(shù)控系統(tǒng)的功能分（1）全功能型數(shù)控車床

1.1.1數(shù)控車床的分類（2）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床（3）車削中心1.1數(shù)控車床簡介1.1.1數(shù)控車床的分類2．按主軸的配置形式分類（1）臥式數(shù)控車床（2）立式數(shù)控車床

（a）臥式數(shù)控車床（b）立式數(shù)控車床圖1.1常見的數(shù)控車床1.1.1數(shù)控車床的分類1.1數(shù)控車床簡介3.按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：（1）兩軸控制的數(shù)控車床

機(jī)床上只有一個回轉(zhuǎn)刀架或排刀架，多采用水平導(dǎo)軌，可實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)軸（臥式X、Z）控制。（2）四軸控制的數(shù)控車床

機(jī)床上有兩個獨(dú)立的回轉(zhuǎn)刀架，多采用斜置導(dǎo)軌，可實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)軸控制。（3）多軸控制的數(shù)控車床

多軸控制的數(shù)控車床是指數(shù)控車床除控制X、Z兩軸外，還可控制如Y、B、C軸進(jìn)行數(shù)控復(fù)合加工，也就是功能復(fù)合化的數(shù)控車床。1.1數(shù)控車床簡介1.1.1數(shù)控車床的分類數(shù)控系統(tǒng)；床身穩(wěn)固裝有防護(hù)門；保留主軸箱、尾座；取消掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、光桿、絲桿等；配備自動刀架\對刀儀\自動排屑等輔助設(shè)備。伺服系統(tǒng)；數(shù)控車床與普通車床的區(qū)別1.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1數(shù)控車床簡介傳統(tǒng)車床相比，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：1.由于數(shù)控車床刀架的兩個方向運(yùn)動分別由兩臺伺服電動機(jī)驅(qū)動，所以它的傳動鏈短。2.多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸，按控制指令作無級變速，主軸之間不必用多級齒輪副來進(jìn)行變速。3.數(shù)控車床的第三個結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是輕拖動。刀架移動一般采用滾珠絲杠副。1.1數(shù)控車床簡介1.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4.為了拖動輕便，數(shù)控車床的潤滑都比較充分，大部分采用油霧自動潤滑。5.由于數(shù)控機(jī)床的價格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長，所以數(shù)控車床的滑動導(dǎo)軌也要求耐磨性好。6.數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護(hù)較嚴(yán)密等特點(diǎn)，自動運(yùn)轉(zhuǎn)時一般都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。7.數(shù)控車床一般還配有自動排屑裝置。1.1數(shù)控車床簡介1.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1.3數(shù)控車床用途及主要加工對象1．精度要求高的零件2．表面粗糙度值小的零件3．表面輪廓形狀復(fù)雜的零件4．帶特殊螺紋的零件5．淬硬回轉(zhuǎn)體零件1.1數(shù)控車床簡介1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)車削加工的工藝特點(diǎn)就是工件旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動，車刀作進(jìn)給運(yùn)動。車削加工可以在臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、仿形車床、自動車床、數(shù)控車床，以及各種專用車床上進(jìn)行，主要用來加工各種回轉(zhuǎn)表面，如外圓(含外回轉(zhuǎn)槽)、內(nèi)圓(含內(nèi)回轉(zhuǎn)槽)、平面(含臺階端面)、錐面、螺紋和滾花面等。根據(jù)所選用的車刀角度和切削用量的不同，車削可分為粗車、半精車和精車等階段。1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)1．車削外圓車削外圓是最常見、最基本的車削方法外圓車刀車削外圓面1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)2．車削內(nèi)圓(孔)車削內(nèi)圓(孔)是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工工件的內(nèi)表面。常見內(nèi)圓加工方式1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)3．車削平面車削平面主要指的是車端平面(包括臺階端面)

45°車刀車削端面方式90°左偏刀和右偏刀車削端面方式1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)4．車削錐圓錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面，可以分別視為內(nèi)圓、外圓的一種特殊形式圓錐面車削方式1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)5．車削螺紋車削螺紋也是最常見、最基本的一種車削工藝

螺紋車削方式1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.2數(shù)控車削工藝分析的主要內(nèi)容數(shù)控車削加工工藝包括以下主要內(nèi)容：1.分析被加工零件的工藝性；2.擬定加工工藝路線，包括劃分工序、選擇定位基準(zhǔn)、安排加工順序和組合工序等；3.設(shè)計加工工序，包括選擇工裝夾具與刀具、確定走刀路線、確定切削用量等；4.編制工藝文件。1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床數(shù)控車床與普通車床相比較，其結(jié)構(gòu)上仍然是由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給傳動系統(tǒng)、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)等部分組成。輸入裝置輸出裝置計算機(jī)數(shù)控裝置PLC主軸控制單元主軸機(jī)床伺服電機(jī)速度控制單元工作臺位置檢測反饋裝置1.3.1數(shù)控車床的組成1．機(jī)床本體

刀架床身主軸箱滾珠絲杠床座尾座高精度導(dǎo)軌1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成2．?dāng)?shù)控裝置（CNC）數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，主要包括微處理器CPU、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與數(shù)控系統(tǒng)的其他組成部分聯(lián)接的各種接口等。1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床3．輸入/輸出設(shè)備鍵盤、磁盤機(jī)等是數(shù)控機(jī)床的典型輸入設(shè)備。除此以外，還可以用串行通信的方式輸入。伺服單元是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它將來自數(shù)控裝置的微弱指令信號放大成控制驅(qū)動裝置的大功率信號。4．伺服單元1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成5．驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置把經(jīng)放大的指令信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動，通過機(jī)械傳動部件驅(qū)動機(jī)床主軸、刀架、工作臺等精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對運(yùn)動，

最后加工出圖紙所要求的零件。伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床6.

可編程控制器

可編程控制器（PLC）己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合，共同完成對數(shù)控機(jī)床的控制?？删幊炭刂破?.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成7.測量裝置測量裝置也稱反饋元件，通常安裝在機(jī)床的工作臺或絲杠上，相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛，它把機(jī)床工作臺的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動。1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認(rèn)識典型的數(shù)控車床1.3.2數(shù)控車床技術(shù)參數(shù)序號項

目單位CA6140CK61361床身上最大回轉(zhuǎn)直徑mm4003602最大工件長度mm7507503最大車削長度mm7507504刀架上回轉(zhuǎn)直徑mm2101805主軸中心至床身平面導(dǎo)軌距離mm2052056主軸通孔直徑mm52527主軸孔前端錐度度莫氏5#莫氏6#8主軸頭形式

A6D69尾架套筒內(nèi)孔錐度

莫氏4號莫氏4號10主軸轉(zhuǎn)速范圍r/min10～1400（正轉(zhuǎn)）14～1580（反轉(zhuǎn)）200～182011刀架縱向的快移速度m/min4612刀架橫向的快移速度m/min2313上/下刀架最大行程mm140/320140/32014刀架轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)角