数控加工技术基础:2.6数控机床的机械结构
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数控加工知识1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件,并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心:基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕;主轴部件〔功率输出部件〕;进给机构;数控系统〔控制中心〕;自动换刀系统〔减少加工时间〕;辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕车床:控制系统;床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕;传动系统〔滚珠丝杆〕;辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同,为什么? 1〕一般机床有变速箱,数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机,而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成,并且说明其主要作用是什么?〔进行刀具和工件间相对运动的控制〕构成:I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。
〔见附图〕作用:接受来自CNC装置的进给脉冲,经变幻和扩展,再驱动格加工坐标轴,按指令脉冲运动,进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。
5.简述三相异步交流电机的基本结构,绘出其速度-扭矩特性图。
数控加工技术员必需要掌握以下知识和技能:1、能够看懂、会画图纸。
机械绘图是数控技术员必备的知识和技能,应熟练掌握绘图软件,如CAD等。
2、依据图纸进行数控编程,是技术员的日常工作行为,熟练掌握机床的操作方法,3、合格的沟通技巧,因必需要与一线工人技术交流,所以应该具备一定的交流技巧。
4、能够修理数控机床,关于换刀、调试机床工作,应该熟练,熟悉工件的加工工艺,能够选择合适的刀具进行加工,明白加工流程,掌握机床的核心技术。
1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件,并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心:基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕;主轴部件〔功率输出部件〕;进给机构;数控系统〔控制中心〕;自动换刀系统〔减少加工时间〕;辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕车床:控制系统;床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕;传动系统〔滚珠丝杆〕;辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同,为什么? 1〕一般机床有变速箱,数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机,而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成,并且说明其主要作用是什么?〔进行刀具和工件间相对运动的控制〕构成:I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。
数控车床结构范文数控车床是一种使用计算机控制系统的机床,通过预先编程的方式,能够自动进行加工,并且实现极高的准确度和效率。
数控车床的结构主要包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
一、机床床身数控车床的床身是整个机床的基础,也是承载所有组件和零部件的主要结构。
床身通常由铸铁或焊接钢板制成,具有足够的刚性和稳定性,能够承受加工过程中的各种力和震动。
床身上通常有V型或者平坦的导轨,用于安装和导向主轴箱和进给箱。
二、主轴箱主轴箱是数控车床上的一个重要部件,主要用于驱动刀具和工件的相对运动。
主轴箱通常由主轴驱动装置、主轴箱壳体、主轴箱传动装置和进给机构等组成。
主轴箱壳体上安装有主轴和主轴伺服电机,主轴通过传动装置和主轴驱动装置相连,用于旋转刀具。
进给机构通常是通过主轴箱内部的螺杆、滑块和导轨等部件来实现刀具和工件的进给运动。
三、进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部件,用于控制刀具和工件在加工过程中的进给速度和方向。
进给箱通常由进给伺服电机、进给箱壳体、进给传动装置和进给机构等部分组成。
进给伺服电机通过传动装置与进给机构相连,实现刀具和工件的进给运动。
进给箱壳体上通常装有进给选择器,用户可以通过选择器设定进给模式、进给速度和进给方向等参数。
四、控制系统控制系统是数控车床上最为重要的部分,用于实时控制和监控机床的加工过程。
控制系统通常包括机床控制器、数控软件和人机界面等部分。
机床控制器与数控软件相连,通过预先编程的方式控制数控车床的各种运动和加工参数。
人机界面通常是通过电脑显示屏和键盘等设备,用户可以通过界面输入指令、监控加工过程和调整参数等。
总结:数控车床的结构包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
机床床身是整个机床的基础,具有足够的刚性和稳定性。
主轴箱用于驱动刀具和工件的相对运动,进给箱用于控制刀具和工件的进给速度和方向。
控制系统是整个数控车床的大脑,通过预先编程的方式实现加工过程的控制和监控。
数控技术第三版章节练习答案第一章绪论1.1数控机床的工作流程是什么?答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床由哪几部分组成?各部分的基本功能是什么?答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
1.4.数控机床有哪些特点?答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等1.5.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
一、选择题:一、加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式中,以下哪一种方式刀库中的刀具在不同的工序中不能重复利用?AA.顺序选择B.刀具编码选择C.刀座编码选择D.任意选择二、有关数控机床坐标系的说法,正确的说法是AA.主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
B.Z轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。
C.工件相关于静止的刀具而运动的原那么。
D.一样取与主轴轴线平行的坐标轴为X轴。
3、关于立式数控铣床,垂直布置的坐标轴是BA.X轴B.Y轴C.Z轴D.A轴4、开环操纵的数控机床,其伺服执行机构通常利用BA.交流同步电动机B.功率步进电动机C.交流笼型感应电动机D.直线电机5、目前,绝大多数进给伺服系统采纳的是BA.功率步进电动机B.交流伺服电动机C.直流伺服电动机D.直线电动机6、假设三相步进电动机三相三拍运行时步距角为,那么三相六拍运行时步距角为AA.B.C.3 D.67、以下数控车床利用地址符的可变程序段格式中,写法错误的选项是B A.G01 X120 W80 S500 M08B.G90 G00 U20 Z-30 R40 M08C.G02 X60 Z-80 P70 Q-60 H0D.G01 X100 Z-50 A-308、有关数控机床坐标系的说法,错误的是DA:刀具相对静止的工件而运动的原那么。
B:标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。
C:主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
D:Z轴的正方向是使工件远离刀具的方向。
9、一样情形下,编程人员在数控编程时,所成立的坐标系称为 CA:机床坐标系B:机床参考坐标系C:编程坐标系D:工件坐标系10、立式加工中心编程中,工件坐标系XY如图。
刀具在XY坐标系中坐标为(15,10),假设生成新坐标系X”Y“如图示,应利用指令BA:G92 X15 Y10B:G92 X100 Y105C:G92 X90 Y90D:G92 X-90 Y-9011、立式加工中心編程中,工件坐标系XY如图。
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分钟自述所查内容)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。
数控铣床的结构和工作原理一、数控铣床的基本组成数控铣床最基本的组成包括I/O装置、数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置、辅助装置、机床本体共六部分。
下面将对这六部分进行具体介绍。
1、I/O装置I/O装置是用于数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入/输出。
键盘和显示器是数控设备必备的、最基本的I/O 装置。
作为数控系统的外围设备,台式计算机、便携式计算机是目前常用的I/O装置之一。
2、数控装置数控装置是数控系统的核心,它由I/O接口线路、控制器、运算器和存储器等组成。
数控装置的作用是将输入装置输入的数据通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理后,输出各种信息和指令,用以控制机床的各部分进行规定的动作。
在这些控制信息和指令中,最基本的是经插补运算后生成的坐标轴进给速度、进给方向和进给位移量等指令,并提供给伺服驱动装置,经驱动器放大后,最终控制坐标轴的位移。
这些控制信息和指令直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。
3、伺服驱动装置伺服驱动装置通常由伺服放大器(也称驱动器、伺服单元)和执行机构等部分组成。
在数控机床上,一般都采用交流伺服电动机作为执行机构。
目前,在先进的高速加工机床上已经开始使用直线电动机。
另外,20世纪生产的数控机床中也有采用直流伺服电动机的简易数控机床,也有用步进电动机作为执行机构的。
伺服放大器它必须与驱动电动机配套使用。
4、测量反馈装置测量反馈装置是闭环(半闭环)数控机床的检测环节,其作用是通过现代化的测量元件(如脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光测量仪等),将执行元件或工作台等的实际速度和位移检测出来,反馈给伺服驱动装置或数控装置,补偿进给速度或执行机构的运动误差,以达到提高运动机构精度的目的。
测量装置检测信号反馈的位置,取决于数控系统的结构形式。
伺服内装式脉冲编码器、测速机以及直线光栅等都是较常用的检测部件。