数控车床的组成及工作原理
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数控机床的组成及基本工作原理数控机床是一种利用数字编程控制工作的机床。
它由三个基本部分组成:机械系统、传动系统和控制系统。
下面将详细介绍数控机床的组成和基本工作原理。
一、机械系统机械系统是数控机床的基础,它由床身、主轴箱、伺服系统等组成。
1.床身:床身是数控机床的基础,主要承载着机床其他部件。
床身通常由铸铁或钢板焊接而成,具有较高的强度和刚性,以保证机床的稳定性。
2.主轴箱:主轴箱包含了主轴系统和进给系统,主轴通过驱动系统将切削工具与工件连接,实现切削加工。
进给系统控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动,使切削工具能沿指定路线精确地切削工件。
3.伺服系统:伺服系统负责控制切削工具和工件的相对运动。
它由伺服电机、伺服控制系统、逆变器和编码器等组成。
伺服电机通过接受数控系统发送的控制信号,精确控制机床的位置和速度,从而实现精确的切削加工。
二、传动系统传动系统负责传递电能和运动,将数控机床的控制信号传递给各个运动部件。
主要由电源、变频器、伺服电机、传感器等组成。
1.电源:电源为数控机床提供所需的电能。
通常使用三相交流电源。
2.变频器:变频器将交流电源转换为直流电源,以满足数控机床的要求。
3.伺服电机:伺服电机是数控机床的关键部件,它负责实现机床的精准运动。
伺服电机通常由电动机、编码器和速度控制器组成。
4.传感器:传感器用于检测机床各个部件的状态,将检测到的信号转换为电信号,反馈给数控系统。
三、控制系统控制系统是数控机床的大脑,它由数控装置、软件系统、输入输出设备等组成。
1.数控装置:数控装置是数控机床的核心,主要负责数控程序的编写和生成。
它接收操作员输入的加工参数和控制命令,经过处理之后发送给伺服系统。
3.输入输出设备:输入输出设备用于与数控装置进行交互。
常用的输入设备有键盘、鼠标和触摸屏;输出设备有显示器、打印机和数控机床本身。
基本工作原理:1.数控编程:操作员使用数控装置进行编程,编写出所需的加工程序。
简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床,它的结构设计和工作原理都非常复杂。
本文主要介绍数控车床的结构和组成部分,以及每个部分的功能和作用。
一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。
下面分别介绍每个部分的结构和作用。
1.床身床身是数控车床最基本的部分,它承载整个机床的重量和力量。
床身通常由铸铁或钢板制成,具有高强度和稳定性。
床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分,它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。
主轴箱的主要作用是驱动工件旋转,完成车削加工。
3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分,它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。
进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向,完成车削加工。
4.刀架刀架是数控车床的切削部分,它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。
刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向,完成车削加工。
5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分,它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。
工作台的主要作用是固定工件,并控制工件的旋转和进给。
二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。
1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分,它控制着整个机床的运动和加工过程。
数控系统包括硬件和软件两部分,硬件包括主板、数控器、显示屏等组件,软件包括编程软件、操作软件等组件。
数控系统可以实现自动化加工,提高生产效率和产品质量。
2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分,它控制着刀架和进给箱的运动和位置。
伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件,它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。
3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分,它负责将电能转换成机械能,驱动主轴和进给箱的运动。
(数控加工)数控车床的基本组成和工作原理项目壹数控车床的基本组成和工作原理壹、任务描述了解CAK40100VL的基本组成和工作原理二、任务准备(壹)、安全文明生产(播放插件)(二)、机床结构和工作原理1、机床结构数控机床壹般由输入输出设备、CNC装置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。
如下图是数控机床的组成框图。
⑴、机床本体数控机床的机床本体和传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
⑵、CNC单元CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC 单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
⑶输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。
在数控机床产生初期,输入装置为穿孔纸带,现已淘汰,后发展成盒式磁带,再发展成键盘、磁盘等便携式硬件,极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。
输出指输出内部工作参数(含机床正常、理想工作状态下的原始参数,故障诊断参数等),壹般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存,待工作壹段时间后,再将输出和原始资料作比较、对照,可帮助判断机床工作是否维持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成,且和机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的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。
对于步进电机来说,每壹个脉冲信号使电机转过壹个角度,进而带动机床移动部件移动壹个微小距离。
车床各部分的组成名称及工作原理车床是一种用来加工金属材料的机械设备,由许多部分组成。
下面将介绍车床各部分的组成名称及工作原理。
一、床身床身是车床的主要支撑结构,通常由铸铁制成。
床身的工作原理是提供稳定的支撑和刚性,使得车床能够承受切削力和振动。
二、主轴箱主轴箱是车床的核心部件,它通过主轴将工件固定在车床上。
主轴箱通常由主轴、轴承和齿轮组成。
工作时,主轴通过驱动装置旋转,使工件进行旋转加工。
三、进给系统进给系统用于控制工件在车床上的运动。
它包括进给轴、进给箱和进给机构。
进给轴是连接进给装置和刀架的部件,进给箱用于传动和控制进给轴的运动,进给机构则根据加工要求提供不同的进给速度和进给量。
四、刀架刀架是用来夹持和控制切削刀具的部件。
它通常由底座、刀架体和刀架滑块组成。
底座固定在床身上,刀架体可以在底座上滑动,刀架滑块用于固定切削刀具。
刀架的工作原理是通过调整刀架滑块的位置和角度来控制切削刀具的切削深度和方向。
五、主马达主马达是提供车床动力的部件。
它通常由电动机和传动装置组成。
主马达的工作原理是通过电动机将电能转换为机械能,然后通过传动装置传递给主轴箱,驱动车床进行加工工作。
六、冷却系统冷却系统用于降低加工过程中产生的热量,保持车床和工件的温度稳定。
冷却系统通常包括冷却液箱、冷却泵和冷却管路。
冷却液通过冷却泵被抽送到切削区域,降低切削温度,同时携带走切屑和金属屑,保持加工表面的质量。
七、控制系统控制系统用于控制车床各部分的运动和加工过程。
它通常由数控装置和编程设备组成。
数控装置接收编程设备输入的加工信息,然后根据预设程序控制车床的运动和加工参数,实现自动化的加工过程。
总结起来,车床各部分的组成名称包括床身、主轴箱、进给系统、刀架、主马达、冷却系统和控制系统。
它们各自的工作原理相互配合,使车床能够实现高效、精确的金属加工。
通过对这些部分的了解,我们可以更好地理解车床的工作原理和加工过程。
1.2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质,又称程序载体1)穿孔纸带(过时、淘汰);2)盒式磁带(过时、淘汰);3)软盘、磁盘、U盘;4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰);2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰);3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡;4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式);5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能:G00,G01,G02,G03,辅助功能:M03,M04刀具、进给速度、主轴:T,F,S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的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。
对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统(检测反馈系统)伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查容)反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
数控车床原理
数控车床原理是利用数控系统控制车床进行加工操作的机床。
其工作原理如下:
1. 数控系统:数控车床通过数控系统来控制各个运动轴的运动,以达到加工零件的要求。
数控系统由控制器、编程器和伺服驱动器组成。
2. 控制器:控制器接收编程器发送的指令,解码后产生各个运动轴的控制信号,控制各轴的运动。
3. 编程器:编程器是输入数控程序的设备,它可以通过手动编程或者计算机编程来进行。
4. 伺服驱动器:伺服驱动器接收控制器发出的指令,产生相应的电压信号控制伺服电机的转动或位置移动。
5. 运动轴:数控车床的运动轴有三个,分别为X轴、Y轴和Z 轴,控制它们的运动可以实现对工件的切削。
6. 刀架:刀架是固定刀具的装置,通过伺服电机控制刀架的运动,实现对工件的切削。
7. 传感器:数控车床上配备了各种传感器,用于检测和监控加工过程中的各种参数,例如刀具位置、切削力、工件尺寸等。
通过上述原理,数控车床可以按照预先输入的数控程序进行自
动加工操作,具有高精度、高效率和稳定性好等优点。
数控车床已广泛应用于各个制造行业,提高了生产效率和产品质量。
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床,能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备,具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身:数控车床的床身是整个机床的基础架构,承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成,具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱:主轴箱安装在床身上,负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动,在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架:刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架,用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置,可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台:工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转,以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统:伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成,用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑,根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统:冷却系统用于为数控车床提供冷却液,以冷却工件和刀具,减少摩擦和热量的产生,保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写:在进行切削之前,需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序,包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备:在进行数控加工之前,需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时,需要选择合适的刀具规格和类型,并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时,需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置:设置数控装置的各项参数,包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工:当设置完成后,启动数控装置,数控装置根据切削程序的要求,计算刀具的运动轨迹和运动速度,控制伺服系统的动作。
数控机床的工作原理及工作过程引言概述:数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备,它具有高精度、高效率、高灵活性等优点,被广泛应用于制造业。
本文将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、数控机床的工作原理1.1 数控机床的基本组成数控机床由机床本体、数控装置和执行机构三部分组成。
机床本体负责加工工件,数控装置负责控制机床的运动,执行机构负责将数控装置发出的指令转化为机床的实际运动。
1.2 数控机床的控制系统数控机床的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、传感器、执行机构等,软件则是通过编程实现对机床运动的控制。
数控机床的控制系统能够实现多轴、多通道的同时控制,以满足复杂加工工艺的需求。
1.3 数控机床的工作原理数控机床的工作原理是通过数控装置将加工工艺参数转化为机床的运动轨迹和工艺过程。
首先,操作人员通过编程输入工艺参数和加工路径。
然后,数控装置根据编程信息计算出各轴的运动轨迹和速度,并通过执行机构控制机床的运动。
最后,机床按照预定的路径和速度进行加工,完成工件的加工任务。
二、数控机床的工作过程2.1 工件加工准备在进行数控加工之前,需要进行工件的准备工作。
这包括选择适当的材料、设计加工工艺、确定刀具和夹具等。
同时,还需要编写加工程序,将加工路径和参数输入数控装置。
2.2 数控机床的自动运行一旦完成了工件的准备工作,数控机床就可以开始自动运行了。
操作人员将加工程序输入数控装置,并启动机床。
数控装置会根据程序中的指令,控制机床的运动轨迹和速度,实现工件的加工。
2.3 加工过程的监控与调整在数控机床工作过程中,操作人员需要监控加工过程,并根据需要进行调整。
通过数控装置提供的监控界面,可以实时查看机床的运行状态、加工进度等信息。
如果发现加工结果与预期不符,操作人员可以通过调整加工参数或修正程序来进行纠正。
三、数控机床的应用领域3.1 汽车制造业数控机床在汽车制造业中起着重要的作用。
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化加工设备。
它的工作原理可以简单地描述为:通过计算机控制系统对机床进行编程,将加工工艺参数转化为机床运动控制指令,然后通过伺服系统控制机床各轴运动,实现工件的加工。
具体来说,数控机床的工作原理包括以下几个方面:1. 计算机控制系统:数控机床的核心是计算机控制系统,它由硬件和软件两部份组成。
硬件部份包括计算机主机、显示器、键盘、鼠标等,软件部份包括操作系统、数控编程软件等。
计算机控制系统负责接收和处理用户输入的加工工艺参数,并将其转化为机床运动控制指令。
2. 伺服系统:伺服系统是数控机床的关键部件,它负责控制机床各轴的运动。
伺服系统由伺服机电、编码器、伺服控制器等组成。
编码器用于反馈各轴的实际位置信息,伺服控制器根据编码器反馈的信息与控制指令进行比较,调整伺服机电的转速和转向,使各轴运动到指定位置。
3. 传动系统:传动系统用于将伺服机电的转动转化为机床各轴的运动。
常见的传动方式包括螺杆传动、齿轮传动、皮带传动等。
传动系统的设计和选用直接影响着机床的精度和速度。
4. 加工工具:数控机床通过加工工具对工件进行加工。
常见的加工工具包括刀具、钻头、铣刀等。
根据不同的加工要求,可以选择不同类型和规格的加工工具。
二、工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 设计加工工艺:根据工件的要求和加工要求,设计相应的加工工艺。
包括确定加工工序、刀具选择、切削参数等。
2. 编写数控程序:根据加工工艺,编写数控程序。
数控程序是一系列指令的集合,描述了机床的运动轨迹、切削参数等。
3. 载入数控程序:将编写好的数控程序载入计算机控制系统。
可以通过U盘、网络等方式进行载入。
4. 设置工件和夹具:将待加工工件安装在机床上,并使用夹具进行固定。
夹具的选择和设置直接影响着加工的精度和稳定性。
5. 启动机床:启动机床,打开计算机控制系统,加载数控程序。
数控车床的基本原理与操作数控车床是现代工业中广泛运用的一种精密加工设备。
它通过计算机控制来实现零件的加工,具有高效、精确和灵活性的特点。
本文将介绍数控车床的基本原理和操作方法,帮助读者更好地理解和运用数控车床。
一、数控车床的基本原理数控车床的基本原理是通过计算机程序控制刀具的运动轨迹、切削参数和加工工艺,从而实现工件的高精度加工。
它主要由以下几个部分组成:1. 控制系统:包括硬件和软件两个部分。
硬件包括计算机、数控装置和驱动系统等,用于接收、处理和输出控制信号。
软件则是预先编写好的数控程序,用于指导数控车床的加工操作。
2. 传动系统:将电能转化为机械能,驱动各个执行部件的运动。
传动系统主要包括主轴、伺服电机和联轴器等。
3. 加工装置:用于固定工件和刀具,并实现切削加工。
加工装置包括主轴箱、刀架、进给系统和切削液系统等。
二、数控车床的操作方法1. 启动与准备:首先,检查数控车床的各个部件是否正常运转,并进行必要的润滑。
然后,将工件夹持在工件夹具上,调整刀具,并进行定位和工件坐标系的设置。
2. 编写数控程序:使用专业的数控编程软件,根据工件的几何图形和加工要求,编写数控程序。
数控程序中包括刀具的运动路径、切削参数和加工工艺等信息。
3. 装载数控程序:将编写好的数控程序通过存储介质(如U盘或网络传输)装载到数控设备的控制系统中。
4. 调试与操作:利用数控设备的操作界面,进行程序调试和设备参数设置。
确认无误后,启动数控系统,进行加工操作。
5. 监控与调整:在加工过程中,及时监控数控设备的运行状态和切削情况。
根据需要,进行切削速度、进给速度和切削深度的调整,以保证加工质量。
6. 检验与测量:完成加工后,对工件进行检验和测量。
使用合适的测量工具,检查工件的尺寸精度和表面质量。
7. 关闭与维护:加工完成后,及时关闭数控设备,进行清洁和维护工作。
注意定期检查设备的关键部件,并进行润滑和更换。
总结:数控车床的基本原理和操作方法在本文中进行了介绍。
数控车床的组成及工作原理1.数控车床的组成虽然数控车床种类较多,但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
图12-3是数控车床的基本组成方框图。
图12-3 数控车床的基本组成方框图(1)车床主体除了基本保持普通车床传统布局形式的部分经济型数控车床外,目前大部分数控车床均已通过专门设计并定型生产。
1)主轴与主轴箱a)主轴数控车床主轴的回转精度,直接影响到零件的加工精度;其功率大小、回转速度影响到加工的效率;其同步运行、自动变速及定向准停等要求,影响到车床的自动化程度。
b)主轴箱具有有级自动调速功能的数控车床,其主轴箱内的传动机构已经大大简化;具有无级自动调速(包括定向准停)的数控车床,起机械传动变速和变向作用的机构已经不复存在了,其主轴箱也成了"轴承座"及"润滑箱"的代名词;对于改造式(具有手动操作和自动控制加工双重功能)数控车床,则基本上保留其原有的主轴箱。
2)导轨数控车床的导轨是保证进给运动准确性的重要部件。
它在很大程度上影响车床的刚度、精度及低速进给时的平稳性,是影响零件加工质量的重要因素之一。
除部分数控车床仍沿用传统的滑动导轨(金属型)外,定型生产的数控车床已较多地采用贴塑导轨。
这种新型滑动导轨的摩擦系数小,其耐磨性、耐腐蚀性及吸震性好,润滑条件也比较优越。
3)机械传动机构除了部分主轴箱内的齿轮传动等机构外,数控车床已在原普通车床传动链的基础上,作了大幅度的简化。
如取消了挂轮箱、进给箱、溜板箱及其绝大部分传动机构,而仅保留了纵、横进给的螺旋传动机构,并在驱动电动机至丝杠间增设了(少数车床未增设)可消除其侧隙的齿轮副。
a)螺旋传动机构数控车床中的螺旋副,是将驱动电动机所输出的旋转运动转换成刀架在纵、横方向上直线运动的运动副。
构成螺旋传动机构的部件,一般为滚珠丝杠副,如图12-4所示。
如图12-4 滚珠丝杠副1一螺母 2一丝杠 3一滚珠 4一滚珠循环装置滚珠丝杠副的摩擦阻力小,可消除轴向间隙及预紧,故传动效率及精度高,运动稳定,动作灵敏。
但结构较复杂,制造技术要求较高,所以成本也较高。
另外,自行调整其间隙大小时,难度亦较大。
b)齿轮副。
在较多数控车床的驱动机构中,其驱动电动机与进给丝杠间设置有一个简单的齿轮箱(架)。
齿轮副的主要作用是,保证车床进给运动的脉冲当量符合要求,避免丝杠可能产生的轴向窜动对驱动电动机的不利影响。
4)自动转动刀架除了车削中心采用随机换刀(带刀库)的自动换刀装置外,数控车床一般带有固定刀位的自动转位刀架,有的车床还带有各种形式的双刀架。
5)检测反馈装置检测反馈装置是数控车床的重要组成部分,对加工精度、生产效率和自动化程度有很大影响。
检测装置包括位移检测装置和工件尺寸检测装置两大类,其中工件尺寸检测装置又分为机内尺寸检测装置和机外尺寸检测装置两种。
工件尺寸检测装置仅在少量的高档数控车床上配用。
6)对刀装置除了极少数专用性质的数控车床外,普通数控车床几乎都采用了各种形式的自动转位刀架,以进行多刀车削。
这样,每把刀的刀位点在刀架上安装的位置,或相对于车床固定原点的位置,都需要对刀、调整和测量,并以确认,以保证零件的加工质量。
(2)数控装置和伺服系统数控车床与普通车床的主要区别就在于是否具有数控装置和伺服系统这两大部分。
如果说,数控车床的检测装置相当于人的眼睛,那么,数控装置相当于人的大脑,伺服系统则相当于人的双手。
这样,就不难看出这两大部分在数控车床中所处的重要位置了。
a)数控装置数控装置的核心是计算机及其软件,它在数控车床中起“指挥”作用:数控装置接收由加工程序送来的各种信息,并经处理和调配后,向驱动机构发出执行命令;在执行过程中,其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置,以便经处理后发出新的执行命令。
b)伺服系统伺服系统准确地执行数控装置发出的命令,通过驱动电路和执行元件(如步进电机等),完成数控装置所要求的各种位移。
2.数控车床的工作过程数控车床的工作过程如图12-5所示。
图12-5 数控车床的工作过程(1)首先根据零件加工图样进行工艺分析,确定加工方案、工艺参数和位移数据。
(2)用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单;或用自动编程软件进行CAD/CAM工作,直接生成零件的加工程序文件。
(3)将加工程序的内容以代码形式完整记录在信息介质(如穿孔带或磁带)上。
(4)通过阅读机把信息介质上的代码转变为电信号,并输送给数控装置。
由手工编写的程序,可以通过数控机床的操作面板输入程序;由编程软件生成的程序,通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元(MCU)。
(5)数控装置将所接受的信号进行一系列处理后,再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。
(6)伺服系统接到执行的信息指令后,立即驱动车床进给机构严格按照指令的要求进行位移,使车床自动完成相应零件的加工。
数控机床一般由数控系统、伺服系统(包含伺服电机和检测反馈装置)、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成。
(1)控制介质控制介质叉称信息载体,是联系人与数控机床之间的中间媒介物质。
反映了数控加工中的全部信息。
数控机床的加工程序可以存储在控制质上。
常用的控制介质有穿孔纸带、磁带和磁盘等。
(2)输入装置输^装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存人数控系统内。
(3)数控装置数控装置是数控机床的核心,其作用是:从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或统软件进行编译,运算处理后,输出几种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。
(4)伺服单元和驱动装置伺服单元是cNc和机床本体的联系环节,它把来自cNc装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。
根据接收指令的不同,伺服单元有脉冲式和模拟式之分,而模拟式伺服单元按电源种类叉可分为直流伺服单元和交流伺服单元。
伺服单元还包括位置检测装置。
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移检测出来,经反馈系统反馈到机床的数控系统中。
驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或接规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出图纸所要求的零件。
和伺服单元相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
伺服单元和驱动装置可台称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置。
cNc装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,所以,伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。
从某种意义上说,数控机床功能的强弱主要取决于cNc装置,而数控机床性能的好坏主要取决于伺服驱动系统。
(5)辅助控制装置辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过翻译、逻辑判断和运算,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。
这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令.刀具的选择和交换指令.冷却、润}骨装置的启停,工件和机床部件的松开和夹紧,分度工作台的转位分度等开关辅助动作。
当今数控机床已广泛采用可编程控制器作为辅助控制装置。
(6)机廉本体数控机床的本体指其机械结构宴体。
它与传统的普通机床相似,但数控机床在整体布局、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。
归纳起来主要有以下几个方面:①采用高性能主轴及主传动部件。
②进给传动采用高效传动件。
一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。
◎具有完善的刀具自动交换和管理系统。
④机床本身具有很高的动、静刚度。
⑤采用全封闭罩壳。
由于数控机床是自动完成加工的,为了操作安全等因素,一般采用移动门结构的全封闭罩壳.对机床的加工部件进行全数控机床工作原理和结构简介随着科学技术的发展,机电产品日趋精密复杂。
产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短,从而促进了现代制造业的发展。
尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具加工等行业,用普通机床进行加工(精度低、效率低、劳动度大)已无法满足生产要求,从而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。
这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化典型产品。
数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。
该系统能够逻辑地处理具有使用号码,或其他符号编码指令(刀具移动轨迹信息)规定的程序。
具体地讲,把数字化了的刀具移动轨迹的信息输入到数控装置,经过译码、运算,从而实现控制刀具与工件相对运动,加工出所需要的零件的机床,即为数控机床。
1. 数控机床工作原理按照零件加工的技术要求和工艺要求,编写零件的加工程序,然后将加工程序输入到数控装置,通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具,以及工件的夹紧与松开,冷却、润滑泵的开与关,使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作,从而加工出符合图纸要求的零件。
2. 数控机床结构数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成,如图所示。
数控机床的加工过程1)控制介质控制介质以指令的形式记载各种加工信息,如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等,将这些信息输入到数控装置,控制数控机床对零件切削加工。
2)数控装置数控装置是数控机床的核心,其功能是接受输入的加工信息,经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理,向伺服系统发出相应的脉冲,并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
3)伺服系统伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成,通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成,因此说伺服系统是数控系统的执行系统。
数控装置发出的速度和位移指令控制执行部件按进给速度和进给方向位移。
每个进给运动的执行部件都配备一套伺服系统,有的伺服系统还有位置测量装置,直接或间接测量执行部件的实际位移量,并反馈给数控装置,对加工的误差进行补偿。
4)机床本体数控机床的本体与普通机床基本类似,不同之处是数控机床结构简单、刚性好,传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动,主轴变速系统简化了齿轮箱,普遍采用变频调速和伺服控制。
数控车床的刀具(1)对刀具的要求数控车床能兼作粗、精加工。
为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工,要求粗车刀具强度高、耐用度好。
精车首先是保证加工精度,所以要求刀具的精度高、耐用度好。
为减少换刀时间和方便对刀,应可能多地采用机夹刀。
数控车床还要求刀片耐用度的一致性好,以便于使用刀具寿命管理功能。
在使用刀具寿命管理时,刀片耐用度的设定原则是以该批刀片中耐用度最低的刀片作为依据的。
在这种情况下,刀片耐用度的一致性甚至比其平均寿命更重要。
(2)数控车床的刀具数控车削用的车刀一般分为三类,即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。