数控车床结构与传动原理
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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。
数控车床加工原理数控车床是一种利用数控系统控制工件在旋转状态下进行切削加工的机床,它是数控机床中的一种重要类型,广泛应用于各种金属和非金属材料的加工领域。
数控车床的加工原理是通过数控系统控制工件在不同方向上的运动,使刀具对工件进行切削加工,从而实现对工件形状和尺寸的精确加工。
本文将从数控车床的结构、工作原理和加工特点等方面进行介绍。
首先,数控车床的结构包括机床主体、数控系统、主轴驱动装置、进给传动装置和刀具刀架等部分。
机床主体是数控车床的基本结构,用于支撑和固定各种机床部件。
数控系统是数控车床的控制核心,它接收输入的加工程序和指令,通过对主轴和进给系统的控制,实现对工件的精确加工。
主轴驱动装置用于驱动主轴旋转,进给传动装置用于控制工件在不同方向上的运动,刀具刀架则用于安装刀具,实现对工件的切削加工。
其次,数控车床的工作原理是通过数控系统控制工件在不同方向上的运动,使刀具对工件进行切削加工。
在加工过程中,数控系统根据预先输入的加工程序和指令,控制主轴驱动装置使主轴旋转,同时控制进给传动装置使工件在不同方向上进行运动,从而使刀具对工件进行切削。
数控系统可以根据加工程序的要求,实现对工件的各种复杂形状的加工,具有高精度、高效率和灵活性等优点。
最后,数控车床的加工特点主要包括高精度、高效率、灵活性和自动化程度高。
由于数控系统的精确控制,数控车床可以实现对工件的高精度加工,满足对工件形状和尺寸的精确要求。
同时,数控车床具有高效率的加工能力,可以实现对工件的快速加工,提高生产效率。
此外,数控车床具有较高的灵活性,可以根据不同的加工要求,实现对工件的多种加工方式。
另外,数控车床具有较高的自动化程度,可以实现对加工过程的自动控制,减少人工干预,提高加工的一致性和稳定性。
总之,数控车床是一种通过数控系统控制工件在旋转状态下进行切削加工的机床,具有高精度、高效率、灵活性和自动化程度高等特点,广泛应用于各种金属和非金属材料的加工领域。
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。
数控机床的主传动系统一、主传动装置1.数控机床主传动系统的特点(1)转速高、功率大(2)调速范围宽(3)主轴能自动实现无级变速,转速变换迅速可靠(4)数控机床的主轴组件具有较大的刚度、较高的精度和高的耐磨性能(5)在加工中心上,还具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置,以及主轴定向准停装置,以保证刀具和主轴、刀库、机械手的正确啮合。
(6)为了扩大机床功能,一些数控机床的主轴能实现C轴功能(主轴回转角度的控制)2.数控机床主传动装置(1)带有二级齿轮的变速装置确保低速时输出大扭矩,扩大恒功率调速范围,以满足机床重切削时对输出扭矩特性的要求。
(2)采用定比传动装置定比传动装置常用同步齿形带或三角带连接电机与主轴,避免了齿轮传动引起的振动与噪声。
(3)采用电主轴电主轴传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,主轴部件的刚性更好。
但主轴输出扭矩小,电机发热对主轴影响较大,需对主轴进行强制冷却。
二、主轴结构1.数控车床主轴部件结构1、5—螺钉;2—带轮连接盘;3、15、16—螺钉;4—端盖;6—圆柱滚珠轴承;7、9、11、12—挡圈;8—热调整套;10、13、17—角接触球轴承;14—卡盘过渡盘;18—主轴;19—主轴箱箱体数控车床主轴部件结构示意图(2)主轴准停装置1—驱动爪; 2—卡爪; 3—卡盘;4—活塞杆;5—液压缸; 6、7—行程开关液压驱动动力的自定心夹盘2.数控加工中心(镗、铣床)主轴部件结构 (1)刀具夹紧装置和切屑清除装置1-刀架;2-拉钉;3-主轴;4-拉杆;5-碟形弹簧;6-活塞;7-液压缸(或气缸);8、10-行程开关;9-压缩空气管接头;11-弹簧;12-钢球;13-端面键数控立式加工中心主轴部件1-多楔带轮;2-磁传感器;3-永久磁铁;4-垫片;5-主轴主轴准停装置的工作原理3.内装电主轴的主轴部件结构1-刀具系统;2、9-捕捉轴承;3、8-传感器;4、7-径向轴承;5-轴向推力轴承;6-高频电动机;10-冷却水管路;11-气-液压力放大器用磁悬浮轴承的高速加工中心电主轴部件电主轴主要融合了以下技术: (1)高速电机技术 其关键技术是高速度下的动平衡。
数控车床的原理
数控车床是一种能够自动控制工件在车削过程中进行加工的机床。
它借助于计算机控制系统,能够根据预先设定的程序,自动进行工件的加工操作。
数控车床的原理主要包括以下几个方面:
1. 电气控制原理:数控车床的电气控制系统由控制器、伺服系统、传感器等部分组成。
通过控制器接收和解析工件加工的程序,再通过伺服系统控制工具的运动和位置,最后通过传感器实时监测工艺参数,从而实现精确的加工操作。
2. 机械传动原理:数控车床采用了各种传动装置来实现工件与工具之间的相对运动。
常见的传动装置包括滚珠丝杠、伺服电机、液压系统等。
通过调节这些传动装置的工作状态,可以实现工件在不同方向上的移动和旋转,从而实现各种形状和尺寸的加工需求。
3. 编程原理:数控车床的加工程序是通过编程来实现的,编程可以通过手动输入代码、CAD/CAM软件生成代码等方式完成。
编程时需要确定加工过程中的各个参数,如切削速度、进给速度、切削深度等。
编写好的程序被输入到控制器中后,控制器能够按照程序要求自动控制工具的移动和加工操作。
4. 自动化原理:数控车床的自动化特点体现在加工过程的自动控制上。
一旦输入了加工程序,数控车床就能够按照程序要求自动进行加工操作,无需人工干预。
这大大提高了生产效率,
减少了人力资源的浪费。
通过以上原理,数控车床能够实现高精度、高效率和高自动化的加工过程,广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域。
普通数控车床主传动系统设计1. 引言普通数控车床主传动系统是数控车床中的核心部件之一,主要负责提供动力和转速控制,以实现对工件的加工操作。
本文将详细介绍普通数控车床主传动系统的设计原理和关键要素。
2. 设计原理普通数控车床主传动系统的设计原理基于数控技术和机械传动原理。
其根本原理如下:•主电机提供动力:普通数控车床主传动系统的第一要素是主电机。
主电机通过机械传动装置将动力传递给主轴,驱开工件的旋转运动。
•变速装置实现转速控制:为了满足不同加工需求,普通数控车床主传动系统通常配备了变速装置。
变速装置可以改变主轴的转速,使其适应不同工件加工的要求。
•控制系统实现精确控制:普通数控车床主传动系统的另一重要元素是控制系统。
控制系统通过编程控制,实现对主电机和变速装置的精确控制,确保工件加工的精度和稳定性。
3. 设计要素3.1 主电机选择主电机是普通数控车床主传动系统的关键组成局部。
在选择主电机时,需要考虑以下因素:•功率:根据加工要求和工件材料的硬度,选择适当的主电机功率,以确保足够的动力输出。
•转速范围:根据加工要求和工件材料的特性,选择主电机的转速范围,以满足不同加工情况下的转速要求。
•耐久性:主电机应具有较高的耐久性和可靠性,以适应长时间运行和重复工作的需求。
3.2 变速装置设计变速装置的设计对普通数控车床主传动系统的性能和灵巧性有重要影响。
在设计变速装置时,需要考虑以下因素:•传动比:根据不同的加工要求,设计适宜的传动比,以实现主轴转速的调整。
•换挡操作:如果变速装置采用机械换挡方式,需要考虑换挡操作的平稳性和可靠性。
如果采用电子控制方式,那么需要确保换挡速度和精确性。
•维护和保养:变速装置应设计成易于维护和保养,以提高系统的可靠性和使用寿命。
3.3 控制系统设计控制系统是普通数控车床主传动系统的智能化局部。
在设计控制系统时,需要考虑以下要素:•控制精度:控制系统应具有较高的精度,以满足工件加工的精度要求。
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体,见图2-1。
图2-1数控机床组成一、控制介质数控机床工作时,不要人去直接操作机床,但又要执行人的意图,这就必须在任何数控机床之间建立某种联系,这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时,由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时,控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体,它记载着零件的加工工序。
数控机床中,常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体,至于采用哪一种,则取决于数控装置的类型。
早期时,使用的是8单位(8孔)穿孔纸带,并规定了标准信息代码ISO(国际标准化组织制定)和EIA(美国电子工业协会制定)两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后,发出相应的脉冲送给伺服系统,使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT 显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”,能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下:1)多轴联动控制。
2)直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3)输入、编辑和修改数控程序功能。
4)数控加工信息的转换功能:ISO/EIA代码转化,米英制转换,坐标转换,绝对值和相对值的转换,计数制转换等。
5)刀具半径、长度补偿,传动间隙补偿,螺距误差补偿等补偿功能。
6)实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7)在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
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。
数控车床的基本组成和工作原理一、任务描述了解CAK40100VL 的差不多组成和工作原理二、任务预备(一)、安全文明生产(播放插件)(二)、机床结构和工作原理1、 机床结构数控机床一样由输入输出设备、CNC 装置(或称CNC 单元)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程操纵器PLC 及电气操纵装置、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与传统机床相似,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专门大的变化,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 电 气 回 路辅 助 装 置 PLC 主轴伺服单元 操 作 面 板 主轴驱动装置 进给驱动装置 测量反馈装置进给伺服单元 输入/输出设 备 运算机 数 控装 置 机床本体单元同意数字化信息,通过数控装置的操纵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运算机的外部设备。
在数控机床产生初期,输入装置为穿孔纸带,现已剔除,后进展成盒式磁带,再进展成键盘、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),一样在机床刚工作状态需输出这些参数作记录储存,待工作一段时刻后,再将输出与原始资料作比较、对比,可关心判定机床工作是否坚持正常。
⑷伺服单元伺服单元由驱动器、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。