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现代数控机床结构与设计(数控机床基本结构)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-15 16:39   点击:294  编辑:admin   手机版

1. 数控机床基本结构

没有捷径 如果有那就是边看边在脑海中构造三维画面

2. 数控机床结构图详解

数控机床的基本构造:数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。各部分的主要功能:

1、加工程序载体数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。

2、数控装置数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(ComputerNumericalControl)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(SoftwareNC)。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作。1)输入装置:将数控指令输入给数控装置,根据程序载体的不同,相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入,现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。(1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序,直接控制机床运动,也可以将纸带内容读入存储器,用存储器中储存的零件程序控制机床运动。(2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令,它适用于比较短的程序。在控制装置编辑状态(EDIT)下,用软件输入加工程序,并存入控制装置的存储器中,这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。在具有会话编程功能的数控装置上,可按照显示器上提示的问题,选择不同的菜单,用人机对话的方法,输入有关的尺寸数字,就可自动生成加工程序。(3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中,CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。2)信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元,编译成计算机能识别的信息,由信息处理部分按照控制程序的规定,逐步存储并进行处理后,通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等),数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。3)输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲,并把它送到各坐标的伺服控制系统,经过功率放大,驱动伺服系统,从而控制机床按规定要求运动。

3、伺服系统和测量反馈系统伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。

4、机床主体机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

5、数控机床的辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。数控机床的特点:1、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;2、加工精度高,具有稳定的加工质量;3、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;4、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;5、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

6、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

7、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;

8、对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;

9、可靠性高。

3. 数控机床基本结构框图

1、主机:包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。功能:用于完成各种切削加工的机械部件。

2、数控装置:包括硬件以及相应的软件。功能:用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

3、驱动装置:包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。功能:他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

4、辅助装置:指数控机床的一些必要的配套部件。功能:用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。

5、编程及其他附属设备。功能:可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

4. 数控机床机械结构简介

数控机床机械结构的组成:

1、主转动系统:主转动系统的作用是将驱动装置的运动及动力传给执行件,实现主动切削运动。

2、进给转动系统:有工作台、刀架等。进给转动系统的作用是将伺服驱动装置的运动和动力传给执行件,实现进给运动。

3、基础支承件:包括床身、立柱、导轨、工作台等。基础支承件 的作用是支承机床的各主要部件,并使它们在静止或者运动中保持相对正确的位置。

4、辅助装置:包括自动换刀装置、液压气动系统、润滑冷却装置等。

5. 数控机床基本结构包括什么

数控机床本体它指的是数控机床机械结构实体。它于传统的普通机床相比较,同样由主传动机构、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成,但数控机床的整体布局、外观造型、传动机构、刀系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:

1、采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。

2、广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。

3、采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

6. 数控机床有哪些结构特点

数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。

如:加工程序载体

数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必数控机床须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。

7. 数控机床基本结构不包括

数控机床机械结构的组成:

1、主转动系统:主转动系统的作用是将驱动装置的运动及动力传给执行件,实现主动切削运动。

2、进给转动系统:有工作台、刀架等。进给转动系统的作用是将伺服驱动装置的运动和动力传给执行件,实现进给运动。

3、基础支承件:包括床身、立柱、导轨、工作台等。基础支承件 的作用是支承机床的各主要部件,并使它们在静止或者运动中保持相对正确的位置。

4、辅助装置:包括自动换刀装置、液压气动系统、润滑冷却装置等。

8. 数控机床的基本结构

数控机床本体它指的是数控机床机械结构实体。它于传统的普通机床相比较,同样由主传动机构、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成,但数控机床的整体布局、外观造型、传动机构、刀系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:

1、采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。

2、广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。

3、采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

9. 数控机床基本结构图

技校专业一、计算机网络应用与维护

培养目标:培养具有良好的职业道德、优秀的服务意识和团队合作能力,具备计算机网络应用与维护专业知识,熟练掌握计算机组装、维护与维修,能够从事中小型企业计算机网络调试、维护、管理工作,对中小型企业网站进行制作和维护的技能型网络人才。

技校专业二、会计电算化与商务文秘

培养目标:培养学生掌握会计电算化与商务文秘专业知识与实务操作技能,具备办公设备与软件应用、商务文书撰写、文书档案管理、信息处理、沟通公关、会计核算、纳税申报、统计技术应用等专业能力,成为适应企业需要、具有良好职业道德和服务意识的技能人才。

技校专业三、汽车检测与维修

培养目标:培养适应现代汽车行业发展,掌握汽车构造与原理、汽车电器设备、汽车检测设备使用、汽车故障诊断等多方面的汽车基础知识,熟练掌握各种汽车检测设备的使用及整车的检测流程,具有一定汽修行业管理的高级技能复合型行业人才。

技校专业四、商务管理与客户服务

培养目标:培养学生掌握商务管理与客户服务专业知识和实际操作技能,具备商务公关、商务信息处理、客户服务、商务谈判、市场营销、办公室行政事务处理等能力,能够适应企业商务与客服工作实际需要、具有良好职业道德和服务意识的应用型人才。

技校专业五、现代物流技术

培养目标:培养学生掌握现代物流技术专业知识和实践操作技能,具备运输调度操作、仓储与配送管理、物流信息系统操作、电子商务应用等技能,成为适应物流企业需要、具有良好职业道德和服务意识的技能人才。

技校专业六、建筑工程技术

培养目标:培养学生熟练识读建筑工程图纸,具有建筑工程测量放线、施工技术、施工现场管理、建筑工程质量与安全管理等专业技能,成为“能干”、“善管”的施工技术人才。

技校专业七、室内设计与电脑绘图

培养目标:培养具有室内设计、快速表现技法、装饰施工技术及工程预算等能力,能熟练运用计算机绘制装饰施工图及电脑效果图的专业技术人才。

技校专业八、广告设计与制作

培养目标:培养具有广告设计能力,掌握平面广告设计、网页设计、包装设计等专业知识,能运用计算机进行各类平面广告设计与制作的专业技术人才。

技校专业九、动画设计与制作

培养目标:培养具有审美能力和卡通造型能力,掌握动画的制作技法,能熟练运用计算机进行FLASH动画、三维建筑动画、影视后期合成与游戏美术的专业技术人才。

技校专业十、市场营销与电子商务

培养目标:培养学生掌握市场营销与电子商务专业知识和实际操作技能,具备市场调查、商务跟单、客户服务、产品推广、人员销售、商务谈判、网络营销等能力,成为适应企业需要、具有良好职业道德和服务意识的技能人才。

技校专业十一、模具与数控技术

培养目标:培养学生能正确识读产品零件图和五金、塑料模具结构图,掌握机械加工、数控车床、数控铣(电脑锣)、电火花线切割、加工中心等模具现代制造技术,具备模具制造和数控加工能力的专业技能型人才。

技校专业十二、机电一体化

培养目标:培养学生具有计算机办公软件操作能力、机械装配图和电气原理图识图能力,会用计算机进行AUTOCAD绘图,能正确使用仪器、仪表对机电设备进行机械与电气检查、故障排除,能读懂可编程控制器(PLC)的指令,并根据工作任务编写一般程序,会操作机床对常用机械零件进行简单加工,能对机电设备进行装配、调试与维护的专业技能型人才。

技校专业十三、现代通信与电子技术

培养目标:培养掌握现代通信领域的基础理论和通信技术方面的基本技能,具有较扎实的电子技术基础理论和电子信息专业操作技能,能熟练使用仪器仪表对通信产品进行检测与调试,熟悉通信终端设备的工作原理和使用、维修方法,能从事通信产品生产、销售和售后服务等工作的专业技能型人才

技校专业十四、机电技术应用专业

培养具有从事机电技术理论知识和综合职业技能的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员。主要课程:计算机基础、机械制图与CAD、电工与电子技术、车工工艺学、钳工工艺学、金属工艺学、车工操作实训、钳工操作实训等。

技校专业十五、现代物流管理专业

培养从事现代物流业中的信息处理、配送、仓储、多式联运、采购、货代等具有专业及管理的高等技术应用型人才。毕业后在物流部门从事运输调度员、理货员、物质配送、商品储存等方面工作。

10. 数控机床结构设计

CNC数控车床的组成部件大致可以分为如下六个部分:

第一部分、CNC装置:数控车床的主要组成部分计算机数控装置(即CNC装置)是CNC系统的核心,由微处理器(CPU)、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。

第二部分、数控面板:数控面板是数控系统的控制面板,主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。

第三部分、可编程逻辑控制器PLC:PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置,用于完成数控车床的各种逻辑运算和顺序控制。例如:主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。

第四部分、车床操作面板:一般均布置一个车床操作面板,用于在手动方式下对车床进行一些必要的操作,以及在自动方式下对车床的运行进行必要的干预。上面布置有各种所需的按钮和开关。

第五部分、伺服系统:伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统,进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。用于完成刀架和工作台的各项运动。主轴伺服系统用于数控车床的主轴驱动,一般由恒转矩调速和恒功率调速。为满足某些加工要求,还要求主轴和进给驱动能同步控制。

第六部分、车床本体:车床本体的设计与制造,首先应满足数控加工的需要,具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点,由于一般均采用无级调速技术,使得车床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消,为满足高精度的传动要求,广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。为提高生产率和满足自动加工的要求,还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。

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