《课程讲解》-(机械课件)模块二-数控机床结构及主要部件.ppt
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1、(2004版)模块二 数控机床结构及主要部件数控机床认识项目项目一 数控机床组成项目二 数控机床结构性能与布局特点 数控机床了解项目 项目一 数控机床坐标系项目二 数控系统 项目三 数控机床的主传动系统 项目四 数控机床的进给传动系统 项目五 检测装置 模块二 数控机床结构及主要部件项目六 自动换刀装置项目七 数控机床床身项目八 刀具系统项目九 夹具及附件 模块二 数控机床结构及主要部件数控机床认识项目一、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项目一 数控机床组成 二、数控机床工作过程模块二 数控机床结构及主要部件
2、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 模块二 数控机床结构及主要部件三、数控机床的性能指标 1.精度指标 定位精度、重复定位精度、分辨率、脉冲当量等2.坐标轴指标 可控轴数、联动轴数 3.运动性能指标 主轴转速、进给速度、行程、换刀时间等4.加工能力指标 每分钟最大金属切除率 模块二 数控机床结构及主要部件项目二 数控机床结构性能与布局特点一、对数控机床结构的基本要求 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。模块二 数控机床结构及主要部件封闭整体箱形结构 模块二 数
3、控机床结构及主要部件(2)提高动刚度的措施 1)改善机床的阻尼特性(如填充阻尼材料)2)床身表面喷涂阻尼涂层 3)充分利用结合面的摩擦阻尼 4)采用新材料,提高抗震性 模块二 数控机床结构及主要部件人造大理石床身(混凝土聚合物)模块二 数控机床结构及主要部件天然大理石床身 模块二 数控机床结构及主要部件 2.数控机床应有更小的热变形 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。模块二 数控机床结构及主要部件主轴冷却风管对机床热源进行强制冷却 模块二 数控机床结构及主要部件主轴冷却风管对机床热源进行强制冷却 模块二 数控机床结构及主要部件热对称结构立柱 模块二 数控机床结构及主要部
4、件机床排屑系统 模块二 数控机床结构及主要部件 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,达到低速时无爬行,高速时快速响应。MOV2 进给运动 模块二 数控机床结构及主要部件4.数控机床应有更好的宜人性(人机关系及环保)便于操作的机床结构 模块二 数控机床结构及主要部件二、数控机床布局特点 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。模块二 数控机床结构及主要部件1.数控车床的布局和结构特点水平床身 模块二 数控机床结构及主要部件倾斜床身 模块二 数控机床结构及主要部件垂直床身 模块二 数控机床结构及主要部件垂直床身 模块
5、二 数控机床结构及主要部件立式数控车床 模块二 数控机床结构及主要部件立式数控铣床2.数控铣床的布局和结构特点 模块二 数控机床结构及主要部件卧式数控铣床 模块二 数控机床结构及主要部件龙门数控铣床 模块二 数控机床结构及主要部件固定立柱立式加工中心3.加工中心的布局和结构特点 模块二 数控机床结构及主要部件固定立柱立式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件滑枕立式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件O形整体床身立式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件移动立柱卧式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件移动立柱卧式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件移动立柱卧式加工中心 模块二
6、数控机床结构及主要部件移动立柱卧式加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件工作台移动式龙门加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件落地式5坐标加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件MOV3 五坐标高速加工中心 模块二 数控机床结构及主要部件实现2个回转坐标运动的工作台AC 模块二 数控机床结构及主要部件快走丝电火花线切割机床4.数控电火花线切割机床的布局和结构特点 模块二 数控机床结构及主要部件垂直慢走丝电火花线切割机床 模块二 数控机床结构及主要部件水平慢走丝电火花线切割机床 模块二 数控机床结构及主要部件水平慢走丝电火花线切割机床 模块二 数控机床结构及主要部件水平慢走丝电火花线切割机床
7、 模块二 数控机床结构及主要部件工作台移动式电火花机床5.数控电火花成型加工机床的布局和结构特点 模块二 数控机床结构及主要部件工作台固定式电火花机床 模块二 数控机床结构及主要部件龙门架移动式电火花机床 模块二 数控机床结构及主要部件数控机床了解项目 一、数控机床坐标系的作用 描述机床的运动,产生数据信息。二、数控机床坐标系确定的依据JB3051-8(ISO841)为简化程序编制,保证数据的互换性。项目一 数控机床坐标系 模块二 数控机床结构及主要部件三、数控机床坐标系的确定方法 1.假定刀具相对于固定的 工件运动 模块二 数控机床结构及主要部件2.采用右手笛卡儿坐标系直线坐标 X Y Z旋
8、转坐标 A B C附加坐标 U V W 模块二 数控机床结构及主要部件 3.确定顺序:ZXY 4.增大工件和刀具之间距离的方向为运动的正方向 模块二 数控机床结构及主要部件 四、数控机床坐标系坐标原点 模块二 数控机床结构及主要部件卧式数控车床坐标系+X+Z 模块二 数控机床结构及主要部件立式数控铣床坐标系+Z+X+Y 模块二 数控机床结构及主要部件项目二 数控系统 一、数控系统的组成与作用 1.组成 CNC系统由输入输出设备、CNC装置、可编程控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。2.作用 接受信息计算处理发出控制命令 模块二 数控机床结构及主要部件二、数控系统工作过程 模块二
9、 数控机床结构及主要部件1.要求 高效、稳定、可靠、开放2.类型 电子管 晶体管 集成电路 小型计算机 微处理器 工控PC机硬线连接数控系统(NC系统)软件数控系统(CNC系统)三、数控系统要求、类型及性能评价指标 模块二 数控机床结构及主要部件3.数控系统的性能指标(1)分辨率和进给速度(2)可控轴数和联动轴数(3)显示功能(4)通信功能(5)主CPU性能(6)自诊断功能 模块二 数控机床结构及主要部件四、常见数控系统 SIEMENSFANUC 模块二 数控机床结构及主要部件华中HNC 模块二 数控机床结构及主要部件项目三 数控机床的主传动系统产生主切削力一、主传动系统作用1.足够的转速范围
10、2.足够的功率和扭矩3.各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性4.噪声低、运行平稳二、对主传动系统的要求 模块二 数控机床结构及主要部件三、主传动的变速方式 1.采用变速齿轮传动 2.采用同步齿形带传动 3.采用主轴电机直接驱动(一体化主轴,电主轴)模块二 数控机床结构及主要部件变速齿轮传动 模块二 数控机床结构及主要部件同步齿形带传动 模块二 数控机床结构及主要部件主轴电机直接驱动 模块二 数控机床结构及主要部件电主轴 模块二 数控机床结构及主要部件四、主轴部件 1.主轴轴承 2.主轴准停装置 3.刀具自动夹紧和清洁装置 模块二 数控机床结构及主要部件数控车床主轴结构 模块二 数控机床
11、结构及主要部件4.主轴的润滑、冷却方式(1)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(2)主轴冷却方式:减少轴承及切割磁力线发热,有效地排除已产生的热量 模块二 数控机床结构及主要部件主轴的润滑、冷却方式 模块二 数控机床结构及主要部件项目四 数控机床进给传动系统 一、进给传动系统作用 接受数控系统发出的进给脉冲,经放大和转换后驱动执行元件实现预期的运动。二、对进给传动系统的要求 1.有较高的工作精度 2.响应速度快 3.调速范围宽 4.稳定性好 5.可靠性高 模块二 数控机床结构及主要部件滚珠丝杠螺母副+滚动导轨副 模块二 数控机床结构及主要部件三、进给传动系统种类 1.
12、步进电机伺服进给系统 2.直流电机伺服进给系统 3.交流电机伺服进给系统 4.直线电机伺服进给系统 模块二 数控机床结构及主要部件电机支承丝杠螺母伺服进给系统 模块二 数控机床结构及主要部件伺服电机 模块二 数控机床结构及主要部件工作台床身直线电机 模块二 数控机床结构及主要部件四、进给运动传动部件 1.滚珠丝杠螺母副 1)工作原理 2)作用:将回转运动转换为直线运动 3)特点:传动效率高,摩擦力小,寿命长,经预紧后可消除轴向间隙,无反向空行程,成本高,不能自锁,尺寸不能太大。4)用途:各类中小型数控机床的直线进给 模块二 数控机床结构及主要部件滚珠丝杠螺母副 模块二 数控机床结构及主要部件
13、2.回转工作台 1)作用:实现绕X、Y、Z轴的圆周进给运动 2)种类:数控回转工作台、数控分度工作台 模块二 数控机床结构及主要部件数控回转工作台 模块二 数控机床结构及主要部件数控分度头 模块二 数控机床结构及主要部件 3.导轨 导轨是进给系统的重要环节,是机床基本结构的要素之一。机床加工精度和使用寿命很大程度上取决于机床导轨的质量。对导轨的要求:高的导向精度、良好的精度保持性、良好的摩擦特性、运动平稳、高灵敏度、寿命长。模块二 数控机床结构及主要部件1)滑动导轨 摩擦特性好、耐磨性好、运动平稳、工艺性好、速度较低。2)滚动导轨 摩擦系数小、运动轻便、位移精度和定位精度高、耐磨性好、抗震性较
14、差、结构复杂、防护要求较高。模块二 数控机床结构及主要部件滑动导轨 模块二 数控机床结构及主要部件滚动导轨 模块二 数控机床结构及主要部件项目五 检测装置 检测装置是把位移和速度测量信号作为反馈信号,并将反馈信号转换成数字信号送回计算机与脉冲指令信号进行比较,以控制驱动元件正确运转。检测装置的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。一、检测装置作用二、对检测装置的要求 高的可靠性和抗干扰能力,满足机床加工精度和加工速度的要求,使用维护方便,成本低。模块二 数控机床结构及主要部件三、检测装置的分类 直线型 直线位移检测装置 位置检测装置 旋转型检测装置 角度位移检测装置 速度检测装置 模块二
15、数控机床结构及主要部件 感应同步器 直线型检测装置 光 栅 磁 栅 旋转变压器 旋转型检测装置 脉冲编码器 测速发电机 模块二 数控机床结构及主要部件光 栅 模块二 数控机床结构及主要部件脉冲编码器 模块二 数控机床结构及主要部件项目六 自动换刀装置(ATC)换刀时间短,刀具重复定位精度高,足够的刀具容量,体积小,稳定可靠。一、自动换刀装置作用 自动换刀装置可帮助数控机床节省辅助时间,并满足在一次安装中完成多工序、工步加工要求。二、对自动换刀装置的要求 模块二 数控机床结构及主要部件 回转刀架换刀 更换主轴头换刀 机械手换刀 使用刀库的换刀 刀库与主轴相对运动换刀三、换刀方式 四、刀具交换装置
16、 模块二 数控机床结构及主要部件回转刀架换刀 模块二 数控机床结构及主要部件机械手换刀 模块二 数控机床结构及主要部件刀库与主轴相对运动换刀 模块二 数控机床结构及主要部件五、刀库 1.刀库容量 10-40 塔式2.类型 盘式 链式 顺序选刀3.选刀方式 任意选刀 模块二 数控机床结构及主要部件盘式刀库链式刀库 模块二 数控机床结构及主要部件项目七 数控机床床身 支承机床的零部件并保证这些零部件在加工过程中占有的准确位置。一、数控机床床身作用三、数控机床床身类型二、对床身的要求 刚性高、抗振性好、热变形小、易于安装调整。1.铸铁2.人造大理石3.钢板焊接 模块二 数控机床结构及主要部件三点支承
17、床身 模块二 数控机床结构及主要部件项目八 刀具系统 一、刀具系统作用数控车床刀具系统 模块二 数控机床结构及主要部件数控铣床刀具系统 模块二 数控机床结构及主要部件加工中心刀具系统 模块二 数控机床结构及主要部件二、刀具系统要求1.刀片或刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化2.刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件材料之间的匹配3.刀片或刀具耐用度及其经济寿命指标的合理性4.刀片或刀柄的定位基准的优化5.刀片或刀柄对机床主轴的相对位置精度的要求6.刀片或刀柄的转位、拆装的重复精度的要求7.刀柄强度、刚性和耐磨性的要求8.刀柄或工具系统的装机重量限度的要求9.刀片或刀柄切入位置和方向的要求10
18、.刀片或刀柄的通用化、规格化、系列化11.整个工具系统和自动换刀系统的优化 模块二 数控机床结构及主要部件三、刀具系统内容 中国:GB10944-89国际:ISO7388-83美国:ANSI/ASME B5.50-1985日本:MAS403-1982德国:DIN69871-1988 1.标准 模块二 数控机床结构及主要部件整体式模块式2.类型 模块二 数控机床结构及主要部件四、数控刀具结构与刀具材料 1)整体式2)机夹式3)内冷式4)抗振式5)特殊型式1.刀具结构 模块二 数控机床结构及主要部件机夹式可转位硬质合金立铣刀 模块二 数控机床结构及主要部件刀具中心冷却 模块二 数控机床结构及主要部
19、件1)高速钢2)硬质合金3)陶瓷4)立方氮化硼5)金刚石2.刀具材料 模块二 数控机床结构及主要部件项目九 夹具及附件 数控机床上常用的夹具及附件有:机用虎钳、平口虎钳、液压虎钳、卡盘、对刀仪等。模块二 数控机床结构及主要部件对刀仪 模块二 数控机床结构及主要部件虎 钳 模块二 数控机床结构及主要部件虎 钳 模块二 数控机床结构及主要部件回转坐标轴 模块二 数控机床结构及主要部件铣削用三爪卡盘 模块二 数控机床结构及主要部件铣削用四爪卡盘主编:撰稿教师:(以姓氏为序)制作:责任编辑:电子编辑:大学课件出品 版权归原作者所有 联系QQ:910670854 如侵权,请告知,吾即删 更多精品文档请访
20、问我的个人主页 附赠人生心语附赠人生心语人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(1)我们都老得太快 却聪明得太迟 把钱省下来,等待退休后再去享受 结果退休后,因为年纪大,身体差,行动不方便,哪里也去不成。钱存下来等养老,结果孩子长大了,要出国留学,要创业做生意,要花钱娶老婆,自己的退休金都被拗走了。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(2)当自己有足够的能力善待自己时,就立刻去做,老年人有时候是无法做中年人或是青少年人可以做的事,年纪和健康就是一大因素。小孩子从小就告诉他,养你到高中,大学以后就要自立更生,要留学,创业,娶老婆,自己想办法,自己要留多一点钱,不
21、要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟,我的学长去年丧妻。这突如其来的事故,实在叫人难以接受,但是死亡的到来不总是如此。学长说他太太最希望他能送鲜花给他,但是他觉得太浪费,总推说等到下次再买,结果却是在她死后,用鲜花布置她的灵堂。这不是太蠢愚了吗?!等到.、等到.,似乎我们所有的生命,都用在等待。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(3)等到我大学毕业以后,我就会如何如何我们对自己说 等到我买房子以后!等我最小的孩子结婚之后!等我把这笔生意谈成之后!等到我死了以后 人人都很愿意牺牲当下,去换取未知的等待;牺牲今生今世的辛苦钱,去购买后世的安逸 在台湾只要往有山的道路上走一走,就随处都可看到
22、农舍变精舍,山坡地变灵塔,无非也是为了等到死后,能图个保障,不必再受苦。许多人认为必须等到某时或某事完成之后再采取行动。明天我就开始运动,明天我就会对他好一点,下星期我们就找时间出去走走;退休后,我们就要好好享受一下。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(4)然而,生活总是一直变动,环境总是不可预知,现实生活中,各种突发状况总是层出不穷。身为一个医生,我所见过的死人,比一般人要来得多。这些人早上醒来时,原本预期过的是另一个平凡无奇的日子,没想到一个意料之外的事;交通意外、脑溢血、心脏病发作等等。剎那间生命的巨轮倾覆离轨,突然闯进一片黑暗之中。那么我们要如何面对生命呢?我们毋需等到生活完美无瑕,
23、也毋需等到一切都平稳,想做什么,现在就可以开始做起。一个人永远也无法预料未来,所以不要延缓想过的生活,不要吝于表达心中的话,因为生命只在一瞬间。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(5)记住!给活人送一朵鲜花,强过给死人送贵重的花圈,每个人的生命都有尽头,许多人经常在生命即将结束时,才发现自己还有很多事没有做,有许多话来不及说,这实在是人生最大的遗憾。别让自己徒留为时已晚的空余恨。逝者不可追,来者犹未卜,最珍贵、最需要实时掌握的当下,往往在这两者蹉跎间,转眼错失。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(6)人生短暂飘忽,包得有一首小诗这样写:高天与原地,悠悠人生路;行行向何方,转眼即长暮。正是道
24、尽了人生如寄,转眼即逝的惶恐。有许多事,在你还不懂得珍惜之前已成旧事;有许多人,在你还来不及用心之前 已成旧人。遗憾的事一再发生,但过后再追悔早知道如何如何是没有用的,那时候已经过去,你追念的人也已走过了你。人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(7)一句瑞典格言说:我们老得太快,却聪明得太迟。不管你是否察觉,生命都一直在前进。人生并未售来回票,失去的便永远不再得到。将希望寄予等到方便的时间才享受人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚(8)我们不知失去了多少可能的幸福 不要再等待有一天你可以松口气,或是麻烦都过去了。生命中大部分的美好事物都是短暂易逝的,享受它们、品尝它们,善待你周围的每一个人,别
25、把时间浪费在等待所有难题的完满结局上。找回迷失的生命 死亡也许是免费的 但是,却要付出生命的代价。劝大家一句话:把握当下,莫等待。成功人生的十堂课成功人生的十堂课人生成功第人生成功第1课课 做一个终生学习的人,离开学校并不意味着学习就结束了。学习可以成为一种生活方式,帮助你发挥最大的潜能。我们从未停止学习,总会有新的,有趣的东西等待我们去发现。学习新的技能可能让人感到有一点恐惧,但每当我们在个人学习上停滞不前时,我们都需要去学习新的东西。积极地寻求支援和建议,突破停滞期。参加一些培训,进修,夜校任何新的兴趣都将会有助于发展你的优势。多看,多听,让你的头脑保持活跃。活到老,学到老。人生成功第人生
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