台州亚古机床设备有限公司
数控机床导轨特点与选择
导轨性能的好坏，直接影响机床的加工精度、承载能力和使用性能。所以，导轨要满足以下基本要求：结构简单，有良好的
导向精度、精度保持性、低速运动平稳性和工艺性好。
导轨作为进给系统的重要环节，不同类型的机床，对导轨的要求也不同。数控机床的导轨比普通机床的导轨要求要高：
高速进给时不发生震动，低速进给时不出现爬行现象，灵敏度高，耐磨性好，可在长期重载下连续工作，精度保持性好等。
机床用户选用机床时，根据自身情况针对以上要求选择机床导轨。机床常见的导轨形式有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
滑动导轨、滚动导轨和静压导轨的特点
1滑动导轨
滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗震性强等优点，在一般的机床上应用最为广泛，常由铸铁件或镶钢导轨
制成。为了提高导轨的耐磨性和精度，一般对导轨表面进行淬火，然后磨削加工。
2滚动导轨
滚动导轨是在导轨工作面之间安装滚动体，滚动体可以滚珠、滚柱和滚针，与导轨之间的接触为点接触或者线接触，所
以，导轨的摩擦系数就小。动静摩擦系数基本相同，启动阻力小，低速运动平稳性好，定位精度高，微量位移准确，磨损小
，精度保持性好，寿命长。其缺点是抗震性差，对防护要求高。滚动导轨尤其是直线滚动导轨，近年来被大量采用，随着数
控机床往高速化发展，线性导轨应用越来越广泛。
3液压导轨
机床上使用的液压导轨主要是静压导轨。静压导轨通常在两个相对运动的导轨面间通入压力油，使运动件浮起。油压能
随着外加负载的变化而自动调节，以保证导轨面间始终处于纯液体的摩擦状态，所以，以静压导轨的摩擦系数最小，功率消
耗小。这种导轨不易磨损，导轨的精度保持性好，寿命长。它的油膜厚度几乎不受速度的影响。油膜承载能力大、钢度高吸
震性好，运行平稳，无爬行现象。静压导轨结构复杂，并需要过滤效果良好的液压装置，制造成本高。
台州亚古机床设备有限公司 数控机床导轨特点与选择 导轨性能的好坏，直接影响机床的加工精度、承载能力和使用性能。所以，导轨要满足以下基本要求：结构简单，有良好的 导向精度、精度保持性、低速运动平稳性和工艺性好。 导轨作为进给系统的重要环节，不同类型的机床，对导轨的要求也不同。数控机床的导轨比普通机床的导轨要求要高： 高速进给时不发生震动，低速进给时不出现爬行现象，灵敏度高，耐磨性好，可在长期重载下连续工作，精度保持性好等。 机床用户选用机床时，根据自身情况针对以上要求选择机床导轨。机床常见的导轨形式有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。 滑动导轨、滚动导轨和静压导轨的特点 1滑动导轨 滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗震性强等优点，在一般的机床上应用最为广泛，常由铸铁件或镶钢导轨 制成。为了提高导轨的耐磨性和精度，一般对导轨表面进行淬火，然后磨削加工。 2滚动导轨 滚动导轨是在导轨工作面之间安装滚动体，滚动体可以滚珠、滚柱和滚针，与导轨之间的接触为点接触或者线接触，所 以，导轨的摩擦系数就小。动静摩擦系数基本相同，启动阻力小，低速运动平稳性好，定位精度高，微量位移准确，磨损小 ，精度保持性好，寿命长。其缺点是抗震性差，对防护要求高。滚动导轨尤其是直线滚动导轨，近年来被大量采用，随着数 控机床往高速化发展，线性导轨应用越来越广泛。 3液压导轨 机床上使用的液压导轨主要是静压导轨。静压导轨通常在两个相对运动的导轨面间通入压力油，使运动件浮起。油压能 随着外加负载的变化而自动调节，以保证导轨面间始终处于纯液体的摩擦状态，所以，以静压导轨的摩擦系数最小，功率消 耗小。这种导轨不易磨损，导轨的精度保持性好，寿命长。它的油膜厚度几乎不受速度的影响。油膜承载能力大、钢度高吸 震性好，运行平稳，无爬行现象。静压导轨结构复杂，并需要过滤效果良好的液压装置，制造成本高。
数控机床用导轨的认识 数控机床用导轨的认识 1．导向精度高 导向精度主要是指rexroth导轨沿支承导轨运动的直线度或圆度。影响导向精度的主要因素有：导轨的几何精度、导轨的接触精度、导轨的结构形式、数控机床动导轨及支承导轨的刚度和热变形、装配质量以及动压导轨和静压导轨之间油膜的刚度。 2．耐磨性好及寿命长 rexroth导轨的耐磨性决定了导轨的精度保持性。 动导轨沿支承导轨面长期运行会引起导轨的不均匀磨损，摇臂钻床破坏导轨的导向精度，从而影响机床的加工精度。 3．低速运动的平稳性 在低速运动时，作为运动部件的动导轨易产生爬行，进给运动的爬行，将提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求导轨低速运动平稳，不产生爬行，这对于高精度机床尤其重要。 4．足够的刚度 导轨要有足够的刚度，保证在载荷作用下不产生过大的变形，从而保证各部件间的相对位置和导向精度。 5．工艺性好 设计导轨时，要注意到制造、调整和维修方便；力求结构简单、工艺性好及经济性好。
导轨是进给系统的重要环节，是机床的基本结构要素之一，导轨的作用是导向和支承，即支承运动部件并保证其能在外力的作用下准确地沿着规定的方向运动。数控机床机床的加工精度和寿命在很大程度上决定于机床导轨的质量。与普通机床导轨相比，数控机床导轨有更高的要求：如高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性好等。 数控机床用rexroth导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨；按接触面摩擦性质，现代数控机床广泛采用的导轨有滚动导轨和滑动导轨(塑料滑动导轨、静压导轨及动压导轨)。
任务二：数控机床导轨装调 学习目标 完成本学习任务后，你应当能够 1.叙述数控机床导轨的结构特点及种类； 2．叙述机床导轨精度和选用的要求； 3. 能制订直线导轨的安装工艺流程； 4．能进行导轨副的调整； 5．完成数控机床导轨装调。 建议学时 30学时 内容结构 学习任务描述 装配小组接到装配任务单，要对数控机床导轨进行安装调试。装配人员要主要自行分析机床导轨装配图及装配技术；能订制数控机床导轨装调工艺卡；选用要安装的导轨并进行测量，使用钳工装配工量具；检测用百分表、桥尺、水平仪器、检验棒、刮刀、光干涉仪等等对数机床导轨进行装调试的工作。 第一部分学习准备 引入问题 一、要对数控机床直线导轨进行安装调试，请你如何跟据直线导轨装配图纸分析其结构及工作原理？
图1：直线导轨安装示图 如上图所示； 直线导轨组成：主要由导轨体、滑块、滚柱、或滚珠、保持器、端盖等组成。
直线导轨技术要求：每根导轨全长1240mm ，预压力0.10C-0.12C ，和P 级精细级的精度（0.027）。 直线导轨工作原理：当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区，然后再滚动回工作荷区，不断循环，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。 引入问题 二、导轨在数控机床中有什么作用？它有哪些基本类型？ （一）数控机床导轨的作用 机床导轨的功用是起导向及支承作用，它的精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了保证数控机床具有较高的加工精度和较大的承载能力，要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性，同时应尽量使导轨结构简单，便于制造、调整和维护。 （二）导轨基本类型 数控机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。 1．滑动导轨 两导轨工作面的摩擦性质为滑动摩擦，在数控机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。 图2 导轨基类型 1）液体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有一定压力的润滑油，形成静压油膜，使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态，摩擦系数极低，多用于进给运动导轨。 2 ）气体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体，使两导轨面形成均匀分离，以得
数控机床的特点和应用 数控机床的特点和应用 1、数控机床的特点 (1)加工精度高。数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了。.001，而且进给传动链的反 向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控机 床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床，其定位精度普 遍可达0.03,重复定位精度为0.01. (2)对加工对象的适应性强。数控机床上改变加工零件时，只须 重新编制程序，输人新的程序郭能实现对新的零件的加工，这就为 复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。 对那些普通手工操作的普通机床很难加工或无法加工的精密复杂零件，数控机床也能实现自动加工。 (3)自动化程度高，劳动强度低。数控机床对零件的加工是按事 先编好的程序自动完成的，操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装 卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之外，不需要进 行复杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，加 上数控机床一般有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润 滑装置，操作者的劳动条件也大为改善。 (4)生产效率高。零件加工所需的`时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床的每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于 数控机床的结构刚性好，因此，允许进行大切削量的强力切削，这 就提高了切削效率，节省了机动时间。因为数控机床的移动部件的 空行程运动速度快，所以工件的装夹时间、辅助时间比一般机床少。 数拉机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了 零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和
数控机床的导轨
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数控机床的导轨 导轨的质量对机床的刚度、加工精度和使用寿命有很大的影响。数控机床的导轨比普通机床的导轨要求更高，要求其在高速进给时不发生振动，低速进给时不出现爬行，且灵敏度高，耐磨性好，可在重载荷下长期连续工作，精度保持性好等。这就要求导轨副具有好的摩擦特性。现代数控机床采用的导轨主要有带有塑料层的滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。 一、带有塑料层的滑动导轨 带有塑料层的滑动导轨具有摩擦系数低，且动、静摩擦系数差值小；减振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自润滑作用；结构简单、维修方便、成本低等特点。数控机床采用的带有塑料层的滑动导轨有铸铁——塑料滑动导轨和嵌钢——塑料滑动导轨。塑料层滑动导轨常用在导轨副中活动的导轨上，与之相配的金属导轨则采用铸铁或钢质材料。根据加工工艺不同，带有塑料层的滑动导轨可分为注塑导轨和贴塑导轨，导轨上的塑料常用环氧树脂耐磨涂料和聚四氟乙烯导轨软带。 1．注塑导轨 如图1所示的注塑导轨，其注塑层塑料附着力强，具有良好的可加工性，可以进行车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；且具有良好的摩擦
特性和耐磨性，塑料涂层导轨摩擦系数小，在无润滑油的情况下仍有较好的润滑和防爬行的效果；抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。特别是可在调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入塑料，可节省很多加工工时，特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型面。 图1 注塑导轨 1—滑座；2—胶条；3—注塑层 2．贴塑导轨 在导轨滑动面上贴一层抗磨的塑料软带，与之相配的导轨滑动面需经淬火和磨削加工。软带以聚四氟乙烯为基材，添加合金粉和氧化物制成。塑料软带可切成任意大小和形状，用胶黏剂粘接在导轨基面上。由于这类导轨软带用粘接方法，故称为贴塑导轨。 二、滚动导轨 滚动导轨的特点是：摩擦系数小，摩擦系数一般在0.0025～0.005的范围内，动、静摩擦系数基本相同，启动阻力小，不易产生冲击，低速运动稳定性好；定位精度高，运动平稳，微量移动准确；磨损小，
数控机床直线滚动导轨副装配所需的工量具
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数控机床直线滚动导轨副装配所需的工量具（1）球头内六角扳手 球头内六角扳手在本任务中用于紧固导轨副的安装螺钉。
（2）游标卡尺 游标卡尺在本任务中用于粗暗测员两根导轨副的平行度。 游标卡尺使用注意事项： (1)使用前用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。 (2)测量时，应先拧松紧固螺钉，移动游标不能用力过猛。两量爪与待测物的接触不宜过紧。不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。 (3)读数时，视线应与尺面垂直。如需固定读数，可用紧固螺钉将游标固定在尺身上，止滑动。 (4)实际测量时，对同一长度应多测几次，取其平均值来消除偶然误差。
（3）深度游标卡尺 深度游标卡尺在本任务中粗略测量主导轨副与底座平板侧面的平行度。 深度游标卡尺使用注意事项： （1）使用前先将深度尺的尺身、尺框测量面上的油污、灰尘擦去，检查深度尺的零位是否正确。 （2）测量时，应使尺框测量面与工件测量基准面良好接触，用手轻轻按住，另一只手缓缓推动深度尺。使之与测量面接触，读取示值。 （4）杠杆百分表和磁力表座
杠杆百分表在本任务中用于检测革根主直线滚动导轨副与底座平板侧面的平行度以及两根导轨副之间的平行度与等高。图下所示为检测主导轨副与底座平板侧面的平行度。 杠杆百分表使用注意事项： （1）由于杠杆百分表测量行程较小，测量时压表范围应在0.1-0.2mm 内，不能将百分表的测量杆顶死，使其无法正常工作。 （2）测量过程中百分表的表针顺时针旋转表示加表，逆时针旋转表示减表。
数控机床基本知识 参考书目： 全国数控培训网络天津分中心组编. 数控机床（第2版）. 机械工业出版社，2006 第一章数控机床概述 美国PARSONS公司与麻省理工学院伺服机构研究所合作，在1952年第一台由专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床研制成功。之后经过不断的改善，于1955年进入实用阶段 （可用于背景的论述） 随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。（对机床的要求越来越高） 制造业的全球化竞争日趋激烈。 统计资料表明，在机械制造工业中单件小批量生产占据机械加工总量的80%左右。 数控机床特别适用于加工批量小、加工零件的形状比较复杂、加工的精度要求的产品的加工。 1 数控机床的工作过程 （1）编制加工程序 根据被加工零件的图样进行工艺方案的分析与设计，进而进行数控编程（需要技术与经验，最重要的一部） （2）加工程序的输入 可以用计算机和数控机床的接口直接进行通信，将编写零件的加工程序输入到数控系统。 （3）预调刀具和夹具 根据零件的工艺设计方案中所确定的刀具方案和夹具方案，在加工之前，进行安装与调整刀具和夹具。 （4）数控装置对加工程序进行译码和运算处理 处理后变成脉冲信号 脉冲信号 有的送至机床的伺服系统，经传动机构驱动机床的相关部件，完成对零件的切削加工。 有的送到可编程控制器，按顺序控制机床的其他辅助部件，完成工件夹紧、松开、冷却液的开闭、刀具的自动更换等动作。 （5）加工过程的在线检测 数控系统需要随时检测机床的坐标位置、行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下一步工作。 2 数控机床的组成 数控机床是典型的机电一体化产品，主要由程序载体、输入/输出装置、数控装置、伺服系统和机床本体等五部分组成。 （1）程序载体 人与数控机床建立某种联系，联系的中间媒介就是程序载体，如穿孔带、磁带、磁盘等。 数控编程的一般过程，首先对零件图上的几何形状、尺寸和技术条件进行工艺分析，在此基础上确定加工顺序和进给路线（应该是工艺师在进行这部分工作？） 确定主运动和进给运动的工艺参数； 确定加工供过程中的各种辅助操作； 用标准格式的代码编制出加工程序，再将加工程序存入程序载体。 （2）人机交互装置
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/086354009.html, 数控机床导轨的设计 作者：王佳蕊张琳琳 来源：《科学与财富》2015年第36期 摘要：导轨是机床的关键部件之一，其性能好坏，将直接影响机床的加工精度、承载能 力和使用寿命。其功用是支承并引导运动部件沿一定的轨迹运动，它承受其支承的运动部件和工件（或刀具）的质量和切削力。 关键词：数控机床；导轨；设计 引言 按机床的运动性质，大多数机床都是进给运动导轨，其导轨副之间的相对运动速度较低，本机床进给运动为刀架的上下运动、刀架在横梁的左右运动以及整个横梁的上下升降运动，采用的是矩形导轨，使用镶条来调整各部件间的间隙。 静压导轨是将具有一定压强的润滑油，经节流器，通入动导轨的纵向油槽中，形成承载油膜，将导轨副的摩擦面隔开，实现液体摩擦，这种靠液压系统产生的压力油形成承载油膜的导轨称为静压导轨。静压导轨的优点是：摩擦系数为0.005～0.001，机械效率高；由于有油膜作用，不会产生粘着磨损，导轨精度保持性好；油膜有均化表面误差的作用，相当于提高了制造精度；油膜的阻尼比大，一般为0.04～0.06，因此静压导轨抗震性能较好；静压导轨低速运行平稳，防爬行性能良好。但是静压导轨结构复杂，需要一套完整的液压系统，维修也相当困难。因此，静压导轨适用于具有液压传动系统的精密机床和高精度机床的水平进给运动导轨。本文设计机床导轨为立式车床的立柱导轨，主要承载横梁的升降，采用滑动导轨能够满足精度传动要求。 1.滑动导轨的截面形状 导轨的主要功能是导向，动导轨必须按照导向轨迹进行运动，因此必须限定除沿静导轨面移动的另外五个自由度。支承导轨制造或安装在立柱、横梁等支承件上，接触导轨面的宽度远小于其导轨的长度，根据定位原理，可以视导轨为窄定位板，只能限制沿y轴移动和绕x轴转动的两个自由度；可以利用两窄板（a和b）定位方法，在一个坐标面中形成一个定位平面，可以限制沿y轴的移动和绕X轴、Z轴转动的三个自由度；要准确导向，还需要限制沿X轴的移动和绕y轴的转动，因此，需增加另一坐标面上的窄支承平面c。从而形成最基本的双矩形导轨。该矩形导轨结构简单，容易制造，刚度和承载能力大，安装调整方便。但是其缺点是导轨面易磨损且不能够自动补偿，且需要增加间隙调整机构。这种导轨广泛用于普通精度机床和中型机床中，如数控机床。为使C面定位可靠，保证导向精度，应用镶条调整c面与动导轨结合面之间的间隙。导轨面模型如图1.1所示。
数控机床安装与调试 数控机床的安装与调试是使机床恢复和达到出厂时的各项性能指标的重要环节。数控机床的安装与调试的优劣直接影响到机床的性能。 一、数控机床的安装； 数控机床的安装一般包括基础施工、机床柴箱、吊装就位、连接组装以及试车调试等工作。数控机床安装时应严格按产品说明书的要求进行。小型机床的安装可以整体进行，所以比较简单。大、中型机床由于运输时分解为几个部分，安装时需要重新组装和调整，因而工作复杂得多。现将机床的安装过程分别予以介绍。 1．基础施工及机床就位; 机床安装之前就应先按机床厂提供的机床基础图打好机床地基。机床的位置和地基对于机床精度的保持和安全稳定地运行具有重要意义。机床的位置应远离振源，避免阳光照射，放置在干燥的地方。若机床附近有振源，在地基四周必须设置防振沟。安装地脚螺栓的位置做出预留孔。机床拆箱后先取出随机技术文件和装箱单，按装箱单清点各包装箱内的零部件、附件等资料是否齐全，然后仔细阅读机床说明书，并按说明书的要求进行安装，在地基上放多块用于调整机床水平的垫铁，再把机床的基础件（或小型整机）吊装就位在地基上。同时把地脚螺栓按要求安放在预留孔内。
2．机床连接组装; 机床连接组装是指将各分散的机床部件重新组装成整机的过程。如主床身与加长床身的连接，立柱、数控柜和电气柜安装在床身上，刀库机械手安装在立柱上等等。机床连接组装前，先清除连接面和导轨运动面上的防锈涂料，清洗各部件的外表面，再把清洗后的部件连接组装成整机。部件连接定位要使用随机所带的定位销、定位块，使各部件恢复到拆卸前的位置状态，以利于进一步的精度调整。 3．试车调整 机床试车调整包括机床通电试运转的粗调机床的主要几何精度。机床安装就位后可通电试车运转，目的是考核机床安装是否稳固，各传动、操纵、控制、润滑、液压、气动等系统是否正常灵敏可靠。通电试车前，应按机床说明书要求给机床加注规定的润滑油液和油脂，清洗液压油箱和过滤器，加注规定标号的液压油，接通气动系统的输入气源。通电试车通常是在各部件分别通电试验后再进行全面通电试验的。先应检查机床通电后有无报警故障，然后用手动方式陆续起动各部件。检查安全装置是否起作用，各部件能否正常工作，能否达到工作指标。例如，起动液压系统时要检查液压泵电动机转动方向是否正确，液压泵工作后管路中能否形成油压，各液压元件是否正常工作，有无异常噪声，有无油路渗漏以及液压系统冷却装置是否正常工作；数控系统通电后有无异常报警；系统急停、清除复位按扭能否起作用；
数控机床的分类及典型轴类零件的加工.txt跌倒了，爬起来再哭~~~低调！才是最牛B的炫耀！！不吃饱哪有力气减肥啊？真不好意思，让您贱笑了。我能抵抗一切，除了诱惑……老子不但有车，还是自行的……一. 数控机床的分类 1. 1按加工工艺方法分类 1金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。 2特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。 3板材加工数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。 近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等 1. 2按控制控制运动轨迹分类 1点位控制数控机床 位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。 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 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。 直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。 3轮廓控制数控机床
数控机床的组成分类及特点 数控机床的组成 ①控制介质 人和数控机床联系的媒介物。控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的载体，有些直接集成在CAD/CAM中。 ②数控装置 数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元，因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。 ③伺服系统 其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。 ④机床 早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热
变形、提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。 数控机床的分类 数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。可以按照多种原则来进行分类。但归纳起来，常见的是以下面4种方法来分类的。 ①按工艺用途分类 一般数控机床、数控加工中心、多坐标数控机床 ②按运动轨迹分类 点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床 ③按伺服系统的控制方式分类 开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床 ④按数控装置分类 硬件控制数控机床、软件控制数控机床 数控机床的特点 ①采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构得到简化，传动链较短； ②为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性，热变形小； ③更多的采用高效率、高精度的传动部件，如滚珠丝
关于数控机床用导轨的认识 现在这个高科技的时代，工业化推动了城市经济的发展，机械行业也是不得不说的，说到机械那机床是说到的重点，今天我们来说下关于数控机床用导轨的认识。 首先说到导轨，导轨的一些特点： 1．导向精度高 2．耐磨性好及寿命长 3．足够的刚度 4．低速运动的平稳性 5．工艺性好 在设计导轨时，要注意到制造、调整和维修方便；力求结构简单、工艺性好及经济性好。 导轨是进给系统的重要环节，是机床的基本结构要素之一，导轨的作用是导向和支承，即支承运动部件并保证其能在外力的作用下准确地沿着规定的方向运动。数控机床机床的加工精度和寿命在很大程度上决定于机床导轨的质量。与普通机床导轨相比，数控机床导轨有更高的要求：如高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性好等。 数控机床用导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨；按接触面摩擦性质，现代数控机床广泛采用的导轨有滚动导轨和滑动导轨(塑料滑动导轨、静压导轨及动压导轨)。 1．塑料滑动导轨 根据加工工艺不同，塑料滑动导轨可分为贴塑导轨和注塑导轨，导轨上的塑料分别常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧树脂耐磨涂料。 (1)贴塑导轨 导轨软带的使用工艺简单，先将导轨粘贴面加工至表面粗糙度只。值为3．2—1．6岭m，有时为了起定位作用，导轨面粘贴面加工成0．5—1mm深的凹槽，清洗粘贴面后，用胶粘剂粘合，加压固化后，再进行精加工即可。 这类导轨软带典型的有美国生产的Turcite?B导轨软带、Rulon导轨软带，国产的TSF 软带以及配套用的DJ胶粘剂。 (2)注塑导轨
数控机床的分类 数控机床的品种规格很多，分类方法也各不相同.一般可根据功能和结构，按下面四种原则进行分类. 1、按机床运动的控制执进分类 (1)点位控制数控机床。点位控制数控机床只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，从而保证定位精度.如图3.6所示为点位控制的加工轨迹。具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控惶床和数控冲床等. (2)直线控制数控机床。直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点一与点之间的准确定位外.还要控制两相关点之间的移动速度和移动轨迹，但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个，在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削.其有直线控制功能的机床主要有数控车床、数控铣床和数控磨床等。 (3)轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床，其控制特点是能够对两个或两个以上的运动坐标方向的位移和速度同时进行控制.为了满足刀具沿工件轮
廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标方向运动的位移控制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。因此，在这类控制方式中.就要求数控装置具有插补运算功能，通过数控系统内插补运算器的处理，把直线或圆弧的形状描述出来，也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲量，从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合.在运动过程中刀具对工件表面连续进行切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工。轮廓控制的加工轨迹如图3.7所示。 这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床和加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。根据它所控制的联动坐标轴数不同，又可以分为下面儿种形式。 1)二轴联动。它主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面。 2)二轴半联动。它主要用于三轴以上机床的控制，其中两根轴可以联动，而另外一根轴可以作周期性进给。如图3.8所示就是采用这种方式加工三维空问曲面的.
数控机床的特点 一般数控机床通常是指数控车床、数控铣床、数控镗铣床等，它们的下述特点对其组成自动化制造系统是非常重要的。 ◆柔性高 数控机床按照数控程序加工零件，当加工零件改变时，—般只需要更换数控程序和配备所需的刀具，不需要靠模、样板、钻镗模等专用工艺装备。数控机床可以很快地从加工一种零件转变为加工另一种零件，生产准备周期短，适合于多品种小批量生产。 ◆自动化程度高 数控程序是数控机床加工零件所需的几何信息和工艺信息的集合。几何信息有走刀路径、插补参数、刀具长度和半径补偿；工艺信息有刀具、主轴转速、进给速度、冷却液开/关等。在切削加工过程中，自动实现刀具和工件的相对运动，自动变换切削速度和进给速度，自动开/关冷却液，数控车床自动转位换刀。操作者的任务是装卸工件、
换刀、操作按键、监视加工过程等。 ◆加工精度高、质量稳定 现代数控机床装备有cnc数控装置和新型伺服系统，具有很高的控制精度，普遍达到1 rn，高精度数控机床可达到0.2 m。数控机床的进给采用闭环或半闭环控制，对反向间隙和丝杠螺距误差以及刀具磨损进行补偿，因而数控机床能达到较高的加工精度。对中小型数控机床，定位精度普遍可达到0.03mm，重复定位精度可达到0.0lmm。数控机床的传动系统和机床结构都具有很高的刚度和稳定性，制造精度也比普通机床高。当数控机床有3～5轴联动功能时，可加工各种复杂曲面，并能获得较高精度。由于按照数控程序自动加工，避免了人为的操作误差，因而同一批加工零件的尺寸一致性好，加工质量稳定。 ◆生产效率较高
零件加工时间由机动时间和辅助时间组成，数控机床加工的机动时间和辅助时间比普通机床明显减少。数控机床主轴转速范围和进给速度范围比普通机床大，主轴转速范围通常在 10～6000r/min，高速切削加工时可达15000r/min，进给速度范围上限可达到10～12m/min，高速切削加工进给速度甚至超过30m /min，快速移动速度超过30～60m/min。主运动和进给运动一般为无级变速，每道工序都能选用最有利的切削用量，空行程时间明显减少。数控机床的主轴电动机和进给驱动电动机的驱动能力比同规格的普通机床大，机床的结构刚度
1.4 数控机床的分类 （1.4节 9~14页） 这节重点是学习和掌握通用数控机床的四大分类及特点。 1.41 按工艺用途分类 1、金属切削类数控机床：分别有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。这些机床的动作与运动都是数字化控制，具有较高的生产率和自动化程度，特别是加工中心，它是一种带有自动换刀装置，能进行铣、钻、镗削加工的复合型数控机床。加工中心又分为车削中心、磨削中心等。还实现了在加工中心上增加交换工作台以及采用主轴或工作台进行立、卧转换的五面体加工中心。 2、金属成形类及特种加工类数控机床：它是指金属切削类以外的数控机床。数控弯管机、数控线切割机床、数控电火花成形机床等等都是这一类数控机床。 1.42 按运动方式分类 1、定位控制数控机床：它是指能控制刀具相对于工件的精确定位控制系统,而在相对运动的过程中不能进行任何加工。通过采用分级或连续降速，低速趋近目标点，来减少运动部件的惯性过冲而引起的定位误差。 2、直线运动控制数控机床:它是指控制机床工作台或刀具以要求的进给速度，沿平行于某一坐标轴或两轴的方向进行直线或斜线移动和切削加工的机床。这类数控机床要要求具有准确的定位功能和控制位移的速度，而且也要偶刀具半径和长度的补偿功能以及主轴转速控制的功能。现代组合机床也算是一种直线运动控制数控机床。 3、轮廓控制的数控机床:它是指能实现两轴或两轴以上的联动加工，而且对各坐标的位移和速度进行严格的不间断控制，具有这种控制功能的数控机床。现代数控机床大多数有两坐标或以上联动控制、刀具半径和长度补偿等等功能。按联动轴数也可分两轴联动、两轴半、三轴、四轴、五轴联动等。随着制造技术的发展，多坐标联动控制也越来普遍。 1.43 按控制方式分类 1、开环控制系统：它是指没有位置检测反馈装置的控制方式。特点是结构简单、价格低廉，但难以实现运动部件的快速控制。广泛应用于步进电机低扭矩、高精度、速度中等的小型设备德驱动控制中，特别在微电子生产设备中。
数控机床的特点与分类 1 .数控技术的发展 数控(N 。merical Control , NC ) ，国家标准(GB8129 一1997 )定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。定义中的“机床”，不仅指金属切削机床，还包括其他各类机床，如线切割机床等。 数控机床(Numerical Control Machine Tools )是金属密集度及自动化程度很高的机电一体化加工装备。它是按国际或国家甚至生成厂家规定的数字和文字编码方式，把各种机床位移量、运转系数、辅助功能(如刀具变换、切削液自动供停等)用数字、文字符号表示出来，通过能识别并处理这些符号的数字控制系统( Numerical Control System ，简称数控系统)变成电信号，继而利用相关的电气元部件实现我们要求的机械动作，从而完成加工任务。国际信息处理联盟(Interna - tional Federat : on of Information Processing , IFIP )第五技术委员会对数控机床的定义是：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有特定代码或其他符号编码指令规定的程序。 1949 年，美国John T . Parsons 和麻省理工学院(MIT )的伺服机构研究所研制成数控三坐标铣床，拉开了NC 机床发展的序幕。1955 年，MIT 协助Parsons 公司在辛辛那提公司(Cincinnati Hydrotel ) 4 #铣床配置数控系统，改装成一部三轴数控铣床，实现传统机器的NC 化。1958 年，MIT 研制出自动刀具程序设计( Automatic Programming Tools , APT )。同年，美国K 各T 公司研制出带自动换刀(Automatic Tool Change , ATC )的加工中心。1959 年，数控机床已可用于片状复杂形状零件的加工。20 世纪60 年代以后，NC 机床制造商全力投人NC 机床生产和销售市场，改进NC 功能，增加NC 加工及应用范围，并引人应用到各种各样机器上，使数控加工逐渐成为生产加工零件的主流. 日本从1952 年开始研究数控机床，1956 年富士通(FANUC )公司研制成数控转塔式冲床。1957 年东京工人研制出数控车床雏形成品。1958 年牧野公司( Mak : no )与FANUC 公司合作，开发出数控铣床。同时，FANUC 公司还将油压脉冲马达和代数运算脉冲补偿电路应用在数控机床上.使数控性能大幅度升高，稳定性能大为增加。1966 年FANUC 公司研制出全集成电路化的数控装置。使NC 变得更有效、更可靠、更小型和更经济。 欧洲的第一台数控机床则直到1959 年才在巴黎机床博览会上展示出来。从20 世纪70 年代起，布线程序控制器逐渐被可编程序存储控制器所取代。由于小型计算机加人控制器的一体化，就有可能用灵活的软件代替任务专一的硬件。通过不断扩大存储器容量，把单一程序甚至整个程序库存人控制器中，通过手动输入可直接在机床上对控制器进行校正。 随着加工中心的出现，以及CNC ( Computeri : ed NC )技术、信息技术、网络控制技术和系统工程的发展，单机数控自动化逐步走向计算机控制的多机制造系统自动化。20 世纪60 年代末，出现的DNC ( Direct NC )系统，就是使用一台较大型的计算机控制和管理多台数控机床，能进行多品种、多工序的自动加工。之后，以此为控制基础，出现了包括加工、组合、检查在自动化程度和规模上不同的多种层次和级别的柔性制造系统即FMS ( Flexihle Manufacturing system ) ，使得数控机床成为组成现代机械制造生产系统的基本设备。 2 .数控机床的特点
数控机床导轨的技术要求和分类 来源：对钩网 导轨是机床中使用频率较高的零件之一，起到了导向和承载的功能，需要在外力作用下，沿规定方向准确地运动。机床导轨的质量在一定程度上决定了机床的加工精度、工作能力和使用寿命。因此，导轨必须满足以下基本要求：导向精度 导轨运动时其轨迹的准确性称为导轨的导向精度，合格的导轨必须具备足够的导向精度，也就是说，做直线运动的导轨，运动轨迹必须保持良好的直线性；做圆周运动的导轨，运动轨迹必须保持良好的真圆性。影响导轨导向精度的主要因素包括：导轨的几何精度、接触精度、导轨及其支承件的自身刚度和热变形等。 为了能够长期保持导轨的导向精度，对导轨的刚度和耐磨性提出了必要的要求。如果导轨刚度不足，承受外力时将引发形变，承载的各部件间的相对位置也将发生改变，使导轨面上承受的压强分布不均，加剧导轨的磨损。因此刚度是机床导轨导向精度的一个重要指标。而导轨的耐磨性则决定了导向精度能否长期保持在较高的水准。如果耐磨性不佳，导轨磨损速度过快，导向精度必然无法得到长期的保证。导轨耐磨性与导轨的材料、接触面所受正压力及摩擦因数、两导轨的相对运动速度等因素有关。 低速运动平稳性 在导轨的低速或微量进给运动中，如果主动件做匀速运动，被动件速度不能保持均匀，而是呈明显的周期性变化规律，这种现象被称为“爬行”。在爬行状态，由于工件运动速度不均匀，机床的加工精度和定位精度都无法保证，导致工件表面粗糙程度变大。因此，应尽量避免爬行的出现。 产生爬行的主要原因有：静摩擦力与动摩擦力差值过大，传动系统刚度达不到要求，运动件的质量偏大，以及导轨面之间的阻尼性偏低等。那么，在设计和调整机床导轨时，可以采用减小动静摩擦差值、提高传动系统刚度等方法，避免爬行现象的发生。减少动静摩擦差值的主要手段包括：使用加入了极压添加剂的导轨油，以滚动摩擦却带滑动摩擦，采用卸荷导轨、静压导轨及减摩导轨材料等。而提高传动系统刚度，可以通过缩短传动链、合理分配传动比、提高末端传动副或者是活塞及活塞杆的刚度来实现。 结构工艺性 同样功能的导轨，也可以设计成不同的结构，所需要花费的加工量不同，对导轨工作的导向精度也有着不同的影响。在机床导轨的设计中，应使其结构尽量趋于简单化，这样将对导轨制造和后期维护带来更多便利。对于刮研导轨，应尽量减少刮研量；对于镶装导轨，应尽量做到易于更换。 导轨的分类依据和类型 按导轨的运动性质分类，可分为主运动导轨、进给运动导轨和移置导轨三种。其中，移置导轨只适用于调整部件之间的相对位置，在加工时没有相对运动，例如车床尾座使用的导轨。 按导轨的摩擦性质分类，可分为滑动导轨、静压导轨和滚动导轨三种。静压导轨按两导轨面间的流体状态又分为液体静压导轨和气体静压导轨；滚动导轨按其滚动体不同又可分为滚珠导轨、滚柱导轨和滚针导轨。 按导轨的受力情况分类，可分为开式导轨和闭式导轨两类。
数控机床滚珠丝杠的安装调整滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。 滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 工具/原料 ?机床，丝杆套件，螺钉 ?人工，扳手，卡尺等 一、支撑座侧支撑单元的安装： 1. 1 丝杆轴插入单列轴承后，用止推环固定。
用止推环固定后，将轴承插入支撑座内。 2. 3 安装精度参考值： 偏心倾斜 有间隙时： 20-30μm 1/2000max 预压式螺母： 15-25μM 1/3000max 有高精度要求: 10μm以下 1/5000max
二，滚珠丝杠往工作台和底座上安装： 先调整到安装精度参考值以内。 以固定侧支撑单元为基准时，请将螺母外径与工作台螺母支座内径调整至保持一定的间隙状态。 1. 3 以工作台为基准时，对于方形支撑单元使用薄垫片调整中心高度，对于法兰型支撑单元要将螺母外径与工作台螺母制作内径调整至保持一定间隙的状态。
三，往工作台及底座上安装： 1. 1 将滚珠丝杆螺母插入螺母支座后临时紧锁。（将螺母放置在滚珠丝杆轴的中间位置） 2. 2 将固定侧和支撑侧的支撑单元临时固定到基座上。 3. 3 移动工作台与固定侧支撑单元后，将支撑单元拧紧固定到基座上。 4. 4 固定好后，将工作台移动至靠近固定侧的行程尽头附近，幷将工作台和螺母支座相互固定。 5. 5 固定好螺母和螺母支座。 6. 6 将第4布种固定的螺栓松开，再次将工作台和螺母支座相互固定。推动工作台至固定支撑单元处调整其中心位置，使工作台能顺畅移动，对于精密工作台还需要将丝杆轴调整到与LM导轨平行的位置。 7.7 固定好后，确认工作台的运行状态，将工作台移动至支撑座。 8.8 移动工作台至支撑侧支撑单元后，将拧紧支撑单元的固定螺栓。
数控机床特点 1信息输入2数控装置3 伺服驱动装置逐点比较法步骤 和检测反馈装置4机床本体5机电接口1判别2进给3 计算4 比较 分类位置检测装置：要求 按运动1点位控制数控机床1受外界因素影响要小长期保持精度 2直线控制数控机床2能满足速度和精度的要求 3轮廓控制的数控机床 3 结构简单成本低 按伺服系统类型> 感应同步器工作原理 1开环控制数控机床在激磁绕组上加一定的幅值一定频率的激 2闭环控制的数控机床磁电压时候在感应绕组上就会产生感应电 3半闭环控制的数控机床压感应电压的频率与激磁电压相同但它的 按工艺方法幅值随滑尺相对于定尺的位移成渝线函数规1金属切削类律变化当滑尺移动一个截距2T 感应电压的2金属成型类和特种加工相位变化一个周期2π因此通过测量感应 按功能电压的大小推算出滑尺相对定尺的位移 1中央处理单元>光栅构成 2分辨率和进给速度 1 光源2透镜3标尺光栅4 指示光栅5光3多轴联动功能敏元件：将光强信号变为电信号6 检测线路：4显示功能5通讯功能进一步处理信号 CNC装置的主要功能>光栅工作原理 1控制轴数和联动轴数2准备功能当两块栅距相同的光栅彼此倾斜一定角度3插补功能4主轴速度功能重叠放置在光源的照射下由于挡光效应5进给功能6补偿功能7固定循环加工功能产生一系列明暗相间的条纹成为莫尔条纹8辅助功能9字符图形显示功能利用他的以下特性可以测距测速和鉴向10程序编制功能11 输入输出和通讯1当用于平行光来照射光栅时透过莫尔条12自诊断功能纹的光强分布近似于余弦函数规律 CNC装置的特点2莫尔条纹移动与光栅移动相对应 1 灵活性大2通用性强3可靠性高当光栅相对一个栅距d 莫尔条纹则在 4 可以实现丰富复杂的功能 5 使用维修方便其垂直方向上移动一个宽度w 6易于实现机电一体化3莫尔条纹具有放大作用 CNC装置的体系结构>光栅信号处理过程 1主从结构2多主结构3 分布式结构1在莫尔条纹的移动方向上开4个窗口CNC装置的软件结构ABCD 彼此相距W/4 透过4个窗口的 1 CNC 装置的软件硬件的界面光强的变化近似预先函数规律 2 系统软件的内容和结构类型2利用光敏元件将回路光强信号转变成3多任务并行处理四路相位彼此相差π/2 的交变电压信号 UA UB UC UD 3利用差动放大电路将四路交变电压信号频率则可以测出光栅尺的移动速度 转换成两路相位彼此相差π/2交变电压根据两路方波信号彼此超前或滞后 信号UA UB 关系则可以鉴别出光栅尺的移动方向 4通过整形将两路交变电压信号转换成利用信频可以提高光栅的分辨率 两路方波信号V A VB 5方波信号变化一个周期则表示光栅尺 移动了一个栅距d 利用方波信号变化的