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  数控加工实训教程_工学_高等教育_教育专区。第1章 制图的基本知识和技能 ? 1.1 数控机床概述 ? 数控 (Numerical Control, NC) 是采用数字化 信息对机床的运动及其加工过程进行控制 的方法。 ? 1.1.1 数控机床

  第1章 制图的基本知识和技能 ? 1.1 数控机床概述 ? 数控 (Numerical Control, NC) 是采用数字化 信息对机床的运动及其加工过程进行控制 的方法。 ? 1.1.1 数控机床的组成 ? (1)程序载体 ? (2)CNC装置(计算机数控装置) 图1.1 数控机床的组成框图 ? (3)伺服系统 ? (4)检测与反馈装置 ? (5)辅助装置 ? ? ? ? ? ? (6)机床本体 ①采用高性能主传动及主轴部件。 ②进给传动采用高效传动件。 ③具有完善的刀具自动交换和管理系统。 ④机床本身具有很高的动、静刚度。 ⑤采用全封闭罩壳。由于数控机床是自动 完成加工,为了操作安全等,一般采用移 动门结构的全封闭罩壳,对机床的加工部 件进行全封闭。 ? ⑥在加工中心上,一般具有工件自动交换、 工件夹紧和放松机构。 ? 1.1.2 数控机床的分类 ? (1)按加工工艺方法分类 ? 1)金属切削类数控机床 ? 2)特种加工类数控机床 ? 3)板材加工类数控机床 ? (2)按控制运动轨迹分类 ? 1)点位控制数控机床 ? ? ? ? 2)直线)轮廓控制数控机床 (3)按驱动装置的特点分类 1)开环控制数控机床 图1.2 开环数控机床的系统框图 ? 2)全闭环控制数控机床 图1.3 闭环控制数控机床的系统框图 ? 3)半闭环控制数控机床 图1.4 半闭环控制数控机床的系统框图 ? 4)混合控制数控机床 图1.5 开环补偿型控制方式 图1.6 半闭环补偿型控制方式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? (4)按功能水平分类 1)经济型数控机床 2)全功能型数控机床 3)精密型数控机床 1.1.3 数控机床的特点和应用范围 (1)加工对象适应性强 (2)加工精度高 (3)生产效率高 (4)自动化程度高 ? ? ? ? ? ? ? ? ? (5)良好的经济效益 (6)有利于生产管理的现代化 1.2 计算机数控系统 1.2.1 典型数控系统介绍 (1)FANUC数控系统 1)FS0系列 2)FS6系列 3)FS15系列 4)FS16系列 ? ? ? ? ? ? 5)FS18系列 6)FS21/210系列 (2)SIEMENS数控系统 1)SINUMERIK3系列 2)SINUMERIK8系列 3)SINUMERIK810/820 系列 ? 4)SINUMERIK850/880 系列 ? 5)SINUMERIK802系列 图1.7 FANUC 0系列数控系统 图1.8 SINUMERIK802D数控系统 ? 6)SINUMERIK840D系列 ? (3)广州数控GSK系列数控系统 ? 1)GSK 928系列 图1.9 广州数控GSK 980数控系统 (a)车床控制系统 (b)加工中心控制系统 ? 2)GSK 980系列 ? 3)GSK 218系列 ? 1.2.2 CNC系统的组成 图1.10 计算机数控系统的组成框图 ? (1)操作面板 图1.11 GSK 928TC数控系统面板图 ? (3)计算机数控装置(CNC装置) ? ? ? ? ? ? ? ? ? (4)伺服单元 (5)驱动装置 (6)可编程逻辑控制器(PLC) 1.2.3 CNC系统的特点 (1)用存储的软件实现控制 (2)具有存储零件程序和修改零件程序的能力 (3)具有故障诊断的功能 (4)可用软件取代机床的继电器控制 (5)可实现调节控制 ? ? ? ? ? ? ? ? (6)有保护零件的能力 1.3 数控加工工艺基础 1.3.1 数控加工切削基础 (1) 切削运动和工件加工 表面 1)切削运动 2)辅助运动 图1.12 3)加工中的工件表面 (2)切削要素及其选择 刀具和工件的运动——车刀 图1.13 几种常见加工方法的切削运动 (a)车外圆 (b)刨削平面 (c)铣平面 (d)钻孔 (e)磨外圆 ve—主运动;vf—纵向进给运动;vn—圆周进给运动;vp—径向进给运动 ? 1)切削用量三要素 ? 2)切削层参数 ? 3)切削用量与切削液的选择 图1.14 切削用量三要素 图1.15 外圆纵车削层的参数 ? (3)金属切削刀具的选择 ? 1)刀具材料的种类及其选用 ? 2)刀具几何参数选择 ? ①刀具前角的选择 ? ②刀具后角的选择 ? ③刀具主偏角及副偏角的选择 ? ④刀具刃倾角的选择 图1.16 刃倾角对切屑流向的影响 (a)λs=0 (b)λs <0 (c)λs >0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.3.2 工件的夹紧与数控机床夹具 (1)工件的夹紧 (2)数控机床夹具 1)机床夹具的分类 ①通用夹 ②专用夹具 ③可调夹具 ④组合夹具 ⑤随行夹具 ? 2)夹具的选用 ? ①夹具的结构力求简单。 ? ②装卸零件要快速方便,以缩短机床的停 顿时间。 ? ③要使加工部位开敞,夹紧机构上的各部 件不得妨碍走刀。 ? ④夹具在机床上安装要准确可靠,以保证 工件在正确的位置上加工。 ? 3)数控机床的常用夹具 图1.17 孔系组合夹具 图1.18 三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘 图1.19 普通平口 ? 1.3.3 数控加工工艺制订 ? (1)零件图工艺分析 ? 1)结构工艺性分析 图1.20 数控机床的加工过程 ? 2)轮廓几何要素分析 ? 3)精度及技术要求分析 ? (2)零件基准和加工定位基准的选择 ? 1)基准 ? 基准是零件上用来确定其他点、线、面的 位置所依据的点、线)定位基准的选择 ? 定位基准的选择包括定位方式的选择和被 加工件定位面的选择。 ? (3)制订工艺路线)加工方法的选择 ? ? ? ? 2)加工阶段的划分 3)加工顺序的安排 4)工序的集中与分散 5)机床与工艺装备的选择 第2章 数控车床加工实训 ? 2.


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