金工實習(xí)課件項目9

金工實習(xí)金工實習(xí)9.1特種加工數(shù)控機床磨削加工項目9數(shù)控機床與特種加工9.29.3數(shù)控機床9.1特種加工數(shù)控機床磨削加工項目9數(shù)控機床與特種加工9教學(xué)目的熟悉數(shù)控車、銑床的組成及加工特點；了解電火花加工的工作原理、特點及其在模具制造中的應(yīng)用；了解數(shù)控電火花線切割機床的工作原理及主要特點。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)目的熟悉數(shù)控車、銑床的組成及加工特點；項目9數(shù)控機床教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機床的組成及加工特點；典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理及特點。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機床的組成及加工特點；項目9數(shù)控機床與特種加教學(xué)難點典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)難點典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理。項目9數(shù)控機床9.1數(shù)控機床數(shù)控即數(shù)字控制（numericalcontrol，NC），在機床領(lǐng)域指用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控機床即采用了數(shù)控技術(shù)的機床。在數(shù)控機床上加工零件時，一般是先編寫零件加工程序單，即用程序規(guī)定零件加工的路線和工藝參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等），數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序自動控制機床運動，把零件加工出來。所以，數(shù)控機床是一種靈活性極強的、高效能的全自動化加工機床。9.1數(shù)控機床數(shù)控即數(shù)字控制（numericalco9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的組成9.1.1數(shù)控機床有很多種類，但任何一種數(shù)控機床都是由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)和機床本體等若干基本部分組成的，如圖9-1所示。圖9-1數(shù)控機床的組成9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的組成9.1.1數(shù)控機9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)1.數(shù)控系統(tǒng)的工作不需要操作工人直接操縱機床，但機床又必須執(zhí)行人的意圖，這就需要在人與機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物即稱為控制介質(zhì)。在控制介質(zhì)上存儲著加工零件所需要的全部操作信息和刀具相對工件的位移信息，因此，控制介質(zhì)就是將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置的信息載體。9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)1.數(shù)控系統(tǒng)的工作不需要操作工人9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)的形式是多種多樣的，它隨著數(shù)控裝置類型的不同而不同，常用的有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤和USB接口介質(zhì)等?？刂平橘|(zhì)上記載的加工信息要經(jīng)過輸入裝置傳送給數(shù)控裝置，常用的輸入裝置有光電紙帶輸入機、磁帶錄音機、磁盤驅(qū)動器和USB接口等。此外，還有一部分?jǐn)?shù)控機床采用數(shù)碼撥盤、數(shù)碼插銷或利用鍵盤直接輸入程序和數(shù)據(jù)。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，有些數(shù)控設(shè)備利用CAD/CAM軟件在其他計算機上編程，然后通過計算機與數(shù)控系統(tǒng)通信（如局域網(wǎng)），將程序和數(shù)據(jù)直接傳送給數(shù)控裝置。9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)的形式是多種多樣的，它隨著數(shù)控裝9.1數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)2.數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，也是數(shù)控機床的中心環(huán)節(jié)。它能自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字并譯碼，使機床進給并加工零件。數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運算器和輸出裝置四部分組成，如圖9-2所示。圖9-2數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)9.1數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)2.數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，也是9.1數(shù)控機床輸入裝置接受由穿孔帶閱讀機輸出的代碼，經(jīng)識別與譯碼后分別輸入到各個相應(yīng)的寄存器，這些指令與數(shù)據(jù)將作為控制與運算的原始數(shù)據(jù)?？刂破鹘邮茌斎胙b置的指令，通過控制器、運算器與輸入裝置對機床執(zhí)行各種操作（如控制工作臺沿某一坐標(biāo)軸的運動、主軸變速和切削液的開關(guān)等），控制整機的工作循環(huán)（如控制閱讀機的起動或停止、控制運算器的運算和控制輸出信號等）。9.1數(shù)控機床輸入裝置接受由穿孔帶閱讀機輸出的代碼，經(jīng)9.1數(shù)控機床運算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來的數(shù)據(jù)進行某種運算，并不斷向輸出裝置送出運算結(jié)果，使伺服系統(tǒng)執(zhí)行所要求的運動。對于加工復(fù)雜零件的輪廓控制系統(tǒng)，運算器的重要功能是進行插補運算。所謂插補運算就是將每個程序段輸入的工件輪廓上的某起點和終點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)送入運算器，經(jīng)過運算之后在起點和終點之間進行“數(shù)據(jù)密化”，并按控制器的指令向輸出裝置送出計算結(jié)果。輸出裝置根據(jù)控制器的指令將運算器送來的計算結(jié)果輸送到伺服系統(tǒng)，經(jīng)過功率放大驅(qū)動相應(yīng)的坐標(biāo)軸，使機床完成刀具相對工件的運動。9.1數(shù)控機床運算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來的9.1數(shù)控機床目前均采用微型計算機作為數(shù)控裝置。微型計算機的中央處理器（CPU）又稱微處理器，是一種大規(guī)模集成電路，它將運算器、控制器集成在一塊集成電路芯片中。在微型計算機中，輸入與輸出電路采用大規(guī)模集成電路，即所謂的I/O接口。微型計算機擁有較大容量的寄存器，并采用高密度的存儲介質(zhì)，如半導(dǎo)體存儲器和磁盤存儲器等。存儲器可分為只讀存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）兩種類型，前者用于存放系統(tǒng)的控制程序，后者存放系統(tǒng)運行時的工作參數(shù)或用戶的零件加工程序。9.1數(shù)控機床目前均采用微型計算機作為數(shù)控裝置。微型計9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，由伺服驅(qū)動電動機和伺服驅(qū)動裝置組成。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求帶動機床本體的移動部件運動或使其執(zhí)行部分動作，以加工出符合要求的工件。指令信息是脈沖信息的體現(xiàn)，每個脈沖使機床移動部件產(chǎn)生的位移量叫做脈沖當(dāng)量。機械加工中一般常用的脈沖當(dāng)量為001mm/脈沖、0005mm/脈沖、0001mm/脈沖，目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量一般為0001mm/脈沖。9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，它直接影響數(shù)控加工的速度、位置、精度等。開環(huán)系統(tǒng)的伺服機構(gòu)常用步進電動機和電液脈沖馬達，閉環(huán)系統(tǒng)常用脈寬調(diào)速直流電動機和電液伺服驅(qū)動裝置等。9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，它直接影響9.1數(shù)控機床輔助控制系統(tǒng)4.輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機床機械、液壓部件之間的強電控制裝置。它接受數(shù)控裝置輸出的主運動變速、刀具選擇交換、輔助裝置動作等指令信號，經(jīng)過必要的編譯、邏輯判斷、功率放大后直接驅(qū)動相應(yīng)的電器以及液壓、氣動和機械部件，以完成各種規(guī)定的動作。此外，有些開關(guān)信號經(jīng)過輔助控制系統(tǒng)傳輸給數(shù)控裝置進行處理。9.1數(shù)控機床輔助控制系統(tǒng)4.輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝9.1數(shù)控機床機床本體5.機床本體是數(shù)控機床的主體，由機床的基礎(chǔ)大件（如床身、底座）和各種運動部件（如工作臺、床鞍、主軸等）組成，是完成各種切削加工的機械部分。9.1數(shù)控機床機床本體5.機床本體是數(shù)控機床的主體，由9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的加工特點9.1.2數(shù)控機床按照程序自動加工零件，而普通機床要由工人手工操作來加工零件，這是數(shù)控機床與普通機床加工零件的區(qū)別。在數(shù)控機床上加工零件只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的。因此，數(shù)控機床特別適用于加工小批量且形狀復(fù)雜、要求精度高的零件。9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的加工特點9.1.2數(shù)控9.1數(shù)控機床數(shù)控加工是一種程序控制過程，具有以下幾個特點：（1）數(shù)控加工的加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，加工誤差一般能控制在001mm左右。數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性，而且提高了制造精度，特別是數(shù)控機床的自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，同一批加工零件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。此外，數(shù)控機床進給傳動鏈的反向間隙與四缸螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控機床能達到比較高的加工精度。9.1數(shù)控機床數(shù)控加工是一種程序控制過程，具有以下幾個9.1數(shù)控機床（2）數(shù)控機床加工零件的適應(yīng)性強，靈活性好，能加工形狀復(fù)雜的零件。在數(shù)控機床上加工工件時，只需要簡單的夾具，不需要制作成批的工裝夾具，更不需要反復(fù)調(diào)整機床，因此特別適合單件、小批量工件及試制新產(chǎn)品的加工。（3）數(shù)控機床的自動化程度高，可以減輕工人的體力勞動強度。數(shù)控機床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、安裝刀具、完成關(guān)鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，不需要進行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動強度與緊張程度均可大為減輕，勞動條件也得到相應(yīng)的改善。9.1數(shù)控機床（2）數(shù)控機床加工零件的適應(yīng)性強，靈活性9.1數(shù)控機床（4）數(shù)控加工的生產(chǎn)率高。零件加工所需要的時間包括機動時間和輔助時間兩部分。數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍比普通機床的范圍大，每一道工序都能選用最合適的切削用量；良好的結(jié)構(gòu)剛性允許數(shù)控機床進行大切削用量的強力切削，有效地節(jié)省了機動時間。數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位均采用了加速和減速措施，因而選用了很高的空行程運動速度，消耗在快進、快退和定位的時間要比一般機床少得多。此外，數(shù)控機床在更換被加工零件時幾乎不需要重新調(diào)整機床。9.1數(shù)控機床（4）數(shù)控加工的生產(chǎn)率高。零件加工所需要9.1數(shù)控機床（5）數(shù)控加工有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。用數(shù)控機床加工零件，能準(zhǔn)確地計算零件的加工工時，并有效地簡化檢驗工作和夾具、半成品的管理工作。這些都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化，便于實現(xiàn)計算機輔助制造。數(shù)控機床及其加工技術(shù)是計算機輔助制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。目前，在機械行業(yè)中，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)品更新周期越來越短，中、小批量的生產(chǎn)所占有的比例越來越大，對機械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量要求也在不斷提高。所以，普通機床越來越難以滿足加工要求。同時，由于技術(shù)水平的提高，數(shù)控機床的價格在不斷下降，因此，數(shù)控機床在機械行業(yè)中的使用將越來越普遍。9.1數(shù)控機床（5）數(shù)控加工有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。用9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的分類9.1.3數(shù)控機床的種類很多，功能各異，可從不同的角度對其進行分類。一般按機械運動的軌跡可分為點位控制系統(tǒng)數(shù)控機床、直線控制系統(tǒng)數(shù)控機床和連續(xù)控制系統(tǒng)數(shù)控機床。按伺服系統(tǒng)的類型可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床、閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床。按控制坐標(biāo)可分為兩坐標(biāo)數(shù)控機床、三坐標(biāo)數(shù)控機床和多坐標(biāo)數(shù)控機床。但從用戶角度考慮，按機床加工方式或能完成的主要加工工序來分類可能會更合適。目前常用的金屬切削機床，如車床、銑床、磨床、鉆床、鏜床、齒輪加工機床，均開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)控機床。9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的分類9.1.3數(shù)控機9.1數(shù)控機床數(shù)控車床及其主要結(jié)構(gòu)1.數(shù)控車床主要用來加工各種形狀不同的軸類與盤類、套類等回轉(zhuǎn)零件，是目前應(yīng)用數(shù)量最大的數(shù)控機床。為了適應(yīng)右手操作的習(xí)慣，其主軸箱布置在左上部。圖9-3所示為TNDCK6136型數(shù)控車床的外形及其主要結(jié)構(gòu)。圖9-3TNDCK6136型數(shù)控車床的外形及其主要結(jié)構(gòu)1—數(shù)控系統(tǒng)；2—主軸箱；3—卡盤；4—機械式轉(zhuǎn)塔刀架；5—刀架滑板；6—防護罩；7—床身；8—導(dǎo)軌9.1數(shù)控機床數(shù)控車床及其主要結(jié)構(gòu)1.數(shù)控車床主要用來9.1數(shù)控機床數(shù)控車床主要由以下幾部分組成：（1）底座。底座是車床的基礎(chǔ)，用于支撐車床的各部件、聯(lián)結(jié)電氣柜、支撐防護罩和安裝排屑裝置。（2）床身。床身固定在機床底座上，是機床的基本支撐件，在床身上安裝著車床的各主要部件。床身的作用是支撐各主要部件并使它們在工作中保持準(zhǔn)確的相對位置。（3）主軸箱。主軸箱固定在床身的左上部，在數(shù)控操作面板之后。主軸箱中的主軸通過卡盤等夾具裝夾工件。主軸箱的功能是支撐并轉(zhuǎn)動主軸，使主軸帶動工件按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)機床的主運動。9.1數(shù)控機床數(shù)控車床主要由以下幾部分組成：（1）底座9.1數(shù)控機床（4）刀架滑板。刀架滑板由縱向（Z向）滑板和橫向（X向）滑板組成?？v向滑板安裝在床身導(dǎo)軌上，沿床身實現(xiàn)縱向運動；橫向滑板安裝在縱向滑板上，沿縱向滑板上的導(dǎo)軌實現(xiàn)橫向（X向）運動。刀架滑板的作用是使安裝在其上的刀具在加工中實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動。（5）機械式轉(zhuǎn)塔刀架。機械式轉(zhuǎn)塔刀架安裝在機床的刀架滑板上，在它上面可以安裝多把刀具，加工時可以實現(xiàn)自動換刀。刀架的作用主要是裝夾車刀、孔加工刀具以及螺紋加工刀具，并在加工時能準(zhǔn)確、迅速地選擇刀具。9.1數(shù)控機床（4）刀架滑板。刀架滑板由縱向（Z向）9.1數(shù)控機床（6）防護罩。防護罩安裝在機床底座上，用于加工時保護操作者的安全和保護環(huán)境清潔。（7）機床潤滑系統(tǒng)。機床潤滑系統(tǒng)的作用是為機床運動部件提供潤滑和冷卻。（8）機床控制系統(tǒng)。數(shù)控車床的控制系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)和機床的強電氣控制系統(tǒng)組成。其中機床的強電氣控制系統(tǒng)完成對機床的自動控制。（9）尾座。尾座安裝在車床導(dǎo)軌上，并沿導(dǎo)軌進行縱向移動以調(diào)整位置。尾座的作用是安裝頂尖支撐工件，在加工中起輔助支撐作用。9.1數(shù)控機床（6）防護罩。防護罩安裝在機床底座上，用9.1數(shù)控機床數(shù)控銑床及其主要結(jié)構(gòu)2.數(shù)控銑削是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要二坐標(biāo)至五坐標(biāo)聯(lián)動的各種平面輪廓和立體輪廓。適合數(shù)控銑削的主要加工對象有平面類零件、變斜角類零件以及曲面類零件。9.1數(shù)控機床數(shù)控銑床及其主要結(jié)構(gòu)2.數(shù)控銑削是機械加9.1數(shù)控機床XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形如圖9-4所示。工作臺13由伺服電動機2帶動在升降滑座15上進行縱向（X軸）左右移動，伺服電動機2帶動升降滑座15進行垂直（Z軸）上下移動，滑枕8進行橫向（Y軸）進給運動。用滑枕實現(xiàn)橫向運動可獲得較大的行程。機床主運動主要由交流無級變速電動機驅(qū)動，萬能銑頭9不僅可以將銑頭主軸調(diào)到立式或者臥式位置，而且還可以在前半球面內(nèi)使主軸中心線處于任意空間角度。行程限位擋鐵3、14起限位保護作用。9.1數(shù)控機床XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形如圖99.1數(shù)控機床圖9-4XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形1—底座；2—伺服電動機；3、14—行程限位擋鐵；4—強電柜；5—床身；6—橫向限位開關(guān)；7—后殼體；8—滑枕；9—萬能銑頭；10—電氣柜；11—數(shù)控系統(tǒng)；12—縱向限位開關(guān)；13—工作臺；15—升降滑座9.1數(shù)控機床圖9-4XKA5750型立式數(shù)控銑床9.2特種加工數(shù)控機床電火花加工、電解加工、超聲加工、激光加工、電子束加工等非傳統(tǒng)加工方法總稱為特種加工，主要用于加工采用一般切削加工方法難以加工（如材料性能特殊、形狀復(fù)雜等）的工件。其中，電火花加工應(yīng)用較為廣泛，本節(jié)主要介紹電火花加工。9.2特種加工數(shù)控機床電火花加工、電解加工、超聲加工、激光加9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花成形加工機床9.2.1電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱EDM。隨著電火花技術(shù)的發(fā)展，逐步形成電火花成形加工和電火花線切割加工兩種加工方式。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花成形加工機床9.29.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的工作原理1.圖9-5所示為最簡單的數(shù)控電火花成形加工機床原理圖。圖9-5數(shù)控電火花成形加工機床原理圖9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的工作原理1.圖9-5所9.2特種加工數(shù)控機床工具電極和工件分別接脈沖電源的負(fù)、正極，浸入工作液中，數(shù)控系統(tǒng)控制工具電極向工件進給，當(dāng)間隙達到一定值時，兩極上施加的脈沖電壓將間隙中的工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電，在放電的微細(xì)通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可達9000℃以上，壓力也急劇變化，從而使工件表面局部金屬立刻熔化、汽化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝成金屬微粒，被工作液帶走。這時，在工件表面則留下一個微細(xì)的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿，產(chǎn)生火花放電。9.2特種加工數(shù)控機床工具電極和工件分別接脈沖電源的負(fù)、正極9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的主要特點2.數(shù)控電火花成形加工的主要特點如下：（1）脈沖寬度可以調(diào)節(jié)，在同一臺機床上能連續(xù)進行粗、中、精加工。（2）加工時工具電極與工件不接觸，兩者之間不存在因切削力而產(chǎn)生的一系列設(shè)備和工藝問題，有利于加工用通常機械切削方法難以或無法加工的復(fù)雜形狀工件和具有特殊工藝要求的工件，如薄壁、窄槽、各種型孔、立體曲面等。9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的主要特點2.數(shù)控電火花9.2特種加工數(shù)控機床（3）脈沖放電產(chǎn)生的高溫通道足以熔化和汽化任何材料，因此，它適合加工用傳統(tǒng)機械加工方法難以加工的特殊材料，包括各種淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等硬、脆、韌、高熔點的導(dǎo)電材料。（4）數(shù)控電火花成形加工能直接利用電能，便于實現(xiàn)自動控制。（5）數(shù)控電火花成形加工也有不足，如加工效率較低、工具電極損耗會影響尺寸加工的精度等。9.2特種加工數(shù)控機床（3）脈沖放電產(chǎn)生的高溫通道足以熔化和9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用3.模具制造行業(yè)首先大量使用電火花加工技術(shù)，最初是沖裁模的加工，后來在成形模具的加工方面也廣泛使用。例如，鍛模70%的工作量可由電火花加工來完成。電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：（1）加工各種模具零件的型孔，如沖裁模、復(fù)合模、連續(xù)模等模具中的型孔，及拉絲模、拉深模等模具中的復(fù)雜型孔等。9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用3.模9.2特種加工數(shù)控機床（2）加工復(fù)雜形狀的型腔，如鍛模、塑料模、壓鑄模、橡皮模等各種模具的型腔。（3）電火花磨削，如對淬硬鋼件、硬質(zhì)合金件進行平面磨削、內(nèi)外圓磨削、坐標(biāo)孔磨削以及成形磨削等。（4）強化金屬表面，如對凸模和凹模進行電火花強化處理后，可提高耐用度。（5）其他加工，如刻字、花紋，電火花攻螺紋等。9.2特種加工數(shù)控機床（2）加工復(fù)雜形狀的型腔，如鍛模、塑料9.2特種加工數(shù)控機床圖9-6所示為SC400型數(shù)控電火花成形機床的外形。圖9-6SC400型數(shù)控電火花成形機床的外形1—數(shù)控電源柜；2—控制臺；3—工作液槽；4—底座；5—機床墊鐵；6—油箱；7—主軸箱；8—床身；9—滑枕9.2特種加工數(shù)控機床圖9-6所示為SC400型數(shù)控電火花成9.2特種加工數(shù)控機床SC400型數(shù)控電火花成形機床是在消化和吸收國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國實際情況而設(shè)計的，采用了工業(yè)計算機控制系統(tǒng)、鍵盤輸入、彩色CRT顯示等，大大提高了編程自動化程序，具有造型美觀、結(jié)構(gòu)新穎、操作方便等優(yōu)點。SC400型精密數(shù)控電火花成形機床主要由主機、油箱、數(shù)控電源柜等部分組成。主機由床身、底座、滑枕、主軸箱、工作液槽等部分組成。機床采用滑枕式結(jié)構(gòu)，滑枕式結(jié)構(gòu)與十字滑臺結(jié)構(gòu)相比較，具有較好的剛性和較大的承載能力，并且加工精度高，穩(wěn)定性能好。機床X、Y、Z三個坐標(biāo)采用直流伺服電動機直接驅(qū)動滾珠絲杠的形式。三個坐標(biāo)導(dǎo)軌采用滾動導(dǎo)軌，具有靈敏度高、伺服性能好、加工穩(wěn)定、定位精度高等優(yōu)點。9.2特種加工數(shù)控機床SC400型數(shù)控電火花成形機床是在消化9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床9.2.2數(shù)控電火花線切割機床的工作原理1.數(shù)控電火花線切割和數(shù)控電火花成形加工的基本原理是一樣的，不同的是在電火花線切割中是用連續(xù)移動的細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作為工具電極來代替電火花成形加工中的成形電極，利用線電極與工件之間產(chǎn)生的脈沖火花放電來蝕除工件材料，工作臺帶著工件在X、Y兩坐標(biāo)平面中移動，從而切割出各種平面圖線。工件的形狀是由數(shù)控系統(tǒng)控制工作臺（工件）相對于電極絲的運動軌跡決定的，因此，不需要制造專用的電極就可以加工形狀復(fù)雜的模具零件。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床9.2.9.2特種加工數(shù)控機床圖9-7所示為電火花線切割原理圖。圖9-7電火花線切割原理圖1—導(dǎo)向輪；2—電極絲（鉬絲或銅絲）；3—工件；4—儲絲筒；5—支架；6—脈沖電源；7—絕緣底板9.2特種加工數(shù)控機床圖9-7所示為電火花線切割原理圖。圖99.2特種加工數(shù)控機床9.2特種加工數(shù)控機床9.2特種加工數(shù)控機床電火花線切割主要用于沖模、擠壓模、塑料模和電火花型腔模用的電極加工等。由于電火花線切割機床的加工速度和精度的迅速提高，目前已達到可與坐標(biāo)磨床相競爭的程度。例如，中小型沖模的材料為模具鋼，過去用分開模和曲線磨削的方法加工，現(xiàn)在改用電火花線切割整體加工的方法。9.2特種加工數(shù)控機床電火花線切割主要用于沖模、擠壓模、塑料9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割的主要特點2.我國數(shù)控電火花線切割機床的擁有量占世界首位，技術(shù)水平與世界先進水平的差距也逐漸縮短。尤其是近年來，計算機技術(shù)和先進的電火花加工技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了各種復(fù)雜形狀的模具和零件加工的自動化，其控制精度可達1μm，實際加工精度可達±001mm。表面粗糙度可達Ra2.5~1.25μm的數(shù)控電火花線切割機床是精密金屬加工、模具制造的必備設(shè)備。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割的主要特點2.我國數(shù)控9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割的主要特點如下：（1）直接利用線狀的電極絲做工具電極，不需要像電火花成形加工一樣的成形工具電極，可節(jié)約電極的設(shè)計、制造費用，并縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，加工周期短。（2）可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工或無法加工的微細(xì)異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件，其加工周期短、應(yīng)用靈活，因而很適合于小批量零件和試制品的加工。（3）用一般切削加工方法難以加工或無法加工的材料，在電火花加工中，作為刀具的電極絲無需刃磨即可加工，可節(jié)省輔助時間和刀具費用。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割的主要特點如下：（1）9.2特種加工數(shù)控機床（4）利用電蝕原理加工，加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有像機械加工那樣的切削力，因而工件的變形很小。電極絲、夾具不需要太高的強度，適宜于加工低剛度工件及細(xì)小零件。（5）由于電極絲比較細(xì)，切口很窄，只對工件材料進行“套料”加工，實際金屬去除量很少，輪廓加工時所需余量也少，故材料的利用率很高，能有效地節(jié)約貴重材料。（6）由于采用移動的長電極絲進行加工，使單位長度電極絲損耗較小，從而對加工精度的影響比較小，特別在低速走絲電火花線切割時，電極絲一次使用，電極損耗對加工精度的影響更小。9.2特種加工數(shù)控機床（4）利用電蝕原理加工，加工中工具電極9.2特種加工數(shù)控機床（7）依靠數(shù)控系統(tǒng)的線徑偏移補償功能，使沖模加工的凹凸模間隙可以任意調(diào)節(jié)。依靠錐度切割功能，有可能實現(xiàn)凹凸模一次加工成形。（8）對于粗、半精、精加工，只需調(diào)整電源參數(shù)即可，操作方便，自動化程度高。采用乳化液或去離子水作為工作液，不必?fù)?dān)心發(fā)生火災(zāi)，可以晝夜無人看守連續(xù)加工。鑒于上述特點，數(shù)控電火花線切割為新產(chǎn)品的試制、精密零件及模具的加工開辟了一條新的途徑。9.2特種加工數(shù)控機床（7）依靠數(shù)控系統(tǒng)的線徑偏移補償功能，9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床的分類3.根據(jù)電極絲的運行速度不同，數(shù)控電火花線切割機床通常分為兩大類：一類是高速走絲電火花線切割機床（WEDM-HS），這類機床的電極絲進行高速往復(fù)運動，一般走絲速度為8~12m/s,這是我國生產(chǎn)和使用的主要機種；另一類是低速走絲電火花線切割機床（WEDM-LS），這類機床的電極絲進行低速單向運動，一般走絲速度為0.2m/s，這是我國正在發(fā)展而國外已投入生產(chǎn)和使用的主要機種。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床的分類3.根據(jù)電極9.2特種加工數(shù)控機床根據(jù)控制方式的不同，電火花線切割機床又可分為靠模仿形控制機床、光電跟蹤控制機床和數(shù)字控制機床等。目前，國內(nèi)外95%以上的電火花線切割機床都已采用數(shù)控化，而且采用不同的數(shù)控系統(tǒng)，有單片機、微型計算機系統(tǒng)，還有自動編程功能。9.2特種加工數(shù)控機床根據(jù)控制方式的不同，電火花線切割機床又9.2特種加工數(shù)控機床典型數(shù)控電火花線切割機床簡介4.數(shù)控電火花線切割機床常用機型有CKX-I型、SCX-2535型、SK-3256型、HX-A型和DK77系列機型。DK7725機型依據(jù)JB/T7445.2—1998標(biāo)準(zhǔn)命名。圖9-8所示為DK7725型數(shù)控電火花線切割機床外形圖。DK7725型數(shù)控電火花線切割機床屬于中型電火花線切割設(shè)備，利用電蝕加工原理，由高頻電源控制柜提供電蝕電源（可調(diào)），用金屬絲（鉬絲）作為工具電極，工件作為另一極。機床工作臺的運動按預(yù)先編制的程序由計算機控制，因此機床可以自動切割出任意角度的直線和半徑在90～999mm以內(nèi)圓弧所組成的復(fù)雜平面圖形。9.2特種加工數(shù)控機床典型數(shù)控電火花線切割機床簡介4.數(shù)控電9.2特種加工數(shù)控機床圖9-8DK7725型數(shù)控電火花線切割機床外形圖1—軟盤驅(qū)動器；2—電源總開關(guān)；3—鍵盤；4—開機按鈕；5—關(guān)機按鈕；6—急停按鈕；7—彩色顯示器；8—電壓表；9—電流表；10—機床電器按鈕；11—運絲機構(gòu)；12—絲架；13—坐標(biāo)工作臺；14—床身9.2特種加工數(shù)控機床圖9-8DK7725型數(shù)控電火花線謝謝大家！theend謝謝大家！theend金工實習(xí)金工實習(xí)9.1特種加工數(shù)控機床磨削加工項目9數(shù)控機床與特種加工9.29.3數(shù)控機床9.1特種加工數(shù)控機床磨削加工項目9數(shù)控機床與特種加工9教學(xué)目的熟悉數(shù)控車、銑床的組成及加工特點；了解電火花加工的工作原理、特點及其在模具制造中的應(yīng)用；了解數(shù)控電火花線切割機床的工作原理及主要特點。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)目的熟悉數(shù)控車、銑床的組成及加工特點；項目9數(shù)控機床教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機床的組成及加工特點；典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理及特點。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機床的組成及加工特點；項目9數(shù)控機床與特種加教學(xué)難點典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理。項目9數(shù)控機床與特種加工教學(xué)難點典型的特種加工數(shù)控機床的工作原理。項目9數(shù)控機床9.1數(shù)控機床數(shù)控即數(shù)字控制（numericalcontrol，NC），在機床領(lǐng)域指用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控機床即采用了數(shù)控技術(shù)的機床。在數(shù)控機床上加工零件時，一般是先編寫零件加工程序單，即用程序規(guī)定零件加工的路線和工藝參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等），數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序自動控制機床運動，把零件加工出來。所以，數(shù)控機床是一種靈活性極強的、高效能的全自動化加工機床。9.1數(shù)控機床數(shù)控即數(shù)字控制（numericalco9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的組成9.1.1數(shù)控機床有很多種類，但任何一種數(shù)控機床都是由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)和機床本體等若干基本部分組成的，如圖9-1所示。圖9-1數(shù)控機床的組成9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的組成9.1.1數(shù)控機9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)1.數(shù)控系統(tǒng)的工作不需要操作工人直接操縱機床，但機床又必須執(zhí)行人的意圖，這就需要在人與機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物即稱為控制介質(zhì)。在控制介質(zhì)上存儲著加工零件所需要的全部操作信息和刀具相對工件的位移信息，因此，控制介質(zhì)就是將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置的信息載體。9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)1.數(shù)控系統(tǒng)的工作不需要操作工人9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)的形式是多種多樣的，它隨著數(shù)控裝置類型的不同而不同，常用的有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤和USB接口介質(zhì)等?？刂平橘|(zhì)上記載的加工信息要經(jīng)過輸入裝置傳送給數(shù)控裝置，常用的輸入裝置有光電紙帶輸入機、磁帶錄音機、磁盤驅(qū)動器和USB接口等。此外，還有一部分?jǐn)?shù)控機床采用數(shù)碼撥盤、數(shù)碼插銷或利用鍵盤直接輸入程序和數(shù)據(jù)。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，有些數(shù)控設(shè)備利用CAD/CAM軟件在其他計算機上編程，然后通過計算機與數(shù)控系統(tǒng)通信（如局域網(wǎng)），將程序和數(shù)據(jù)直接傳送給數(shù)控裝置。9.1數(shù)控機床控制介質(zhì)的形式是多種多樣的，它隨著數(shù)控裝9.1數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)2.數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，也是數(shù)控機床的中心環(huán)節(jié)。它能自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字并譯碼，使機床進給并加工零件。數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運算器和輸出裝置四部分組成，如圖9-2所示。圖9-2數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)9.1數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)2.數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，也是9.1數(shù)控機床輸入裝置接受由穿孔帶閱讀機輸出的代碼，經(jīng)識別與譯碼后分別輸入到各個相應(yīng)的寄存器，這些指令與數(shù)據(jù)將作為控制與運算的原始數(shù)據(jù)?？刂破鹘邮茌斎胙b置的指令，通過控制器、運算器與輸入裝置對機床執(zhí)行各種操作（如控制工作臺沿某一坐標(biāo)軸的運動、主軸變速和切削液的開關(guān)等），控制整機的工作循環(huán)（如控制閱讀機的起動或停止、控制運算器的運算和控制輸出信號等）。9.1數(shù)控機床輸入裝置接受由穿孔帶閱讀機輸出的代碼，經(jīng)9.1數(shù)控機床運算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來的數(shù)據(jù)進行某種運算，并不斷向輸出裝置送出運算結(jié)果，使伺服系統(tǒng)執(zhí)行所要求的運動。對于加工復(fù)雜零件的輪廓控制系統(tǒng)，運算器的重要功能是進行插補運算。所謂插補運算就是將每個程序段輸入的工件輪廓上的某起點和終點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)送入運算器，經(jīng)過運算之后在起點和終點之間進行“數(shù)據(jù)密化”，并按控制器的指令向輸出裝置送出計算結(jié)果。輸出裝置根據(jù)控制器的指令將運算器送來的計算結(jié)果輸送到伺服系統(tǒng)，經(jīng)過功率放大驅(qū)動相應(yīng)的坐標(biāo)軸，使機床完成刀具相對工件的運動。9.1數(shù)控機床運算器接受控制器的指令，將輸入裝置送來的9.1數(shù)控機床目前均采用微型計算機作為數(shù)控裝置。微型計算機的中央處理器（CPU）又稱微處理器，是一種大規(guī)模集成電路，它將運算器、控制器集成在一塊集成電路芯片中。在微型計算機中，輸入與輸出電路采用大規(guī)模集成電路，即所謂的I/O接口。微型計算機擁有較大容量的寄存器，并采用高密度的存儲介質(zhì)，如半導(dǎo)體存儲器和磁盤存儲器等。存儲器可分為只讀存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）兩種類型，前者用于存放系統(tǒng)的控制程序，后者存放系統(tǒng)運行時的工作參數(shù)或用戶的零件加工程序。9.1數(shù)控機床目前均采用微型計算機作為數(shù)控裝置。微型計9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，由伺服驅(qū)動電動機和伺服驅(qū)動裝置組成。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求帶動機床本體的移動部件運動或使其執(zhí)行部分動作，以加工出符合要求的工件。指令信息是脈沖信息的體現(xiàn)，每個脈沖使機床移動部件產(chǎn)生的位移量叫做脈沖當(dāng)量。機械加工中一般常用的脈沖當(dāng)量為001mm/脈沖、0005mm/脈沖、0001mm/脈沖，目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量一般為0001mm/脈沖。9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，它直接影響數(shù)控加工的速度、位置、精度等。開環(huán)系統(tǒng)的伺服機構(gòu)常用步進電動機和電液脈沖馬達，閉環(huán)系統(tǒng)常用脈寬調(diào)速直流電動機和電液伺服驅(qū)動裝置等。9.1數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，它直接影響9.1數(shù)控機床輔助控制系統(tǒng)4.輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機床機械、液壓部件之間的強電控制裝置。它接受數(shù)控裝置輸出的主運動變速、刀具選擇交換、輔助裝置動作等指令信號，經(jīng)過必要的編譯、邏輯判斷、功率放大后直接驅(qū)動相應(yīng)的電器以及液壓、氣動和機械部件，以完成各種規(guī)定的動作。此外，有些開關(guān)信號經(jīng)過輔助控制系統(tǒng)傳輸給數(shù)控裝置進行處理。9.1數(shù)控機床輔助控制系統(tǒng)4.輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝9.1數(shù)控機床機床本體5.機床本體是數(shù)控機床的主體，由機床的基礎(chǔ)大件（如床身、底座）和各種運動部件（如工作臺、床鞍、主軸等）組成，是完成各種切削加工的機械部分。9.1數(shù)控機床機床本體5.機床本體是數(shù)控機床的主體，由9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的加工特點9.1.2數(shù)控機床按照程序自動加工零件，而普通機床要由工人手工操作來加工零件，這是數(shù)控機床與普通機床加工零件的區(qū)別。在數(shù)控機床上加工零件只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的。因此，數(shù)控機床特別適用于加工小批量且形狀復(fù)雜、要求精度高的零件。9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的加工特點9.1.2數(shù)控9.1數(shù)控機床數(shù)控加工是一種程序控制過程，具有以下幾個特點：（1）數(shù)控加工的加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，加工誤差一般能控制在001mm左右。數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性，而且提高了制造精度，特別是數(shù)控機床的自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，同一批加工零件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。此外，數(shù)控機床進給傳動鏈的反向間隙與四缸螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控機床能達到比較高的加工精度。9.1數(shù)控機床數(shù)控加工是一種程序控制過程，具有以下幾個9.1數(shù)控機床（2）數(shù)控機床加工零件的適應(yīng)性強，靈活性好，能加工形狀復(fù)雜的零件。在數(shù)控機床上加工工件時，只需要簡單的夾具，不需要制作成批的工裝夾具，更不需要反復(fù)調(diào)整機床，因此特別適合單件、小批量工件及試制新產(chǎn)品的加工。（3）數(shù)控機床的自動化程度高，可以減輕工人的體力勞動強度。數(shù)控機床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、安裝刀具、完成關(guān)鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，不需要進行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動強度與緊張程度均可大為減輕，勞動條件也得到相應(yīng)的改善。9.1數(shù)控機床（2）數(shù)控機床加工零件的適應(yīng)性強，靈活性9.1數(shù)控機床（4）數(shù)控加工的生產(chǎn)率高。零件加工所需要的時間包括機動時間和輔助時間兩部分。數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍比普通機床的范圍大，每一道工序都能選用最合適的切削用量；良好的結(jié)構(gòu)剛性允許數(shù)控機床進行大切削用量的強力切削，有效地節(jié)省了機動時間。數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位均采用了加速和減速措施，因而選用了很高的空行程運動速度，消耗在快進、快退和定位的時間要比一般機床少得多。此外，數(shù)控機床在更換被加工零件時幾乎不需要重新調(diào)整機床。9.1數(shù)控機床（4）數(shù)控加工的生產(chǎn)率高。零件加工所需要9.1數(shù)控機床（5）數(shù)控加工有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。用數(shù)控機床加工零件，能準(zhǔn)確地計算零件的加工工時，并有效地簡化檢驗工作和夾具、半成品的管理工作。這些都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化，便于實現(xiàn)計算機輔助制造。數(shù)控機床及其加工技術(shù)是計算機輔助制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。目前，在機械行業(yè)中，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)品更新周期越來越短，中、小批量的生產(chǎn)所占有的比例越來越大，對機械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量要求也在不斷提高。所以，普通機床越來越難以滿足加工要求。同時，由于技術(shù)水平的提高，數(shù)控機床的價格在不斷下降，因此，數(shù)控機床在機械行業(yè)中的使用將越來越普遍。9.1數(shù)控機床（5）數(shù)控加工有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。用9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的分類9.1.3數(shù)控機床的種類很多，功能各異，可從不同的角度對其進行分類。一般按機械運動的軌跡可分為點位控制系統(tǒng)數(shù)控機床、直線控制系統(tǒng)數(shù)控機床和連續(xù)控制系統(tǒng)數(shù)控機床。按伺服系統(tǒng)的類型可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床、閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床。按控制坐標(biāo)可分為兩坐標(biāo)數(shù)控機床、三坐標(biāo)數(shù)控機床和多坐標(biāo)數(shù)控機床。但從用戶角度考慮，按機床加工方式或能完成的主要加工工序來分類可能會更合適。目前常用的金屬切削機床，如車床、銑床、磨床、鉆床、鏜床、齒輪加工機床，均開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)控機床。9.1數(shù)控機床數(shù)控機床的分類9.1.3數(shù)控機9.1數(shù)控機床數(shù)控車床及其主要結(jié)構(gòu)1.數(shù)控車床主要用來加工各種形狀不同的軸類與盤類、套類等回轉(zhuǎn)零件，是目前應(yīng)用數(shù)量最大的數(shù)控機床。為了適應(yīng)右手操作的習(xí)慣，其主軸箱布置在左上部。圖9-3所示為TNDCK6136型數(shù)控車床的外形及其主要結(jié)構(gòu)。圖9-3TNDCK6136型數(shù)控車床的外形及其主要結(jié)構(gòu)1—數(shù)控系統(tǒng)；2—主軸箱；3—卡盤；4—機械式轉(zhuǎn)塔刀架；5—刀架滑板；6—防護罩；7—床身；8—導(dǎo)軌9.1數(shù)控機床數(shù)控車床及其主要結(jié)構(gòu)1.數(shù)控車床主要用來9.1數(shù)控機床數(shù)控車床主要由以下幾部分組成：（1）底座。底座是車床的基礎(chǔ)，用于支撐車床的各部件、聯(lián)結(jié)電氣柜、支撐防護罩和安裝排屑裝置。（2）床身。床身固定在機床底座上，是機床的基本支撐件，在床身上安裝著車床的各主要部件。床身的作用是支撐各主要部件并使它們在工作中保持準(zhǔn)確的相對位置。（3）主軸箱。主軸箱固定在床身的左上部，在數(shù)控操作面板之后。主軸箱中的主軸通過卡盤等夾具裝夾工件。主軸箱的功能是支撐并轉(zhuǎn)動主軸，使主軸帶動工件按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)機床的主運動。9.1數(shù)控機床數(shù)控車床主要由以下幾部分組成：（1）底座9.1數(shù)控機床（4）刀架滑板。刀架滑板由縱向（Z向）滑板和橫向（X向）滑板組成?？v向滑板安裝在床身導(dǎo)軌上，沿床身實現(xiàn)縱向運動；橫向滑板安裝在縱向滑板上，沿縱向滑板上的導(dǎo)軌實現(xiàn)橫向（X向）運動。刀架滑板的作用是使安裝在其上的刀具在加工中實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動。（5）機械式轉(zhuǎn)塔刀架。機械式轉(zhuǎn)塔刀架安裝在機床的刀架滑板上，在它上面可以安裝多把刀具，加工時可以實現(xiàn)自動換刀。刀架的作用主要是裝夾車刀、孔加工刀具以及螺紋加工刀具，并在加工時能準(zhǔn)確、迅速地選擇刀具。9.1數(shù)控機床（4）刀架滑板。刀架滑板由縱向（Z向）9.1數(shù)控機床（6）防護罩。防護罩安裝在機床底座上，用于加工時保護操作者的安全和保護環(huán)境清潔。（7）機床潤滑系統(tǒng)。機床潤滑系統(tǒng)的作用是為機床運動部件提供潤滑和冷卻。（8）機床控制系統(tǒng)。數(shù)控車床的控制系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)和機床的強電氣控制系統(tǒng)組成。其中機床的強電氣控制系統(tǒng)完成對機床的自動控制。（9）尾座。尾座安裝在車床導(dǎo)軌上，并沿導(dǎo)軌進行縱向移動以調(diào)整位置。尾座的作用是安裝頂尖支撐工件，在加工中起輔助支撐作用。9.1數(shù)控機床（6）防護罩。防護罩安裝在機床底座上，用9.1數(shù)控機床數(shù)控銑床及其主要結(jié)構(gòu)2.數(shù)控銑削是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要二坐標(biāo)至五坐標(biāo)聯(lián)動的各種平面輪廓和立體輪廓。適合數(shù)控銑削的主要加工對象有平面類零件、變斜角類零件以及曲面類零件。9.1數(shù)控機床數(shù)控銑床及其主要結(jié)構(gòu)2.數(shù)控銑削是機械加9.1數(shù)控機床XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形如圖9-4所示。工作臺13由伺服電動機2帶動在升降滑座15上進行縱向（X軸）左右移動，伺服電動機2帶動升降滑座15進行垂直（Z軸）上下移動，滑枕8進行橫向（Y軸）進給運動。用滑枕實現(xiàn)橫向運動可獲得較大的行程。機床主運動主要由交流無級變速電動機驅(qū)動，萬能銑頭9不僅可以將銑頭主軸調(diào)到立式或者臥式位置，而且還可以在前半球面內(nèi)使主軸中心線處于任意空間角度。行程限位擋鐵3、14起限位保護作用。9.1數(shù)控機床XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形如圖99.1數(shù)控機床圖9-4XKA5750型立式數(shù)控銑床的外形1—底座；2—伺服電動機；3、14—行程限位擋鐵；4—強電柜；5—床身；6—橫向限位開關(guān)；7—后殼體；8—滑枕；9—萬能銑頭；10—電氣柜；11—數(shù)控系統(tǒng)；12—縱向限位開關(guān)；13—工作臺；15—升降滑座9.1數(shù)控機床圖9-4XKA5750型立式數(shù)控銑床9.2特種加工數(shù)控機床電火花加工、電解加工、超聲加工、激光加工、電子束加工等非傳統(tǒng)加工方法總稱為特種加工，主要用于加工采用一般切削加工方法難以加工（如材料性能特殊、形狀復(fù)雜等）的工件。其中，電火花加工應(yīng)用較為廣泛，本節(jié)主要介紹電火花加工。9.2特種加工數(shù)控機床電火花加工、電解加工、超聲加工、激光加9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花成形加工機床9.2.1電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱EDM。隨著電火花技術(shù)的發(fā)展，逐步形成電火花成形加工和電火花線切割加工兩種加工方式。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花成形加工機床9.29.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的工作原理1.圖9-5所示為最簡單的數(shù)控電火花成形加工機床原理圖。圖9-5數(shù)控電火花成形加工機床原理圖9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的工作原理1.圖9-5所9.2特種加工數(shù)控機床工具電極和工件分別接脈沖電源的負(fù)、正極，浸入工作液中，數(shù)控系統(tǒng)控制工具電極向工件進給，當(dāng)間隙達到一定值時，兩極上施加的脈沖電壓將間隙中的工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電，在放電的微細(xì)通道中瞬時集中大量的熱能，溫度可達9000℃以上，壓力也急劇變化，從而使工件表面局部金屬立刻熔化、汽化，并爆炸式地飛濺到工作液中，迅速冷凝成金屬微粒，被工作液帶走。這時，在工件表面則留下一個微細(xì)的凹坑痕跡，放電短暫停歇，兩電極間工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)。緊接著，下一個脈沖電壓又在兩電極相對接近的另一點處擊穿，產(chǎn)生火花放電。9.2特種加工數(shù)控機床工具電極和工件分別接脈沖電源的負(fù)、正極9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的主要特點2.數(shù)控電火花成形加工的主要特點如下：（1）脈沖寬度可以調(diào)節(jié)，在同一臺機床上能連續(xù)進行粗、中、精加工。（2）加工時工具電極與工件不接觸，兩者之間不存在因切削力而產(chǎn)生的一系列設(shè)備和工藝問題，有利于加工用通常機械切削方法難以或無法加工的復(fù)雜形狀工件和具有特殊工藝要求的工件，如薄壁、窄槽、各種型孔、立體曲面等。9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工的主要特點2.數(shù)控電火花9.2特種加工數(shù)控機床（3）脈沖放電產(chǎn)生的高溫通道足以熔化和汽化任何材料，因此，它適合加工用傳統(tǒng)機械加工方法難以加工的特殊材料，包括各種淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等硬、脆、韌、高熔點的導(dǎo)電材料。（4）數(shù)控電火花成形加工能直接利用電能，便于實現(xiàn)自動控制。（5）數(shù)控電火花成形加工也有不足，如加工效率較低、工具電極損耗會影響尺寸加工的精度等。9.2特種加工數(shù)控機床（3）脈沖放電產(chǎn)生的高溫通道足以熔化和9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用3.模具制造行業(yè)首先大量使用電火花加工技術(shù)，最初是沖裁模的加工，后來在成形模具的加工方面也廣泛使用。例如，鍛模70%的工作量可由電火花加工來完成。電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：（1）加工各種模具零件的型孔，如沖裁模、復(fù)合模、連續(xù)模等模具中的型孔，及拉絲模、拉深模等模具中的復(fù)雜型孔等。9.2特種加工數(shù)控機床電火花成形加工在模具制造中的應(yīng)用3.模9.2特種加工數(shù)控機床（2）加工復(fù)雜形狀的型腔，如鍛模、塑料模、壓鑄模、橡皮模等各種模具的型腔。（3）電火花磨削，如對淬硬鋼件、硬質(zhì)合金件進行平面磨削、內(nèi)外圓磨削、坐標(biāo)孔磨削以及成形磨削等。（4）強化金屬表面，如對凸模和凹模進行電火花強化處理后，可提高耐用度。（5）其他加工，如刻字、花紋，電火花攻螺紋等。9.2特種加工數(shù)控機床（2）加工復(fù)雜形狀的型腔，如鍛模、塑料9.2特種加工數(shù)控機床圖9-6所示為SC400型數(shù)控電火花成形機床的外形。圖9-6SC400型數(shù)控電火花成形機床的外形1—數(shù)控電源柜；2—控制臺；3—工作液槽；4—底座；5—機床墊鐵；6—油箱；7—主軸箱；8—床身；9—滑枕9.2特種加工數(shù)控機床圖9-6所示為SC400型數(shù)控電火花成9.2特種加工數(shù)控機床SC400型數(shù)控電火花成形機床是在消化和吸收國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國實際情況而設(shè)計的，采用了工業(yè)計算機控制系統(tǒng)、鍵盤輸入、彩色CRT顯示等，大大提高了編程自動化程序，具有造型美觀、結(jié)構(gòu)新穎、操作方便等優(yōu)點。SC400型精密數(shù)控電火花成形機床主要由主機、油箱、數(shù)控電源柜等部分組成。主機由床身、底座、滑枕、主軸箱、工作液槽等部分組成。機床采用滑枕式結(jié)構(gòu)，滑枕式結(jié)構(gòu)與十字滑臺結(jié)構(gòu)相比較，具有較好的剛性和較大的承載能力，并且加工精度高，穩(wěn)定性能好。機床X、Y、Z三個坐標(biāo)采用直流伺服電動機直接驅(qū)動滾珠絲杠的形式。三個坐標(biāo)導(dǎo)軌采用滾動導(dǎo)軌，具有靈敏度高、伺服性能好、加工穩(wěn)定、定位精度高等優(yōu)點。9.2特種加工數(shù)控機床SC400型數(shù)控電火花成形機床是在消化9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床9.2.2數(shù)控電火花線切割機床的工作原理1.數(shù)控電火花線切割和數(shù)控電火花成形加工的基本原理是一樣的，不同的是在電火花線切割中是用連續(xù)移動的細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作為工具電極來代替電火花成形加工中的成形電極，利用線電極與工件之間產(chǎn)生的脈沖火花放電來蝕除工件材料，工作臺帶著工件在X、Y兩坐標(biāo)平面中移動，從而切割出各種平面圖線。工件的形狀是由數(shù)控系統(tǒng)控制工作臺（工件）相對于電極絲的運動軌跡決定的，因此，不需要制造專用的電極就可以加工形狀復(fù)雜的模具零件。9.2特種加工數(shù)控機床數(shù)控電火花線切割機床9.2.9.2特種加工數(shù)控機床圖9-7所示為電火花線切割原理圖。圖9-7電火花線切割原理圖1—導(dǎo)向輪；2—電極絲（鉬絲或銅絲）；3—工件；4—儲絲筒；5—支架；6—脈沖電源；7—絕緣底板9.2特種加工數(shù)控機床圖9-7所示為電火花線切割原理圖。圖99.2特種加工數(shù)控機床9.2特種加工數(shù)控機床9.2特種