任务 数控机床的概念机械结构及特点幻灯片.ppt

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1、任务任务数控机床的概数控机床的概念机械结构及特点念机械结构及特点数控机床装调维修第1页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修知识目标知识目标了解数控机床的特点。了解数控机床的概念。了解数控机床工作原理与组成。了解数控机床的性能指标；了解数控机床结构性能与布局特点；技能目标技能目标掌握掌握机床型号的选择。教学目标教学目标第2页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修绪 论 1.1.数控加工与数控机床数控加工与数控机床 数控加工的广泛运用给机械制造业的生产方式、数控加工的广泛运用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构都带来了深刻的变化，是制造业实产品结构、产业结构都带

2、来了深刻的变化，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。因此，发展数现自动化、柔性化、集成化生产的基础。因此，发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。未来工厂自动化的基础。前言前言第3页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修绪 论 与数控加工有关的工作岗位：与数控加工有关的工作岗位：1 1）数控机床操作）数控机床操作 2 2）数控加工工艺设计及程序编制）数控加工工艺设计及程序编制 3 3）数控机床管理与维修）数控机床管理与维修 4 4）数控加工生产组织管理）数控加工生产组织管理 5 5）销售

3、及技术服务）销售及技术服务2.2.数控加工人才市场需求数控加工人才市场需求第4页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修 1 1）机床操作）机床操作 2 2）工艺设计与编程，维修）工艺设计与编程，维修 3 3）机床操作、工艺设计与编程、维修及数控改造、管理）机床操作、工艺设计与编程、维修及数控改造、管理金领银领蓝领绪 论社会急需的数控加工人才类型社会急需的数控加工人才类型：第5页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修绪 论1 1）了解数控加工及数控机床的基本概念）了解数控加工及数控机床的基本概念2 2）了解数控机床的组成及各主要部件的作用）了解数控机床的组成及各主要部

4、件的作用3 3）熟悉并掌握生产中常用数控机床的操作技能）熟悉并掌握生产中常用数控机床的操作技能4 4）了解有关数控机床管理方面的相关知识）了解有关数控机床管理方面的相关知识 3.3.课程教学目标课程教学目标第6页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修绪 论本课程共安排本课程共安排9696学时。其中机械部分学时。其中机械部分3232学时学时学习要求学习要求：1 1）对课程中基本概念及基本知识，要求做到在了解中对课程中基本概念及基本知识，要求做到在了解中 加加深理解；深理解；2 2）对操作技能部分，强调在熟练中提高操作技术；）对操作技能部分，强调在熟练中提高操作技术；3 3）时刻注意

5、与生产实际的密切结合，充分领悟与数控工）时刻注意与生产实际的密切结合，充分领悟与数控工艺的关系，切实起好铺垫作用艺的关系，切实起好铺垫作用。4.4.课程教学课程教学安排及学习要求安排及学习要求第7页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床数控机床.全国数控培训网络天津分中心全国数控培训网络天津分中心.机械工业出版社机械工业出版社数控实用技术数控实用技术.王贵明王贵明.机械工业出版社机械工业出版社数控机床编程与操作数控机床编程与操作.方沂方沂.国防工业出版社国防工业出版社数控机床操作与编程培训教程数控机床操作与编程培训教程.刘雄伟刘雄伟.机械工业出版社机械工业出版社电火花加工

6、技术电火花加工技术.赵万生赵万生.哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社数控电火花线切割加工技术数控电火花线切割加工技术.张学仁张学仁.哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社并联运动机床并联运动机床.张曙张曙.机械工业出版社机械工业出版社 DMG DMG产品资料产品资料 MIKKRON MIKKRON产品资料产品资料 SIEMENS SIEMENS产品资料产品资料 山特维克刀具资料山特维克刀具资料 肯纳刀具资料肯纳刀具资料参考资料第8页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作 1.1.原因原因社会生产发展（军备竞赛的产物）社会生产发展（军备竞赛的

7、产物）2.2.目的目的解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题 3.3.时间时间1948 19521948 1952数字控制数字控制 1958 1958我国我国 1959 1959晶体管晶体管 一数控机床的产生第9页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作我国第一台数控机床第10页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修 （1 1）机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据国家）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，机床分为制定的机床型号编制方法，机床分为1111

8、大类：车床，钻床，镗大类：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，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，锯床和其他机床。床，锯床和其他机床。（2 2）在每一类机床中，又按工艺范围，布局型式和结构性能分）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）。为若干组，每一组又分为若干个系（系列）。（3 3）除了上述基本分类方法外，还有其它分类方法：万能性程）除了上述基本分类方法外，还有其它分类方法：万能性程度、机床的工作精度、重量和尺寸、主要器官的数目、自动化度、机床的工作精度、重量和尺寸、主要器官的数目、自动化

9、程度、自动控制方式。程度、自动控制方式。（4 4）机床型号的编制方法。）机床型号的编制方法。二金属切削机床的分类与编号认识项目第11页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修机床的型号是机床产品的代号，用以表明机床的类型，通用和结构特性，主要技术参数等。GB/T16768-1997金属切削机床型号编制方法规定，我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。1.1.金属切削机床的分类与编号金属切削机床的分类与编号第12页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修第13页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨磨床床

10、齿轮齿轮加工加工机床机床螺纹螺纹加工加工机床机床铣床铣床刨插刨插床床拉床拉床锯床锯床其他其他机床机床代号代号CZTM2M3MYSXBLGQ读音读音车车钻钻镗镗磨磨二磨二磨三磨三磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉割割其其2）机床的类别代号:第14页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修通通用用特特性性高高精精度度精精密密自自动动半自半自动动数数控控加工中加工中心心 (自动换自动换刀刀)仿仿型型轻轻型型加重型加重型简式简式或经或经济型济型柔柔性性加加工工单单元元数数显显高高速速代代号号G GM MZ ZB BK KH HF FQ QC CJ JR RX XS S读读音音高高密密自自半半控控换换彷

11、彷轻轻重重简简柔柔显显 速速3）机床的通用特性代号:数控机床识别、结构分析与机床操作第15页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修为区别主参数相同而结构不同的机床,在型号中用汉语拼音字分.如:CA6140中的A4）结构特性代号第16页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修机床主参数:代表机床规格的大小，在机床型号中，用数字给出主参数的折算数值(1/10或1/150)设计顺序号：当无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计顺序号表示。第二参数：一般是主轴数，最大跨距，最大工作长度，工作台工作面长度等，它也用折算值表示。5）机床的组别，系别代号6）机床的主参数，设计顺序号

12、和第二参数数控机床识别、结构分析与机床操作第17页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修7）机床的重大改进顺序号机床的重大改进顺序号当机床性能和结构布局有重大改进时，在原机床型号当机床性能和结构布局有重大改进时，在原机床型号尾部，加重大改进顺序号尾部，加重大改进顺序号A,B,C.等。等。8）其他特性代号其他特性代号:用以反映各类机床的特性。用数字或字用以反映各类机床的特性。用数字或字母或阿拉伯数字来表示。母或阿拉伯数字来表示。9）企业代号企业代号:生产单位为机床厂时，由机床厂所在城市名称生产单位为机床厂时，由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号，或的

13、大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号，或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。数控机床识别、结构分析与机床操作第18页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修CA6140（CA6140型卧式车床）主参数（最大车削直径400mm）系别代号（卧式车床系）组别代号（落地及卧式车床组）结构特性代号（结构不同）类别代号（车床）通用机床的型号编制举例：通用机床的型号编制举例：数控机床识别、结构分析与机床操作第19页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修MG1432A（MG1432A型高精度万能外圆磨床）重大改进顺序号(第一次重大改进)主参数

14、(最大磨削直径320mm系别代号(万能外圆磨床系组别代号(外圆磨床组)通用特性(高精度)类别代号(磨床类)第20页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修机床的三个基本组成部分：机床的三个基本组成部分：动力源动力源传动装置传动装置执行件执行件三机床的运动与传动第21页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床与普通机床的区别1.1.复杂零件加工复杂零件加工 2.2.高精度高精度 3.3.加工稳定可靠加工稳定可靠 4.4.高柔性高柔性 5.5.高生产率高生产率 6.6.劳动条件好劳动条件好 7.7.有利于管理现代化有利于管理现代化 8.8.投资大，使用费用高投资大，

15、使用费用高 9.9.生产准备工作复杂生产准备工作复杂 10.10.维修困难维修困难四数控机床特点数控机床的适用范围数控机床的适用范围 1.1.批量小而又多次重复生产批量小而又多次重复生产的零件；的零件；2.2.几何形状复杂的零件；几何形状复杂的零件；3.3.贵重零件加工；贵重零件加工；4.4.需要全部检验的零件；需要全部检验的零件；5.5.试制件。试制件。第22页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修1.1.按工艺用途分按工艺用途分2.2.按运动方式分按运动方式分3.3.按控制方式分按控制方式分 4.4.按联动轴数分按联动轴数分数控机床拓展项目数控机床的分类第23页，共42页，编

16、辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作工业化国家经济总产值的工业化国家经济总产值的50%50%（日本）至（日本）至68%68%（美国）是由制造业创造的，（美国）是由制造业创造的，制造业对发展国家经济有决定性的影响，而发展机床业是发展制造业的根本。制造业对发展国家经济有决定性的影响，而发展机床业是发展制造业的根本。数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的主流设备，是体现现代数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关

17、系国计民生、国防尖端建设的战略物资。当年的端建设的战略物资。当年的“东芝事件东芝事件”和和“考克斯报告考克斯报告”都与此有关。都与此有关。2012年年112月，我国数控机床进口额为月，我国数控机床进口额为45.60亿美元，同比减少亿美元，同比减少11.6%；进口量为；进口量为1.56万台，同比减少万台，同比减少29.8%；进口平均价格为；进口平均价格为29.29万美元万美元/台，同比增长台，同比增长26.0%。中国年全年机床进口亿美元，同比增长；国内消费中国年全年机床进口亿美元，同比增长；国内消费亿美元，同比增长。这使得中国连续年成为世界机床第一消费国和亿美元，同比增长。这使得中国连续年成为世

18、界机床第一消费国和第一进口国，成为世界机床业的主要消费市场。第一进口国，成为世界机床业的主要消费市场。我国数控机床总量供给能力不凡，产品品种无重要缺门空白，数控机床进入成熟我国数控机床总量供给能力不凡，产品品种无重要缺门空白，数控机床进入成熟期。但与先进国家相比尚有期。但与先进国家相比尚有30-5030-50年的差距。年的差距。机床的产量数控化率从机床的产量数控化率从 2001 2001年的年的9.129.12上升为上升为20082008年的年的19.79%19.79%，同时产值数控化率，同时产值数控化率也从也从37.8%37.8%提高到提高到20082008年的年的48.6%48.6%。增长

19、速度。增长速度-数控机床拓展项目数控加工地位第24页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作1 1、高速、高效、高速、高效2 2、多功能、多功能3 3、智能化、智能化4 4、高精度、高精度5 5、高可靠性、高可靠性6 6、柔性化、柔性化 高速铣削数控机床拓展项目数控机床发展方向信息化的车铣加工中心第25页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修1、数控机床的组成与结构输入装置输出装置计算机数控装置PLC主轴控制单元主轴机床伺服电机速度控制单元工作台位置检测反馈装置五数控机床组成第26页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修2

20、、数控机床工作过程加工准备阶段机床调整阶段程序调试阶段试切加工阶段正式加工阶段检测第27页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修1.1.精度指标精度指标 定位精度、重复定位精度、分辨率、脉冲当量等定位精度、重复定位精度、分辨率、脉冲当量等2.2.坐标轴指标坐标轴指标 可控轴数可控轴数 、联动轴数、联动轴数 3.3.运动性能指标运动性能指标 主轴转速、进给速度主轴转速、进给速度 、行程、行程 、换刀时间等、换刀时间等4.4.加工能力指标加工能力指标 每分钟最大金属切除率每分钟最大金属切除率 六数控机床的性能指标第28页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修对数控机床结

21、构的基本要求1.数控机床应具有更高的静、动刚度（1）提高静刚度的措施 1）基础大件采用封闭整体箱形结构 2）合理布置加强筋 3）提高部件之间的接触刚度。七数控机床结构性能与布局特点第29页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作封闭整体箱形结构第30页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作（2 2）提高动刚度的措施）提高动刚度的措施 1 1）改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料）改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料）2 2）床身表面喷涂阻尼涂层）床身表面喷涂阻尼涂层 3 3）充分利用结合面的摩擦阻尼）充分利用

22、结合面的摩擦阻尼 4 4）采用新材料，提高抗震性）采用新材料，提高抗震性第31页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修数控机床识别、结构分析与机床操作人造大理石床身（混凝土聚合物）天然大理石床身第32页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修 控制热变形的措施：对机床热源进行强制冷却，采用控制热变形的措施：对机床热源进行强制冷却，采用热对称结构。热对称结构。主轴冷却风管对机床热源进行强制冷却 2.2.数控机床应有更小的热变形数控机床应有更小的热变形第33页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修冷却风管主轴对机床热源进行强制冷却热对称结构立柱第34页，共4

23、2页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修第35页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修机床排屑系统第36页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修进给运动 3.3.数控机床运动件之间的摩擦要小，要消除传动系统的间隙，达数控机床运动件之间的摩擦要小，要消除传动系统的间隙，达到低速时无爬行，高速时快速响应到低速时无爬行，高速时快速响应第37页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修便于操作的机床结构4.4.数控机床应有更好的宜人性（人机关系及数控机床应有更好的宜人性（人机关系及环保）环保）第38页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修 数控

24、机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。数控机床布局特点第39页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修总结讨论总结讨论1.何谓开环、半闭环、闭环控制系统？其有缺点何谓开环、半闭环、闭环控制系统？其有缺点何在？适用于什么场合？何在？适用于什么场合？2.数控机床的性能指标有哪些？数控机床的性能指标有哪些？3.什么是内联系传动联？以下各传动链中，属于什么是内联系传动联？以下各传动链中，属于内联系传动链的是（内联系传动链的是（）A

25、、主轴与主电机、主轴与主电机B、X轴进给与轴进给与X轴电轴电机机C、Y轴进给与轴进给与Y轴电机轴电机D、加工螺纹时主、加工螺纹时主轴转动与轴转动与Z轴进给轴进给第40页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修总结讨论总结讨论说明下列机床型号的含义说明下列机床型号的含义XK5032数控立式铣床数控立式铣床,工作台面宽度工作台面宽度320mmCK6136数控车床，最大切削直径数控车床，最大切削直径360mmYK3180滚齿机，最大切削直径滚齿机，最大切削直径800mmDK7725E数控电火花线切割机床，工作台横向行程为数控电火花线切割机床，工作台横向行程为250mmTHM6365精密卧式加工中心，工作台面宽度精密卧式加工中心，工作台面宽度650mmCK6140数控车床，最大切削直径数控车床，最大切削直径400mmT4163B单柱坐标镗床，工作台面宽度单柱坐标镗床，工作台面宽度630mmB2316龙门刨床，最大刨削宽度龙门刨床，最大刨削宽度1600mmMG1432万能外圆磨床，最大磨削直径万能外圆磨床，最大磨削直径320mmC21506六轴棒料自动车床，最大棒料直径六轴棒料自动车床，最大棒料直径50mm第41页，共42页，编辑于2022年，星期五数控机床装调维修课外作业课外作业1：数控机床的特点及应用范围是什么？第42页，共42页，编辑于2022年，星期五