數(shù)控車削加工技術(shù) 教案 項(xiàng)目一 數(shù)控車削工藝基礎(chǔ)

PAGEPAGE7數(shù)控車削加工技術(shù)課程教案授課時(shí)間第周授課方式（請(qǐng)打√）□講授□上機(jī)□實(shí)驗(yàn)/訓(xùn)□其它課時(shí)安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)）：項(xiàng)目一數(shù)控車削工藝基礎(chǔ)教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次）：1.認(rèn)知常見的數(shù)控車床2.掌握數(shù)控加工工藝的制定的方法3.了解數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1.了解數(shù)控車床的組成和分類2.掌握數(shù)控車削工藝的特點(diǎn)3.學(xué)習(xí)數(shù)控加工工藝的制定教學(xué)內(nèi)容備注1.1數(shù)控車床簡介1.1.1數(shù)控車床的分類1．按數(shù)控系統(tǒng)的功能分（1）全功能型數(shù)控車床（2）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床（3）車削中心2．按主軸的配置形式分類（1）臥式數(shù)控車床（2）立式數(shù)控車床3.按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：（1）兩軸控制的數(shù)控車床（2）四軸控制的數(shù)控車床（3）多軸控制的數(shù)控車床1.1.2數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

與傳統(tǒng)車床相比，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：1.由于數(shù)控車床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以它的傳動(dòng)鏈短。2.多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動(dòng)主軸，按控制指令作無級(jí)變速，主軸之間不必用多級(jí)齒輪副來進(jìn)行變速。3.數(shù)控車床的第三個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是輕拖動(dòng)。4.為了拖動(dòng)輕便，數(shù)控車床的潤滑都比較充分，大部分采用油霧自動(dòng)潤滑。5.由于數(shù)控機(jī)床的價(jià)格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長，所以數(shù)控車床的滑動(dòng)導(dǎo)軌也要求耐磨性好。6.數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護(hù)較嚴(yán)密等特點(diǎn)，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一般都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。7.數(shù)控車床一般還配有自動(dòng)排屑裝置。1.1.3數(shù)控車床用途及主要加工對(duì)象1．精度要求高的零件2．表面粗糙度值小的零件3．表面輪廓形狀復(fù)雜的零件4．帶特殊螺紋的零件5．淬硬回轉(zhuǎn)體零件1.2數(shù)控車削工藝特點(diǎn)1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點(diǎn)1．車削外圓車削外圓是最常見、最基本的車削方法，如圖1.12所示：圖1.1275°外圓車刀車削外圓面2．車削內(nèi)圓(孔)車削內(nèi)圓(孔)是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工工件的內(nèi)表面。這也是常用的車削方法之一?？椎男螤畈煌?，車孔的方法也有差異。車通孔如圖1.13(a)所示：在車削盲孔和臺(tái)階孔時(shí)，車刀要先縱向進(jìn)給，當(dāng)車到孔的根部時(shí)再橫向進(jìn)給，從外向中心進(jìn)給車端面或臺(tái)階端面，如圖1.13(c)、(d)所示：圖1.13常見內(nèi)圓加工方式3．車削平面車削平面主要指的是車端平面(包括臺(tái)階端面)，常見的方法有：(1)使用45°偏刀車削平面，可采用較大切削深度，切削順利，表面光潔，大、小平面均可車削，如圖1.14所示：圖1.1445°車刀車削端面方式(2)使用90°左偏刀從外向中心進(jìn)給車削平面，適用于加工尺寸較小的平面或一般的臺(tái)階端面，如圖1.15(a)所示：(3)使用右偏刀車削平面，刀頭強(qiáng)度較高，適用于車削較大平面，尤其是鑄鍛件的大平面，如圖1.15(b)所示：圖1.1590°左偏刀和右偏刀車削端面方式4．車削錐圓錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面，可以分別視為內(nèi)圓、外圓的一種特殊形式，如圖1.16所示：圖1.16圓錐面車削方式5．車削螺紋車削螺紋也是最常見、最基本的一種車削工藝，如圖1.17所示：圖1.17螺紋車削方式1.2.2數(shù)控車削工藝分析的主要內(nèi)容數(shù)控車削加工工藝包括以下主要內(nèi)容：1.分析被加工零件的工藝性；2.擬定加工工藝路線，包括劃分工序、選擇定位基準(zhǔn)、安排加工順序和組合工序等；3.設(shè)計(jì)加工工序，包括選擇工裝夾具與刀具、確定走刀路線、確定切削用量等；4.編制工藝文件。1.3認(rèn)識(shí)典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成1．機(jī)床本體

數(shù)控車床由于切削用量大、連續(xù)加工發(fā)熱量大等因素對(duì)加工精度有一定影響，加工中又是自動(dòng)控制，不能像在普通車床那樣由人工進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)償，所以其設(shè)計(jì)要求比普通機(jī)床更嚴(yán)格，制造要求更精密，采用了許多新結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)剛性、減小熱變形、提高加工精度，如圖1.19所示機(jī)床本體部件：

圖1.19機(jī)床本體部件結(jié)構(gòu)圖2．?dāng)?shù)控裝置（CNC）

數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，主要包括微處理器CPU、存儲(chǔ)器、局部總線、外圍邏輯電路以及與數(shù)控系統(tǒng)的其他組成部分聯(lián)接的各種接口等。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)完全由軟件處理輸入信息，可處理邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息，使數(shù)字控制系統(tǒng)的性能大大提高，如圖1.20所示：圖1.20數(shù)控裝置3．輸入/輸出設(shè)備

鍵盤、磁盤機(jī)等是數(shù)控機(jī)床的典型輸入設(shè)備。除此以外，還可以用串行通信的方式輸入。

4．伺服單元

伺服單元是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它將來自數(shù)控裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。

5．驅(qū)動(dòng)裝置

伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖1.21所示伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，數(shù)控裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施。圖1.21伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)6.

可編程控制器

如圖1.22所示可編程控制器（PLC）己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。圖1.22可編程控制器7.測量裝置

測量裝置也稱反饋元件，通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào)，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。1.3.2數(shù)控車床技術(shù)參數(shù)數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)有:最大回轉(zhuǎn)直徑，最大車削直徑，最大車削