数控机床 复习资料

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一, 概论
金属切削机床加工机器零件的主要设备。它所负担的工作量在一般生产中约占机器制造中工作量的40%~60%,它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率。
机床共分为:车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其它机床等。
切削加工具备三种基本条件:切削刀具、工件、切削运动
机床运动可分为:表面成形运动、辅助运动。
机床的基本组成:执行件、动力源、传动装置
构成一个传动联系的一系列传动件,称为传动链。
数控机床坐标系:在标准种规定了以右手直角笛卡儿坐标系作为标准坐标系,XYZ表示三个直角坐标轴,三者的关系及正方向用右手定则判定,正方向分别为+X+Y+Z,围绕XYZ各轴的回转坐标轴分别为ABC坐标轴。
数控机床的组成:控制介质、数控装置、伺服系统、机床主机。
数控机床的特点:优点,可加工复杂零件,生产率高,加工精度高,缩短时间。缺点,价格贵,技术要求高,复杂零件手工编程工作量大。
数控机床分类:按加工工艺范围分类、按机床结构分类、按伺服系统分类、按数控系统分类。
开环控制系统:只有信号的放大和变换不带检测反馈装置。优:控制简单,结构简单,价格低廉,缺:控制精度和速度不高。适用于经济型数控机床。
半闭环控制系统:对传动链的旋转部分安装角度测量元件进行反馈,在中间取出反馈信号的系统。优:稳定性好,成本低,调试维修较容易,缺:控制精度不如闭环系统。广泛应用
闭环控制系统:检测元件将工作台实际位移量反馈到数控装置中与所要求的位置指令进行比较,用比较的差值进行控制。优:加工精度高,定位确定,移动速度快,缺:控制电路较复杂,调试维修比较复杂,成本高。适用于加工精度较高的多功能数控机床和精密数控
机床。
二,数控车床
车床主要用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面。
数控车床的特点:高精度、高效率、高柔性、高可靠性、工艺能力强、模块化设计。
数控机床的布局有:卧式车床、落地式车床、单立柱式车床、双立柱立式车床、龙门移动式立柱车床。
数控车床的布局要考虑到:切削力、切削热、切削震动影响。
TND360数车组成:主轴箱、机械式转塔刀具、刀架滑板、尾座、床身、底座、防护罩、机床的液压传动系统、机床润滑系统、加床切削液系统、加床的电气控制系统。
数车三种运动传动系统:主运动传动系统、进给运动传动系统、辅助运动传动系统。
主轴电动机额定转速2000r/min  最高转速为4000 r/min  最低转速为35 r/min
滚珠丝杠螺母副在数控车床采用了外循环式滚珠丝杠螺母。
可利霉素作用与用途转塔刀架的换刀机构是实现刀盘的开定位、转动换刀位、定位、夹紧的传动机构。
数车尾座起辅助支承作用,它由尾座体、尾座套筒组成。
三, 加工中心
加工中心特点:具有至少三个轴的点位/直线切削控制能力、具有自动刀具交换装置、具有分度工作台和数控转台、具有选择各种进给速度和主轴转速的能力及辅助功能。
一般镗铣类加工中心简称加工中心。
加工中心的发展:高精度、高效率、高性能。
中、小型立式加工中心适用于扁平类、盘类、模具等零件的多品种小批量生产。大型立式加工中心也是主要用于扁平类零件加工,也可进行箱体加工。
立式加工中心按立柱结构分为单柱型和龙门型,按刀库的刀套轴线方向可分为水平刀库和垂直刀库式。
机械手完成刀库和立主轴之间的刀具交换。
卧式加工中心适用于箱体型零件、大型零件的加工。
卧式加工中心的布局:立柱不动式、立柱移动式、滑枕式加工中心。
主轴箱内全部齿轮都是斜齿轮。
主轴箱的减噪的措施:主轴箱内全部齿轮的精度是5级。主轴箱铸造后两侧耳的型砂不清除,并注入一些塑料和发泡剂,形成泡沫塑料将沙子粘结住,增强了箱体的抗震性和减少箱体的声辐射。龙门式立柱内粘上一层2-3mm厚的类似沥青和玻璃丝混合压制的组织,在贴上一20mm厚的石棉板,以提高对主轴箱声辐射的吸收能力。
切削液系统的切削液泵打出的切削液,经过床身导管套---立柱分油器---主轴箱前端三组喷嘴,将切削液喷向工件。
四, 其它数控机床
数控铣床可加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、孔、各种平面曲线、空间曲线。
数控铣床通常分为:立式、卧式、立卧两用式。
用来精加工齿轮的机床有剃齿机、珩齿机、磨齿机等。
滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具备以下两个运动:形成渐开线齿廓的展成运动和形成直线齿形的运动。
数控滚齿机的传动系统:主运动、展成运动、进给运动。
数控插齿床分为:立式插齿机和卧式插齿机两类。
五, 数控特种加工机床
常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质。
数控电火花可加工特殊及复杂形状的零件,直接利用电能加工,便于实现过程的自动化。其不足之处是加工效率较低、存在电极损耗、有最小角部半径限制。
盐酸储存罐
数控电火花线切割工作原理:利用金属线或各种镀层金属线作为负电极,对导电或半导电
材料的工件,在线电极和工件之间加上脉冲电压,同时在线电极和工件之间浇注矿物油、乳化液或去离子水等工作液,不断地产生火花放电,使工件不断地被电蚀,进行所要求的尺寸加工。
工作台的定位精度和灵敏度是影响加工曲线轮廓精度的重要因素。
走丝系统的贮丝筒由单独电动机、联轴节和专门的换向器驱动,作正反交替运转。
根据电极丝运动的方式可以分为快速走丝数控电火花线切割机和慢速走丝数控电火花线切割机。
工作液主要用去离子水和煤油。
数控电火花线切割机床组成:机械装置、脉冲电源装置、工作液供给装置、数控装置、编程装置。
板材冲压加工设备主要有数控压力机、数控减板机、数控折弯机。它们可对板材及卷料进行冲压、剪切和折弯等钣金加工。
频率元件
J92K传动系统组成:主传动系统,转盘选模系统、进给转动系统,气动系统。
三类切割机床:数控激光切割机、数控等离子切割机、数控火焰切割机。
六, 金属切削机床概论
磨床主要用于各种零件特别是淬硬零件的精加工。
磨床按用途工艺方法可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具和刀具磨床、专门化磨床。
七, 数控机床典型部件
对数控机床主轴系统的要求:具有更大的调速范围并实现无极调速,具有较高的精度与刚性,传动平稳,噪声低,具有良好的抗振性和热稳定性。
数控机床的主轴传动形式:具有变速齿轮的传动方式,通过带传动的传动方式,由调速电动机直接驱动的主轴传动。
主轴主件组成:主轴、主轴支承、装在主轴上的传动件、密封件。
对主轴组件的要求:回转精度、刚度、抗振性、温升、耐磨性。
主轴回转精度的测量分为:静态测量、动态测量、间接测量。
主轴的主要尺寸参数:主轴直径、内孔直径、悬伸长度、支承跨距。
数控机床上主轴轴承常用的有滚动轴承和滑动轴承。
节流器可分为:固定节流器、可变节流器。
主轴轴承结构装置形式是:适应高刚度要求的轴承装置形式、适应高速要求的轴承装置形式。
主轴轴承润滑方式:油脂润滑、油液循环润滑、油雾润滑、油气润滑。
净浆搅拌机后支承上采用油液循环润滑。
采用油脂润滑方式,要采用有效的密封措施,以防止切削液或润滑油进入到轴承中去。
主轴的密封有:接触式密封、非接触式密封。
对进给传动机构的要求:稳定性方面、精度要求方面、快速响应特性方面。
变速传动在数控机床上的主要形式:齿轮传动、同步齿形带传动、蜗轮蜗杆机构。
联轴器主要采用三种联接方式:直联式、齿轮减速方式、齿形带方式。
在数控机床上,最常用的是滚珠丝杠螺母副和静压丝杠螺母副。
滚珠与滚道型面接触点法线与丝杠轴线的垂直线间之夹角称为接触角。
滚珠循环方式分为:内循环、外循环。firmicutes
双螺母消除轴向间隙的结构形式有:垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙式。
选用滚珠丝杠副时通常主要选择丝杠的公称直径和基本导程。
导轨用来支撑和引导运动部件沿着直线或圆周方向准确运动。
导轨类型按运动轨迹分为:直线运动导轨、圆周运动导轨。
对导轨基本要求:高的导向精度、良好的耐磨度、足够的刚度、具有低速运动的平稳性。
滑动导轨的截面形状:矩形导轨、三角形导轨、燕尾槽导轨、圆柱形导轨。
导轨润滑目的:减少摩擦阻力和摩擦磨损,避免低速爬行和降低高速时的温升。
导轨常用的润滑剂有润滑油和润滑脂,前者用于滑动导轨,滚动导轨两者都用。
机床的支承件主要指床身、立柱、横梁、底座等大件。
对支承件的要求:刚度要求、抗振性要求、热变形和内应力要求、其它要求。
支承件抗振性影响因素:支承件的静刚度、支承件的固有频率、支承件的阻尼、支承件的支撑情况和支承件的材料等。
支承件的热变形影响的因素:支承件的结构、运动部位的发热和外面热源等。
床身是机床的基础件,要求具有足够高的静、动刚度和精度保持性。
卧式机床立柱结构优点是:刚性好、热对称性好、稳定性好。
自动换刀装置应满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具存储量、刀库占地面
积小及安全可靠等基本要求。
加工中心自动换刀组成结构:转塔式自动换刀装置、无机械手自动换刀装置、有机械手自动换刀装置。
无机械手换刀装置优点:结构简单、成本低、换刀可靠性也高。缺点:结构所限,刀库的容量不多,换刀时间较长,一般需要10-20s
大灯高度可调刀库按结构形式分为:圆盘式刀库、链式刀库、箱格式刀库。
一般刀具数量在30—120把时,采用链式刀库。
刀库按设置部位分为:顶置式、侧置式、悬挂式、落地式。
刀库选刀方式一般采用“近路”移动原则。
机械手的形式:单臂单爪回转式机械手、单臂双爪摆动式机械手、单臂双爪回转式机械手、双机械手、双臂往复交叉式机械手、双臂端面夹紧式机械手。
八, 液压与气压
把由液压泵、蓄能器、油箱、滤油器、控制阀等几种组成在一起,输出压力油到各个执行机构的液压装置称为液压工作站。
数控机床上的润滑方式有:油脂润滑、油液润滑。
在定时定量润滑系统中,由于供油量小,润滑油不重复使用,无热量带回油箱等原因,油箱体积一般较小。
九, 数控电气控制系统
数控电气系统由主机和电气控制系统组成。
数控系统是执行数控加工程序来完成对机床的运动控制,从而实现机床上的零件的加工。
数控装置产生的进给插补脉冲信号要送给伺服系统,再由伺服系统控制伺服电动机驱动机床上各个进给轴,从而实现机床的加工进给运动。
十,数控机床的应用
“精度这个术语的正确含义是指实际值接近给定值的程度。
机床加工精度是指机床上加工的工件所表达的精度。
影响数控机床加工精度的内部原因:切削力及其力矩、摩擦力、振动、加工工艺系统元件的发热和本身载荷、以及工艺系统中各零部件的几何精度和刚度等。
十一,机床的数控技术改造

本文发布于:2023-07-23 06:13:55,感谢您对本站的认可!

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