《數(shù)控機(jī)床的概述》課件

數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床是一種集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，是制造業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。數(shù)控機(jī)床的歷史和發(fā)展數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)十年的演變，經(jīng)過(guò)工業(yè)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新，發(fā)展成為高檔機(jī)床生產(chǎn)的主導(dǎo)技術(shù)。1數(shù)控機(jī)床的前身傳統(tǒng)機(jī)床2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展在20世紀(jì)50年代初期誕生3數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)早期使用最多為車床和銑床4數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床已被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域，如航空航天、軌道交通、汽車、兵器、電子、模具、鐘表、醫(yī)療器械以及日用品的生產(chǎn)制造。航空航天計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，縮短了制造周期汽車工業(yè)提高了生產(chǎn)效率，降低了人工成本和錯(cuò)誤率醫(yī)療器械個(gè)性化定制，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)電子制造提高了生產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床利用電子技術(shù)，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為機(jī)床坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)控制，從而可實(shí)現(xiàn)機(jī)床工件的加工。1CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)2CAM計(jì)算機(jī)輔助制造3CNC數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床的組成部分?jǐn)?shù)控機(jī)床包括數(shù)控裝置、機(jī)床主體、進(jìn)給系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和液壓、氣壓傳動(dòng)等組成部分。數(shù)控裝置數(shù)控系統(tǒng)與操作顯示部分機(jī)床主體主軸箱、工作臺(tái)、導(dǎo)軌和滑塊等進(jìn)給系統(tǒng)伺服電機(jī)、進(jìn)給螺桿、前進(jìn)架等部件測(cè)量系統(tǒng)包括各種傳感器、編碼器和計(jì)量規(guī)等機(jī)床床身和床身材料選擇機(jī)床床身負(fù)責(zé)支撐機(jī)床的各組成部分，床身材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、剛性和耐久性等特點(diǎn)。1機(jī)床床身分類平面式、立式、臥式和其他特殊型式2床身材料機(jī)床床身材料有鑄鐵、鑄鋼、焊接結(jié)構(gòu)等3材料選擇還需考慮生產(chǎn)成本、質(zhì)量、可靠性等因素?cái)?shù)控機(jī)床的軸向和切向移動(dòng)軸向移動(dòng)數(shù)控機(jī)床通常包含3-5個(gè)坐標(biāo)軸，包括X、Y、Z等切向移動(dòng)切削加工需要通過(guò)刀具軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控控制系統(tǒng)的綜述數(shù)控控制系統(tǒng)利用高性能的硬件、軟件和專用接口卡，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的自動(dòng)化加工。硬件系統(tǒng)包括數(shù)控裝置、運(yùn)動(dòng)控制卡及各類傳感器軟件系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的編程系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)專用接口卡機(jī)床(伺服)控制板、高精度加速器、高速計(jì)數(shù)電路等機(jī)床的常見控制系統(tǒng)機(jī)床控制系統(tǒng)可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制，其中閉環(huán)控制更為常見，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)更高的加工精度。1伺服系統(tǒng)以伺服電機(jī)為執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)開環(huán)和閉環(huán)控制2步進(jìn)系統(tǒng)以步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行器，只能實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制3機(jī)床PLC系統(tǒng)常用于非重要部件的控制數(shù)控機(jī)床編程語(yǔ)言數(shù)控機(jī)床編程語(yǔ)言是一種特殊的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，用于描述數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程和加工指令。1G代碼控制機(jī)床直線、圓弧等運(yùn)動(dòng)2M代碼控制機(jī)床上附加功能的操作，如換刀、冷卻、夾緊等3T代碼控制機(jī)床上換刀時(shí)要換的刀具的號(hào)碼數(shù)控機(jī)床的編程方式數(shù)控機(jī)床的編程方式可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種，自動(dòng)編程分為CAD/CAM編程和數(shù)字化編程。手工編程即用人工輸入指令的方式進(jìn)行編程CAD/CAM編程在計(jì)算機(jī)上完成加工圖形的繪制和工藝編制數(shù)字化編程它是CAM的一種形式，將三維數(shù)字化的加工圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床能識(shí)別的程序G代碼和M代碼的使用G代碼和M代碼是數(shù)控機(jī)床編程語(yǔ)言中最基本的指令代碼，掌握它們的使用對(duì)于編程至關(guān)重要。G代碼M代碼功能描述機(jī)床做何種運(yùn)動(dòng)輔助機(jī)床的運(yùn)行范圍G00-G99M00-M99事例G01-線性插補(bǔ)，G02-圓弧插補(bǔ)M03-主軸正轉(zhuǎn)，M05-主軸停止影響機(jī)床精度的因素?cái)?shù)控機(jī)床加工的精度受到很多因素的影響，只有充分掌握機(jī)床的精度控制技術(shù)，才能保證機(jī)床工件加工的精度。滾珠螺桿間隙容易影響數(shù)控機(jī)床定位的精度數(shù)控機(jī)床的校準(zhǔn)直接關(guān)系到機(jī)床的精度和誤差操作人員技能操作人員技能的高低也對(duì)機(jī)床加工精度有影響進(jìn)給傳動(dòng)方式進(jìn)給傳動(dòng)方式是數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中最核心的傳動(dòng)方式之一，不同的進(jìn)給傳動(dòng)方式有著不同的加工精度和生產(chǎn)效率。1伺服進(jìn)給系統(tǒng)具有較高的定位精度，適用于精密加工2液壓系統(tǒng)傳動(dòng)能力強(qiáng)，適用于大型機(jī)床的加工3機(jī)械傳動(dòng)大量使用于傳統(tǒng)的機(jī)床加工領(lǐng)域切削工具的選擇和刀具刃磨切削工具是數(shù)控機(jī)床加工的重要部分，涉及到加工質(zhì)量和效率。刀具的選擇和刃磨也是影響加工質(zhì)量的重要因素之一。切削工具選擇需要根據(jù)材料性質(zhì)、形狀尺寸等因素進(jìn)行選擇刀具刃磨刀具的刃磨直接關(guān)系到工件的加工精度和表面質(zhì)量機(jī)床的自動(dòng)換刀系統(tǒng)自動(dòng)換刀系統(tǒng)是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面自動(dòng)化的重要組成部分之一，它能有效地提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。自動(dòng)換刀系統(tǒng)的工作原理通過(guò)架上刀庫(kù)中的預(yù)設(shè)刀具進(jìn)行調(diào)整和替換常見的自動(dòng)換刀系統(tǒng)如自動(dòng)式刀庫(kù)、旋轉(zhuǎn)式刀庫(kù)等油路、液壓系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)油路、液壓系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中重要的傳動(dòng)和執(zhí)行部分，對(duì)于保證機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)效率具有至關(guān)重要的作用。1油路和液壓系統(tǒng)的檢查避免油路堵塞、液壓元件損壞等問(wèn)題2傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)防止傳動(dòng)系統(tǒng)損壞和機(jī)床負(fù)載不平衡3重要性維護(hù)必不可少，延長(zhǎng)機(jī)床壽命數(shù)控機(jī)床的安全問(wèn)題數(shù)控機(jī)床是一種非常復(fù)雜的機(jī)床，很多工種人員都需要參與到機(jī)床操作中，因此在確保機(jī)床生產(chǎn)效率的同時(shí)，更應(yīng)該重視機(jī)床的安全問(wèn)題。1安全工作標(biāo)準(zhǔn)制定安全操作規(guī)程2機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)周期性進(jìn)行機(jī)床的保養(yǎng)和維護(hù)3現(xiàn)場(chǎng)管理與培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)管理和員工培訓(xùn)是任何安全管理措施中不可少的環(huán)節(jié)數(shù)控機(jī)床的維修和保養(yǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命和維修周期是多年的，不同的保養(yǎng)政策將影響機(jī)器的工作效率和使用壽命。1日常維修和保養(yǎng)一般由使用人員進(jìn)行，如清潔、潤(rùn)滑、檢查等2大型的維修和保養(yǎng)一些需要大型設(shè)備進(jìn)行的保養(yǎng)，如高精度加工設(shè)備的校準(zhǔn)和磨修等，需要專業(yè)人員操作3注意要點(diǎn)保養(yǎng)和維護(hù)都需要按照機(jī)床的操作手冊(cè)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展方向未來(lái)的