机械数控机床实验.doc

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1、一、实验目的 （1）了解数控机床的布局、基本结构及其功用。（2）了解数控机床的结构特点及其发展。（3）了解数控机床的基本运动。（4）了解数控机床的基本操作。（5）了解数控机床的加工过程。（6）了解数控机床的加工对象及其用途。 二、实验内容 （1）介绍数控机床的概况。（2）介绍数控机床的布局，基本组成及其功用。（3）观察数控机床的基本操作及加工。 三、实验设备 数控车床六台和数控铣床五台  本实验主要以TDNC-320型数控车床为例，着重介绍该机床的布局，结构及其运动。该机床的主要技术规格： （1）     

2、 最大车削直径               φ320mm（2）      标准切削直径               φ185mm（3）      横向最大行程（X轴）      170mm（4）      纵向最大行程（Z轴）       600mm（5）      前后顶尖间最大距离         610mm（6）         主轴转速   200~1000r/min（变频无级调速）（7）      装刀数目   4（8）主轴电机    1.5Kw，Y90L-4四、数控机床概述 随着近代计算机技术和

3、自动控制、精密测量等科学技术的发展，出现了适应生产发展要求的机电一体化的新型自动化机床——数控机床。数控机床是用数字代码形式的信息来控制机床按给定的动作顺序进行加工的自动化机床。数控机床的组成见图1-1。 图1-1数控机床的组成四、数控系统工作过程 图1-2  五． 数控机床的性能特点数控机床与普通机床相比，增加了功能，提高了效率，简化了机械结构。其性能对比如表1-1所示。                 表1-1   数控机床与普通机床的相比主要性能数控机床普通机床对异形复杂零件的加工性适宜不适宜对加工精

4、度的保证性易保证较困难对精度补偿和优化控制能实现不能实现对加工质量的稳定性稳定不稳定对加工对象更改的方便性方便差些加工效率高低对机床操作管理可多机看管只能一人一机经费投资大较小对工人的文化素质要求高较低 六． 数控机床的结构特点（1）结构刚度高、抗振性好  （2）采取消除传动齿轮侧隙的措施       1）偏心轴套调整法 2）轴向垫片调整法 3）双片薄齿轮调整法 （3）采用传动效率很高的精密滚（4）采用了摩擦系数很小的滚动导轨副    （5）采用了性能优良的主轴调速电机   6）采用了增大功率的伺服进给电动

5、机和先进刀具，以满足高速，强力切削的要求。3．数控机床的发展趋势 （1）向高精度发展    （2）向高速度发展    （3）向高柔性发展    （4）向高度自动化发展    （5）向复合化发展    五 数控车床结构1． 床身结构  CINCINNATI21i/210is—TA采用了特殊设计的45°斜式床身，作为机床的基础部件。主电机、主轴箱、刀架、尾架、数控装置等安装在床身上。2． 主轴箱和主轴   CINCINNATI21i/210is—TA主轴箱内仅有一根主轴，通过皮带与伺服电机直接连接，无齿轮传动，

6、可避免传动件发热和振动对加工精度的影响。   主轴设计上对各装配过程的技术要求都一一量化，如重要紧固螺钉的紧固力矩、重要轴承所加润滑油的体积和装配前的预热度、皮带的张力等等。   刀具的夹紧装置有电动、液动和气动三种：（1）电动的简单、灵活；（2）液动的复杂，夹紧力大；（3）气动的方便、灵活、结构简单。    CINCINNATI21i/210is—TA采用液动夹紧装置。  3． 刀架   CINCINNATI21i/210is—TA采用有12个刀位的转塔式刀架，为内外径共用刀架，每个刀具位置均可安装内径刀

7、或外径刀。    转塔刀架各刀座之间方向、位置经严格计算，保证在加工与转位中不发生刀具之间的碰撞与干扰。图1-12为转塔刀架图。4．进给系统  CINCINNATI21i/210is—TA X、Z轴进给都采用伺服电机与滚珠丝杠直接相连、无带传动或齿轮传动，避免了侧隙及振动，使精度大为提高。滚珠丝杠螺母副精度高，而且耐用性好，摩擦系数小，无爬行现象，定位精度高、寿命长。5．伺服系统数控车床伺服系统多采用无刷直流电动机或交流电动机，目前调频异步交流电动机已占优势。它与直流电动机相比，由于无电刷，而结构简单，工作

8、可靠。伺服系统见图1-13。6．控制系统  CINCINNATI21i/210is—TA采用日本FANUC控制系统，具有彩色显示，各种指标显示及故障报警系统。7．润滑系统  导轨副及滚珠丝杠，在运动中必须要适量的润滑油来润滑，以减小摩擦，带走热量。