數(shù)控車工(考證必看)第一章

數(shù)控車工(高級）主講：陳云光第一章概述

了解數(shù)控機床的工作原理及其特點；了解數(shù)控車床的主要機械結構；了解典型車床所用數(shù)控系統(tǒng)；掌握數(shù)控車床的編程方法；掌握數(shù)控車床初級水平的加工方法。第一章概述第一章概述目錄第一節(jié)數(shù)控機床的特點一、數(shù)控機床的工作原理及基本組成二、數(shù)控機床的特點第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構一、數(shù)控車床的結構特點二、數(shù)控車床的主軸部件三、數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)四、數(shù)控車床的自動換刀機構第三節(jié)典型車床數(shù)控系統(tǒng)介紹一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)二、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)三、國產系統(tǒng)四、其他系統(tǒng)第四節(jié)數(shù)控車床的編程一、數(shù)控車床G代碼應用二、數(shù)車的輔助代碼應用第五節(jié)數(shù)控車床初級水平的加工方法一、數(shù)控車床的對刀與尺寸檢測二、數(shù)控車床的安全操作規(guī)程上機操作題第一節(jié)數(shù)控機床的特點（1）輸入/輸出裝置數(shù)（2）數(shù)控裝置

1.數(shù)控機床的工作原理2.數(shù)控系統(tǒng)的組成圖1-1數(shù)控裝置的組成及其工作過程一、數(shù)控機床的工作原理及基本組成第一節(jié)數(shù)控機床的特點

（3）伺服裝置

數(shù)控裝置與機床本體間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)，也是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。包括驅動和執(zhí)行機構兩大部分（4）檢測和反饋裝置的作用是檢測位移和速度，將反饋信號發(fā)送到數(shù)控裝置。數(shù)控機床的加工精度主要是由檢測反饋裝置的精度決定的?？煞譃閿?shù)字式與模擬式。第一節(jié)數(shù)控機床的特點二、數(shù)控機床的特點

加工精度高、生產率高、自動化程度高、勞動強度低、柔性強、經濟效益好、有利于現(xiàn)代化管理等特點。第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

數(shù)控機床對機床主機部分的結構設計提出了高精度、高剛度、低轉動慣量、低摩擦、高諧振頻率、適當?shù)淖枘岬纫?。一、?shù)控車床的結構特點

1）簡化機械傳動結構。

2）采用“三剛”支承構件。

3）采用效率、剛性和精度等各方面好的傳動元件

4）改善勞動條件，提高生產率。5）減小機床熱變形二、數(shù)控車床的主軸部件

良好的回轉精度、結構剛性、抗振性、熱穩(wěn)定性、部件的耐磨性和精度的保持性。有些數(shù)控車床，還具有自動夾緊裝置、主軸準停裝置和切屑清除裝置等結構。1．對主軸結構的要求第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構（1）數(shù)控機床的常用軸承一般中小型數(shù)控機床的主軸部件多數(shù)采用滾動軸承；重型數(shù)控機床的主軸部件多數(shù)采用液體靜壓軸承；高精度數(shù)控機床采用氣體靜壓軸承；有高轉速要求的主軸采用磁力軸承或陶瓷滾珠軸承。2．主軸部件的支承（2）主軸常用的幾種滾動軸承圖1-2主軸常用滾動軸承的結構形式第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

（3）主軸滾動軸承的預緊兩種方法：

1）軸承內圈移動。調整螺母一般采用細牙螺紋,便于微量調整,而且在調好后要能鎖緊防松。圖1-4滾動軸承的預緊

2）修磨座圈或隔套第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

圖1-6主軸組件3．數(shù)控車床的主軸組件

主軸內孔用于通過長的棒料，也可用于通過氣動、液壓夾緊裝置(動力夾盤)。第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構4．數(shù)控車床的主軸驅動和主軸調速方式圖1-7數(shù)控機床主軸驅動的幾種配置方式a)齒輪變速b)帶傳動c)兩個電動機分別驅動d)電動機直接驅動e)內裝電動機主軸傳動結構第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構三、數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)2．數(shù)控車床對進給傳動機構的要求

由于數(shù)控機床的進給運動是數(shù)字控制的直接對象，被加工工件的最終位置精度和輪廓精度都與進給運動的傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性有關。摩擦阻力小、傳動精度和傳動剛度高、傳動零件的慣量小、系統(tǒng)具有適度阻尼、穩(wěn)定性好、壽命長、使用維護方便。3．滾珠絲杠副

普通絲杠副采用滑動摩擦，滾珠絲杠副采用滾動摩擦。因此，滾珠絲杠副的傳動要比普通絲杠副靈敏且傳動效率高。1．進給傳動副的作用第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

（1）滾珠絲杠副的循環(huán)方式內循環(huán)和外循環(huán)圖1-8滾珠絲杠副的內循環(huán)方式

1—絲杠2—螺母

3—滾珠4—返向器圖1-9滾珠絲杠副的外循環(huán)方式

1—彎管2—壓板3—絲杠

4—滾珠5—螺紋管道第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

（2）滾珠絲杠螺母副的預緊方法預緊方法的基本原理都是使兩個螺母產生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施加預緊力。圖1-10墊片調整方式這種調整方法具有結構簡單可靠、剛性好和裝卸方便等優(yōu)點，但調整較費時間，很難在一次修磨中完成調整。第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

圖1-11所示的結構是利用螺紋來調整實現(xiàn)預緊的結構圖1-11螺紋調整式的滾珠絲杠螺母副1、5—螺母2—返向器3—墊圈4—鎖緊螺母圖1-12齒差式調整間隙結構圖1-12所示為雙螺母齒差式調整間隙結構

這種調整的方式的結構復雜，但調整方便，通過簡單的計算便可獲得精確的調整量，可實現(xiàn)定量精密微調，是目前應用較廣的一種結構。第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構四、數(shù)控車床的自動換刀機構自動換刀裝置應當滿足換刀時間短，道具重復定位精度高，道具儲存量足夠，刀庫占地面積小及安全可靠等基本要求。1．自動回轉刀架的種類圖1-13四刀位回轉刀架圖1-14多刀位回轉刀架第二節(jié)數(shù)控車床的機械結構

四刀位回轉刀架是經濟型數(shù)控車床上普遍使用的刀架，該刀架具有良好的強度和剛度，能承受粗加工時較大的切削抗力，切削過程中刀架位移變形小，每次轉位之后具有較高的重復定位精度（一般為0.001～0.005mm）。其換刀過程如下：（1）刀架抬起（2）刀架轉位（3）刀架壓緊2．典型數(shù)控車回轉刀架結構及其工作過程第三節(jié)典型車床數(shù)控系統(tǒng)介紹一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)二、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)三、國產系統(tǒng)

航天數(shù)控集團、機電集團、華中數(shù)控、藍天數(shù)控國產數(shù)控系統(tǒng)的共同特點是編程與操作方便、性價比高、維修簡便。國產系統(tǒng)的編程方法和指令格式（包括固定循環(huán)）與FANUC等系統(tǒng)基本相同。因此，國產車床數(shù)控系統(tǒng)的編成均可按其編程說明書或參照FANUC等系統(tǒng)的規(guī)定進行。四、其他系統(tǒng)

日本三菱數(shù)控系統(tǒng)和大森數(shù)控系統(tǒng)，法國施耐德數(shù)控系統(tǒng)，西班牙的法格數(shù)控系統(tǒng)和美國的AB數(shù)控系統(tǒng)等。第四節(jié)數(shù)控車床的編程

（1）機床性能的檢驗機床性能主要包括主軸系統(tǒng)性能，進給系統(tǒng)性能，自動換刀系統(tǒng)、電氣裝置、安全裝置、潤滑裝置、氣液裝置及各附屬裝置等性能。機床性能檢查主要是通過“耳聞目睹”和試運轉的方式進行。

（2）數(shù)控功能的檢驗數(shù)控功能的檢測驗收包括該機床應具備的主要功能。一、數(shù)控車床的外觀驗收1．開箱檢驗2．外觀檢查3．機床性能及數(shù)控功能的驗證第五節(jié)數(shù)控車床初級水平的加工方法。

數(shù)控機床對電源也沒有什么特殊要求，一般都允許波動±10%。1．數(shù)控車床使用的環(huán)境要求一、數(shù)控車床的使用要求2．數(shù)控車床使用的電源要求3．數(shù)控車床使用時對操作人員要求

數(shù)控機床的操作人員必須有較強的責任心，善于合作，技術基礎較好，有一定的機加工實踐經驗，同時要善于動腦，勤于學習，對數(shù)控技術有鉆研精神。1．數(shù)控機床及系統(tǒng)的高度智能化主要體現(xiàn)在哪些方面？2．什么是NC？什么是CNC？3．數(shù)控系統(tǒng)主要有哪幾部分組成？各有何作用？4．現(xiàn)代數(shù)控機床具有哪些特點？5．按運動方式，數(shù)控機床可分成哪幾類？各有何特點？6．按控制方式，數(shù)控機床可分成哪幾類？各有何特點？7．數(shù)控機床的結構有哪些特點？8．數(shù)控車床的主軸驅動和主軸調速方式有哪些？9．數(shù)控機床對進給傳動件有哪些要求？10．滾珠絲杠螺母副的預緊方式有哪些？如何進行預緊？11．四刀