數(shù)控車床簡介課件

數(shù)控車床簡介班級：05021104學(xué)號：2011301265姓名：高利飛數(shù)控車床簡介班級：050211041數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床（NumericalControlTools）是采用數(shù)字化信號，通過可編程的自動控制工作方式，實現(xiàn)對設(shè)備運行及其加工過程產(chǎn)生的位置、角度、速度、力等信號進(jìn)行控制的新型自動化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的計算機(jī)信息處理及控制的內(nèi)容主要包括：基本的數(shù)控數(shù)據(jù)輸入輸出、直線和圓弧插補(bǔ)運算、刀具補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償和位置伺服控制等。一些先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床甚至還具有某些智能的功能，如螺旋線插補(bǔ)、刀具監(jiān)控、在線測量、自適應(yīng)控制、故障診斷、軟鍵（SoftKey）菜單、會話型編程、圖形仿真等。數(shù)控機(jī)床的大部分功能對實時性要求很強(qiáng)，信息處理量也較大，因此許多數(shù)控機(jī)床都采用多微處理器數(shù)控方式。一般數(shù)控機(jī)床通常是指數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜銑床等，它們的下述特點對其組成自動化制造系統(tǒng)是非常重要的。數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床（NumericalControl2CK6132車床CK6132車床3ＣＫ６１３２車床的含義１.CK是數(shù)控車床的意思２.61——表示臥式車３.32表示加工最大直徑是320mmＣＫ６１３２車床的含義4

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

ＣＫ６１３２車床機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

主傳動系統(tǒng)：實現(xiàn)主運動；

進(jìn)給系統(tǒng)：實現(xiàn)進(jìn)給運動；

機(jī)床基礎(chǔ)部件：床身、底座、立柱等，支撐機(jī)床本體；

輔助裝置：液壓、氣動、潤滑、冷卻、防護(hù)、排屑等裝置，實現(xiàn)某些動作和輔助功能；

實現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置，如回轉(zhuǎn)工作臺；

刀庫、刀架和自動換刀裝置（ATC）；

自動托盤交換裝置（APC）；

特殊功能裝置，如刀具破損檢測、精度檢測、監(jiān)控裝置等。

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)ＣＫ６１３２車床機(jī)械結(jié)5ＣＫ６１３２數(shù)控車床結(jié)構(gòu)組成數(shù)控系統(tǒng)床身防護(hù)罩ＣＫ６１３２數(shù)控車床結(jié)構(gòu)組成數(shù)控系統(tǒng)床身防護(hù)罩6

主軸三爪卡盤尾座導(dǎo)軌溜板箱中托板刀架

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)主軸三爪卡盤尾座導(dǎo)軌溜板箱中托板刀架數(shù)控車7

主軸電動機(jī)伺服電動機(jī)配電柜

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)8數(shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌有很多種形式，主要有水平床身、傾斜床身以及水平床身斜滑板等。一般中小型數(shù)控車床多采用傾斜床身或水平床身斜滑板結(jié)構(gòu)。因為這種布局結(jié)構(gòu)具有機(jī)床外形美觀，占地面積小，易于排屑和冷卻液的排流，便于操作者操作與觀察，易于安裝上下料機(jī)械手，實現(xiàn)全面自動化等特點。傾斜床身還有一個優(yōu)點是可采用封閉截面整體結(jié)構(gòu)，以提高床身的剛度。床身導(dǎo)軌傾斜角度多為45°、60°和70°，但傾斜角度太大會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向性及受力情況。水平床身加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小，排屑困難。床身導(dǎo)軌常采用寬支撐V－平形導(dǎo)軌，絲杠位于兩導(dǎo)軌之間。數(shù)控車床多采用自動回轉(zhuǎn)刀架來夾持各種不同用途的刀具，受空間大小的限制，刀架的工位數(shù)量不可能太多，一般都采用6、8、10或12。數(shù)控車削中心是在數(shù)控車床的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，一般具有C軸控制，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)C軸Z軸插補(bǔ)或C軸X軸插補(bǔ)。它的回轉(zhuǎn)刀架還可以安置動力刀具，使工件在一次裝夾下，除完成一般車削外，還可在工件軸向或徑向等部位進(jìn)行鉆銑等加工。數(shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌有很多種形式，9

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床的總體布局

數(shù)控車床常用布局形式平床身斜床身平床身斜滑板立床身數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的總體布10垂直床身斜床身水平床身垂直床身斜床身水平床身11

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控車床的自動換刀裝置

自動換刀裝置的形式四方刀架六角刀架數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的自動換刀裝12

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀庫容量刀庫中的刀具并不是越多越好，太大的容量會增加刀庫的尺寸和占地面積，使選刀過程時間增長。因此，從使用角度出發(fā)，刀庫的容量一般取為10-40把。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀庫容量刀庫13

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

刀具的選擇

1.順序選擇將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫的每一個刀座內(nèi)。每次換刀時，刀庫按順序轉(zhuǎn)動一個刀座的位置，并取出所需要的刀具。

優(yōu)點：①刀庫的控制與驅(qū)動簡單；②無需刀具識別裝置；③維護(hù)簡單。

缺點：

①當(dāng)加工零件改變后，刀庫中的刀具順序需按照新零件的工藝順序重新排列，降低了系統(tǒng)的柔性；

②當(dāng)工藝過程中有些工步所用的刀具相同時，也不允許重復(fù)使用同一把刀，必須按加工順序排列幾把相同的刀具，增加了刀具數(shù)量和刀庫儲存量；

③操作人員必須在加工前仔細(xì)檢查刀具的排列順序，否則會造成嚴(yán)重事故。

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀具的選擇1.順14

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

2.任意選擇根據(jù)程序指令的要求來選擇所需要的刀具，刀具在刀庫中不必按照工件的加工順序排列，可任意存放。必須有刀具識別裝置，每把刀具或刀座都編上代碼，當(dāng)某把刀具的代碼與數(shù)控指令的代碼相符合時，該刀具就被選中。方式：刀具編碼選擇、刀座編碼選擇。與順序選擇相比，其優(yōu)點是：

①刀庫中刀具的排列順序與加工零件的加工順序無關(guān)，無論加工任何零件，都不必改變刀具在刀庫中原有的排列順序，這就增加了系統(tǒng)的柔性；

②同一刀具可供不同工件、不同工步共同使用，減少了刀具數(shù)量。

缺點有：

①需設(shè)置刀具識別裝置，使刀庫的控制與驅(qū)動復(fù)雜；

②需對刀具或刀座編碼，增加了輔助工作量；

③維護(hù)比順序選擇的要復(fù)雜。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.任意選擇15

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

車削中心動力刀架數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)車削中心動力刀架16

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)由刀庫和刀具換刀機(jī)構(gòu)組成。（1）無機(jī)械手交換刀具方式數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)17

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)（2）帶機(jī)械手交換刀具方式單、雙臂機(jī)械手結(jié)構(gòu)a）單臂單爪回轉(zhuǎn)式b）單臂雙爪擺動式c）雙臂回轉(zhuǎn)式d）雙機(jī)械手e）雙臂往復(fù)交叉式f）雙臂端面夾緊式數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)（2）帶機(jī)械手交換刀具方18

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控機(jī)床常用的回轉(zhuǎn)工作臺有兩類：分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，二者外形相似，但結(jié)構(gòu)上各有特點。數(shù)控機(jī)床除了沿坐標(biāo)軸X、Y、Z三個方向的直線進(jìn)給運動之外，常常還需要有繞X、Y、Z三個基本坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)的圓周運動，通常為A、B、C軸。數(shù)控機(jī)床靠回轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)圓周運動。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)工作臺19

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)1.分度工作臺

功能：完成回轉(zhuǎn)分度運動，即在需要分度時，將工作臺及工件回轉(zhuǎn)一定角度。作用：在加工中自動完成工件的轉(zhuǎn)位換面，實現(xiàn)工件一次安裝完成幾個面的加工。特點：不能實現(xiàn)0°-360°范圍內(nèi)任意角度的分度。分類：按采用的定位元件不同，分為鼠齒盤式分度工作臺和定位銷式分度工作臺。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)1.分度工作臺20

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺

功能：完成分度運動，還能進(jìn)行連續(xù)圓周進(jìn)給運動。特點：可按照數(shù)控系統(tǒng)指令進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度是無級、連續(xù)可調(diào)的；能實現(xiàn)任意角度的分度定位；必須采用伺服電動機(jī)驅(qū)動。分類：根據(jù)安裝形式，分為立式和臥式。立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺臥式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺21ＣＫ６１３２車床的配置產(chǎn)品型號：CK6132產(chǎn)品配置：廣數(shù)928TEa伺服系統(tǒng)/東芝變頻器/排刀架/電動刀架/編碼器/水泵/氣動夾緊/尾架/直徑200三爪卡盤（手動卡盤）/彈簧夾頭。ＣＫ６１３２車床的配置產(chǎn)品型號：CK613222ＣＫ６１３２車床的性能特點CK6132數(shù)控機(jī)床主要用于內(nèi)外徑、端面、錐面、弧面和螺紋等高效精密加工，刀具安裝為四工位電動刀架，也可采用排刀座形式。機(jī)床系統(tǒng)采用廣數(shù)GSK980TA數(shù)控系統(tǒng)，也可按客戶要求配置進(jìn)口系統(tǒng)。主軸采用變頻調(diào)速，也可采用機(jī)械變速。

機(jī)床導(dǎo)軌經(jīng)超音頻淬火，床鞍貼塑提高了機(jī)床的精度和使用壽命。主軸軸承采用日本NSK高精密軸承。

該機(jī)床可采用彈簧夾頭，三爪卡盤，也可依客戶需要配液壓、氣動夾緊裝置。不僅可滿足科研單位、中小型企業(yè)批量零件加工，更是高等工科院校、中專、技職校的機(jī)制、機(jī)電一體化、自控及其他相關(guān)專業(yè)數(shù)控技術(shù)的教學(xué)實習(xí)和綜合實驗的理想設(shè)備。也可為各品牌數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商和廣大數(shù)控機(jī)床制造銷售廠家提供光機(jī)。ＣＫ６１３２車床的性能特點CK6132數(shù)控機(jī)床主要用于內(nèi)外徑23ＣＫ６１３２車床的主要參數(shù)ＣＫ６１３２車床的主要參數(shù)24ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定主運動功率的確定在確定主運動功率之前，首先要選擇一個具有代表性的典型的工況。這個典型工況所選用的切削用量不是車床所能達(dá)到的切削用量的極限值。而是要選用在實際的切削過程中最常用到的，最能代表車床切削性能的切削用量。所選定的這個切削用量雖然不是極限值，但是也是在加工過程中最常用的切削用量中的較大的數(shù)值ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定主運動功率的確定25ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定切削用量的選擇

根據(jù)加工工藝的要求合理的選擇切削用量，是確定機(jī)床參數(shù)的基本依據(jù)。切削用量包括三要素為切削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap.。因此在選擇切削用量的時候，應(yīng)該要考慮到以下幾個方面的關(guān)系：1.切削加工生產(chǎn)率在切削加工中，材料的切除率與切削用量三要素vc、f、ap均保持線性關(guān)系，其中任一參數(shù)增大，都可使生產(chǎn)率提高。但由于刀具壽命的制約，當(dāng)任一參數(shù)增大時，其它兩參數(shù)必須減小。因此，在指定切削用量時，使三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。2.刀具壽命切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序為vc、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，應(yīng)先采用盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進(jìn)給量；最后按照確定的刀具壽命公式求出切削速度。對于專用機(jī)床來說，為了保證刀具

的使用壽命，切削用量不宜過大。

3.加工表面粗糙度

對于粗加工，在切削力和刀片大小允許時，首先應(yīng)進(jìn)卡能的加大ap，相應(yīng)的降低f、vc，使粗糙的毛坯表面在一次吃刀中切除。在機(jī)床、工件、刀具和刀具夾持剛度等允許時，粗加工也可以盡可能提高f，并適當(dāng)降低vc；對于精加工，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。

在多刀切削或使用組合刀具切削時，應(yīng)按各把刀具允許的切削用量中最低的參數(shù)，作為調(diào)整機(jī)床的參數(shù)。對自動化加工，各工位加工工序的切削用量，要按生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行平衡。

在車床上粗加工零件時，切削力和切削用量都比較的大，所以選擇粗車直徑為40mm,材料為45鋼的棒料的外圓面為典型的工況。假設(shè)棒料經(jīng)過調(diào)制處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計便覽》表8-7優(yōu)質(zhì)碳素鋼可知45鋼的硬度為217～255HB。根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P734表10-1硬質(zhì)合金車刀縱車削外圓的切削速度v可選取刀具材料為YT15。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》P507表2.4-3硬質(zhì)合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面時的進(jìn)給量選取車刀刀桿尺寸BH為1625、工件直徑為40mm、ap=2mm時進(jìn)給量f=0.5mm/r。ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定切削用量的選擇26ＣＫ６１３２車床進(jìn)給傳動系統(tǒng)要求1.提高傳動精度和剛度2.減少各運動零件的慣量3.減少運動件的摩擦阻力4.響應(yīng)速度快5.較強(qiáng)的過載能力6.穩(wěn)定性好，壽命長7.使用維護(hù)方便ＣＫ６１３２車床進(jìn)給傳動系統(tǒng)要求1.提高傳動精度和剛度27國內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，

中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機(jī)床特點、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費高達(dá)94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢，充分認(rèn)識國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。國內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，28結(jié)論和展望

通過這次展示，我更加深刻的認(rèn)識了國內(nèi)數(shù)控加工設(shè)備，并與國外加工設(shè)備有了一個比較性的認(rèn)識。通過了對零件的設(shè)計和分析明白了零件加工前的準(zhǔn)備，如何選擇夾具和裝夾零件，也了解了CK6132機(jī)床的加工特性。

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，一個國家數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量和技術(shù)水平在某種程度上就代表這個國家的制造業(yè)水平和競爭力。我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國外還有很大差距，直到目前為止，技術(shù)含量較低的簡易數(shù)控車床仍占主導(dǎo)地位，高檔數(shù)控機(jī)床及功能部件大多數(shù)依靠進(jìn)口。

我們正在邁向制造大國，但我們面臨一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：誰來裝備中國的制造業(yè)？國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力以及數(shù)控人才缺乏等等，難以勝任。但長期依賴國外技術(shù)，我們只能是跨國公司的加工車間，而永遠(yuǎn)不能成為一個制造強(qiáng)國。

盡管當(dāng)前市場活躍、需求旺盛，但如果只顧眼前利益，滿足于產(chǎn)品有銷路，不深入研究國外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢，提高自主開發(fā)能力，積極培育新產(chǎn)品，那么在投資高潮過去以后，我國的機(jī)床工業(yè)將更加缺乏競爭力，有可能在家門口就被人家打得一敗涂地。由此可見，制定符合中國國情的總體發(fā)展策略，確立與國際接軌的發(fā)展道路，對21世紀(jì)我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。我們應(yīng)該看清眼前的嚴(yán)峻形勢，只有充分認(rèn)識到國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，才能更快的縮短與發(fā)達(dá)國家之間的差距。結(jié)論和展望

通過這次展示，我更加深刻的認(rèn)識了國內(nèi)數(shù)控加工設(shè)備29THANKYOU為了中國的制造業(yè)而努力THANKYOU為了中國的制造業(yè)而努力30數(shù)控車床簡介班級：05021104學(xué)號：2011301265姓名：高利飛數(shù)控車床簡介班級：0502110431數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床（NumericalControlTools）是采用數(shù)字化信號，通過可編程的自動控制工作方式，實現(xiàn)對設(shè)備運行及其加工過程產(chǎn)生的位置、角度、速度、力等信號進(jìn)行控制的新型自動化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的計算機(jī)信息處理及控制的內(nèi)容主要包括：基本的數(shù)控數(shù)據(jù)輸入輸出、直線和圓弧插補(bǔ)運算、刀具補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償和位置伺服控制等。一些先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床甚至還具有某些智能的功能，如螺旋線插補(bǔ)、刀具監(jiān)控、在線測量、自適應(yīng)控制、故障診斷、軟鍵（SoftKey）菜單、會話型編程、圖形仿真等。數(shù)控機(jī)床的大部分功能對實時性要求很強(qiáng)，信息處理量也較大，因此許多數(shù)控機(jī)床都采用多微處理器數(shù)控方式。一般數(shù)控機(jī)床通常是指數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜銑床等，它們的下述特點對其組成自動化制造系統(tǒng)是非常重要的。數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床（NumericalControl32CK6132車床CK6132車床33ＣＫ６１３２車床的含義１.CK是數(shù)控車床的意思２.61——表示臥式車３.32表示加工最大直徑是320mmＣＫ６１３２車床的含義34

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

ＣＫ６１３２車床機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

主傳動系統(tǒng)：實現(xiàn)主運動；

進(jìn)給系統(tǒng)：實現(xiàn)進(jìn)給運動；

機(jī)床基礎(chǔ)部件：床身、底座、立柱等，支撐機(jī)床本體；

輔助裝置：液壓、氣動、潤滑、冷卻、防護(hù)、排屑等裝置，實現(xiàn)某些動作和輔助功能；

實現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置，如回轉(zhuǎn)工作臺；

刀庫、刀架和自動換刀裝置（ATC）；

自動托盤交換裝置（APC）；

特殊功能裝置，如刀具破損檢測、精度檢測、監(jiān)控裝置等。

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)ＣＫ６１３２車床機(jī)械結(jié)35ＣＫ６１３２數(shù)控車床結(jié)構(gòu)組成數(shù)控系統(tǒng)床身防護(hù)罩ＣＫ６１３２數(shù)控車床結(jié)構(gòu)組成數(shù)控系統(tǒng)床身防護(hù)罩36

主軸三爪卡盤尾座導(dǎo)軌溜板箱中托板刀架

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)主軸三爪卡盤尾座導(dǎo)軌溜板箱中托板刀架數(shù)控車37

主軸電動機(jī)伺服電動機(jī)配電柜

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)38數(shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌有很多種形式，主要有水平床身、傾斜床身以及水平床身斜滑板等。一般中小型數(shù)控車床多采用傾斜床身或水平床身斜滑板結(jié)構(gòu)。因為這種布局結(jié)構(gòu)具有機(jī)床外形美觀，占地面積小，易于排屑和冷卻液的排流，便于操作者操作與觀察，易于安裝上下料機(jī)械手，實現(xiàn)全面自動化等特點。傾斜床身還有一個優(yōu)點是可采用封閉截面整體結(jié)構(gòu)，以提高床身的剛度。床身導(dǎo)軌傾斜角度多為45°、60°和70°，但傾斜角度太大會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向性及受力情況。水平床身加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小，排屑困難。床身導(dǎo)軌常采用寬支撐V－平形導(dǎo)軌，絲杠位于兩導(dǎo)軌之間。數(shù)控車床多采用自動回轉(zhuǎn)刀架來夾持各種不同用途的刀具，受空間大小的限制，刀架的工位數(shù)量不可能太多，一般都采用6、8、10或12。數(shù)控車削中心是在數(shù)控車床的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，一般具有C軸控制，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)C軸Z軸插補(bǔ)或C軸X軸插補(bǔ)。它的回轉(zhuǎn)刀架還可以安置動力刀具，使工件在一次裝夾下，除完成一般車削外，還可在工件軸向或徑向等部位進(jìn)行鉆銑等加工。數(shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌有很多種形式，39

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床的總體布局

數(shù)控車床常用布局形式平床身斜床身平床身斜滑板立床身數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的總體布40垂直床身斜床身水平床身垂直床身斜床身水平床身41

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控車床的自動換刀裝置

自動換刀裝置的形式四方刀架六角刀架數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的自動換刀裝42

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀庫容量刀庫中的刀具并不是越多越好，太大的容量會增加刀庫的尺寸和占地面積，使選刀過程時間增長。因此，從使用角度出發(fā)，刀庫的容量一般取為10-40把。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀庫容量刀庫43

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

刀具的選擇

1.順序選擇將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫的每一個刀座內(nèi)。每次換刀時，刀庫按順序轉(zhuǎn)動一個刀座的位置，并取出所需要的刀具。

優(yōu)點：①刀庫的控制與驅(qū)動簡單；②無需刀具識別裝置；③維護(hù)簡單。

缺點：

①當(dāng)加工零件改變后，刀庫中的刀具順序需按照新零件的工藝順序重新排列，降低了系統(tǒng)的柔性；

②當(dāng)工藝過程中有些工步所用的刀具相同時，也不允許重復(fù)使用同一把刀，必須按加工順序排列幾把相同的刀具，增加了刀具數(shù)量和刀庫儲存量；

③操作人員必須在加工前仔細(xì)檢查刀具的排列順序，否則會造成嚴(yán)重事故。

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)刀具的選擇1.順44

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

2.任意選擇根據(jù)程序指令的要求來選擇所需要的刀具，刀具在刀庫中不必按照工件的加工順序排列，可任意存放。必須有刀具識別裝置，每把刀具或刀座都編上代碼，當(dāng)某把刀具的代碼與數(shù)控指令的代碼相符合時，該刀具就被選中。方式：刀具編碼選擇、刀座編碼選擇。與順序選擇相比，其優(yōu)點是：

①刀庫中刀具的排列順序與加工零件的加工順序無關(guān)，無論加工任何零件，都不必改變刀具在刀庫中原有的排列順序，這就增加了系統(tǒng)的柔性；

②同一刀具可供不同工件、不同工步共同使用，減少了刀具數(shù)量。

缺點有：

①需設(shè)置刀具識別裝置，使刀庫的控制與驅(qū)動復(fù)雜；

②需對刀具或刀座編碼，增加了輔助工作量；

③維護(hù)比順序選擇的要復(fù)雜。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.任意選擇45

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

車削中心動力刀架數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)車削中心動力刀架46

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)由刀庫和刀具換刀機(jī)構(gòu)組成。（1）無機(jī)械手交換刀具方式數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)47

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)（2）帶機(jī)械手交換刀具方式單、雙臂機(jī)械手結(jié)構(gòu)a）單臂單爪回轉(zhuǎn)式b）單臂雙爪擺動式c）雙臂回轉(zhuǎn)式d）雙機(jī)械手e）雙臂往復(fù)交叉式f）雙臂端面夾緊式數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)（2）帶機(jī)械手交換刀具方48

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控機(jī)床常用的回轉(zhuǎn)工作臺有兩類：分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，二者外形相似，但結(jié)構(gòu)上各有特點。數(shù)控機(jī)床除了沿坐標(biāo)軸X、Y、Z三個方向的直線進(jìn)給運動之外，常常還需要有繞X、Y、Z三個基本坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)的圓周運動，通常為A、B、C軸。數(shù)控機(jī)床靠回轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)圓周運動。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)工作臺49

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)1.分度工作臺

功能：完成回轉(zhuǎn)分度運動，即在需要分度時，將工作臺及工件回轉(zhuǎn)一定角度。作用：在加工中自動完成工件的轉(zhuǎn)位換面，實現(xiàn)工件一次安裝完成幾個面的加工。特點：不能實現(xiàn)0°-360°范圍內(nèi)任意角度的分度。分類：按采用的定位元件不同，分為鼠齒盤式分度工作臺和定位銷式分度工作臺。數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)1.分度工作臺50

數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺

功能：完成分度運動，還能進(jìn)行連續(xù)圓周進(jìn)給運動。特點：可按照數(shù)控系統(tǒng)指令進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度是無級、連續(xù)可調(diào)的；能實現(xiàn)任意角度的分度定位；必須采用伺服電動機(jī)驅(qū)動。分類：根據(jù)安裝形式，分為立式和臥式。立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺臥式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)2.數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺51ＣＫ６１３２車床的配置產(chǎn)品型號：CK6132產(chǎn)品配置：廣數(shù)928TEa伺服系統(tǒng)/東芝變頻器/排刀架/電動刀架/編碼器/水泵/氣動夾緊/尾架/直徑200三爪卡盤（手動卡盤）/彈簧夾頭。ＣＫ６１３２車床的配置產(chǎn)品型號：CK613252ＣＫ６１３２車床的性能特點CK6132數(shù)控機(jī)床主要用于內(nèi)外徑、端面、錐面、弧面和螺紋等高效精密加工，刀具安裝為四工位電動刀架，也可采用排刀座形式。機(jī)床系統(tǒng)采用廣數(shù)GSK980TA數(shù)控系統(tǒng)，也可按客戶要求配置進(jìn)口系統(tǒng)。主軸采用變頻調(diào)速，也可采用機(jī)械變速。

機(jī)床導(dǎo)軌經(jīng)超音頻淬火，床鞍貼塑提高了機(jī)床的精度和使用壽命。主軸軸承采用日本NSK高精密軸承。

該機(jī)床可采用彈簧夾頭，三爪卡盤，也可依客戶需要配液壓、氣動夾緊裝置。不僅可滿足科研單位、中小型企業(yè)批量零件加工，更是高等工科院校、中專、技職校的機(jī)制、機(jī)電一體化、自控及其他相關(guān)專業(yè)數(shù)控技術(shù)的教學(xué)實習(xí)和綜合實驗的理想設(shè)備。也可為各品牌數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商和廣大數(shù)控機(jī)床制造銷售廠家提供光機(jī)。ＣＫ６１３２車床的性能特點CK6132數(shù)控機(jī)床主要用于內(nèi)外徑53ＣＫ６１３２車床的主要參數(shù)ＣＫ６１３２車床的主要參數(shù)54ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定主運動功率的確定在確定主運動功率之前，首先要選擇一個具有代表性的典型的工況。這個典型工況所選用的切削用量不是車床所能達(dá)到的切削用量的極限值。而是要選用在實際的切削過程中最常用到的，最能代表車床切削性能的切削用量。所選定的這個切削用量雖然不是極限值，但是也是在加工過程中最常用的切削用量中的較大的數(shù)值ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定主運動功率的確定55ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定切削用量的選擇

根據(jù)加工工藝的要求合理的選擇切削用量，是確定機(jī)床參數(shù)的基本依據(jù)。切削用量包括三要素為切削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap.。因此在選擇切削用量的時候，應(yīng)該要考慮到以下幾個方面的關(guān)系：1.切削加工生產(chǎn)率在切削加工中，材料的切除率與切削用量三要素vc、f、ap均保持線性關(guān)系，其中任一參數(shù)增大，都可使生產(chǎn)率提高。但由于刀具壽命的制約，當(dāng)任一參數(shù)增大時，其它兩參數(shù)必須減小。因此，在指定切削用量時，使三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。2.刀具壽命切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序為vc、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，應(yīng)先采用盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進(jìn)給量；最后按照確定的刀具壽命公式求出切削速度。對于專用機(jī)床來說，為了保證刀具

的使用壽命，切削用量不宜過大。

3.加工表面粗糙度

對于粗加工，在切削力和刀片大小允許時，首先應(yīng)進(jìn)卡能的加大ap，相應(yīng)的降低f、vc，使粗糙的毛坯表面在一次吃刀中切除。在機(jī)床、工件、刀具和刀具夾持剛度等允許時，粗加工也可以盡可能提高f，并適當(dāng)降低vc；對于精加工，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。

在多刀切削或使用組合刀具切削時，應(yīng)按各把刀具允許的切削用量中最低的參數(shù)，作為調(diào)整機(jī)床的參數(shù)。對自動化加工，各工位加工工序的切削用量，要按生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行平衡。

在車床上粗加工零件時，切削力和切削用量都比較的大，所以選擇粗車直徑為40mm,材料為45鋼的棒料的外圓面為典型的工況。假設(shè)棒料經(jīng)過調(diào)制處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計便覽》表8-7優(yōu)質(zhì)碳素鋼可知45鋼的硬度為217～255HB。根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P734表10-1硬質(zhì)合金車刀縱車削外圓的切削速度v可選取刀具材料為YT15。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》P507表2.4-3硬質(zhì)合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面時的進(jìn)給量選取車刀刀桿尺寸BH為1625、工件直徑為40mm、ap=2mm時進(jìn)給量f=0.5mm/r。ＣＫ６１３２車床動力參數(shù)的確定切削用量的選擇56ＣＫ６１３２車床進(jìn)給傳動系統(tǒng)要求1.提高傳動精度和剛度2.減少各運動零件的慣量3.減少運動件的摩擦阻力4.響應(yīng)速度快5.較強(qiáng)的過載能力6.穩(wěn)定性好，壽命長7.使用維護(hù)方便ＣＫ６１３２車床進(jìn)給傳動系統(tǒng)要求1.提高傳動精度和剛度57國內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，

中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段