【正文】 具的形狀精度、刀片及刀柄對(duì)機(jī)床主軸的相對(duì)位置精度、刀片及刀柄的轉(zhuǎn)位及拆裝的重復(fù)精度。數(shù)控加工用夾具基本上沿用了傳統(tǒng)加工的裝夾方式，只是在自動(dòng)化水平、精度和速度等方面有所提高。其優(yōu)點(diǎn)是換刀時(shí)間短，主軸剛度好，加工區(qū)空間大。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，換刀的可靠性較高。將加工中所需刀具分別裝于標(biāo)準(zhǔn)刀柄，在機(jī)外進(jìn)行尺寸調(diào)整之后按一定方式放入刀庫(kù)，由刀具交換裝置完成刀庫(kù)和主軸之間的刀具交換。 ? (2) 轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)換刀裝置。 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置 ? 1. 自動(dòng)換刀裝置的形式 ? 根據(jù)其組成結(jié)構(gòu)可分為：回轉(zhuǎn)刀架式、轉(zhuǎn)塔式和帶刀庫(kù)式。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) ? 2. 滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ? (1) 滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn) ? ① 摩擦損失小，傳動(dòng)效率高； ? ② 傳動(dòng)靈敏，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速時(shí)無(wú)爬行； ? ③ 使用壽命長(zhǎng)； ? ④ 軸向剛度高； ? ⑤ 具有傳動(dòng)的可逆性，不能實(shí)現(xiàn)自鎖； ? ⑥ 制造工藝復(fù)雜，成本高。目前靜壓導(dǎo)軌一般應(yīng)用在大型、重型數(shù)控機(jī)床上。靜壓導(dǎo)軌通常在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通入壓力油，使運(yùn)動(dòng)件浮起。 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)方式 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 5MS型號(hào)的多楔帶 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) ? 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)承擔(dān)了數(shù)控機(jī)床各直線坐標(biāo)軸、回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的定位和切削進(jìn)給，它的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性直接影響被加工件的最后輪廓精度和加工精度，因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及性能要求較高。 ? (2) 帶傳動(dòng)方式，如圖 (b)所示。 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng) ? 2. 數(shù)控機(jī)床主軸的傳動(dòng)方式 ? (1) 齒輪傳動(dòng)方式，如圖 (a)所示。 ? (3) 良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。通常，數(shù)控機(jī)床比同類型普通機(jī)床主軸最高轉(zhuǎn)速高出兩倍 左右。世界上最高級(jí)的數(shù)控裝置的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)已達(dá)到 24軸，我國(guó)目前達(dá)到的可聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為 9軸聯(lián)動(dòng)。目前： ? 普通數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量一般采用 ； ? 簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量一般采用 ； ? 精密或超精密數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量采用 。 ? ② 重復(fù)定位精度：是指在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。 數(shù)控機(jī)床的分類及性能指標(biāo) 數(shù)控機(jī)床的分類及性能指標(biāo) ? 2. 數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo) ? 1) 數(shù)控機(jī)床的精度指標(biāo) ? ① 定位精度：是指數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。 ? 6) 按照可聯(lián)動(dòng) (同時(shí)控制 )軸數(shù)分類 ? 可分為 2軸控制、 、 3軸控制、 4軸控制、 5軸控制等等。它是將上述三種形式有選擇地集中起來(lái)，特別適用于大型數(shù)控機(jī)床，因?yàn)榇笮蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度和返回速度，又需要相當(dāng)高的精度，如采用全閉環(huán)控制，機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全置于控制環(huán)中，因素十分復(fù)雜，難以調(diào)試穩(wěn)定。 ? ③ 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 (如圖 )。這類機(jī)床采用開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，一般由步進(jìn)電機(jī)、變速齒輪和絲杠螺母副等組成 (如圖 )，步進(jìn)電機(jī)每接收一個(gè)電脈沖信號(hào)，它就轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，從而帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)一定距離。它不僅要控制移動(dòng)部件的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，而且還要控制整個(gè)加工過(guò)程中每一點(diǎn)的位置和速度。這類機(jī)床一般有 2～ 3個(gè)可控軸，但同時(shí)控制軸只有一個(gè)，它只作平行坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此不能加工復(fù)雜的工件輪廓，如圖 (b)所示。只能控制工作臺(tái) (或刀具 )從一個(gè)位置 (點(diǎn) )精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置 (點(diǎn) )，在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工，各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸可以同時(shí)移動(dòng)，也可以依次移動(dòng)。 ? 2) 按機(jī)床有無(wú)自動(dòng)換刀裝置分類 ? 可分為普通數(shù)控機(jī)床和加工中心。在此過(guò)程中，數(shù)控裝置根據(jù)這些指令信息進(jìn)行運(yùn)算與處理，不斷地發(fā)出各種指令，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)和其他執(zhí)行元件 (如電磁鐵、液壓缸等 )動(dòng)作，自動(dòng)地完成預(yù)定的工作。 ? (2) 程序輸入并校驗(yàn)。為了減小熱變形，數(shù)控機(jī)床常采取以下措施：采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)及熱平衡措施；對(duì)于發(fā)熱部件 (如主軸箱、靜壓導(dǎo)軌液壓油等 )采取散熱、風(fēng)冷、液冷等控制溫升；對(duì)切削部位采取強(qiáng)冷措施；專門采用熱位移補(bǔ)償，即預(yù)測(cè)熱變形規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型存入計(jì)算機(jī)，來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。 ? ④ 按反饋比較控制方式，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)有脈沖比較、相位比較、幅值比較和全數(shù)字等伺服系統(tǒng)之分。 ? 輔助伺服系統(tǒng)用在各類加工中心或多功能數(shù)控機(jī)床中，用來(lái)控制刀庫(kù)、料庫(kù)等輔助系統(tǒng)，一般多采用簡(jiǎn)易的位置控制。 ? 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類如下。 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 圖 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和伺服電機(jī) 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 ? 對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)，則還包括工作臺(tái)等機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位移檢測(cè)裝置。如圖 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和伺服電機(jī)。 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 ? 通常，單微處理器的 CNC裝置采用內(nèi)裝型 PLC為多，而獨(dú)立型 PLC主要用在多微處理器CNC裝置上。 PLC使用 CNC裝置本身的 I/O接口電路。 ? 在中、高檔數(shù)控機(jī)床中， PLC是 CNC裝置的重要組成部分。 ? 輸出接口則根據(jù)控制器的指令，接受運(yùn)算器的輸出脈沖，經(jīng)過(guò)功率放大，驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)，使機(jī)床按規(guī)定要求運(yùn)動(dòng)。一般由輸入輸出接口、存儲(chǔ)器、控制器、運(yùn)算器及相應(yīng)的軟件等組成。 ? (2) 輸入輸出裝置 ? 輸入裝置可將不同加工信息傳遞給數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元。 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 ? 2. 數(shù)控系統(tǒng) ? 一般地說(shuō)，數(shù)控系統(tǒng)由操作面板、輸入輸出接口、數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。數(shù)控機(jī)床的功能強(qiáng)弱主要由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)決定，因此它是數(shù)控機(jī)床的核心部分。本節(jié)重點(diǎn)介紹數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理，按照不同方式對(duì)數(shù)控機(jī)床的分類以及數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)。 ? 數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工方式相比，其優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的，與此同時(shí)，數(shù)控加工的應(yīng)用和普及，也為我們提出了更高的要求。 ? (5) 容易實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程的自動(dòng)化。通過(guò)合理選擇切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，可以減少零件的加工時(shí)間。 ，重復(fù)定位精度為177。 ? (1) 可以加工具有復(fù)雜型面的工件。 ? 數(shù)控加工經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個(gè)制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)。 第 1章 數(shù)控加工系統(tǒng) ? 數(shù)控加工及其特點(diǎn) ? 數(shù)控機(jī)床的工作原理及性能指標(biāo) ? 數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu) ? 數(shù)控刀具系統(tǒng) ? 夾具及對(duì)刀工具簡(jiǎn)介 ? 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 ? 實(shí)訓(xùn) ? 習(xí) 題 數(shù)控加工及其特點(diǎn) ? 數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的水平。掌握數(shù)控加工的基本過(guò)程。數(shù)控加工與通用機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上有許多相似之處，而不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在控制方式上。數(shù)控加工就是用數(shù)控機(jī)床加工零件，它是在傳統(tǒng)加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是伴隨數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生而逐步發(fā)展起來(lái)的一種應(yīng)用技術(shù)。 ? 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求讀者了解數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床的性能指標(biāo)、數(shù)控機(jī)床的組成和一些典型結(jié)構(gòu)、刀具及夾具系統(tǒng)。 ?數(shù)控加工系統(tǒng)。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，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(dòng)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，將零件加工出來(lái)，區(qū)別于傳統(tǒng)加工方式中的依靠手工操作控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)。具體地說(shuō)，數(shù)控加工具有如下優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床本身的精度比普通機(jī)床高，一般數(shù)控機(jī)床的定位精度為177。 ? (3) 提高生產(chǎn)效率。數(shù)控加工可以省去一些專用工裝卡具，節(jié)省了大量的準(zhǔn)備時(shí)間。數(shù)控加工極大地減輕了體力勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，數(shù)控機(jī)床的安全防護(hù)以及防粉塵污染措施較普通機(jī)床加工有很大的進(jìn)步，極大地改善了勞動(dòng)環(huán)境，也減輕了加工所造成的環(huán)境污染。 數(shù)控機(jī)床的工作原理及性能指標(biāo) ? 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 ? 數(shù)控機(jī)床的分類及性能指標(biāo) 數(shù)控機(jī)床的工作原理及性能指標(biāo) ? 數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，程序控制系統(tǒng)邏輯地處理具有特定代碼或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序，機(jī)床執(zhí)行部件執(zhí)行程序發(fā)出的動(dòng)作指令，從而完成零件的加工。如圖