车床、铣床、钻床、。。培训教材.ppt

数控机床的基本组成和工作原理
数控机床的基本组成
数控机床的基本组成和工作原理
数控机床的工作原理
通过数控装置的插补软件或插补运算器 ，把要求的轨迹用以“最小移动单位”为 单位的等效折线进行拟合，并找出最接近 理论轨迹的拟合折线。简单说来，就是以 无数的小折线模拟出斜线和曲线。
数控机床的特点
铣床)来实现。
铣刀：
铣刀是多齿刀具，因结构复杂，一般由专业工厂生产。由于 同时参与切削的齿数多，并能用较高的切削速度，故生产率较高。 铣刀种类很多，划分方式多样，主要有按用途划分、按组合 方式划分、按齿背形状划分等。我们主要介绍按用途划分方式。
（一）铣刀的种类
按照用途铣刀可如下分类。 1．加工平面用的铣刀 （1）圆柱铣刀 （2）面铣刀 2．加工沟槽用的铣刀 （1）三面刃铣刀 （2）锯片铣刀 （3）立铣刀 （4）键槽铣刀 （5）特种铣刀
2）进给运动：是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的 刀具与工件之间的附加相对运动。 进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工， 根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个 ；可以是连续的， 也可以是步进的。 3）辅助运动：实现机床的各种辅助动作，为表面成形创造条件。它 的种类很多，一般包括： 切入、切出运动：刀具相对工件切入一定深度，以保证工件达到要求 的尺寸。 分度运动：多工位工作台、刀架等的周期转位或移位，多头螺纹的车 削等。 调整运动：加工开始前机床有关部件的移位，以调整刀具和工件之间 的正确相对位置。 各种空行程运动：切削前后刀具或工件的快速趋近和退回运动，开车 、停车、变速、变向等控制运动，装卸、夹紧、松开工件的运动等。
机修车间主要设备清单
1. CA6140车床 2. CAK6185数控车床 3. Z3050*16摇臂钻床 4. 万能磨床 5. X5032铣床 6. 抛丸机 7. 氩弧焊机
普通车床
金属机床的分类
机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据国 家制定的机床型号编制方法，按加工性能分12大类，在每 一类机床中，又按工艺范围，布局型式和结构性能分为若 干组，每一组又分为若干个系（系列）。 按加工性能分：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工 机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、拉床、电加工机床、 切断机床、其它机床 按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床
基本概念：
铣床系指主要用铣刀在工件上加工各
种表面的机床。通常铣刀旋转运动为 主运动，工件（和）铣刀的移动为进
给运动。它可以加工平面、沟槽，也
可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是 用铣刀对工件进行铣削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺
纹和花键轴外，还能加工比较复杂的 型面，效率较刨床高，在机械制造和
数控机床的历史和未来趋势
数控机床的历史
1.数控（NC）阶段（1952～1970年） 2.计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在
）
数控未来发展的趋势
1. 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 2. 向高速化和高精度化发展 3. 向智能化方向发展
① ② ③ ④ 应用自适应控制技术 引入专家系统指导加工 引入故障诊断专家系统 智能化数字伺服驱动装置
轨调整高度。两者均用于加工大型零件。
工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两种，是介于升降 台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由
铣头在立柱上升降来完成。
仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型
实际加工中一般用逆铣
铣床分类
铣床种类很多，一般按布局形式和适用范围加以区分： 升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件， 应用最广。 龙门铣床：包括龙门铣镗床 龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大
型零件。
单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作 纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导
结构特性代号
对主参数值相同而结构、性能不同的机床，在型号中 加结构特性代号予以区别。当型号中有通用特性代号时， 结构特性代号应排在通用特性代号之后。通用特性代号已 用的字母和“I，O”两个字母均不能用作结构特性代号。 当字母不够用时，可将两个字母组合起来使用，如AD，AE 等。例如，CA6140型普通车床型号中的“A”，可理解为 ：CA6140型普通车床在结构上区别于C6140型普通车床。
（二）铣削要素
1. 铣削速度Vc 铣削速度即为铣刀切削处最大直径点的线速度。 2. 进给量 铣削进给量有三种表示方式： （1）进给速度vf（mm/min）
（2）每转进给量f(mm/r)
（3）每齿进给量af（mm/z） 3. 铣削深度ap 4. 铣削宽度ae
（三） 铣削方式
定义：铣刀旋转方向和工件的进给方向相反时称为逆铣； 相同时称为顺铣
机床的类代号
机床的类代号是用大写的汉语拼音表示，如车床用 “C”表示，钻床用“Z”表示。具体的常见类代百度文库 及拼音见下表：
机床的特性代号
机床的特性代号，包括通用特性代号和结构特性代号， 用大写的汉语拼音字母表示，位于类代号之后。 （1）通用特性代号 当某类型机床，除有普通型外，还有某种特性时，则在 类代号之后加通用特性代号予以区分。机床的通用特性 代号及读音见下表
车床的传动系统
以CA6140型卧式车床为例，其传动系统原理框图，概要地表示了 由电动机带动主轴和刀架运动所经过的传动机构和重要元件。 电动机经主换向机构、主变速机构带动主轴转动；进给传动从主 轴开始，经进给换向机构、交换齿轮和进给箱内的变速机构和转 换机构、溜板箱中的传动机构和转换机构传至刀架。溜板箱中的 转换机构起改变进给方向的作用，使刀架作纵向或横向、正向或 反向进给运动。
车床的主要结构
1）主轴部分 主轴箱内有多组齿轮变速机构，变换箱外手柄位置，可以 使主轴得到各种不同的转速。 卡盘用来夹持工件，带动工件一起旋转。 2）挂轮箱部分 它的作用是把主轴的旋转运动传送给进 给箱。变换箱内齿轮，并和进给箱及长丝杠配合，可以车 削各种不同螺距的螺纹。 3）进给部分 进给箱：利用它内部的齿轮传动机构，可以把主轴传递的 动力传给光杠或丝杠得到各种不同的转速。 丝杠：用来车削螺纹。 光杠：用来传动动力，带动床鞍、中滑板，使车刀作纵向 或横向的进给运动。
4“）溜板部分 溜板箱：变换箱外手柄位置，在光杠或丝杠的传动下，可 使车刀按要求方向作进给运动。 滑板：分床鞍、中滑板、小滑板三种。床鞍作纵向移动、 中滑板作横向移动，小滑板通常作纵向移动。 5）尾座：用来安装顶尖、支顶较长工件，它还可以安装 其它切削刀具，如钻头、绞刀等。 6）床身：用来支持和安装车床的各个部件。床身上面有 两条精确的导轨，床鞍和尾座可沿着导轨移动。 7）附件：中心架和跟刀架，车削较长工件时，起支撑作 用。 车床的通用性好，可完成各种回转表面、回转体端面及螺 纹面等表面加工，是一种应用最广泛的金属切削机床。
机床的组、系代号
每类机床划分为十个组，每个组又划分为十个系，用阿拉 伯数字0~9表示，位于类代号或通用特性代号之后。CA6140 普通车床属于仪表车床组，系代号6表示机床名称为卧式车 床。
机床运动
机床运动按作用情况不同，可分为：主运动和进给运动。 1）主运动：是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够 接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑 加工。 一般地，主运动速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动 。 车床：工件旋转 钻床：钻头旋转 镗床：刀具旋转 刨床：牛头刨床—刨刀直线运动 龙门刨床—工件随工作台的直线运动 铣床：刀具的旋转 拉床：刀具的直线运动 磨床：砂轮和磨具的旋转

加工精度高 机床的柔性强 自动化程度高，劳动强度低 生产率高 良好的经济效益 有利于现代化管理
数控车床的结构和分类

数控车床的分类
1.按车床主轴位置分类 卧式数控车床 立式数控车床 2.按加工零件的基本类型分类 卡盘式数控车床 顶尖式数控车床 3.按刀架数量分类 单刀架数控车床 双刀架数控车床 4.按功能分类 经济型数控车床 普通数控车床 车削加工中心
数控车床的特点
从加工对象看，数控车床具有以下特点
1.精度要求高的零件 2.表面粗糙度好的回转体零件 3.轮廓形状复杂的零件带 4.一些特殊类型螺纹的零件 5.超精密、超低表面粗糙度的零件

与结构和工作特点看，数控车床具有以下特点
1.采用了全封闭或半封闭防护装置 2.采用自动排屑装置 3.主轴转速高，工件装夹安全可靠。 4.可自动换刀 5.双伺服电路驱动 6.无极变速 7.数控车床的最后一个结构特点是轻拖动
按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度 按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床 按机床重量和尺寸：仪表机床、中型、大型、重型机床 按加工过程的控制方式：普通机床、数控机床、加工中心 、柔性制造单元
机床的型号
机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的 类别、主要技术参数、结构特性等。我国目前实行的 机床型号，按GB/T15375—94“金属切削机床型号编 制办法”实行，它由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成 。型号中字母及数字的含义如下：
修理部门得到广泛应用。
基本运动：
主 运 动——铣刀的旋转运动。 进给运动——工件在垂直于铣刀轴线方向的直线运动；工件的 回转运动或曲线运动。 注意： 为适应不同形状和尺寸的工件加工，铣床可保证工件与铣刀之间 在相互垂直的三个方向上调整位置，并可根据加工要求，在其中
任一方向实现进给运动。
在铣床上，工作进给和调整刀具与工件相对位置的运动，根据机 床类型不同，可由工件(万能卧式升降台铣床)或刀具及工件(龙门
带轮 主轴变速箱 主轴 卡盘 带动工件旋转
挂 轮 箱 电动机 进给箱 光杠 溜板箱 溜板 刀架 车刀纵向进给 丝杠 溜板箱 溜板 刀架 车螺纹
数控车床
数控机床概述
数控机床：凡是用数字化的代码把零件 加工过程中的各种操作和步骤以及刀具 与工件之间的相对位移量记录在介质上 ，送入计算机或数控系统，经过译码运 算、处理，控制机床的刀具与工件的相 对运动，加工出所需的零件，此类机床 统称为数控机床。
数控刀具 的切削用量的选择
切削用量的选择原则 1.粗加工时切削用量的选择原则 首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制 条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳切削速度： 2.精加工时切削用量的选择原则 首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗 糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下．尽可能选 取较高的切削速度。 切削用量各要素的选择方法 1.背吃刀量的选择 根据工件的加工余量确定。 2.进给量和进给速度的选择 主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求 以及刀具和工件材料来选择。 3.切削速度的选择 主要考虑刀具和工件的材料以及切削加工的经济性。 必须保证刀具的经济使用寿命。同时切削负荷不能超过机床的额定功率。
切削液
切削液的分类
1.油基切削液 矿物油 动植物油 普通复合切削液 极压切削油 2.水基切削液 乳化液 合成切削液 半合成切削液

切削液的作用与性能
1.冷却作用 2.润滑作用 3.清洗作用 4.防锈作用
X5032铣床
简史 ：
最早的铣床是美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。 为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗，J.R.于1862年 创制了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884年 前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床， 工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的 自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快， 数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70 年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣 床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度 与效率。