數(shù)控車工(考證必看)第一章

數(shù)控車工(高級(jí)）主講：陳云光第一章概述

了解數(shù)控機(jī)床的工作原理及其特點(diǎn)；了解數(shù)控車床的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)；了解典型車床所用數(shù)控系統(tǒng)；掌握數(shù)控車床的編程方法；掌握數(shù)控車床初級(jí)水平的加工方法。第一章概述第一章概述目錄第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)一、數(shù)控機(jī)床的工作原理及基本組成二、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)一、數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、數(shù)控車床的主軸部件三、數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)四、數(shù)控車床的自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)第三節(jié)典型車床數(shù)控系統(tǒng)介紹一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)二、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)三、國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)四、其他系統(tǒng)第四節(jié)數(shù)控車床的編程一、數(shù)控車床G代碼應(yīng)用二、數(shù)車的輔助代碼應(yīng)用第五節(jié)數(shù)控車床初級(jí)水平的加工方法一、數(shù)控車床的對(duì)刀與尺寸檢測(cè)二、數(shù)控車床的安全操作規(guī)程上機(jī)操作題第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)（1）輸入/輸出裝置數(shù)（2）數(shù)控裝置

1.數(shù)控機(jī)床的工作原理2.數(shù)控系統(tǒng)的組成圖1-1數(shù)控裝置的組成及其工作過程一、數(shù)控機(jī)床的工作原理及基本組成第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

（3）伺服裝置

數(shù)控裝置與機(jī)床本體間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，也是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。包括驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分（4）檢測(cè)和反饋裝置的作用是檢測(cè)位移和速度，將反饋信號(hào)發(fā)送到數(shù)控裝置。數(shù)控機(jī)床的加工精度主要是由檢測(cè)反饋裝置的精度決定的?？煞譃閿?shù)字式與模擬式。第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)二、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

加工精度高、生產(chǎn)率高、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、柔性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好、有利于現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)。第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)床主機(jī)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了高精度、高剛度、低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、低摩擦、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岬纫蟆Ｒ弧?shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

2）采用“三剛”支承構(gòu)件。

3）采用效率、剛性和精度等各方面好的傳動(dòng)元件

4）改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)率。5）減小機(jī)床熱變形二、數(shù)控車床的主軸部件

良好的回轉(zhuǎn)精度、結(jié)構(gòu)剛性、抗振性、熱穩(wěn)定性、部件的耐磨性和精度的保持性。有些數(shù)控車床，還具有自動(dòng)夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停裝置和切屑清除裝置等結(jié)構(gòu)。1．對(duì)主軸結(jié)構(gòu)的要求第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)（1）數(shù)控機(jī)床的常用軸承一般中小型數(shù)控機(jī)床的主軸部件多數(shù)采用滾動(dòng)軸承；重型數(shù)控機(jī)床的主軸部件多數(shù)采用液體靜壓軸承；高精度數(shù)控機(jī)床采用氣體靜壓軸承；有高轉(zhuǎn)速要求的主軸采用磁力軸承或陶瓷滾珠軸承。2．主軸部件的支承（2）主軸常用的幾種滾動(dòng)軸承圖1-2主軸常用滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

（3）主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊兩種方法：

1）軸承內(nèi)圈移動(dòng)。調(diào)整螺母一般采用細(xì)牙螺紋,便于微量調(diào)整,而且在調(diào)好后要能鎖緊防松。圖1-4滾動(dòng)軸承的預(yù)緊

2）修磨座圈或隔套第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

圖1-6主軸組件3．?dāng)?shù)控車床的主軸組件

主軸內(nèi)孔用于通過長(zhǎng)的棒料，也可用于通過氣動(dòng)、液壓夾緊裝置(動(dòng)力夾盤)。第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4．?dāng)?shù)控車床的主軸驅(qū)動(dòng)和主軸調(diào)速方式圖1-7數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)的幾種配置方式a)齒輪變速b)帶傳動(dòng)c)兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)d)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)e)內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)三、數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)2．?dāng)?shù)控車床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求

由于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工工件的最終位置精度和輪廓精度都與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性有關(guān)。摩擦阻力小、傳動(dòng)精度和傳動(dòng)剛度高、傳動(dòng)零件的慣量小、系統(tǒng)具有適度阻尼、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、使用維護(hù)方便。3．滾珠絲杠副

普通絲杠副采用滑動(dòng)摩擦，滾珠絲杠副采用滾動(dòng)摩擦。因此，滾珠絲杠副的傳動(dòng)要比普通絲杠副靈敏且傳動(dòng)效率高。1．進(jìn)給傳動(dòng)副的作用第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

（1）滾珠絲杠副的循環(huán)方式內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)圖1-8滾珠絲杠副的內(nèi)循環(huán)方式

1—絲杠2—螺母

3—滾珠4—返向器圖1-9滾珠絲杠副的外循環(huán)方式

1—彎管2—壓板3—絲杠

4—滾珠5—螺紋管道第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

（2）滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方法預(yù)緊方法的基本原理都是使兩個(gè)螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施加預(yù)緊力。圖1-10墊片調(diào)整方式這種調(diào)整方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、剛性好和裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)整較費(fèi)時(shí)間，很難在一次修磨中完成調(diào)整。第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

圖1-11所示的結(jié)構(gòu)是利用螺紋來調(diào)整實(shí)現(xiàn)預(yù)緊的結(jié)構(gòu)圖1-11螺紋調(diào)整式的滾珠絲杠螺母副1、5—螺母2—返向器3—墊圈4—鎖緊螺母圖1-12齒差式調(diào)整間隙結(jié)構(gòu)圖1-12所示為雙螺母齒差式調(diào)整間隙結(jié)構(gòu)

這種調(diào)整的方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)整方便，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算便可獲得精確的調(diào)整量，可實(shí)現(xiàn)定量精密微調(diào)，是目前應(yīng)用較廣的一種結(jié)構(gòu)。第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)四、數(shù)控車床的自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短，道具重復(fù)定位精度高，道具儲(chǔ)存量足夠，刀庫占地面積小及安全可靠等基本要求。1．自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的種類圖1-13四刀位回轉(zhuǎn)刀架圖1-14多刀位回轉(zhuǎn)刀架第二節(jié)數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

四刀位回轉(zhuǎn)刀架是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上普遍使用的刀架，該刀架具有良好的強(qiáng)度和剛度，能承受粗加工時(shí)較大的切削抗力，切削過程中刀架位移變形小，每次轉(zhuǎn)位之后具有較高的重復(fù)定位精度（一般為0.001～0.005mm）。其換刀過程如下：（1）刀架抬起（2）刀架轉(zhuǎn)位（3）刀架壓緊2．典型數(shù)控車回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)及其工作過程第三節(jié)典型車床數(shù)控系統(tǒng)介紹一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)二、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)三、國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)

航天數(shù)控集團(tuán)、機(jī)電集團(tuán)、華中數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是編程與操作方便、性價(jià)比高、維修簡(jiǎn)便。國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的編程方法和指令格式（包括固定循環(huán)）與FANUC等系統(tǒng)基本相同。因此，國(guó)產(chǎn)車床數(shù)控系統(tǒng)的編成均可按其編程說明書或參照FANUC等系統(tǒng)的規(guī)定進(jìn)行。四、其他系統(tǒng)

日本三菱數(shù)控系統(tǒng)和大森數(shù)控系統(tǒng)，法國(guó)施耐德數(shù)控系統(tǒng)，西班牙的法格數(shù)控系統(tǒng)和美國(guó)的AB數(shù)控系統(tǒng)等。第四節(jié)數(shù)控車床的編程

（1）機(jī)床性能的檢驗(yàn)機(jī)床性能主要包括主軸系統(tǒng)性能，進(jìn)給系統(tǒng)性能，自動(dòng)換刀系統(tǒng)、電氣裝置、安全裝置、潤(rùn)滑裝置、氣液裝置及各附屬裝置等性能。機(jī)床性能檢查主要是通過“耳聞目睹”和試運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行。

（2）數(shù)控功能的檢驗(yàn)數(shù)控功能的檢測(cè)驗(yàn)收包括該機(jī)床應(yīng)具備的主要功能。一、數(shù)控車床的外觀驗(yàn)收1．開箱檢驗(yàn)2．外觀檢查3．機(jī)床性能及數(shù)控功能的驗(yàn)證第五節(jié)數(shù)控車床初級(jí)水平的加工方法。

數(shù)控機(jī)床對(duì)電源也沒有什么特殊要求，一般都允許波動(dòng)±10%。1．?dāng)?shù)控車床使用的環(huán)境要求一、數(shù)控車床的使用要求2．?dāng)?shù)控車床使用的電源要求3．?dāng)?shù)控車床使用時(shí)對(duì)操作人員要求

數(shù)控機(jī)床的操作人員必須有較強(qiáng)的責(zé)任心，善于合作，技術(shù)基礎(chǔ)較好，有一定的機(jī)加工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要善于動(dòng)腦，勤于學(xué)習(xí)，對(duì)數(shù)控技術(shù)有鉆研精神。1．?dāng)?shù)控機(jī)床及系統(tǒng)的高度智能化主要體現(xiàn)在哪些方面？2．什么是NC？什么是CNC？3．?dāng)?shù)控系統(tǒng)主要有哪幾部分組成？各有何作用？4．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有哪些特點(diǎn)？5．按運(yùn)動(dòng)方式，數(shù)控機(jī)床可分成哪幾類？各有何特點(diǎn)？6．按控制方式，數(shù)控機(jī)床可分成哪幾類？各有何特點(diǎn)？7．?dāng)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？8．?dāng)?shù)控車床的主軸驅(qū)動(dòng)和主軸調(diào)速方式有哪些？9．?dāng)?shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)件有哪些要求？10．滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方式有哪些？如何進(jìn)行預(yù)緊？11．四刀