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书名:你问我答图解数控车编程与操作
定价:39.0
ISBN:9787030531285
作者:曹著明,甄雪松
版次:1
出版时间:2017-06
在线试读:
第1章 数控车削加工技术概述
1.1 什么是数控车床
数控是数字控制(numerical control,NC)的简称,是用数字化信号进行自动控制的技术,一般将用这种技术实现的数控机床称为NC机床。随着数控技术的发展,现代数控系统采用微处理器中的系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现全部或部分数控功能,成为计算机数控(computer numerical control)系统,简称CNC系统,具有CNC系统的机床称为CNC机床。目前人们提及数控机床一般是指CNC机床。
数控车床又称为NC车床,即数字控制车床,是目前国内使用量*大、覆盖面*广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控车床一般适合于多品种和中小批量的生产。世界上第*台数控机床是在1952年诞生于美国麻省理工学院(MIT),它的诞生是因复杂轮廓的航空零件加工和成型磨具制造的需求而研制的。普通车床是手动操作,且只有主轴电机,上刀用手摇动拖板,如图1.1(a)所示。数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出,并且安装了数控系统,和电脑类似,可以说是特殊的电脑,由数控系统控制一切,包括走刀、转速、进给等,如图1.1(b)所示
图1.1 数控车床与普通车床
图1.2 数控车床型号代码的含义
1.3 什么是数控车削加工
在介绍什么是数控车削加工之前,我们先了解一下车削加工与铣削加工二者的区别,以加深对车削加工的理解。车削加工和铣削加工首先*主要的区别是刀具的不同,可以简单理解为车削加工是指在车床上,工件运动,刀具不动;铣削加工是指在铣床上,刀具运动,工件不动。但是实际上作进给运动的刀具或者工件也是可以运动的,如图1.3所示。
图1.3 常见切削加工方式
车床是指主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。一般是车刀固定在机床上的某一位置,工件在夹具的夹持下沿着轴作旋转运动,靠近刀口时被切割,所以主要适用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用*广的一类机床。
铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。铣床是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,工件和铣刀的平面移动为进给运动。就是说,工件被固定在机床的某一位置,铣刀在夹具的夹持下作高速旋转运动,接触工件时在其表面进行加工。在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件[齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)]及各种曲面。此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。由于是多刀断续切削,因而铣床的生产率较高。车削加工就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求,如图1.4所示。
图1.4 车削加工
数控车削加工是在数控车床上利用工件与刀具的相对旋转运动对工件进行切削加工的方法。数控车削可以简单理解为“数控技术”+“车削技术”,在普通车床安装上一些零部件,即装上会精确计算刀具和工件的位置及控制它们运动的“大脑”,就可以将普通车床改装成一台简单的数控车床。图1.5所示为一些数控车床加工的零件。
图1.5 在数控车床上加工的零件
普通车床受控于操作者,所用工艺规程只是一个工艺过程卡,有时切削用量、走刀路线、工序、工步等由操作者自行选定,而数控车削加工工艺的干预度低,需要考虑更多的工艺因素。因此,对编程者的要求更高,必须熟悉数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统以及工件的装夹方法等。工艺方案的好坏不仅会影响数控车床性能与效率的发挥,更将直接影响零件的加工质量。
1.4 数控车床的组成分为哪几大部分
数控车床由输入装置、机床主体、数控系统、伺服系统、检测装置、辅助控制装置六大部分组成,如图1.6所示。
图1.6 数控车床的组成
1.输入装置
输入装置的主要作用是为了将各种加工信息转化为数控系统能处理的信息,并同时输送给数控系统。早期数控机床的输入装置主要是穿孔纸带,现在已基本被淘汰。目前数控机床的输入装置主要有键盘、磁盘、U盘和CF卡等。
2.机床主体
机床主体是数控机床的机械部件,主要包括主传动系统和进给传动系统等。数控车床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响,加工中又是自动控制,不能像在普通车床那样由工人进行调整、补偿,所以其设计要求比普通机床更严格,制造要求更精密,采用了许多新结构,以加强刚性、减小热变形、提高加工精度,如图1.7所示。
图1.7 数控车床主体结构
3.数控系统
数控系统是数控车床的控制核心,起指挥作用。数控车床系统操作面板如图1.8所示。现代控制系统通常是带有专门软件的专用计算机。数控装置是数控系统的核心,主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联系的各种接口等。数控装置接收加工程序等传送的各种信息,经处理调配后发送给驱动机构,同时将有关信息反馈给数控系统。数控车床系统操作面板如图1.8所示。
图1.8 数控车床系统操作面板
4.伺服系统
伺服系统是数控车床的执行机构,由驱动和执行两大部分组成。伺服系统是数控系统和机床主体的联系环节,它将来自数控系统的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。根据接收指令的不同,伺服系统有数字式和模拟式之分,而模拟式伺服系统按电源种类又可分为直流伺服系
定价:39.0
ISBN:9787030531285
作者:曹著明,甄雪松
版次:1
出版时间:2017-06
在线试读:
第1章 数控车削加工技术概述
1.1 什么是数控车床
数控是数字控制(numerical control,NC)的简称,是用数字化信号进行自动控制的技术,一般将用这种技术实现的数控机床称为NC机床。随着数控技术的发展,现代数控系统采用微处理器中的系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现全部或部分数控功能,成为计算机数控(computer numerical control)系统,简称CNC系统,具有CNC系统的机床称为CNC机床。目前人们提及数控机床一般是指CNC机床。
数控车床又称为NC车床,即数字控制车床,是目前国内使用量*大、覆盖面*广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控车床一般适合于多品种和中小批量的生产。世界上第*台数控机床是在1952年诞生于美国麻省理工学院(MIT),它的诞生是因复杂轮廓的航空零件加工和成型磨具制造的需求而研制的。普通车床是手动操作,且只有主轴电机,上刀用手摇动拖板,如图1.1(a)所示。数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出,并且安装了数控系统,和电脑类似,可以说是特殊的电脑,由数控系统控制一切,包括走刀、转速、进给等,如图1.1(b)所示
图1.1 数控车床与普通车床
图1.2 数控车床型号代码的含义
1.3 什么是数控车削加工
在介绍什么是数控车削加工之前,我们先了解一下车削加工与铣削加工二者的区别,以加深对车削加工的理解。车削加工和铣削加工首先*主要的区别是刀具的不同,可以简单理解为车削加工是指在车床上,工件运动,刀具不动;铣削加工是指在铣床上,刀具运动,工件不动。但是实际上作进给运动的刀具或者工件也是可以运动的,如图1.3所示。
图1.3 常见切削加工方式
车床是指主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。一般是车刀固定在机床上的某一位置,工件在夹具的夹持下沿着轴作旋转运动,靠近刀口时被切割,所以主要适用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用*广的一类机床。
铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。铣床是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,工件和铣刀的平面移动为进给运动。就是说,工件被固定在机床的某一位置,铣刀在夹具的夹持下作高速旋转运动,接触工件时在其表面进行加工。在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件[齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)]及各种曲面。此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。由于是多刀断续切削,因而铣床的生产率较高。车削加工就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求,如图1.4所示。
图1.4 车削加工
数控车削加工是在数控车床上利用工件与刀具的相对旋转运动对工件进行切削加工的方法。数控车削可以简单理解为“数控技术”+“车削技术”,在普通车床安装上一些零部件,即装上会精确计算刀具和工件的位置及控制它们运动的“大脑”,就可以将普通车床改装成一台简单的数控车床。图1.5所示为一些数控车床加工的零件。
图1.5 在数控车床上加工的零件
普通车床受控于操作者,所用工艺规程只是一个工艺过程卡,有时切削用量、走刀路线、工序、工步等由操作者自行选定,而数控车削加工工艺的干预度低,需要考虑更多的工艺因素。因此,对编程者的要求更高,必须熟悉数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统以及工件的装夹方法等。工艺方案的好坏不仅会影响数控车床性能与效率的发挥,更将直接影响零件的加工质量。
1.4 数控车床的组成分为哪几大部分
数控车床由输入装置、机床主体、数控系统、伺服系统、检测装置、辅助控制装置六大部分组成,如图1.6所示。
图1.6 数控车床的组成
1.输入装置
输入装置的主要作用是为了将各种加工信息转化为数控系统能处理的信息,并同时输送给数控系统。早期数控机床的输入装置主要是穿孔纸带,现在已基本被淘汰。目前数控机床的输入装置主要有键盘、磁盘、U盘和CF卡等。
2.机床主体
机床主体是数控机床的机械部件,主要包括主传动系统和进给传动系统等。数控车床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响,加工中又是自动控制,不能像在普通车床那样由工人进行调整、补偿,所以其设计要求比普通机床更严格,制造要求更精密,采用了许多新结构,以加强刚性、减小热变形、提高加工精度,如图1.7所示。
图1.7 数控车床主体结构
3.数控系统
数控系统是数控车床的控制核心,起指挥作用。数控车床系统操作面板如图1.8所示。现代控制系统通常是带有专门软件的专用计算机。数控装置是数控系统的核心,主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联系的各种接口等。数控装置接收加工程序等传送的各种信息,经处理调配后发送给驱动机构,同时将有关信息反馈给数控系统。数控车床系统操作面板如图1.8所示。
图1.8 数控车床系统操作面板
4.伺服系统
伺服系统是数控车床的执行机构,由驱动和执行两大部分组成。伺服系统是数控系统和机床主体的联系环节,它将来自数控系统的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。根据接收指令的不同,伺服系统有数字式和模拟式之分,而模拟式伺服系统按电源种类又可分为直流伺服系