第七章数控机床的机械系统

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数控技术自学指导书

《数控技术》自学指导书一、课程名称:数控技术二、自学学时:30课时三、教材名称:《数控技术》,赵玉刚宋现春编著,机械工业出版社四、课程简介:本课程是高等学校机械类专业学生必修的一门专业基础课程。

通过本课程的学习，使学生掌握现代数控技术的基本理论体系、方法和应用工具;具有综合运用所学知识，正确使用数控设备的能力;了解与本课程有关的机电一体化新技术及发展趋势;提高分析问题和动手动脑的综合能力;为学习其他有关课程和将来从事数控技术方面的工程设计与开发打好必要的基础。

本课程主要研究数控机床的工作原理、各组成部分及其在机械生产中的应用．基本教学内容有:数控技术概述、数控加工程序的编制、计算机数控装置、进给伺服系统、数控技术的发展、数控机床的故障诊断与维修等。

六、考核方式：开卷考试七、自学内容指导:第一章绪论1、本章内容概述:了解机床数控技术基本概念及其发展概况;掌握数控机床的工作流程、基本组成、工作原理、分类、特点和适用范围.２、自学学时安排：2学时3、知识点:概述、数控技术概念，数控机床概念。

数控机床的基本工作原理，数控机床的工作流程,数控机床的组成。

数控机床的特点,数控机床的适用范围。

点位、直线、轮廓控制数控机床概念,开环、闭环、半闭环数控机床概念,多轴联动数控机床的含义和实例。

４。

本章重点:点位、直线、轮廓控制数控机床概念,开环、闭环、半闭环数控机床概念,多轴联动数控机床的含义和实例.5。

习题1．数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么?2.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？4.数控机床有哪些特点？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?第二章数控机床的加工程序的编制1、本章内容概述:掌握数控编程基础知识;掌握常用G、M指令的编程方法；掌握数控编程的工艺处理原则；了解程序编制中的数学处理方法。

2、自学学时安排：103、知识点:数控编程基本概念，数控编程的一般步骤，数控编程代码的含义，手工编程和自动编程两种方法的异同数控机床的坐标系和坐标轴的确定,机床原点与机床坐标系，工件原点和工件坐标系,绝对坐标与相对坐标,尺寸设定单位,数控加工程序的结构常用的准备功能G指令（包括坐标系相关指令、运动方式相关指令、刀具补偿指令、子程序调用指令),常用的辅助功能M指令，F、S、T指令。

数控机床机电系统概述PPT课件

技术讲座数控机床机械结构介绍
三、进给机构
采用滚珠丝杠直接与伺服电机直连
注意
第13页/共56页
14
技术讲座数控机床机械结构介绍
四、辅助装置
1.工作台
各种类型的工作台
数控分度头
数控回转工作台第14页/共56页
15
技术讲座数控机床机械结构介绍
四、辅助装置
2.液压和气动系统
3.润滑系统 4.冷却系统 5.排屑系统 6.自动换刀
技术讲座数控机床概述
主要有数控车床、数控铣床、数控磨床
（3）轮廓控制数控机床 2个以上的运动轴联动,加工各种曲线/曲面.数控车、铣、线切割、加工中心
第6页/共56页
7
3. 按伺服控制方式分
（1）开环控制
技术讲座数控机床概述
（2）闭环控制
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8
技术讲座数控机床概述
（3）半闭环控制
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19
技术讲座数控系统介绍
2.典型数控系统—802DSL
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3.数控系统原理
技术讲座数控系统介绍
数控系统
*ESP,*DECx等
G
X
F
Y
保持型继电器 •Counter (C) •Timer (T) •Keep relay (K) •Data table (D) •Variable table (D)
光栅精度是指光栅上任意两点之间的误差。目前光栅的精度可达 0.001~0.01mm，通过电子细分电路，分辨率可达 0.0001mm。
29
第29页/共56页
光栅工作原理
a
b
技术讲座数控系统介绍

第7章数控机床机械装置故障诊断与维修

2)用顺序选刀方式选刀时，必须注意刀具放置在刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生。
3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装刀到位、装牢靠。检查刀座上的锁紧是否可靠。
4)经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作。 5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。 6)开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常及时处理。
在操作过程中会出现不正常现象
二、机械部件故障常见类型
1．按照故障发生的原因分 1）磨损性故障：正常磨损而引发的故障； 2）错用性故障：使用不当而引发的故障； 3）先天性故障：由于设计或制造不当而造成机械系统中存在某种薄弱环节而引发的故障。 2．按照故障的性质分 1）间歇性故障：只是短期内丧失某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需要更换零件； 2）永久性故障：某些零件已损坏，需要更换或修理才能恢复。
1）突发性故障：不能靠早期测试检测出来的故障； 2）渐发性故障：故障发展有一个过程，可以对其进行预测和监视。
机械部件故障常见类型
6．按照故障发生的频次 1）偶发性故障：发生频率很低的故障；
2）多发性故障：经常发生的故障。
7．按照故障发生、发展的规律分 1）随机性故障：故障发生的时间是随机的； 2）有规则故障：故障发生比较有规则。
15)经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够的气压能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。
七、主轴常见故障诊断与维修
（1）主轴发热（2）主轴在强力切削时停转

《数控机床故障诊断与维护》课程标准

《数控机床故障诊断与维护》课程标准课程代码：学时：64 学分：4一、课程的地位与任务《数控机床故障诊断与维护》是一门专业课程，先修课程有机械制造、气动液压、电控及PLC 技术应用等。

本课程是机电技术的综合应用，对学习机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。

同时也是数控的一门专业主干核心课程，具有实践性强、应用面广的特点。

通过《数控机床故障诊断与维护》的教学，使学生能够获得数控机床的基本理论和基本知识，初步掌握数控机床故障诊断与维护的基本思路、基本方法和基本原则，具有分析并排除数控机床常见故障的能力。

为今后学习后续课程和从事相关工作打下扎实的基础。

二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容第一章数控机床维修与维护基础第一节数控机床概述(1)数控机床的产生背景(2)数控机床的基本概念(3)数控机床的组成(4)数控机床的工作过程(5)数控机床的种类(6)数控机床的常用数控系统简介第二节数控机床的故障维修基础(1)数控机床的故障定义(2)数控机床常见故障的特点与规律(3)数控机床常见故障的种类(4)数控机床发生故障时的诊断方法第三节数控机床的日常维修维护与保养(1)数控机床日常维修维护工作的内容(2)数控机床机体的维护与保养(3)数控机床电气控制系统的日常维护(4)数控机床维修人员应具备的基本要求(5)数控机床的维修维护的技术资料(6)数控机床故障诊断与维护常用仪器仪表及工具第四节FANUCOi系统数控机床基本操作(1)数控机床面板介绍(2)数控机床的基本操作(3)手动进给操作第二章数控系统硬件故障诊断与维护第一节数控系统硬件概述第二节数控系统硬件的更换方法第三节数控系统硬件故障的诊断方法第四节数控机床的抗干扰措施第三章数控系统软件故障诊断与维护第一节数控系统软件的组成第二节数控系统的参数设置第三节数控系统的参数备份与恢复第四节数控系统软件故障的诊断与处理方法第四章数控机床PLC故障诊断与维护第一节数控机床PLC基础(1)数控机床中PMC的用途(2)数控机床用PLC种类(3)数控机床PLC梯形图程序(4)数控机床PLC梯形图符号第二节数控机床用PLC的操作(1)FANUCOi数控系统的PMC调试功能(2)PMC的基本操作(3)PMC编程实例第三节数控系统PMC故障诊断(1)数控系统PMC的故障类型及原因(2)通过PMC进行故障诊断的方法(3)数控机床PMC控制功能程序分析(4)典型PLC故障的分析与诊断流程第五章数控机床进给伺服系统故障诊断与维护第一节进给伺服系统的概述(1)进给伺服系统的组成(2)数控机床对进给伺服驱动系统的要求(3)进给伺服驱动系统的分类第二节步进电动机伺服系统及工作原理(1)步进进给伺服驱动系统(2)步进电动机进给伺服驱动系统的工作原理(3)步进电动机驱动系统的常见故障与维修第三节交流伺服进给驱动装置的组成及工作原理(1)交流进给伺服系统的特点(2)模拟式交流伺服控制原理(3)数字交流伺服系统控制原理(4)交流伺服系统的维护与调整第四节位置检测装置的组成及工作原理(1)位置检测装置的要求(2)位置检测方式分类(3)位置检测元件及其维护(4)位置检测故障的诊断第六章主轴驱动系统故障诊断与维护第一节数控机床主轴驱动系统基本知识(1)数控机床对主轴传动的要求(2)主轴系统分类及特点(3)主轴伺服系统故障的形式及诊断第二节交流主轴伺服系统概述(1)交流主轴伺服系统的特点(2)交流主轴调速原理(3)交流数字式主轴伺服系统（4）交流模拟式主轴伺服系统第三节交流主轴驱动系统故障诊断与维修（1）交流数字式主轴伺服系统故障的诊断与排除（2）交流模拟式主轴伺服系统故障的诊断与排除（3）主轴伺服系统故障实例及分析第七章数控机床机械结构故障诊断与维护第一节数控机床精度的检验第二节主传动机械结构的维护与维修第三节进给系统机械传动结构的维修第四节换刀装置的维护与故障诊断第五节其它辅助故障诊断与维护2.学时分配本课程在教学过程中，强调基础理论和基本概念的掌握，同时注重学生的实际动手操作，要求能把基础理论应用于实践中，让学生具备处理和排除数控机床基本故障的能力。

数控机床机械系统(工件的定位)

工件定位的精度和误差分析
定位精度
工件在加工过程中实际位置与理论位置的接近程度。
误差来源
机床、夹具、刀具、工件等因素引起的误差。
误差分析方法
通过测量、计算、统计分析等方法分析误差来源和大小。
误差补偿
通过对误差的测量和计算，对机床或加工过程进行补偿，提
高加工精度。
03
数控机床工件定位的实现
01
02
03
提高加工精度
数控机床的机械系统能够实现高精度的加工，从而提高产品的质量和性能。
提高加工效率
数控机床的自动化程度高，能够大幅提高加工效率，降低生产成本。
适应性强
数控机床的机械系统可以根据不同的加工需求进行调整和优化，具有很强的适应性。
02
工件定位原理
定位的基本概念
定位
确定工件在机床中的正确位置，使其在加工过程中保持稳定。
数控机床机械系统（工件的定位
目录
• 数控机床机械系统概述 • 工件定位原理 • 数控机床工件定位的实现 • 工件定位的误差控制 • 工件定位技术的发展趋势
01
数控机床机械系统概述
数控机床的定义与特点
01
数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，通过数字控制技术实现加工过程的自动化。
02
数控机床的特点包括高精度、高效率、高可靠性、可加工复杂零件等。
工件装夹不牢固
工件在加工过程中由于装夹不牢固，产生松动或位移，导致定位误差的产生。
定位误差的测量与计算
直接测量法
01
通过高精度的测量设备对工件进行测量，比较实际值与理论值
之间的差异，从而计算定位误差。
间接测量法

数控技术第七章数控机床的进给伺服系统

三步进电动机的基本控制方法
（2）双电压功率放大电路优点：功耗低，改善了脉冲优点：功耗低，前沿。前沿。缺点：高低压衔接处电流波缺点：形呈凹形，形呈凹形，使步进电机输出转矩降低，输出转矩降低，适用于大功率和高频工作的步进电机。进电机。
三步进电动机的基本控制方法
（3）斩波恒流功放电路优点：优点：1）R3较小（小 R3较小（较小于兆欧）于兆欧）使整个系统功耗下降，系统功耗下降，效率提高。效率提高。 2）主回路不串电阻，电阻，电流上升快，即反应快。即反应快。 3）由于取样绕组的反馈作用，组的反馈作用，绕组电流可以恒定在确定的数值上，绕组电流可以恒定在确定的数值上，从而保证在很大频率范围内，步进电机能输出恒定的转矩。围内，步进电机能输出恒定的转矩。
二数控机床对伺服系统的基本要求
1 高精度一般要求定位精度为0.01~0.001mm；；一般要求定位精度为高档设备的定位精度要求达到0.1um以上。以上。高档设备的定位精度要求达到以上 2 快速响应 3 调速范围宽调速范围指的是 max/nmin 。调速范围宽:调速范围指的是调速范围指的是:n 进给伺服系统:一般要求进给伺服系统一般要求0~30m/min，有的已达到一般要求，有的已达到240m/min 主轴伺服系统:要求主轴伺服系统要求1:100~1:1000恒转矩调速要求恒转矩调速 1:10以上的恒功率调速以上的恒功率调速
一直流伺服电动机调速原理
7-30 直流电动机的机械特性
二直流电动机的PWM调速原理直流电动机的调速原理
7-24 脉宽调制示意图脉宽调制示意图
Ud =
τ
T
U = δ T U δ T 称为导通率

数控机床的控制系统概述

第七章数控机床的控制系统概述学习目的：1．什么是数控技术、数控系统和数控机床，数控系统对机床的控制包括哪几方面？2．数控机床控制系统组成有哪些，他们的作用各是什么？3．数控机床的控制方式有几种，各有什么特点？4．数控机床的接口有几类，他们的接口规范是什么？第一节数控机床的控制系统一、数字控制技术简介1．数字控制技术数字控制（Numerical Control）技术，简称数控技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

数控技术不仅用于机床的控制，而且还用于其它设备的控制，产生了诸如数控绘图机、数控测量机等数控设备。

2．数控系统和数控机床用数字控制技术实现自动控制的系统称为数控系统。

数控系统中的控制信息是数字量，其硬件基础是数字逻辑电路。

最初数控系统是由数字逻辑电路构成的，所以也成为硬件数控系统。

现代数控系统采用存储程序的专用计算机或通用计算机来实现部分或全部基本数控功能，所以成为计算机数控系统（Comouter Numerical Control），简称CNC系统。

计算机数控系统是在硬件和软件共同作用下完成数控任务的，具有真正的“柔性”。

数控系统对机床的控制包括顺序控制和数字控制两个方面。

顺序控制是指对刀具交换、主轴调速、冷却液开关、工作台的极限位置等一类开关量的控制。

数字控制是指机床进给运动的控制，用于实现对工作台或刀架的位移、速度这一类数字量的控制。

数控系统与机床的有机结合称为数控机床，如数控车床、数控铣床、数控加工中心等。

数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电力拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。

二、数控机床控制系统的组成序记载机床加工所需的各种信息，包括零件的加工轨迹、工艺信息及开关命令。

输入装置是将程序载体上的数控编码转换成相应的脉冲信息，传送并存入数控装置内。

输出装置显示输入的内容及数控工作状态等信息，监控数控系统的运行。

常用的输入/输出装置有光电阅读机、磁带录放机、磁盘驱动器、键盘和CRT显示器等。

7 机床数控技术-第7章进给系统的机械传动结构-JIN

7.2 齿轮传动副
1.圆柱齿轮传动消除间隙
图示为另一种双片齿轮周向弹簧错齿消隙结构，两片薄齿轮1和2套装一起，每片齿轮各开有两条周向通槽，在齿轮的端面上装有短柱3，用来安装弹簧4。装配时使弹簧4具有足够的拉力，使两个薄齿轮的左右面分别与宽齿轮的左右面贴紧，以消除齿侧间隙。适合读数装置，不适合驱动装置。
6.滚珠丝杆副的支承方式 2）一端装止推轴承，另一端装向心深沟球轴承（双推－支承式）
图7-16（ b）一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
此种方式可用于丝杠较长的情况。为了减少丝杠热变形的影响，热源应远离推力轴承一端。
7.3 滚珠丝杠螺母传动装置及支承
6.滚珠丝杆副的支承方式 3）两端装推力轴承（单推—单推式或双推—单推式）
结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大。应用最为广泛，也可用于重载传动系统。
7.3 滚珠丝杠螺母传动装置及支承
7.3.1
2）内循环反向器式
靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道，使滚珠成单圈循环，反向器２的数目与滚珠圈数相等。
丝杠螺母尺寸较小、结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小，但制造较困难。适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重载传动中。
7.3 滚珠丝杠螺母传动装置及支承
4.滚珠丝杆副间隙的调整 1）双螺母垫片式消隙
调整垫片1的厚度，可使两螺母2产生相对位移，以达到消除间隙、产生预紧拉力之目的。其特点是结构简单刚度高、预紧可靠，但使用中调整不方便。
（b）端部加垫片（a）中间加垫片
7.3 滚珠丝杠螺母传动装置及支承
4.滚珠丝杆副间隙的调整 2）双螺母螺纹式消隙
7.1 概述 7.2 齿轮传动副 7.3 滚珠丝杠螺母传动装置及支承 7.4 数控机床导轨

课后习题答案(数控技术)

章节练习答案第一章绪论1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？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。

2．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。

（2）闭环控制系统；其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。

（3）半闭环控制系统：其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。

应用最普及。

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。

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、加工复杂等第二章数控加工编程基础1．什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式？答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。

2．G41、G42、G43、G44的含义如何？试用图说明。

数控机床机械结构

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机械制造工艺与设备
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机械制造工艺与设备
数控机床机械结构
机械结构
1.1 总体布局
数控机床通常由存储介质、输入装置、输出装置、数控系统、伺服系统、主轴单元（含电主轴）、滚珠丝杠副和滚动导轨副、刀库和机械手、数控回转刀架和回转工作台、高速防护部件和机床床身等组成。
数控机床可在一次装夹下完成大量工序，重调又方便，故适用于中、小批量生产。近年来，已开始用于汽车制造等行业的大批量生产。从单件到大批量都可充分发挥数控机床高生产率，低废品率，减少半成品储备，缩短生产周期，便于调整等优点。
1.3 进给系统
一个典型数控机床闭环控制的进给系统，通常由位置比较和放大单元、驱动单元、机械传动装置及反馈元件等部分组成。这里所说的机械传动装置是将驱动源旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括减速装置、转动变移动的丝杠螺母副及导向元件等。
为了确保数控机床进给系统的传动精度、灵敏度和工作稳定性，对机械部分设计总的要求是消除间隙、减小摩擦、减小运动惯量、提高传动精度和刚度。
1.2 主传动系统及主轴部件
数控机床的主传动系统包括主轴电动机、传动系统和主轴组件。它比普通机床的主传动系统的结构简单，这是因为其变速功能全部或大部分由主轴电动机的无极调速来承担，省去了繁杂的齿轮变速结构。
数控机床要求主轴调速范围大，不但有低速、大转矩功能，而且还要有较高的速度。其主传动系统要求有较高的旋转精度和运动精度，对于主轴的静刚度、耐磨性和抗振性要求较高。此外，低温升和减小热变形也是对主传动系统要求的重要指标。
1.4 床身
床身是机床的主体，是整个机床的基础支承件，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。其结构对机床的性能和布局有很大的影响。

数控机床的系统组成及其功能

数控机床的系统组成及其功能数控机床是一种高度自动化的机床，它利用数字控制技术来加工金属或其他材料。

数控机床的系统组成包括以下几个主要部分：1.数控装置：数控装置是数控机床的核心部件，它通过接收输入的加工程序，将加工过程转化为一系列的指令，控制机床的各个部件进行精确的运动。

数控装置一般由计算机硬件、控制软件和输入输出接口等组成。

2.进给系统：进给系统是数控机床的重要部分，它负责将动力传递给机床的各个运动部件，包括工作台、主轴、刀架等。

进给系统通常由电动机、丝杠、齿轮、轴承等组成，通过改变电动机的转速和旋转方向来控制机床的运动速度和方向。

3.主轴系统：主轴系统是数控机床的关键部件，它负责驱动刀具进行切削加工。

主轴系统一般由电动机、主轴、轴承、刀具夹头等组成，通过调节电动机的转速和旋转方向来控制刀具的旋转速度和旋转方向。

4.辅助装置：数控机床的辅助装置包括冷却系统、润滑系统、排屑系统、照明系统等，它们分别负责提供冷却液、润滑油、排除切屑、照明等工作。

这些辅助装置对于保证机床的正常运转和加工过程的顺利进行至关重要。

5.控制系统：控制系统是数控机床的基础部分，它通过接收操作者输入的指令，将加工过程转化为一系列的数控指令，控制机床的各个部件进行精确的运动。

控制系统通常由控制器、操作面板、传感器等组成，通过调节电动机的转速和旋转方向来控制刀具的旋转速度和旋转方向。

数控机床的功能非常广泛，它可以加工各种类型的零件，包括金属和非金属材料，如钢、铸铁、有色金属、塑料等。

数控机床可以完成多种加工操作，如车削、铣削、钻孔、攻丝、磨削等。

此外，数控机床还可以进行精确的测量和检验，确保加工出的零件符合精度要求。

除了自动化和高精度，数控机床还具有高效率的特点。

由于数控机床可以同时控制多个坐标轴，因此它可以一次装夹多个工件，减少装夹和测量时间，提高生产效率。

此外，数控机床还可以进行在线监测和故障诊断，及时发现并解决问题，减少停机时间和维修成本。

第七章FANUC--0i系统数控铣床操作

第七章FANUC--0i系统数控铣床操作第一节FANUC0i数控系统简介FANUC系列是具有与O-C系列同等的高可靠性的CNC系统是世界上最成功的CNC,精确和完整控制确保其故障率很低，O-D系列配置高可靠性的FANUCC系列和B系列AC伺服电机，机床主轴可配置高速，大功率的FANUCAC主轴电机系列。

O-D系列以包括的方式提供给用户，它包括CNC单元、控制电机、主轴电机和控制电机放大器。

O-TD系列配置，OMD系列一种配置。

用户可根据具体应用选择最佳的系统配置。

FANUC数控仿真系统是一个基于WINDOWS操作系统的应用软件，可根据电脑雕刻排版软件生成的加工数据进行加工，还可根据标准G代码数控程序进行加工。

系统是基于WINDOWS应用软件，并对BEIJING-FANUCSERIESOM-MDII数控系统进行高度仿真，具有良好的人机界面和方便的操作性能;具有同FANUCO-SERIESCNC控制器相同的屏幕、面板组成和功能，加载NC文件时，自动对程序进行语法检查;具有自动、编辑、MDI、MPG、JOG等模式和Dry、M01等开关;编辑模式中，实时提供G代码功能与格式提示信息系统实时处理NC代码，生成机床移动指令。

第二节控制面板与操作一.基本操作内容及步骤某k714B数控铣床的操作面板由CRT/MDI面板和机械操作面板组成。

1.CRT/MDI面板（见图7-1-1）图7-1CRT/MDI面板CRT/MDI面板是由一个9英寸显示器和一个MDI键盘组成的。

按任何一个功能按钮和“CAN”,画面的显示就会消失，这时系统内部照常工作。

之后再按其中任何一个功能键，画面会再一次显示。

CRT/MDI面板上的各键功能见表7-1-1.表7-1-1CRT/MDI面板上键的详细说明键RESETHELPOpSHIFTINPUTCANALTERINSERTDELETEPOSPROGOFFSETSETTINGSYS TEMMESSAGECUSTOMGRAPHEOB名称复位键帮助键动运行操作等。

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构在数控机床进展的最初阶段，其机械结构与通用机床相比没有多大的变化，只是在自动变速、刀架与工作台自动转位与手柄操作等方面作些改变。

随着数控技术的进展，考虑到它的操纵方式与使用特点，才对机床的生产率、加工精度与寿命提出了更高的要求。

数控机床的主体机构有下列特点：1）由于使用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2）为习惯连续的自动化加工与提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度与阻尼精度，与较高的耐磨性，而且热变形小；3）为减小摩擦、消除传动间隙与获得更高的加工精度，更多地使用了高效传动部件，如滚珠丝杠副与滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4）为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，使用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。

根据数控机床的适用场合与机构特点，对数控机床结构因提出下列要求：一、较高的机床静、动刚度数控机床是按照数控编程或者手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。

由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架与主轴箱等）的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，务必把各处机械结构部件产生的弹性变形操纵在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量。

为了提高数控机床主轴的刚度，不但经常使用三支撑结构，而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承与角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承，以减小主轴的径向与轴向变形。

为了提高机床大件的刚度，使用封闭界面的床身，并使用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。

为了提高机床各部件的接触刚度，增加机床的承载能力，使用刮研的方法增加单位面积上的接触点，并在结合面之间施加足够大的预加载荷，以增加接触面积。

这些措施都能有效地提高接触刚度。

为了充分发挥数控机床的高效加工能力，并能进行稳固切削，在保证静态刚度的前提下，还务必提高动态刚度。

数控车床中级工题库附加答案

第七章数控车床中级工题库第一节数控车床中级工理论（应知）试卷数控车床中级工理论（应知）试卷1单位：________________ 姓名：_____________准考证号：__________________一、填空：（每空1分，共20分）1．夹具夹紧力的装置的确定应包括夹紧力的_大小_ _方向__和____作用点______三个要素。

2．常用作车刀材料的硬质合金有_钨钴_____和__钨钛钴______两类。

3．专用夹具主要由定位、夹紧、夹具体、辅助部分组成。

4．切削力的轴向分力是校核机床___进刀机构强度___的主要依据。

5．数控机床坐标轴的移动控制方式有__点动、连续移动、手摇脉冲发生器移动__ 三种。

6．每一道工序所切除的____金属层厚度__________，称为工序间的加工余量。

7．要使车床能保持正常的运转和解少磨损，必须经常对车床的所有摩擦_部分进行__润滑_____。

8．划线要求划出的线条除___清晰均匀____外，最重要的是要保证_尺寸______。

9．在数控机床上对刀可以用__手工_____对刀，也可以用_对刀仪_对刀。

二、选择填：（每题2分，共计30分）1．闭环进给伺服系统与半环进给伺服系统主要区别在于_____B______A．位置控制器 B.检测单元 C.伺服单元 D.控制对象2．______A____时间是辅助时间的一部分。

A. 检验工件B.自动进给C. 加工工件3．绘图时.大多采用_____A____比例，以方便看图。

A. 1:1B. 1:2C. 2:14．用来表示机床全部运动关系的示意图称为机床的____A____。

A.传动系统图B.平面展开图C.传动示意图5．自动定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，不太长的工件装夹后_______A____A.一般不需找正B.仍需找正C.必需找正6．在电火花穿孔加工中，由于放电间隙的存在，工具电极的尺寸应__C_____被加工孔的尺寸A.大于B.等于C.小于7．选择粗基准时，应当选择_____C___的表面A．任意 B．比较粗糙 C．加工余量小或不加工8．生产批量越大，分摊到每个工件上的准备与终极时间就越___B___。

数控机床机电系统概述

数控机床机电系统可以实现自动化加工，减少了人工干预，提高了加工效率。
高度柔性
数控机床机电系统可以通过更换加工程序实现不同零件的加工，具有高度的柔性。
高可靠性
数控机床机电系统采用先进的电子和机械技术，具有较高的
可靠性和稳定性。
02
CATALOGUE
数控机床的机械系统
主轴系统
主轴系统是数控机床中的重要组成部分，主要负责驱动工件或刀具进行旋转运动。
智能化技术如人工智能、大数据、物联网等将与数控机床融合，实现自适应加工、智能故障诊断等功能。
复合化
为了满足多品种、小批量生产的需求，数控机床将向复合化方向发展，具备多轴联动、多工位加工等能力。
绿色化
随着环保意识的提高，数控机床将更加注重节能减排和资源循环利用，降低能耗和减少废弃物排放。
主轴系统的性能直接影响着加工质量和效率，因此需要具备高精度、高转速、大扭矩等特点。
主轴系统的关键部件包括主轴、轴承、主轴电机等，这些部件需要经过精密设计和制造，以确保主轴系统的稳定性和精度。
进给系统
进给系统是数控机床中的另一个重要组成部分，主要负责驱动刀具或工件进行直线运动。
进给系统的性能同样影响着加工质量和效率，需要具备高精度、高速度、大进给等特点。
进给系统的关键部件包括伺服电机、丝杠、导轨等，这些部件也需要经过精密设计和制造，以确保进给系统的稳定性和精度。
传动系统
1
传动系统是数控机床机械系统中连接主轴系统和进给系统的重要部分，主要负责将动力传递给各个运动部分。
2
传动系统的设计需要充分考虑传动效率、精度、稳定性等因素，以确保整个机械系统的性能。
五金加工
数控机床能够高效地完成各种复杂形状的五金零件加工，提高生产效率和产品质量。

数控机床机械系统课件.pptx

（四）锥面定位元件；当轴类零件要求精确定心时，可以工件上的锥孔作为定位基准。
长锥心轴限制五个不定度：
两个顶尖配合使用，限制五个自由度。
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.11.2220.11.22Sunday, November 22, 2020
（3）自位支承：定位支承点的位置随工件定位基准位置变化而自动与之适应的定位元件，称为自位支承。
自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
2、辅助支承：只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定位元件，称为辅助支承。
（二）圆孔表面定位元件主要有：定位销、刚性心轴和小锥度心轴 1、定位销
固定式定位销：
2-5 工件的定位
一、工件定位原理
工件定位，就是要使工件在夹具中占据某个确定的正确加工位置。
工件定位可归纳为以下三点：
1、一个工件在空间有六个自由度； 2、运用各种定位元件限制工件某一方向上的
自由度，工件在该方向上的位置就确定了。
3、通过多个定位元件的组合，限制一定数目的自由度，才可满足该工序的加工精度要求。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.

数控机床的数控系统原理解析

数控机床的数控系统原理解析数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备之一，其高精度、高效率的加工能力得到了广泛的应用。

而数控机床的核心就是数控系统，它的原理和工作方式对于了解数控机床的运作机制至关重要。

数控系统是指通过计算机控制机床的运动和加工过程，实现工件的自动加工。

它主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括主控器、伺服系统、编码器等。

主控器是数控系统的核心，它接收计算机发送的指令，并将指令转化为机床运动的控制信号。

伺服系统负责控制机床各轴的运动，通过控制电机的转动来实现机床的定位和加工。

编码器则用于反馈机床轴的实际位置，确保机床的运动精度。

软件部分包括数控程序和数控编程。

数控程序是由一系列指令组成的，它描述了机床的运动轨迹、加工工艺等信息。

数控编程则是将工件的设计图纸转化为数控程序的过程，它需要按照数控系统的语法规则进行编写。

数控系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：首先，操作员通过计算机界面输入加工工艺和加工参数。

然后，计算机将这些信息转化为数控程序，并发送给主控器。

主控器解析数控程序，并将指令转化为相应的控制信号。

伺服系统接收到控制信号后，控制电机的转动，使机床按照预定的轨迹进行运动。

同时，编码器不断反馈机床轴的实际位置，确保机床的运动精度。

最后，机床完成加工任务，操作员可以通过计算机界面查看加工结果。

数控系统的优势在于其高精度、高效率的加工能力。

相比传统的手动操作，数控机床可以实现更精确的加工，提高产品的质量和精度。

同时，数控机床具有自动化程度高、生产效率高的特点，可以大幅度提高生产效率和降低生产成本。

尽管数控系统在现代制造业中的应用越来越广泛，但是其原理和工作方式对于一般人来说仍然较为复杂。

因此，操作员需要经过专门的培训和学习，才能熟练掌握数控机床的操作和维护。

总之，数控机床的数控系统是现代制造业中不可或缺的设备之一。

了解其原理和工作方式对于提高生产效率和产品质量至关重要。

随着科技的不断进步，数控系统将在未来的制造业中发挥更加重要的作用。

数控机床的机械系统PPT课件

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锥齿轮轴向压簧调隙机构
1、4—锥齿轮；2、3—键；5—压簧；6—螺母；7—传动轴
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锥齿轮周向弹簧调隙机构
1—大片锥齿轮；2—小片锥齿轮；3—锥齿轮 4—镶块；5—弹簧；6—止动螺钉；7—凸爪；8—圆弧槽
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齿轮齿条的双齿轮调隙机构
1、6—小齿轮；2、5—大齿轮；3、7—齿条；4—预载装置
项目任务分析
通过对本章知识的学习了解数控设备工作时主运动和进给运动的机械系统工作原理，找出数控机床采用顺铣加工的原因，设计工作过程如下。
(1) 学习并理解相关的基础知识。 (2) 小组讨论顺铣加工和逆铣加工的区别，作为下一步工作的依据。 (3) 为了提高工作效率，制订工作计划。 (4) 阐述数控加工采用顺铣加工的原因。 (5) 对工作过程进行检查与评估。
技能目标
通过将数控铣床在切削加工时采用顺铣与普通铣床在加工时选择逆铣进行对比分析，学习数控机床较普通机床在机械系统中所具备的特点，掌握数控机床机械系统不同部件的工作原理，同时提升分析问题的能力，具体如下。
(1) 掌握从机械系统角度考虑工艺问题的能力。 (2) 具备分析机械系统故障产生原因的能力。
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项目案例导入
分析数控铣床加工时宜采用顺铣的原因如图7.1所示，在刀具进行数控铣削加工时通常采用顺铣 (downcut/downmilling)加工，但普通设备通常采用逆铣 (upcut/upmilling)加工，这是为什么？下面就通过本章的项目来一步步地揭开其中的奥秘。
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基础知识
数控设备机械系统结构的组成
数控机床机械系统结构的主要组成部分与普通机床相似，有以下几部分。

第7章数控机床的进给伺服系统PPT课件

起动频率fq 的选择先计算电机轴上的等效负载转动惯量：
式中 J1、J2——齿轮的转动惯量(N·m·s2)；J3——丝杠的转动惯量 d ——冲当量(mm／脉冲)。
然后进行负载启动频率fqF 的估算；式中 fq——空载启动频率(Hz)，T——由矩频特性决定的力矩(Nm)
J——电机转子转动惯量(N·m·s2)。依照机床要求的启动频率fqF ，可选择fq
第七章数控机床的进给伺服系统
7-1 概述 7-2 步进电动机及其驱动系统 7-3 直流伺服电动机及其速度控制 7-4 交流伺服电动机及其速度控制 7-5 主轴驱动 7-6 位置控制
§ 7-1 概述
立式铣床
加工中心刀库刀具定位电机机械手旋转定位电机
带制动器伺服电机主轴电机
伺服电机
伺服驱动系统（Servo System)
称做空载运行频率fmax。它也是步进电动机的重要性能指标，对于提高生产率和系统的快速性具有重要意义。
fmax 应能满足机床工作台最高运行速度。
6. 运行矩频特性运行矩频特性T＝f(F)是描述步进电动
机连续稳定运行时，输出转矩T与连续运行 T 频率之间的关系。它是衡量步进电动机运转时承载能力的动态性能指标。
f
三、步进电动机驱动电源 1. 作用发出一定功率的电脉冲信号，使定子励磁绕组顺序通电。 2. 基本要求（1）电源的基本参数与电动机相适应；（2）满足步进电动机起动频率和运行频率的要求；（3）抗干扰能力强，工作可靠；（4）成本低，效率高，安装维修方便。
1.步距角步进电动机每步的转角称为步距角，计算公式：
θ＝ 360 (°) Z mK
式中 m—步进电动机相数 Z—转子齿数 K—控制方式系数， K=拍数p/相数m