第2-1讲 认识数控机床
数控车床认知讲义课件

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二、按伺服系统的类型分(控制精度的要求不同) 1 、开环控制 NC 机床—控制系统不带反馈装置 特点:结构简单,价格低,方便,精度不高。 应用: 要求不高的中小型、简易经济型 NC 机床。 2、半闭环控制 NC 机床—在开环控制数控机床的 传动丝杠上装有角位移检测装置,间接检测移动 部件的位移 特点:精度较高,且有良好的稳定性 。 应用:精度要求一般的中小型NC机床。
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2、各部分的功能
1)输入装置: 完成程序,参数等信息的输入 MDI 信息载体
2)输出装置: 完成打印,穿孔显示等 3)通信线路: 实现串行通讯及网络功能 4)CNC: 完成与外围设备联系,控制系统各部分功能 5)PLC: 完成机床的顺序控制,换刀,APC等 6)主轴单元: 接受CNC的指令,控制主轴电机的转速及旋向 7)速度单元: 接收CNC 的指令,控制各伺服轴的动作
典型机床:简易数控车床、数控铣床、数控磨床。
3、连续控制 NC 机床(轮廓控制数控机床)
特点:同时控制两个或两个以上坐标轴。
不仅精确控制移动部件(刀具)的起、终点坐标,还可控 制加工过程中每一点的坐标,速度,即轨迹的控制。可实 现工件轮廓加工,加工任意斜率的直线,圆弧,抛物线或 其它函数曲线。
典型机床:常用的 NC 机床
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3).数控加工技术的主要应用对象
几何形状复杂的零件 精度要求高的回转体零件
多品种小批量生产的零件 带特殊螺纹的回转体零件
贵重的、不允许报废的关键零件
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数控机床的分类
一、按加工路线的控制方式不同分 1 、点位控制 NC 机床—快速空行程的点定位运
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?
数控机床基础知识

数控机床基础知识数控机床,这一在现代制造业中扮演着关键角色的设备,对于许多人来说可能既熟悉又陌生。
熟悉,是因为在各种工业生产的报道中常常听闻;陌生,则是因为对其具体的原理、结构和操作未必有深入的了解。
接下来,让我们一起揭开数控机床的神秘面纱,深入探索其基础知识。
一、数控机床的定义与发展历程数控机床,简单来说,就是采用了数字化控制技术的机床。
它通过预先编写好的程序,来精确控制机床的运动和加工过程,从而实现对零件的高精度、高效率加工。
数控机床的发展历程可以追溯到上世纪 50 年代。
早期的数控机床功能相对简单,只能完成一些基本的直线和圆弧加工。
随着计算机技术、电子技术和控制技术的不断进步,数控机床的性能和功能得到了极大的提升。
如今,数控机床已经能够实现复杂曲面的加工、多轴联动加工,并且在加工精度、加工效率和自动化程度等方面都有了质的飞跃。
二、数控机床的组成结构数控机床通常由以下几个主要部分组成:1、机床本体机床本体是数控机床的机械结构部分,包括床身、立柱、工作台、主轴箱等部件。
它的作用是支撑和安装其他部件,并保证机床的精度和稳定性。
2、数控系统数控系统是数控机床的核心部分,它负责接收和处理加工程序,并将控制指令发送给机床的各个运动部件。
数控系统的性能直接影响着数控机床的加工精度和效率。
3、驱动系统驱动系统包括电机、丝杠、导轨等部件,它负责将数控系统发出的指令转化为机床各运动部件的精确运动。
4、辅助装置辅助装置包括自动换刀装置、冷却系统、排屑系统等,它们为数控机床的正常加工提供必要的支持。
三、数控机床的工作原理数控机床的工作原理是基于数字控制技术。
首先,编程人员根据零件的加工要求,使用专用的编程软件或手动编写加工程序。
然后,将编写好的程序输入到数控系统中。
数控系统对程序进行处理和运算,生成控制指令,并通过驱动系统控制机床的运动。
在加工过程中,传感器会实时监测机床的运动状态和加工参数,并将这些信息反馈给数控系统,以便进行调整和优化。
《数控机床概述 》课件

数控机床的应用领域
汽车制造领域
航空航天领域
数控机床在汽车制造中广泛应用于发动机 、变速器、底盘等关键零部件的加工。
由于航空航天领域对零部件的精度和性能 要求极高,数控机床在制造飞机和航天器 零部件方面具有重要作用。
模具制造领域
医疗器械领域
数控机床可以高效地加工各种模具,广泛 应用于塑料、橡胶、金属等行业的模具生 产。
数控装置的工作原理
数控装置是数控机床的指挥中心,它按照输入的程序指令,经过计算和处理后, 输出脉冲信号给伺服系统,控制机床各运动部件的运动。
数控装置主要由输入输出装置、数控软件和主控制装置组成,具有插补计算、伺 服驱动、故障诊断等功能。
伺服系统的工作原理
伺服系统是数控机床的重要进行 运动。
03
使用专用工具进行装夹 和测量,不得使用其他 工具替代。
04
定期检查冷却液和润滑 油的供应是否正常。
紧急情况的处置措施
如遇突然断电或系统 故障,应立即关闭主 电源,并通知维修人 员。
若发生人员受伤或设 备损坏等事故,应立 即报告上级领导并协 助处理。
当发生火灾或其他紧 急情况时,应立即停 机并按照安全疏散程 序撤离。
05
数控机床的安全操作规程
开机前的安全检查
确保电源连接良好,无裸露电 线和损坏的插座。
检查机床周围环境,确保没有 杂物和障碍物。
确认刀具和夹具安装牢固,无 松动现象。
开启数控系统,检查各轴运动 是否正常。
机床操作中的安全注意事项
01
操作过程中不得离开机 床,以免发生意外。
02
避免用手触摸旋转中的 刀具和工件,防止夹伤 或割伤。
保持机床的清洁,防止灰尘、切屑等杂物进入机 床内部。
数控机床概述培训课件

全闭环伺服系统
位置反馈来自机床工作台和测量 系统,精度最高,但调试和维护
难度较大。
04
数控机床的发展趋势与未来 展望
高精度化
总结词
随着制造业对产品精度要求的不断提 高,数控机床的高精度化成为未来的 重要发展趋势。
详细描述
高精度化数控机床通过采用先进的控 制系统和加工技术,能够实现更高的 加工精度和更小的加工误差,从而提 高产品的质量和性能。
03
数控装置分类
数控装置按其运动轨迹可分为直线控制数控装置和轮廓控制数控装置;
按其同时控制的轴数可分为单轴数控装置、两轴数控装置、三轴数控装
置等。
伺服系统
伺服系统定义
伺服系统是指以位置、速度、转矩为控制量,能够动态跟踪输入指令信号并进行误差比较 与消除的自动控制系统。
伺服系统组成
伺服系统由伺服驱动器和伺服电机两部分组成,其中伺服驱动器负责接收数控装置发出的 指令,并将其转换为伺服电机可以识别的信号;伺服电机则负责执行相应的运动。
故障三
数控机床出现异常声音或振动
排除方法
检查机床的润滑系统、传动系统、液压系统等是否存在 问题,及时更换损坏的零部件等。
感谢您的观看
THANKS
年度保养
对机床进行全面的检查和保养,包括对重要零部件进行更换和维修 。
常见故障及排除方法
故障一
数控机床开机后无法正常启动
排除方法
检查电源是否正常,检查控制系统是否有故障 ,检查急停按钮是否被按下等。
故障二
数控机床加工精度异常
排除方法
检查机床的几何精度、传动系统、刀具等是否正常 ,检查加工参数是否设置正确等。
高可靠性
总结词
数控机床的高可靠性是保证其长期稳定运行的关键因素之一。
数控机床介绍PPT课件

数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面, 圆锥面,螺纹表面,成形回转体面等.对于盘类零 件可以进行钻孔,扩孔,绞孔,镗孔等。机床还可 以完成车端面,切槽,倒角等加工,数控车床是目 前国内使用极为广泛的一种数控机床。先来认识它 的结构、功能特点,掌握编程基础知识。
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学习任务
任务一 数控车床认识 任务二 数控机床坐标系 任务三 数控车床的基本编程指令
N G X(U) Z(W) F M S T ;
N为程序段序号;G为准备功能;X(U)、Z(W)为工件坐标系中X、Z轴移动终 点位置(相对移动量);F为进给功能指令;M为辅助功能指令;S为主轴功能指 令;T为刀具功能指令。
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任务三 数控车床的基本编程指令
三、数控车床编程基本功能指令
1)准备功能(G功能) 2)辅助功能(M功能)
我国在数控车床上常用的数控系统有日本FANUC(发那科或法那科)公 司的0T、0iT、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE等,德国 SIEMENS(西门子)公司的802S、802C、802D 、840D等,以及美国 ACRAMATIC数控系统、西班牙FAGOR数控系统等。
国产普及型数控系统产品有:广州数控设备厂GSK980T系列、华中 数控公司的世纪星21T、北京机床研究所的1060系列、无锡数控公司的 8MC/8TC数控系统、北京凯恩帝数控公司KND-500系列、北京航天数控 集团的CASNUC-901(902)系列、大连大森公司的R2F6000型等。
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G代码 *G00 G01 G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G32 *G40 G41 G42 G50 G52 G53 *G54
数控机床基础知识课件 (PPT 44页)

6 .数控电火花成形机床
数控电火花成形机床——利用两个不同极性的电极 在绝缘液体中产生放电现象,去除材料进而完成加工。
7.数控线切割机床
数控线切割机床——工作原理同电火花成形机床, 其电极是电极丝,加工液一般采用去离子水。
§1-3 数控机床的加工特点
一、加工精度高 二、对加工对象的适应性强 三、自动化程度高 四、生产效率高 五、良好的经济效益 六、有利于现代化管理
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置,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, 用比较的差值对机床进行控制,直至差值消除为止,使移动部 件按照实际需要的位移量运动。
工作台
直线位移 检测装置
指令值+比较 放大 器 电闭环控制数控机床
在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测 装置,通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移, 然后反馈到数控装置中去,与输入的指令位移值进行比较,用 比较的差值对机床进行控制。
1)工件旋转运动,则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。 2)刀具做旋转运动,分两种情况: Z坐标水平时,观察者 沿刀具主轴向工件看时,+X运动方向指向右方;Z坐标垂直时, 观察者面对刀具主轴向立柱看时,+X运动方向指向右方。
Y坐标——在确定X、Z坐标的正方向后,按照右手直角 坐标系来确定Y坐标的方向。
主要有: 数控车床 数控铣床 加工中心
2.按伺服系统的特点分类
(1)开环控制数控机床 控制系统不带反馈装置。数控装置发出的脉冲指令通过
步进驱动电路,使步进电动机转过相应的步距角,再经过传 动系统带动工作台或刀架移动。
工作台
进给脉冲步进电动机 步进 驱动线路 电动机
(2)闭环控制数控机床
认识数控机床

数控铣床各种刀柄均有相应 的使用说明,在使用时可仔 细阅读。这里仅以最为常见 的弹簧夹头刀柄举例说明:
①将刀柄放入卸刀座并锁紧; ②根据刀具直径选取合适的卡簧, 清洁工作表面; ③将卡簧装入锁紧螺母内; ④将铣刀装入卡簧孔内,并根据加 工深度控制刀具悬伸长度; ⑤用扳手将锁紧螺母锁紧; ⑥检查,将刀柄装上主轴;
铣刀。
刀盘配套使 锥度刀杆的钻
用
头、铰刀等。
直柄钻刀柄: 用于装夹直径 中心钻、直柄 麻花钻等。
镗刀刀柄: 用于各种尺 寸孔的镗削 加工,
丝锥刀柄: 用于自动攻 丝时装夹丝 锥。
常用刀柄使用方法
锁刀座与其他装夹刀具工件。刀柄要装入 刀具,一般情况下需把刀柄放在如图所示 的锁刀座上,锁刀座上的键对准刀柄上的 键槽,使刀柄无法转动,然后用扳手锁紧 螺母。
卧式数控铣床:卧式数控铣床则
在镗削、齿轮加工方面应用较多
龙门式数控铣车床:龙门铣床
可加工、改型模具复杂的三维曲面、 及大、中型零件、配件等,
数控铣床/加工中心的结构
数控铣床/加工中心机械的结构
(数控铣床和加工中心的主要区别是刀 库和换刀装置)
1)机床的基础部件,包括床 身、底座、立柱、横梁、滑座和 工作台等。
水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的 运动精度;
水平床身配上倾斜放置的滑板,排屑方便, 易于实现单机自动化。
倾斜床身多采用45°、60°、75°。
数控车床的结构
主轴部分
主轴部件是主运动的执行部件,它夹持刀具 或工件,并带动其旋转。主轴的部件包括主轴、 主轴的支承以及安装在主轴上的传动部件和速 度反馈装置。
滚珠丝杠副的传动效率高达85%-98%,是普 通滑动丝杠副的2-3倍。滚珠丝杠副的摩擦角小 于1°,因此不自锁。如果滚珠丝杠副驱动升降 运动(如主轴箱或升降台的升降),则必须有 制动装置。
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这些控制包括:
1)主轴运动部件的变速、换向和启停指令;
2)刀具的选择和交换指令;
3)冷却、润滑装置的启动停止;
4)工件和机床部件的松开、夹紧;
5)分度工作台转位分度等开关辅助动作。
(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、
2)计算机数控(NC)阶段(1970年至今)
时代:
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
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。
二、数控机床的组成
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的机床的机械、 液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。辅助动作的实现是应用 可编程控制器(PLC)的结果。
一个脉冲信号使机床移动部件产生的位移量叫脉冲当量,也叫最小 设定单位,常用买脉冲当量为(0.001mm/脉冲)。
半闭环控制系统——是在开环系统的丝杠上装有 角位移测量装置(如感应同步器和光电编码器 等),通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件 的位移,然后反馈到数控系统中,由于惯性较大 的机床移动部件不包括在检测范围之内,因而称 作半闭环控制系统。
闭环控制系统 ——是在机床移动部件上直接装 有位置检测装置,将测量的结果直接反馈到数控 装置中,与输入的指令位移进行比较,用偏差进 行控制,使移动部件按照实际的要求运动,最终 实现精确定位 。
2)按机床运动的控制轨迹分类
点位控制数控机床——要求控制 机床的移动部件从某一位置移动 到另一位置的准确定位,对于两 位置之间的运动轨迹不作严格要 求,在移动过程中刀具不进行切 削加工 。
直线控制数控机床——除了控制 点与点之间的准确定位外,还要 保证两点之间移动的轨迹是一条 与机床坐标轴平行的直线,而且 对移动的速度也要进行控制,因 为这类数控机床在两点之间移动 时要进行切削加工。
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。 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。 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。 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。
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。
3、数控机床的分类
1)按工艺用途分类 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 、其它类型的数控机床 。 金属切削类数控机床——指采用车、铣、镗、铰、钻、磨、刨等
4)按控制坐标轴的数量分类 按计算机数控装置能同时联
动控制的坐标轴的数量分类, 有两坐标联动数控机床、三 坐标联动数控机床和多坐标 联动数控机床,如图1.11、 1.12、1.13所示。 有一些早期的数控机床尽管 具有三个坐标轴,但能够同 时进行联动控制的可能只是 其中两个坐标轴,那就属于 两坐标联动的三坐标机床。 像这类机床就不能获得空间 直线、空间螺旋线等复杂加 工轨迹。要想加工复杂的曲 面,只能采用在某平面内进 行联动控制,第三轴作单独 周期性进给的“两维半”加 工方式。如图1.4所示 坐标联动:数控系统控制几 个坐标轴按需要的函数关系 同时协调运动。
(3)伺服系统和辅助控制装置
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。
1、数控机床加工零件的工作过程
①根据零件加工图样进行 工艺分析。 ②编写零件加工程序单。 ③输入或传输程序。 ④将加工程序进行刀具路 径模拟、试运行等。 ⑤通过对机床的正确操作, 运行程序,完成零件的加
工。
2、数控机床的组成
(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
点位控制数控机床 直线控制数控机床
轮廓控制数控机床— —能够对两个或两个 以上的运动坐标的位 移及速度进行连续相 关的控制,因而可以 进行曲线或曲面的加 工。
轮廓控制数控机床
3)按伺服控制的方式分类
开环控制系统 ——是不带反馈的控制系统,输入的 数据经过数控系统的运算,发出指令脉冲,通过环形 分配器和驱动电路,使步进电机或电液伺服电机转过 一个步距角。再经过减速齿轮带动丝杠旋转最后转换 为工作台的直线移动。
2、1952年由美国帕森斯公司和麻省理工大学共同研制 了第一台三坐标数控铣床。
3、数控机床的性能指标表——(参照教材《数控机床 编程与操作模块化教程》P5 表1-1)
作为选择数控机床的依据
4、数控机床的产生和发展至今经历了2个阶 段和6个时代
阶段:1)数控(NC)阶段(1952-1970年)
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,常用输入装置有光电 阅读机、磁带机、软盘驱动器、RS-232C串行通信口、MDI方式或 网络通信方式送到数控系统中等。 (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。
第2-1讲 认识数控机床
学时:2学时 地点:课室 任课教师:姜海燕
第2-1讲 认识数控机床
一、数控机床的基本知识:
1、 数控—英文缩写NC(Numerical Control)用数字、 文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备 动作控制的技术。
数控机床(Numerical Controlled Machine tool) 是指装备了计算机数控系统的机床,简称CNC机床。