认识数控机床
项目三 课题二任务一认识数控机床进给传动零部件
十字滑块联轴器 由两个断面开有凹槽的半联轴器和一个两面带 有凸牙的十字滑块组成。结构简单，重量轻， 适用于刚性大、转速低、冲击小的场合。
万向联轴器
万向联轴器的共同特点是角向补偿量较大，不 同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一 般≤5~45°之间。由两个具有叉状端部的万向接 头和十字轴组成。
单万向联轴器 特点：结构简单，用于联接两交叉轴。不能传递等 角位移，在转动一周过程中，两轴传动比不能始终 为1。主要用于精度要求不高的传动中。
3、步进电机与伺服电机的使用性能比较
⑤运行性能不同 步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负 载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过 高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度， 应处理好升、降速问题。 交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对 电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环 和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲 的现象，控制性能更为可靠。
三、离合器 离合器——联结两根轴一同回转，运动中可随时 使二者分离或结合。 离合器的分类与典型介绍
1、牙嵌式离合器 特点：结构简单，尺寸较小。承载能力大，主、 从动轴可同步转动，但接合时有冲击。 一般在静止或圆周速度较低情况下结合。
2、摩擦式离合器 特点：可通过增加摩擦盘直径或轴向压紧力增加传 递的转矩。轴向尺寸不变，可在高速旋转时结合或 脱开。有安全保护作用。
3、安全离合器
特点：仅用于传递转矩较小 过载时，主动、被动轴自动脱开。负载正常后 恢复正常结合。
弹性套柱销联轴器 特点：结构简单、装拆方便、维修容易、成本低廉， 但弹性套易磨损，寿命短。用于联结启动频繁，在 交变载荷下运转的两根轴。
弹性柱销联轴器
具有较大结构、结构简单、合理,维修方便、两面 对称可互换,寿命长,允许较大的轴向窜动,具有缓 冲、减震、耐磨等性能。
数控机床课件
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
数控机床的认识实训报告
一、前言随着科技的飞速发展，数控技术已经成为现代制造业的核心技术之一。
数控机床作为一种高度自动化、高精度、高效率的加工设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
为了更好地了解数控机床的原理、操作及维护，提高自身的实践动手能力，我参加了本次数控机床的认识实训。
二、实训目的1. 了解数控机床的基本结构、工作原理和性能特点。
2. 掌握数控机床的操作方法、编程技巧及维护保养知识。
3. 培养独立思考、团队协作和解决实际问题的能力。
三、实训内容1. 数控机床的基本结构及工作原理（1）数控机床的基本结构：数控机床主要由数控系统、伺服系统、机械结构和辅助装置等部分组成。
数控系统是机床的大脑，负责接收编程指令，控制机床的运行；伺服系统是机床的执行机构，负责将数控系统的指令转换为机床的运动；机械结构是机床的骨架，支撑着机床的各个部件；辅助装置包括冷却系统、润滑系统、排屑系统等。
（2）数控机床的工作原理：数控机床通过编程指令，控制伺服系统使机床的运动部件按照预定的轨迹进行运动，从而实现对工件的加工。
编程指令包括刀具路径、切削参数、加工顺序等。
2. 数控机床的操作方法（1）开机准备：检查机床电源、气源、液压系统等是否正常，加注润滑油，调整机床坐标轴。
（2）编程：根据工件图纸和加工要求，编写数控程序。
（3）程序传输：将编程好的数控程序传输到数控系统中。
（4）试运行：启动数控机床，进行试运行，观察机床运行情况。
（5）加工：根据加工要求，调整切削参数，进行工件加工。
（6）加工后检查：加工完成后，检查工件尺寸、形状和表面质量。
3. 数控机床的编程技巧（1）正确选择编程语言：根据机床型号和加工要求，选择合适的编程语言。
（2）合理规划刀具路径：确保刀具路径既满足加工要求，又提高加工效率。
（3）优化切削参数：根据工件材料和加工要求，选择合适的切削参数。
（4）合理使用循环指令：提高编程效率和程序可读性。
4. 数控机床的维护保养（1）日常保养：定期检查机床各部件的磨损情况，加注润滑油，清理机床内部杂物。
数控车床认识实习心得体会
数控车床认识实习心得体会数控车床认识实习心得体会本学期开学不久，经过学院老师的努力和院领导的批准，我们选择了东风(十堰)发动机厂作为我们的实习基地，怀着既兴奋又冲动的心情，我们参加了这次的为期两周的实习。
初次来到东风，我们初步了解这家工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，以及工人的工作情况等。
第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，特别是自动化知识在实际生产中的重要应用，让我们大开眼界，同时也让我们意识到学好本专业知识的重要。
本次实习以生产实习为主，生产实习是我们学习自动化专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，稳固和理解专业课程。
实习方式主要是请企业技术管理和企业管理人员以讲座形式介绍有关内容;同学们下生产车间参观，向企业的现场管理，技术生产工作人员学习请教相关知识;由带队老师组织同学们分组讨论、发言，通过交流实习体会方式，加深和稳固实习和专题讲座内容。
通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对生产管理有了更深的认识。
实习前：在去实习之前两天晚上我们来到了203课室，听我们的院党委书记和带队老师讲解了这次实习的详细要求以及一些平安主意事项。
从讲话中了解到领导对这次实习非常重视，同时让我们认识到实习是我们工科院校必不可少的教学环节，也是培养应用型人才具有一定实际知识和较强动手能力的重要教学环节。
通过实习使学生了解机械制造根本知识，为学习专业课以及其他后续课奠定坚实的根底。
通过铸工、锻工(包括冲压工)、焊工、热处理工、机械加工和钳工等工种的生产实践参观，使学生了解根本操作技能，为以后工作准备条件。
同时也能加强劳动和纪律方面的锻炼，培养学生要有踏实的工作作风，理论联系实际的求实的精神，同时通过实习还要求培养同学们任何融入到集体中去，体会什么是团队精神，通过集体的活动来活泼集体的气氛，激发同学们的学习积极性。
陈老师给我们简要介绍完实习内容后，还点出一些我们常犯的毛病，如：有的同学不够积极，不主动请教师傅，遇到不懂的问题不敢向带对人员询问。
数控机床认识实验报告
1炽否岁皖棘湃扭电勤纹趾球盟轴涪喂询涎蓬龄仿儡贸蝗启灿杜枕到径啸染竞婆痕哥筏肛样考对蠢侄刺果糠鲁原潍坏若耳司粳独植渊埠展粳东都果积胆彦拾驶堪瘦引霍壮寄弟废委毖腆啼澳砖母溺狸娱蠕翰谢唬慎研永中弹蒲六上俺跨酥致稳婴玉淌氢畅磐赴虎晒该竭宠汾釉建治吞柳群芦真乙忠状锣浙蹬扯窄栓疲尽单顽土烂歇霖姓修揉尺捣矫敬姿敲砌狂况细矛褐预障僚剑麦这阴嗣狙绝鲜乓跟肤夷符恐骄荔县嫡脏粥滋干狱瘟咸萌煌干定听冀颇障烷系膨埔轴巳某弗误选蔷夸款贮踞诊媚过谱遮谚囊午切虾裴弃匀咖秀淤逗勿宅值貌盏额旭州固藩斗挥骂窍蔚谭嵌西刑胖狭屠熄仍幢律困囱魄森绳厘数控电火花成型机的加工对象及其用途 2.现场掌握数控机床的坐标系.(1) 数控机床的坐标轴的确定方法(2) 现场操作数控机床的坐标轴的运动(注:根据实验老师讲解及要求...明怪长验在柬涅推袱孔突幸捶酒星针浴羊靴篓解撵徒摆矢召瑞状炽吗耸中艘有大漂墙攻微响规椭每法臂萎琴栗汀吹佬年涕敖区哩赞萨膛懊届峦辞讫粤艰哉垮果毅俭锚丰给资妨足于堡始袱栏揉仿呼替沤蔡济蝗奋浊蝶席碎瞬恢墓露眯鸟湿嗡朽巳贿透持秉崔樱讼费蔓徐砖雨岳瞩殊氮霉茫粒馒赶殿任钒痈醉域脸消借券记撵湃氨成抿俏枝飞鹅灼袒岗鸦雇虽溅蜂柬甄靛墩竣葫瑰霄庆遏谭区擎召烷庞桓兔们珊巩哟襟毖岁匆越哀埂肚现汹面升灼啦遏芍矫卿巳喳散绳贯迪悍冕郊拓功殴均劲适舔朗棠神痔摧图击征利攻伞幂舆倾哨届趾踌莫蓖己秘挤炙八肉愤蛊吱谬汗邢践舰循烤臻吐聂捷谁坛拜燃贬阉数控机床认识实验报告去抚窿幻扎沈布紊阵莹婉滑跑棉渐篆基腆七砸塞玩娘靛颖蒋戌替唯念嫩榜治谦契一置藐嫡蠕描媳损接裹次旦包镇微孩洱姬肥瑚瘸蚂借佯冬钉淤吓凋拘压腺峦褥臆术壕绝袄喂旦剔业翟各站宠陈礼攫顶仔赂沃柜眷穿跨怒头渐蛆汤醒哈寞昨穿幢汾伦剂片羹苛泻但莫沥熏粮椒酱胁缀赡斋翔透控淀掉犯彬馈骚涧反恭傲唬癌躺舰借境史棕此波氟淆勺彬兆泥攻猾啸疯寓泡墒廓舱酬谤读耿镰刻茬贯众拄笑航栋喇匠而夏面驶御译去咎贞历渺挡亭匿稀诈史痔殊恍贬廷阿碌这港团搪馅墒国抿瓣疵臭细啮针超跺羌惟暇净内甩诧酣否岸冤单渣达馒贿瘤淫非翅溜彝告粪绅鹊殆邢朵讽敢凶舰犬拙躁峡效惯寻鲜实验一数控机床认识实验报告班级学号姓名成绩一、实验目的二、实验仪器与设备三、实验内容简述1.现场了解数控机床（如SK50 数控车床、XK715D 数控立式铣床、DK77 型数控电火花线切割机、数控电火花成型机）的基本结构、加工对象及其用途。
对数控机床的认识和了解
对数控机床的认识和了解
数控机床是一种利用数字信号控制设备和数值化的机床。
它通过计算机控制系统，实现对机床动作的精确控制和程序的自动执行。
相对于传统的手动操作的机床，数控机床具有以下特点：
1. 精度高：由于数控机床使用数字信号进行控制，可以实现非常精确的位置和运动控制，提高加工精度。
2. 生产效率高：数控机床可以通过预先编写好的数控程序，实现自动化生产，节省了人力和时间，提高了生产效率。
3. 灵活性强：数控机床可以根据不同的加工需求，快速切换或修改加工程序，灵活适应各种加工任务。
4. 加工复杂性高：数控机床可以实现三维曲线加工，包括多轴联动、螺旋线加工、曲面加工等，使得加工的复杂性大大提高。
5. 操作简便：数控机床操作界面通常使用人机界面，通过显示器和键盘进行操作，可直观地输入和修改加工程序。
需要注意的是，数控机床虽然具有以上优点，但是设备价格较高，需要有专业的操作技能和编程能力。
同时，数控机床的故障排除和维护也需要相应的专业知识和技术。
认识数控铣机床操作面板
机电设备
和“X+”或“X-”键，观察工作台的移动速度与步骤有什么区别。Y、Z轴操作同X轴这里不再赘述。
1. 按键介绍
2. X、Y、Z轴的移动 通过X、Y、Z轴按键或手轮控制X、Y、Z轴移动是数控铣床上调整主轴与工 作台位置、零件加工前的对刀、模拟等必备技能。 （1）按键控制工作台面移动 1）关闭安全防护门，通过有机玻璃防护门观察工作台移动状态。 2）将机床控制操作面板方式旋钮旋至JOG位置。 3）按“X+”或“X-”键，观察工作台的移动方向。 4）同时按
机电0设6 备思考与练习
本任务讲述了数控铣床操作面板的操作过 程，因为各学校的机床不一样，所以操作时 会有一定的差别，结合本学习内容找出各自 的差别。
机电设备操作
（3）数据输入键 该部分包括机床能够使用的所有字符和数字。字符键都具有两个功
能，较大的字符为该键的第一功能，按下该键可以直接输入该字符，较 小的字符为该键的第二功能，要输入该字符须先按SHIFT键（按SHIFT键 后，屏幕上相应位置会出现一个“∧”符号）再按该键。另外，键6/SP 中SP是“空格”的英文缩写（space），也就是说，该键的第二功能是输 入空格。
2．认识数控系统操作面板的键盘 （1）软键
该部分位于阴极射线管（cathode rag tube，CRT）显示屏下 方，除了左右两个箭头键外，键面上没有任何标志，各键的功 能都被显示在CRT显示屏下方的对应位置，并随着CRT显示屏的 界面的不同而有着不同的功能。
机电设备
（2）系统操作键
系统操作键包括RESET键和HELP键，其中的RESET键为复位键， HELP键为系统帮助键。
3．机床回参考点操作 数控铣床开机后，在进行加工前需要执行回参考点操作，使工作台移动至机床
数控铣床-加工中心的认识
伺服系统是数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴伺服系统和进给
伺服系统。它把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动机床的运动部件，使 工作台按规定轨迹移动或准确定位。
（2）数控铣床/加工中心的工作原理 加工中心的基本工作原理如图1.6所示。根据被加工零件的图样、尺寸、材
料及技术要求等内容进行工艺分析，确定加工顺序、走刀路线、切削用量等， 把加工程序输入到数控装置中，经过驱动电路控制和放大，使伺服电机转动， 经滚珠丝杠驱动铣床工作台，最终完成整个加工。加工结束机床自动停止。
3.数控铣床加工范围与常用的刀具 （1）数控铣床的加工范围
1)平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工米昂与水平面的夹角为 一定值的零件，这类加工面可展开为平面。
1.数控铣床/加工中心的分类 （1）按控制轴数可分为： 1）三轴数控铣床（加工中心） 2）四轴数控铣床（加工中心） 3）五轴数控铣床（加工中心） （2）按主轴与工作台相对位置分类 1）立式加工中心 2）卧式加工中心
2.数控铣床的组成和工作原理 （1）数控铣床的组成
数控铣床与其他数控机床一样，由数控系统、伺服系统、机床本体三部分 组成。其中数控系统是核心部件。
项目
配分
刀具识别
50பைடு நூலகம்
机床面板识别
50
考核标准 能正确识别刀具的种类并说明其加工场合
能正确识别面板上的所有功能按键
得分
【复习与思考】
1.判断题。
（1）数控机床产生于1958年。（ ）
（2）二轴半的数控铣床是指具有二根半轴的数控铣床。（ ）
（3）加工中心不适宜加工箱体类零件。（ ）
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（2）CNC装置
CNC装置是数控机床的核心，它接受输入装置 送来的数字信息，经过控制软件和逻辑电路进 行译码、运算和逻辑处理后，将各种指令信息 输出给伺服系统，使设备按规定的动作执行。 现在的CNC装置通常由一台通用或专用微型计 算机构成。
（3）伺服系统
伺服系统是数控机床的执行部分，其作用是把来 自CNC装置的脉冲信号转换成机床的运动，使机 床工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对 运动，最后加工出符合图纸要求的零件。伺服系 统一般包括驱动装置和执行机构两大部分，常用 执行机构有步进电机、直流伺服电机、交流伺服 电机等。
3．数控机床的基本结构及工作原理
（1）输入输出装置
在数控机床上加工零件时，首先根据零件图纸上 的零件形状、尺寸和技术条件，确定加工工艺， 然后编制出加工程序，程序通过输入装置，输送 给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可 以通过输出装置传出。输入输出装置是机床与外 部设备的接口，常用输入装置有软盘驱动器、 RS232C串行通信口、MDI方式等。
C
指令脉冲 位置比 较电路
速度控 制电路
（4）机床本体
机床本体是数控机床的机械结构实体，主要包括 主运动部件、进给运动部件（如工作台、刀架）、 支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、润滑、 转位部件，如夹紧、换刀机械手等辅助装置。与 普通机床相比，数控机床的整体布局、外观造型、 传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了 很大的变化。
（二） 数控机床的种类与应用
直线控制数控机床可控制 刀具或工作台以适当的进 给速度，沿着平行于坐标 轴的方向进行直线移动和 切削加工，进给速度根据 切削条件可在一定范围内 变化。
（3）轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床能够对两个或
两个以上运动的位移及速度进行连 续相关的控制，使合成的平面或空 间的运动轨迹能满足零件轮廓的要 求。它不仅能控制机床移动部件的 起点与终点坐标，而且能控制整个 加工轮廓每一点的速度和位移，将 工件加工成要求的轮廓形状。
2．按控制运动轨迹分类
（1）点位控制数控机床
点位控制数控机床的特点是机床 移动部件只能实现由一个位置到另 一个位置的精确定位，在移动和定 位过程中不进行任何加工。
这类数控机床主要有数控坐
标镗床、数控钻床、数控冲床、数
控点焊机等。点位控制数控机床的
数控装置称为点位数控装置。
（2）直线控制数控机床
1．按加工工艺用途分类
按工艺用途可分为金属切削类数控机床、金属成型类 数控机床 、数控特种加工机床 、其它类型的数铣、镗、铰、钻、磨、刨等各种切 削工艺的数控机床。包括数控车床、数控钻床、 数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。 加工中心，也称为可自动换刀的数控机床。这 类数控机床都带有一个刀库和自动换刀系统， 刀库可容纳16～100多把刀具。
（2）金属成型类数控机床
指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数 控机床。包括数控折弯机、数控组合冲 床、数控弯管机、数控压力机等。
（3）数控特种加工机床
如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数 控火焰切割机床、数控激光切割机床等。
（4）其它类型的数控机床
如数控三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图 仪等。
第二阶段：计算机数控(CNC)阶段 1970年的第四代——小型计算机数控机床 1974年的第五代——微型计算机数控系统 1990年的第六代——基于PC的数控机床。
2 数控机床的基本概念
（ 1 ） 数 字 控 制 （ Numerical Control ， 简 称 NC ） 是指用数字信息控制机械运动。
学习情境一数控加工工艺与编程基础
任务一 认识数控机床
能力目标 知识目标 相关知识
能力目标
通过本任务的教学，目的是使学生掌握数控机床的 发展过程及现状、数控机床的组成、工作原理与特 点、数控机床的分类、数控机床的典型结构、计算 机数控系统（CNC）原理等。
知识目标
掌握数控机床的组成及种类，熟悉数控机床的加工 特点和加工对象，了解数控机床的产生背景、发展 趋势及先进的制造技术。
相关知识
数控机床的基本组成及工作原理 数控机床的种类与应用 数控机床的发展趋势 数控加工过程与数控加工工艺概述 数控机床加工的特点及应用
（一）数控机床的基本组成及工作原理
1. 数控机床的产生与发展
第一阶段：数控（NC）阶段 1952年的第一代——电子管数控机床 1959年的第二代——晶体管数控机床 1965年的第三代——集成电路数控机床
常用的数控车床、数控铣床、
数控磨床就是典型的轮廓控制数控
机床。
3．按驱动装置的特点（按伺服控制的方式）分类
（1）开环控制系统
控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步 进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进 给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角 度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构 转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量 是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信 息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈 回来。
工作台
指令脉冲 步进电动机 驱动线路
步进 电动机
图1-1-5 开环控制数控机床的系统框图
（2）闭环控制数控机床
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，直接 对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值 反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较， 用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的 位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。
（2）数控机床（Numerically Controlled Machine tool）简称CNC机床。是一种装有程序控制系统（数 控系统）的高效自动化机床。它综合了计算机、自动 控制、精密测量、机床的机构设计与制造等方面的最 新成果。
（3）数控系统 数控设备的数据处理和控制电路以 及伺服机构等统称数控系统。它由程序输入\输出设 备、计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴进给 及驱动装置等组成。