第一章数控机床概述-09下

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数控加工技术
机械制造中的数控加工技术 是衡量制造水平乃至国家工业化水平的重要标杆
数字化控制的加工技术使制造业发生了脱胎换骨的飞跃 数控机床是实现数控加工的载体 数控加工程序是数控机床发挥作用的前提
如何学?
13673990720 luxiaoqin@zzu.edu.cn
问题： 何为国民经济的支柱产业？
美国68%的社会财富来自于机械制造业 日本国民生产总值的49%由机械制造业提供 中国机械制造业在工业总产值中占40%
结论：
没有发达的机械制造业， 就不可能有国家的真正繁荣和富强。
机械制造业的发展规模和水平 反映了一个国家国民经济实力和科技水平。
机械制造业：
点之间确定一些中间点的方法。通常在给定直线或 圆弧的起点和终点之间进行密化。 3）伺服控制 将计算机送出的位置进给脉冲或进给 速度指令，经变换和放大后化为伺服电机（步进或 直、交流电机）的转动，从而带动机床工作台移动。
二、数控机床加工的基本工作原理
数控机床加工时，是根据工件图样要求及加工工艺 过程，将所用刀具及机床各部件的移动量、速度及 动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方向及冷却等 要求，以规定的数控代码形式，编制成程序单，并 输入到机床专用计算机中，机床的数控系统根据输 入的指令，进行编译、运算和逻辑处理后，输出各 种信号和指令，控制机床各部分进行规定的位移和 有顺序的动作，加工出各种不同形状的工件。
电子束加工
在真空条件下，利用聚焦后、能量密度极高的电子 束，以极高的速度冲击到被加工工件表面极小的面 积上，在极短的时间内，其能量的大部分转变为热 能，使被冲击部分的材料达上千度的高温，从而引 起材料的局部融化和气化。
通过控制电子束能量密度及能量注入时间达到不同 的加工目的。如热处理、焊接、打孔切割等。
机床数控系统基本工作流程
加工程序
计算机 数字控 制装置 (CNC）
可编 程控 制器
(PLC)
主轴 控制 单元
速度 控制 单元
主轴电机 机床本体 进给电机 位置检测
数控系统即位置控制系统的三个基本功能
1）输入功能 指零件加工程序和各种参数的输入。 2）插补功能 在加工零件的实际轮廓或轨迹的已知
三、数控机床加工特点
1. 适应性强 2. 精度高 3. 效率高 4. 减轻劳动强度、改善劳动条件
四、数控机床的应用范围
1．多品种小批量零件； 2. 结构较复杂、精度要求高、有复杂曲线、曲面的零件 ； 3．需要频繁改型的零件； 4．钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削等多工序零件； 5．价格昂贵，不允许报废的零件； 6．要求百分之百检验的零件； 7. 需要最小生产周期的急需零件 。
电火花加工
可加工任何高硬度、高强度、高脆性、高韧性 的金属材料包括淬火钢和硬质合金，特别是各 种形状复杂的异形孔、深腔、窄槽、小孔等， 精度可达0.01~0.001mm，表面粗糙度Ra可达 18~0.32µm。
数控线切割
用于加工形状复杂的内外轮廓、小孔、窄 缝、异型槽、锥体、斜面等。
激光加工
用聚焦装置把激光束聚焦到百分之一平方毫米上， 功率密度可达107 KW / mm2 ，温度可达上万度， 可溶化、气化、蒸发任何坚硬的材料，常用于切割、 打孔、划线、焊接非金属材料及超硬合金，光点直 径理论上可达1µm。
瑞士百超公司数控激光切割机 3000W、3048X1524X20C钢板、不锈钢10mm厚
1．点位控制（Point to Point Control ）
位置控制（Positioning）数控机床
这类机床只能控制工作台或刀具从一个位置 精确地移动到另一位置，在移动过程中不进 行加工，各个运动轴可以同时移动，也可以 依次移动见图1-3（a）。如数控钻、镗、冲 床，数控点焊机及数控折弯机等均属次类机 床。
第一章 数控机床概述
§1.1 数控机床的基本工作原理 §1.2 数控机床分类 §1.3 数控机床发展概况
§1.1 数控机床的基本工作原理
一、数控机床的组成
二、数控机床加工的基本工作原理 三、数控机床加工特点 四、数控机床的应用范围
一、数控机床的组成
数控机床主要由以下几个部分组成： 机床本体 数控系统 （CNC装置） 驱动装置 wenku.baidu.com辅助装置
二、按加工方式分类
1.金属切削类 2.金属成型类 3.特殊加工类 4.其他类
1.金属切削类： 数控车、钻、镗、铣、磨、加工中心等。
2.金属成型类
数控折弯机 弯管机 数控剪板机 柔性板材成型机
数控折弯机
柔性板材成型机
3.特殊加工类：
电火花加工； 数控线切割； 数控激光加工； 电子束加工； 离子束加工； 等离子体加工； 快速成型技术等。
§1.2 数控机床分类
一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类 二、按加工方式分类 三、按控制坐标轴数分类 四、按驱动系统的控制方式分类
一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类
点位控制（Point to Point Control ） 或位置控制（Positioning）数控机床
轮廓控制Contouring Control数控机床
离子束加工
在真空条件下，将离子源产生的离子经聚焦加 速打到工件表面上，逐层轰击去除材料表面的 原子，进行精细加工。由于离子带正电荷，其 质量是电子的千、万倍，其撞击动能比电子束 更巨大，直接靠撞击达到加工目的。
机床本体
是数控机床加工运动的机械部分，主要包括支承部 件（床身、立柱等）、主运动部件（主轴箱）、进 给运动部件（工作台滑板、刀架）等。
数控系统 （CNC装置）
是数控机床的控制核心，一般是一台专用的计算机。
驱动装置
是数控机床执行机构的驱动部分，包括主轴电 机、进给伺服电机等。
辅助装置
指数控机床的一些配套部件，包括刀库、液压、 气动装置、冷却系统、排屑装置、夹具、换刀 机械手等。
2. 轮廓控制（Contouring Control ）
数控机床
这类机床能够同时对两个或两个以上坐标轴 进行连续控制，具有插补功能，工作台或刀 具边移动边加工见图1-3（b）（c）。如数控 铣、车、磨及加工中心等是典型的轮廓控制 数控机床，数控火焰切割机、数控线切割及 数控绘图机等也都采用轮廓控制系统。