数 控 机 床 主 轴 箱 设 计

数控机床主轴箱设计

楚海涛

继续教育学院

机电一体化

指导老师：杨建宇

二0一一年十月二日

继续教育学院毕业设计（论文）任务书

东北大学继续教育学院毕业设计（论文）用纸

摘要

主轴箱为数控机床的主要传动系统，它包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。

本设计采用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。通过给定的技术参数来初步设定部分轴、齿轮等单元的结构尺寸，对传动系统进行理论力学分析，精确计算选定尺寸及材料，由电机转速传动至进给系统的参数反馈，校核所选定主轴和转动轴尺寸的合理性完成整体结构设计，最后对齿轮进行了验算以及V型带的、离合器的选择与计算。

通过本次设计，使数控机床结构更加紧凑，性能更加优越，生产加工更加精密，有利于改善数控机床的性能，使得产品的加工更加高效。

关键词：数控机床；主轴箱；交流调速电动机；BESK-8

Abstract

For the spindle box of NC machine tool main transmission system which comprises a motor, the transmission system and the spindle, it with ordinary lathe spindle box is relatively simple, only two or three stage gear transmission system, it is mainly used to expand the range of stepless speed regulation of motor, to meet a certain constant power, and speed problems.

This design uses the Beijing CNC equipment factory of type BESK-8 AC spindle motor, maximum speed is 4500r / min. Through the given technical parameter to set an initial portion of the shaft, gear unit size, the transmission system of theoretical mechanics analysis, accurate calculation of the selected size and material, the motor speed drive to the feed system parameters feedback, check the selected spindle and rotary shaft size is reasonable to complete the overall structure design, assembly drawing and parts graph.

Through the design of the NC machine tool, compact structure, superior performance, production and processing of more sophisticated, is helpful for improving the performance of CNC machine tools, making the product processing more efficient.

Key words: NC machine tool; spindle box; AC motor; BESK-8

东北大学继续教育学院毕业设计（论文）用纸

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅱ)

1.绪论 (1)

1.1研究的目的和意义 (1)

2.主轴驱动源的选择 (2)

2.1直流主轴驱动系统的特点 (2)

2.2 交流主轴驱动系统的特点 (3)

2.3主轴驱动电机的确定 (4)

3.主传动设计 (5)

3.1转速图的拟定 (5)

3.2主轴转速的确定 (6)

3.3传动级数的确定 (7)

3.3.1主传动系数的参数 (7)

3.3.2主传动级数的确定 (8)

3.3.3分级变速箱的设计计算 (11)

4.传动系统零件的设计 (17)

4.1齿轮的验算 (17)

4.2 V型带的选择 (19)

4.3离合器的选择与计算 (21)

总结 (24)

参考文献 (25)

1.绪论

1.1研究的目的和意义

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。

我国数控车床从20世纪70年代初进入市场，至今通过各大机床厂家的不懈努力，通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施，使得我国的机床制造水平有了很大的提高，其产量在金属切削机床中占有较大的比例。目前，国产数控车床的品种、规格较为齐全，质量基本稳定可靠，已进入实用和全面发展阶段。但是在这些数控机床中，大都处于单机运行状态，并且相当一部分处于效率不高，加工不精密的状态。通过本设计的研究，有利于改善数控机床的性能，使数控机床结构更加紧凑，使得产品的加工更加高效，性能更加优越，生产加工更加精密。

2. 主轴驱动源的选择

2.1 直流主轴驱动系统的特点

在数控机床高速,高效,高精度的控制要求,使得FANUC直流主轴驱动与通常的速度自动调节系统相比有以下特点:

（1）调速范围宽, 采用FANUC主轴驱动的数控机床,在机械结构方面，小型机床通常采用电机与主轴直接或皮带变速的结构形式、中、大型机床通常只设置高,低速两级简单的机械变速机构，因此，主轴电动机的调速必须全部依赖主轴驱动器进行控制。为保证数控机床的加工范围,使加工工艺相对集中，并达到理想的切削效果，主轴驱动器必须实现无级变速，且具有教宽的调速范围。

（2）在结构上，ＦＡＮＵＣ直流主轴电动机为全封闭的结构形式，可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。

（3）在冷却系统上，为了缩小体积，提高效率，ＦＡＮＵＣ主轴电动机采用了特殊法人热管冷却系统，可以将转子产生的热量迅速的向外界发散。

（4）在磁路设计上，为了使电机发热最小，ＦＡＮＵＣ煮粥电动机定子采用了独特的附加磁极，以减小损耗，提高了效率。

2.2 交流主轴驱动系统的特点

（1）由于驱动系统采用了微处理器和现代控制理论进行控制，系统运行平稳，振动和噪音小，并且可以获得较大的调速范围和较高的低速转矩，可以较方便地与数控机床相配套。

（2）较大功率驱动系统采用了难度较大的“回馈制动”技术，在制动时，既可将电动机能量反馈回电网，起到节能的效果，又可以加快起、制动速度。

（3）驱动器具有Ｄ／Ａ转换器、实际转速／转矩信号输出、电气主轴“定向准停”等功能，可以方便地与各类ＣＮＣ配套。

（4）电机采用无外壳结构，定子硅钢片直接进行空气冷却，可以在浮尘、切削液飞溅的场合安全、可靠地工作。

（5）与直流电机相比，由于交流主轴电机在结构上无换向器，主轴电机通常不需要进行维修。

（6）主轴低年级转速的提高不受换向器的限制，最高转速通常比直流主轴低年级更高。

（7）主轴电机的冷却空气由前端向后流动，可以有效减少电机发热对机床精度的影响。

2.3主轴驱动电机的确定

通过上面两种主轴驱动系统的比较，交流主轴电动机在工作环境，冷却系统和调速范围上都优于直流主轴驱动系统，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。

根据主轴要求的最高转速4000r/min，最大切削功率5kw，选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。

3.主传动设计

本设计数控机床总变速范围是n R=2400\40=60，变速范围较大，单靠无级变速装置有难以实现。而且，无级变速装置的功率扭转特性应同传动链的工作要求相适应，这就要求串联机械有级变速来扩大变速范围并选择合适的无级变速器以满足机床的功率扭矩特性要求。

调频电机的恒功率转速范围为Rdp=3，而主轴要求的恒功率调速范围为Rnp=8，显然电动机不能满足主轴所要求的恒功率变速范围。所以在设计时不能依据总变速范围来设计主传动系统，而应考虑电动机与主轴的功率匹配。

3.1 转速图的拟定

由切削原理知主运动为直线运动的机床，主运动为恒转矩运动；主运动为旋转运动的机床，主运动为恒功率运动。数控车床加工工艺范围广，变速范围大。有些典型工艺如：精车丝杠、加工螺纹、等，工件尺寸大，需采用小的被吃刀量、小的进给量；低速主轴转速小，不需传动电动机的全部功率。我们把机床能传递全部功

率的最低转速称为主轴计算转速，以它为临界转速，如图。从至最高转速的区域为恒功率区域，任意转速能够传递电动机的全部功率，但主轴转矩随主轴转速的上升而下降；从最低转速至的区域b 为恒转矩区域，任意转速能够输出最大转矩，但主轴输出的功率将随主轴转速的下降而下降。

数控车床变速范围比较广，计算转速比普通车床高。目前数控机床计算转速的确定尚无统一标准，确定是参考同类机床，并结合该机床加工工艺要求，使n计=154 r\min.

图3.1 主轴转速曲线图

3.2 主轴转速的确定

主轴的计算转速在主轴调速范围中所居的地位，是因为机床种类而已。对于大型机床，由于应用范围很广，调速范围很宽，计算转速可以取高一些。对于精密机床，钻床、滚齿机等，由于应用范围较窄，调速范围较小，计算转速应取低些。

数控机床由于考虑切削轻金属，调速范围比普通机床宽，计算转速时应该高些。

本设计主轴转速的计算转速定位中型机床，故选用公式

3

.0min n

j R n n =

其中 min n 为主轴的最低转速 m i n n =40r/min

n R 为主轴的变速范围 6040/2400==n R 代入公式中

3.06040?=j n

=136.6r/min

数控机床又与考虑切削轻金属、调速范围比普通机床要宽，计算转速也可以比推荐的高些，故取min /150r n j =

3.3 传动级数的确定

3.3.1主传动系统的参数

主传动系统的主要参数有动力参数和运动参数。动力参数是指主运动驱动电动机的功率，运动参数指主运动的变速范围。

运动参数：

max n =2400r/min min n =40r/min 主轴的调速范围n R ： n R =

min max n n =40

2400

=60 主轴的计算转速j n ： j n =150r/min 主轴恒功率变速范围nP R ：

16150/2400/max ===j nP n n R

3.3.2主传动级数的确定

综合考虑电动机与主轴功率特性的匹配问题（数控车床主轴要求的恒功率变速范围远大于调速电动机的恒功率变速范围），为了解决这一问题，需要在电动机与主轴之间串联一个分挡变速机构，以便扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率切削时对电动机输出功率的要求。主传动系统的传动方式采用定比传动和分挡无级变速相结合的传动方式。交流调频主轴电动机经带传动，传递给传动轴，传动轴再通过变速机构传递给主轴，从而实现主轴的变速。这样通过电动机的无级变速，配合变速机构便可确保主轴的功率和转矩要

求。

图3-1

如图3-1所示，车床主轴要求的功率特性和转矩特性。这两条

n的区域Ⅰ为恒特性曲线是以计算转速j n为分界，从j n至最高转速max

功率区，在该区域内，任意转速下主轴都可以输出额定的功率，最

n至j n的区域Ⅱ为大转矩则随主轴转速的下降而上升。从最低转速min

恒转矩区，在该区域内，最大转矩不再随转速下降而上升，任何转

速下可能提供的转矩都不能超过计算转速下的转矩，这个转矩就是

M。在Ⅱ区域内，主轴可能输出的最大功率机床主轴的最大转矩max

max P ，则随主轴转速的下降而下降。

如果采用交流调频电机，FANUC 主轴电机S 系列，其额定转速d n 为1500r/min ，最高转速max d n 为6000r/min ，恒功率调速范围

dP R max d n /d n =6000/1500=4。如图所示是变速电机的功率特性。从

额定转速d n 到最高转速max d n 的区域Ⅰ为恒功率区；从最低转速min d n 到

d n 的区域Ⅱ为恒转矩区。很明显，变速电机的功率特性与车床主轴

的要求不匹配：变速电机的恒功率范围小而主轴要求的范围大。

图3-2

=dP R 4远小于主轴要求的nP R =16。因此，虽然交流调频电机的最低

转速可以低于45r/min ，总的调速范围可以超过主轴要求的n R =60，但由于恒功率调速范围不够，性能不匹配，是不能简单地使电动机直接拖动主轴的。则应在电动机与主轴之间串联一个分级变速箱，来实现主轴与电机的恒功率匹配。

在设计数控车床传动时，必须考虑电动机与主轴功率特性匹配问题。由于主轴要求的恒功率变速范围np R 远大于电动机的恒功率变速范围dP R ，所以在电动机与主轴之间要串联一个分级变速箱，以扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率切削时对电动机的输出功率的要求。

取变速箱的公比?等于电动机的恒功率调速范围dP R ，即

?=dP R ，则车床主轴的恒功率变速范围为：Z dP Z nP R R ??==-1

变速箱的变速级数：?lg /lg nP R z =

电动机恒功率调速范围=dP R ?=max d n /d n =6000/1500=4， 主轴的恒功率调速范围=nP R 2400/150=16

?lg /lg nP R z =

=4lg /16lg =2

因此，车床主轴变速箱的变速级数为2

3.3.3分级变速箱的设计计算

通过主传动级数的确定，以及分级变速箱的公比?=4的确定可得转速图（图3-3）

电动机经定比传动1：2.5，使变速箱的轴∏得到2400r/min～600r/min（恒功率）和600r/min～160r/min（恒转矩）的转速。如果经Ⅱ—主轴之间的一对1：1齿轮传动，主轴能得到2400r/min～600r/min恒功率转速范围。

图3-3

当主轴转速n降到600r/min时，电机转速降至1500r/min（额定转速）。如果电机转速继续下降，则将进入恒转矩区，最大输出功率也随之下降。主轴转速为2400r/min～600r/min时，是恒功率。当电机转速低于额定转速时，最大输出功率将下降。

当主轴转速降至1500r/min时，变速箱变速，经1/4传动主轴。这时电机转速自动地回到最高转速。当电机又从6000r/min降至1500r/min时，主轴从600r/min降至150r/min，仍为恒功率。

主轴150r/min的转速已经接近于原要求的计算转速，转速继续下

西门子802DSL数控立式车床(CQK5250)电气设计

摘要 当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达家。加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 此次毕业设计设计的是西门子802DSL数控车床CK5116的电气设计。是对所学课程的一次深入的全面复习,也是一次理论结合实际的训练,因此,它在几年的学习中占有重要的地位.就我个人而言,希望通过此次毕业设计,对自己今后将从事的工作,进行一次适应性训练,通过设计锻炼自己分析问题,解决问题的能力,为以后的工作打下一个良好的基础。由于能力有限,设计中尚有许多不足之处,希望各位教师给予批评指教。 关键词：数控技术、CK5116、电气设计

目录 目录 (1) 第一章概述 (3) 1.1 SIEMENS 802DSL系统的概述 (3) 1.2 CQK5250数控双柱立式车床的概述 (4) 1.3 CQK5250数控车床电气概述 (5) 第二章西门子802DSL系统连接及系统调试 (6) 2.1 SINUMERIK 802D solution line 系统连接 (6) 1、西门子802DSL系统连接 (6) 2、非调节型电源模块SLM与电机连接 (10) 3、相关理论知识 (11) 2.2 SINUMERIK 802D solution line 系统调试 (18) 1、安装显示语言 (18) 2、系统初始化 (19) 3、802Dsl基本参数设定 (20) 第三章 SINUMERIK 802Dsl系统参数的设定方法 (30) 3.1 SINUMERIK 802Dsl机床参数的设定与调整方法 (30) 3.2 CQK5252数控车床相关参数的设定 (33) 总结......................................... 错误！未定义书签。附录 Siemens802Dsl系统连接图. (36) 参考文献 (36)

国内数控机床现状简析及建议

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内数控机床现状简析及建议 国内数控机床现状简析及建议作者： 数控技术学习来源： 数控机床网日期： 2019-5-5 23:30:17 人气： 获取失败标签： 一、国内数控机床行业近年取得的成绩我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。 据统计，目前我国可供市场的数控机床有 1500 种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。 领域之广，可与日本、德国、美国并驾齐驱。 这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。 近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。 如国产 XNZD2415 型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C 轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。 该构型为国际首创。 基于 RT 一 Linux 开发的数控系统具有的实时性和可靠性，能 1 / 3

在同一网络中与多台 PLC 相连接，可控制机床的五轴联动，实现人机对话。 该机床的作业空间 4．5mx1．6mx1．2m，A 轴转角1050,C 轴连续转角 0 一 4000，主轴转速(无级)最高 10000r/min，重复定位精度0．01mm，可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。 超精密球面车床为陀螺仪的加工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具、照相机塑料镜片、条型码阅读设备、激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加工。 高速五轴龙门铣床采用铣头内油雾润滑冷却、横梁预应力反变形控制等技术。 这类铣床可用于航空、航天、造船、水泵叶片、高档模具等的加工。 SSCKZ80 一 5 型五轴车铣复合加工中心可满足航天、航空、船舶及铁路运输业对高精度、高刚度、形状复杂的大型回转体零件加工的要求，如飞机发动机主轴、起落架的加工，船舶发动机活塞、增压器蜗杆差速换向器及螺旋叶片的加工等。 TW250 型高速、高效车削中心采取双主轴对置结构，两个刀架分别位于主轴轴线上下方，控制轴数 8 个，可实现 4 轴联动。 装有 12 位伺服驱动双向动力刀台的上下刀架可对任一主轴进行 2 轴或 4 轴加工。 该机床采用模块化设计技术，可根据用户的不同要求派生为双刀

数控铣床操作步骤

数控铣床操作步骤 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

数控铣床操作步骤 1．开电源：机床左侧面的红色旋钮，初始化到系统界面右上角显示700016并且已完全进入界面时，按下K1键启动伺服。 2．回零：分别使X/Y/Z轴初始化回零。（按下RefPoint在回零方式下，分别按住三个轴的＋方向键（不要松手），一直到显示屏上显示出类似宝马标志的图标时，三个轴分别都处于0位置才松开按键。） 特别注意：回零以后，就将工作方式改为手动方式即按下JOG键，否则不小心在回零方式下又按了三根轴的方向键就会使回零失效。 3．传输程序：在操作界面的主菜单（）下，选择通讯，然后按输入启动将程序从计算机传输到数控系统。 计算机端从开始－程序里启动WINPCIN软件。如右图所示，选择TEXTFORMAT。 按下SendData按钮选择要发送的文件发送即可。在主菜单（）中按下程序按钮，然后用上下箭头选择发送过来的程序，再按下选择按钮，屏幕的右上方会显示文件名，然后再按打开按钮。 X轴、Y 轴、Z轴伺 服电机； 主轴电机 操作面板 空气开关、接触器、PLC、 熔断器、驱动电器等 串行

4．程序仿真：在菜单上用向右的箭头来翻找，按下仿真功能键，在AUTO方式下，按下CycleStar键（屏幕右下方）执行自动仿真。如果仿真出错，回主菜单，在诊断功能里检查错误，然后修改后再上传再仿真，直到无误为止。 5．刀补：在主菜单（）中按下参数按钮，选择刀具补偿对刀，设定刀具半径为3mm，对刀后确认。回上一级菜单，选择零点偏移，按下测量键，确定1号刀具，然后进行零点偏移值的设定。具体操作是：将刀具在JOG方式下移动，让主轴正转起来，刀具在小进给速率下移动到工件表面原点位置（与画图的原点一致）。然后在G54坐标系下通过按轴＋键对每一个轴的偏移量进行计算，最后确认零点偏移的值。 6．加工：在主菜单（）下按加工，在自动方式下按执行键CycleStar。加工完毕，将工件取下打扫卫生，老师确认后方可离开。

数控立式车床安全操作规程

数控立式车床安全操作规程 1 目的 为了使设备能够得到较好的维护保养，保障设备能够保障正常使用，延长使用寿命，特制定本操作规程。 2 适用范围 本规定适用于数控立式车床的安全操作，操作人员在操作过程中需要执行本安全操作规程。 3 引用 《数控立式车床使用维护说明书》 4内容 4.1机床操作人员必须经过专业培训，熟悉产品的加工工序，了解立式数控车床的性能、结构、保养等专业知识，并且能独立操作，非本立式车床操作人员不得擅自操作。 4.2机床操作人员必须在操作位置进行操作，未采取适当的安全预防措施前，禁止靠近机床的工作区域。 4.3程序应由专人修改，操作人员只能修改刀补和偏移值，CNC及诊断参数只允许技术人员修改。 4.4 机床操作人员在紧急情况下，必须先按下急停，再进行处理。 4.5装卸工件、工具时要和行车司机、挂勾工密切配合。 4.6工件、刀具要紧固好。所用的千斤顶、斜面垫板、垫块等应固定好，并经常检查以防松动。 4.7工件在未夹紧前，只能点动校正工件，要注意人体与旋转体保持一定的距离。严禁站在旋转工作台上调整机床和操作按钮。非操作人员不准靠近机床。 4.8如工件外形超出卡盘，必须采取适当措施，以避免碰撞立柱、横梁或把人撞伤。 4.9对刀时必须缓慢进行，自动对刀时，刀头距工件40～60毫米，即停止机动，要手摇进给。 4.10在切削过程中，刀具未退离工件前不准停车。

4.11加工偏重件时，要加配重铁，保持卡盘平衡。 4.12登“看台”操作时要注意安全，不准将身体伸向旋转体。 4.13切削过程中禁止测量工件和变换工作台转动方向。 4.14发现工件松动、机床运转异常、进刀过猛时应立即停车调整。 4.15加工过程中机床不准离人。 5结束工作 5.1 操作人员清洁场地卫生； 5.2 对工器具进行清点； 5.3 对现场遗留垃圾进行分类处理； 5.4 按有关要求填写记录。

数控机床常用英语词汇

数控机床常用英语词汇 1)计算机数值控制 (Computerized Numerical Control, CNC)用计算机控制加工功能，实现数值控制。 2)轴(Axis)机床的部件可以沿着其作直线移动或回转运动的基准方向。 3)机床坐标系( Machine Coordinate Systern )固定于机床上，以机床零点为基准的笛卡尔坐标系。 4)机床坐标原点( Machine Coordinate Origin )机床坐标系的原点。 5)工件坐标系( Workpiece Coordinate System )固定于工件上的笛卡尔坐标系 6)工件坐标原点( Wrok-piexe Coordinate Origin)工件坐标系原点。 7)机床零点( Machine zero )由机床制造商规定的机床原点。 8)参考位置( Reference Position )机床启动用的沿着坐标轴上的一个固定点，它可以用机床坐标原点为参考基准 9)绝对尺寸(Absolute Dimension)/绝对坐标值(Absolute Coordinates)距一坐标系原点的直线距离或角度。 10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐标值(Incremental Coordinates)在一序列点的增量中，各点距前一点的距离或角度值。 11)最小输人增量(Least Input Increment)在加工程序中可以输人的最小增量单位。 12)命令增量(Least command Increment)从数值控制装置发出的命令坐标轴移动的最小增量单位。 13)插补(InterPolation)在所需的路径或轮廓线上的两个已知点间根据某一数学函数(例如：直线，圆弧或高阶函数)确定其多个中间点的位置坐标值的运算过程。 14)直线插补(Llne Interpolation)这是一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。 15)圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插补数字信息，计算出逼近实际圆弧的点群，控制刀具沿这些点运动，加工出圆弧曲线。 16)顺时针圆弧(Clockwise Arc)刀具参考点围绕轨迹中心，按负角度方向旋转所形成的轨迹.方向旋转所形成的轨迹. 17)逆时针圆弧(Counterclockwise Arc)刀具参考点围绕轨迹中心，按正角度方向旋转所形成的轨迹。 18)手工零件编程(Manual Part Prograrnmiog)手工进行零件加工程序的编制。

数控机床的现状与发展趋势综述

数控机床的现状与发展 趋势综述

数控机床的现状与发展趋势 摘要：从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控技术的应用,关键在于开发具有高速度、高精度、高稳定性的高新技术设备,在现有加工设备中,只有数控机床才有可能担当其重任。然而,要实现真正意义上的高速切削加工,数控机床还需向高速、高精度、柔性化、控制系统开放性、控制系统支撑软件和工厂生产数据管理方向迈进,才能适应现代制造业飞速发展的要求。 关键：高速化 / 高精度化 / 复合化 / 智能化 / 开放化 / 网络化 / 多轴化 / 绿色化 进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 一、数控机床的发展趋势 机械加工装备对促进制造技术发展的紧密关系和以数字化为特征数控机床是柔性化制造系统和敏捷化制造系统的基础装备。其总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工艺实用性和经济性。 （一）高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。 （1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达 200000r/min；

加工中心的基本操作

加工中心教案 一．主轴功能及主轴的正、反转 主轴功能又叫S功能，其代码由地址符S和其后的数字组成。用于指定主轴转速，单位为r/min，例如，S250表示主轴转速为250r/min. 主轴正、反转及停止指令M03、M04、M05 M03表示主轴正转（顺时针方向旋转）。所谓主轴正转，是从主轴往Z正方向看去，主轴处于顺时针方向旋转。 M04表示主轴反转（逆时针方向旋转）。所谓主轴反转，是从主轴往Z正方向看去，主轴处于逆时针方向旋转。 M05为主轴停转。它是在该程序段其他指令执行完以后才执行的。 如主轴以每分钟2500转的速度正转，其指令为：M03 S2500。 二．刀具功能及换刀 刀具功能又叫T功能，其代码由地址符T和其后的数字组成，用于数控系统进行选刀或换刀时指定刀具和刀具补偿号。例如T0102表示采用1号刀具和2号刀补。 如需换取01号刀，其指令为：M06 T01。 三．机床坐标系及工件坐标系 机床坐标系：用机床零点作为原点设置的坐标系称为机床坐标系。 机床上的一个用作为加工基准的特定点称为机床零点。机床制造厂对每台机床设置机床零点。机床坐标系一旦设定，就保持不变，直到电源关掉为止。 工件坐标系：加工工件时使用的坐标系称作工件坐标系。工件坐标系由CNC 预先设置。 一个加工程序可设置一个工件坐标系。工件坐标系可以通过移动原点来改变设置。 可以用下面三种方法设置工件坐标系： （1）用G92法 在程序中，在G92之后指定一个值来设定工件坐标系。 （2）自动设置 预先将参数NO。1201#0（SPR）设为1，当执行手动返回参考点后，就自动设定了工件坐标系。

（3）使用CRT/MDI面板输入 使用CRT/MDI面板输入可以设置6个工件坐标系。G54工件坐标系1、G55工件坐标系2、G56工件坐标系3、G57工件坐标系4、G58工件坐标系5、G59工件坐标系6。 工件坐标系选择G54～G59 说明： G54～G59是系统预定的6个工作坐标系（如图5.10.1），可根据需要任意选用。 这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。 工件坐标系一旦，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。 G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。

数控立式车床技术要求

1.机床名称、数量及交货期 2.机床适合于下列用途 2.1本机床为二轴联动的多功能精密数控立式车床。能高效的粗、精加工的各种铸、锻、焊高强度黑色金属、有色金属件。可以加工工件的内外圆柱、内外锥面、内外球面、沟槽、平面、螺纹、旋转曲面体、鼓形凸轮、平面凸轮等。其中轴承座、轴套、过渡环、人孔法兰、球面瓦为典型加工零件。 2.2车削功能：采用高速钢和硬质合金刀具对黑色金属、有色金属的粗精车削加工内外圆柱面、内外圆锥面、球面、回转曲面、平面、公英制螺纹、圆柱面螺旋油槽等进行加工。 2.3机床适合以下材质和硬度的零件的加工： 材质：25Cr1Mo、42CrMo等 热处理状况：调质处理：HB225-342 渗碳淬火处理：HRC50－60 典型零件：轴承座、球面瓦、轴套为典型加工零件 3.机床适用于下述工作环境

4.总体要求 机床为双立柱单刀架立式数控车床。机床结构先进可靠、技术成熟，具有良好的外观，完善、可靠的安全防护装置。选材合理、制造精良、性能优异、精度保持期长，适用于长期、连续、大负荷加工和精加工；机床具有良好的静、动、热刚度，操作界面简洁、流畅、美观，运行稳定可靠，维修方便。机床设计制造符合国家的有关安全和环保标准。 5.机床的结构性能及技术要求 5.1结构及性能要求 5.1.1机床为动梁双柱单刀架结构，主要由工作台底座、工作台、主变速箱、龙门架、横梁、滑座、刀架、机床液压、冷却站、独立走台、数控系统等主要部分组成。左右立柱下端与工作台底座各自相对独立，上端由顶梁和连接梁将两立柱紧紧连接，形成一个牢固的框架结构。 工作台回转采用直流电机经油压自动变档，两级变速减速箱驱动工作台回转。工作台中心装有圆光栅。工作台表面按标准设计T型槽，共8套机械增力卡爪，其中4套为增高卡爪。 5.1.2横梁由横梁体、卸荷梁、传动机构、夹紧机构及液压装置等组成。 5.1.2.1横梁为铸铁封闭式结构，并经过良好的时效以消除内应力，使其有很高的静、动、热刚度。在横梁上设有卸荷梁结构。横梁垂直运动采用T型丝杠传动，并设有保险螺母，以防坠落装置。 5.1.2.2机床设置有调整横梁水平精度的结构。左右立柱导轨润滑为定时定量自动润滑并有可靠的回收装置。横梁夹紧为机械夹紧液压放松机构。横梁导轨上有金属伸缩式防护罩。 5.1.3龙门架由左、右立柱及联接梁组成，立柱下端直接与地基连接，成为一个牢固的框架。左、右立柱的前导轨上装有横梁。左右立柱、联结梁的顶部安装横梁升降机构。由双轴伸交流电机驱动，经传动轴、齿轮箱、双T型丝杠传动使横梁在立柱导轨上作升降移动，到位后采用可靠的夹紧机构将其夹紧在立柱上。左、右立柱均为铸铁件。立柱导轨在横梁下方设有防锈的金属伸缩式防护罩。

数控铣床操作规程

数控铣床操作规程 1.操作者必须熟知《操作者须知》的内容，持该设备的操作证操作设备,严禁无证操作。 2.接班时，操作者应认真查阅《设备交接班记录本》，了解设备的运行情况，并进行设备检查，确认合格后方可开机。 ⑴根据设备的润滑要求对有关部位加油润滑，并检查各油盒内的油位应在 规定的范围。 ⑵检查气源压力应在0.45—1.0mp a之间。 ⑶紧固各连接螺栓，检查各防护装置应齐全可靠。 ⑷检查冷却液的液位，必要时添加。 3.工作前，操作者必须穿戴好本岗位规定的劳保用品。 4.拧动钥匙开关，接通总电源开关，检查： ⑴控制柜顶部冷却风扇及主轴电机内的冷却风扇运转，应无异常声音和振 动。 ⑵检查开关电源的指示灯应亮起，24VDC供电应正常。 ⑶屏幕上应显示手动操作状态。 5.按动“强电启动”按扭（K3），变频器及驱动器上电，此时观察变频器上红灯亮，步进驱动器上绿灯亮为正常，其它情况均为异常，异常状态时，操作面板将显示报警号及报警原因。 6.用手动控制检查铣床各项功能： ⑴在JOG方式下，按下（K1）主轴点动键，主轴将正转；按下主轴正转， 或主轴反转键，主轴可按设定的速度旋转；按“主轴停止键”，将使主轴

停止。 ⑵检查各坐标轴的移动控制，按“增量选择”键，再按一下某坐标键，该轴 则按设定的增量移动一步；在JOG方式下，按下任一坐标键，该轴可 实现按设定速度连续进给，释放两键，进给停止；同时按下某一坐标键 及快速运动键，可实现该方向的快速移动，快速移动速度为GOO设定， 释放两键，运动停止。 ⑶在GOO方式下，按下（K6）冷却泵启动键，冷却泵运转，再按一下 该键，冷却泵停止。 ⑷按下（K4）换刀键，松刀阀动作，使刀具松开，此时进行换刀，刀具插 入后再按动一次该键，刀具自动锁紧。 7.选择回参考点方式键，按动各坐标键，各轴自动回参考点，装卡好工件， 刀具，选择自动AVTO工作方式，选择该工件的加工程序，选择单段运行，检查加工程序的正确性。 8.首件加工符合要求后，可选择连续运行工作方式，按下“数控启动”按扭，机床可按选择的程序自动运行，若选择M01键，自动停止，再按一下M01键，程序继续运行。 9．在作业过程中应注意： ⑴每次开机后必须回参考点，机床只有回到参考点后程序自动运行才有 效。 ⑵换刀操作前，应手握住刀具，防止松刀后刀具脱落，造成不安全事故， 松刀过程中，严禁主轴旋转。 ⑶使用中若发现异常情况，按下“急停”按扭。

数控机床的现状与发展

数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1,500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。

五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于2台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多，国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可*性还较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关，尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有： 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明，数控机床的核心技术—数控系统，由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成，中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团，在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社，所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床，更多处于组装和制造环节，普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口，国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是：日

数控铣床的基本操作(

课题十数控铣床(加工中心)基本操作 教案目的:1.熟悉数控铣床（加工中心）仿真软件的各功能键的含义 2.掌握数控铣床（加工中心）仿真软件的基本操作 重点:数控铣床（加工中心）仿真软件的各功能键的含义。数控铣床（加工中心）仿真软件的基本操作 难点:数控铣床（加工中心）仿真软件的各功能键的含义。数控铣床（加工中心）仿真软件的基本操作 一、旧课复习 1、什么是机床坐标系、工件坐标系、机床零点、工件原点？ 2、单一固定循环有几种方式? 3、外径、内径粗车循环指令G71有何特点? 二、新课的教案内容 (一)数控铣床（加工中心）仿真软件系统的进入和退出 1、进入数控铣床（加工中心）仿真软件打开电脑，双击VNUC 图标，则进入VNUC仿真系统，屏幕显示下图10-1所示。单击上方菜单里“选项”选择机床和系统，选择三轴立铣或加工中心，再选华中世纪星数控铣仿真，即进入华中世纪星数控铣仿真操作。 2、退出数控铣床仿真软件单击屏幕右上方的菜单“文件”，选择“退出”则退出数控铣仿真系统。 (二)数控铣床仿真软件的工作窗口 数控铣仿真软件 工作窗口分为:菜单区、工具栏区、机床显示区机床操作面板区、数控系统操作区。1．菜单区 菜单区包含:文件、显示、工艺流程、工具、选项、教案经管、 帮助六大菜单。

图10-1 华中世纪星数控铣机床操作面板 2．工具栏区 图10-2 华中世纪星数控铣机床工具栏区 3．常用工具条说明 （1）设定刀具（如图10-3所示）：输入刀具号→输入刀具名称→可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、镗刀→可定义直径、刀杆长度、转速、进给率→选确定,即可添加到刀具经管库。 （2）添加到主轴（如图10-3所示）：在刀具数据库里选择所需刀具，如02刀→按住鼠标左键拉蓝机床刀库上→点安装→再点确定则添加到刀架上 图10-3 刀具库添加 （3）设定毛坯 点击图标，则弹出图10-4，点击新毛坯，出现10-5所示。

加工中心操作规范

加工中心操作规范 加工中心操作规范 一、上工件中： 1．上工件前应把x y 方向副板上的铁屑清理干净，工作台面一定要擦干净，应检查是否床身废料过多，中途X Y横向移动会床轴顶死。工件四周倒角去毛刺，避免不平造成错位。 2．压铸模毛料加工程式中刀径前带Z符号，铣座框程式中刀径前带K符号，电极程式中刀径前带J符号，正常刀径不带符号。粗精加工看程式单符号直径选择刀径。 3．上工件时检查工件基准，是否与图纸基准一致，如有异立即与编程者一同检讨，操机者原则上要以基准加工不得随意更改。模框平面，如顶面对刀必须XY校表。原则上一切基准都要检讨后方可加工。 4．毛料产品可用工艺压条，精加工必须用工艺板装夹。工艺板超出工作台，特别是Y 方向，应注意行程，当心工艺板顶死机床。 5．压条应三分之二处为锁螺杆处，压条后头应比前头一般高0.25-0.5之间为宜，以免工件应振动松开，造成工件移位严重报废。 6．装夹靠山，想一想工作时是否会松动，应有十分的把握避免断刀、移位报废。7．每次上工件前，X Y Z 归原点。要养成好的习惯，应避免操作不当，超行程X Y Z 未归原点带来工件报废。 8．修模（二次上机床）应找好基准位，然后X Y水平方向校表，应避免忘了校表，严重错位造成报废。 二、工件加工时： 1．机床工作前，开机热身10分中方可下刀。 2．工件加工时应重新检查程序下刀点，刀具大小是否与程序单符号统一（ Z.J.K）应“熊足”检查程序，做到加工规迹心中有数。特别是刀具千万不可拿错，造成报废。如有异立即与编程者一同检讨，操机者不得随意加工，否则后果自负。 3．工件加工时应有意识试刀，特别是大工件（程序单必须写明尺寸）第一刀走完要用卡尺检验座标是否中心，造成错位报废。 4．大镶件或大铜公（100MM以上）加工（一般要按中心分），若有特殊原因要偏座标，一定得考虑工件的垂直度是否在加工范围内，以免加工不出，造成报废。 5．对刀具是否可加工要心中有数，认为不合理可提出改刀路换刀具。深型腔加工特别是精加工要随时检查刀具的磨损度，适时停机转刀片。钨钢刀可听声音、加工光洁度来判别是否要磨刀。 6．毛料中途加工或淬火后加工中连续碰掉刀片（不应超过两片），应立即停机检讨，根据实际情况改变加工工艺或改正刀路轨迹。 7．加工中途应适时清理床身铁屑，特别是拖板上铁屑，避免顶死，造成拖板卡死脱节报费，特别是M55型（大桥机床）Y方向与Z方向交汇处空间设计不够高，更应多清理为好。 8． Z 方向对刀基准位应同一点，最好用一个已铣到位的平面来检测是否对刀准确，避免上下刀有台阶发生。 9．刀具长短应加工深度+安全长度一般为3-5毫米，实际操作中可在工件中（已加工）模拟一下，特别是用加长杆的更要谨慎。 10．深型腔加工避免不了用长刀具，因此刀越长越容易中途因刀发弹掉刀，估计情

数 控 立 式 车 床

数控立式车床

数控车床操作流程 一、数控车床操作要求： 1、能看懂图纸，并知道加工每种产品的加工工艺，每次加工前查看图纸，要注意产品图纸是否有改进，加工工艺是否能改进。 2、能熟练使用加工中所需用到的各种量具；量具使用须做到轻拿轻放，不准碰伤，经常清洁，注意保养；对于有问题量具，须及时上报，该报废就报废。 3、每加工一种产品前，需对该产品毛坯进行抽检，主要是外观与余量等。 4、懂得合理选择刀具与夹具。刀具：端面刀、内孔刀、外圆刀、切槽刀、切断刀、螺纹刀、成形刀。 5、熟悉机床操作面板。 6、不仅要会看懂程序，还须会编程；熟悉各个指令且灵活运用。 7、每加工一种产品，第一件必须要首检。 二、数控加工操作步骤： 1、看清图纸 加工产品前要仔细看图纸，如图纸有看不清或破损，不能擅自改动或自作主张，要上报更换。 2、检查毛坯 新加工一种产品，首先必须检验毛坯，不可出现当产品在加工时候才发现毛坯有问题。主要检查毛坯外观与余量，需注意有电焊的产品。 3、编程 所有程序由组长编辑与管理，操作工不可编辑或修改，如需修改需经组长同意，但要求操作工加工产品前必须检查一下程序。 4、准备好需要的夹具与刀具，装好夹具、工件与刀具。 合理的选择夹具与刀具，不能随便修改夹具，如需修改需上报组长。装夹

工件须注意：卡爪压力是否在夹紧范围以内；卡爪是否同心；卡爪表面铁屑是否清理干净，夹紧处是否有卡屑，工件是否有校正。对于磨损的刀片要及时换掉。 5、对刀。 6、加工出第一件。 7、对照图纸，进行首检。 数控编程说明： O8201: 程序编号。 N1：刀具编号，在返修产品时当程序想从哪把刀先加工就可以快速调出。 T0100:第一把刀。 G50 S200:主轴最高转速为200。（G50：用于限制主轴最高转数）。 M03: 主轴正转,从工件方向看时逆时针旋转工作主轴。 M04:主轴反转,从工件方向看时顺时针旋转工作主轴。 M05: 主轴停止。 G96 S (S为转数)与G97 S 为设定主轴转数，G96设定的转数是变动的，如G96 S200 表示主轴转数最小200，所以设定G96时，还要在前面设定一个G50 S,如G50 S500,G96 S300表示主轴转数从300～500之间自动变化，一般加工用G96，这样机床自动变化转数，可以保证光洁度（光洁度比较好）；G97 S 表示主轴转数一直为设定的转数，不变，如G97 S300,工件加工一直转数都是300，只在车螺纹的时候用。（G96单位米/分钟；G97单位转/分钟）。 G40 :刀尖圆弧半径补偿：取消 G41: 刀尖圆弧半径补偿：左 G42 :刀尖圆弧半径补偿：右

数控铣床基本操作

图9-2 圆弧插补指令 图9-3 G90、G91指 数控铣床基本操作 【学习目标】 ① 了解数控铣床指令。 ② 了解数控铣床组成。 ③ 了解数控铣床的特点。 ④ 了解数控铣床的应用场合。 ⑤ 了解数控铣床的加工围。 【知识学习】 一、简单编程指令应用 1．G00 G01 例9-1 如图9-1所示，进给速度设为F=100mm/min, S=800r/min ，其程序如下： O0721； N10 G90 G54 G00 X20 Y20; N20 S800 M03; N30 G01 Y50 F100; N40 X50; N50 Y20; N60 X20; N70 G00 X0 Y0 M05; N80 M30; 2．G02、G03－圆弧插补指令 G02（G03）指令使刀具按圆弧加工，G02 指令刀具相对工件按顺时针方向加工圆弧，是顺圆弧插补指令，反之G03指令使刀具逆时针方向加工圆弧，是逆圆弧插补指令。 其中：X 、Y 、Z 表示圆弧终点坐标；I 、J 表示圆弧中心相对圆弧起点的坐标值；R 表示圆弧半径，若圆弧≤180°，则R 为正值；若圆＞180°，则R 为负值；F 是圆弧插补的进给速度，它是刀具轨迹切线方向的进给速度。 例9-2 对如图9-2的图形编程 方法一：用I 、J 编程 G90 G00 X42 X32； G02 X30 Y20 J-12 F200； G03 X10 I-10 方法二：用R 编程 G90 G00 X42 X32； G02 X30 Y20 k-12 F200； G03 X10 k10； 3．G90——绝对坐标指令， G91——相对坐标指令。 G90、G91表示运动轴的移动方式。使用绝对坐标指令（G90），程序中的位移量用刀具 图9-1 直线插补

数控机床

国内制造业数控机床和高效刀具应发展分析 目前，伴随着现代数字化制造技术的蓬勃发展，以“高精度、高效率、高可靠性和专用化”为特点的现代高效切削刀具，迅速取代传统标准刀具，作为数字化制造系统的最终执行部件，在加工中发挥着“临门一脚”的关键作用。尽管其价格大大高于传统标准刀具。但由于其优良的性能，使加工质量和效率大幅度提高，从而使制造业提高劳动生产率和降低成本，获得更大的收益。 据跨国集团发表的资料统计，全球制造业每年的切削加工费用，达到4000亿美元以上，其中刀具费用为200亿美元左右。发达国家制造业近年来大量采用现代高效切削刀具来提高劳动生产率，每年为制造业节约成本达1000亿美元，远远高于在刀具上的投入。所以，各国都把发展现代高效刀具，作为提高制造业竞争力的重要手段。“切削刀具在加工过程中是生产力，不是消耗品”这个观念，在发达国家已形成共识，切削刀具消费在制造业成本中的比重达到3％～4％。而中国制造业，多数企业仍依靠廉价劳动力作为降低成本的主要手段，而较少关注通过改进加工手段提高效率来节省费用，所以中国制造业的刀具消费水平普遍较低，仅占制造成本的1％～2％。 另一个值得关注的事实是：在德、美、日等制造业强国，现代数控机床和高效刀具互相协调、平衡发展的规律十分明显，目的是为制造业提供一个充分发挥装备潜力的最佳配置和解决方案。在发达国家，经济稳定发展的正常年份，每年的刀具消费规模，大体稳定在机床消费的1／2左右。例如，机床年消费额在60亿美元时，刀具消费一般都在30亿美元上下。只有在经济衰退的年份，由于投资规模的收缩，这个比例才会发生变化。但是，发达国家这种机床工具协调发展的规律性在中国并未出现。特别是最近10年，中国制造业发展中机床消费一马当先，把刀具消费远远抛在后面，这种奇怪的现象已经成为中国机床工具行业发展的特点。如：2010年，中国机床消费达到了285亿美元的创纪录水平。同年刀具消费为50亿美元，刀具消费仅为机床消费的18％。大大低于发达国家50％左右的水平。 数控机床专业就业前景 发布日期：2010-8-10 | 阅读次数：4046 随着生产和科学技术的飞速发展，社会对机械产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多 品种、中小批量生产的比重明显增加，同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长，机械产品的结 构日趋复杂，其精度日趋提高，性能不断改善，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传 统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化、高效和高质量复杂零件加工要求。因此， 对制造机械产品的生产设备——机床，必然会相应地提出高效率、高精度和高自动化的要求。在 机械产品中，单件与小批量产品占到70%——80%。这类产品的生产不仅对机床提出了“三高”要求， 而且还要求机床应具有较强的适应产品变化的能力。特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件，若采 用通用机床加工，只能借助画线和样板用手工操作的方法来加工，或利用靠模和仿型机床来加工，其 加工精度和生产效率都受到了很大的限制。数控机床就是为了解决单件、小批量，特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。1947年美国PARSONS公司为了精确制造直 升飞机机翼、浆叶和框架，开始探讨用三坐标曲线数据控制机床运动，并进行实验加工飞机零件。1952 年麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所用实验室制造的控制装置与辛辛那提（Cincinnati Hydrotel） 公司的立式铣床成功的实现了三轴联动数控运动，实现控制铣刀连续空间曲面加工，它综合应用了电 子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，

机床数控技术的现状及未来发展趋势

机床数控技术的现状及未来发展趋势 一、数控机床的简单介绍 车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。 1、数控机床的特点如下： （1）加工精度高，具有稳定的加工质量； （2）可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； （3）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）； （4）机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； （5）对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

2、数控机床的组成部分主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，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。驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。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。辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，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。编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。数控技术，简称“数控”。英文：NumericalControl（NC）。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 二、国内外机床数控技术的现状 1、国内数控机床技术现状我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。

数控技术的发展及国内外现状

数控技术的发展及国内外现状 数控技术的发展及国内外现状 摘要：数控技术（Numerical Contrl）是一种采用计算机对生产过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。本文对数控技术的发展经行了研究，并比较对比了国内外数控技术的发展现状，对国内数控未来的发展提出了建议。 关键词：数控技术；发展；国内外现状 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光、电技术于一体的现代制造业的基础技术。它具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控技术是制造自动化的基础，是现代制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家战略地位，体现国家综合国力水平，其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。 1.数控技术的发展概述 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院（MIT）开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（ MC Machining Center），使数控装置进入了第二代。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称 DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称 CNC），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机

1数控铣床基本操作课件

模块一数控铣床基本操作 授课时间2016.9.19-10.21 授课班级1527 授课时数 24节授课形式讲练 授课地点多媒体教室授课方法讨论法、演示法、小组合作自主学习法、任务驱动法、理实一体 授课章节 名称 模块一数控铣床基本操作 学习资源 （1）选用教材及学习单元：《数控铣床编程与操作项目教程》模块一 （2）信息化资源：斯沃数控仿真软件、学生电脑、多媒体 学情分析 学生是中职二年级数控班数控技术及应用专业学生，必须掌握一定的数控编程知识及加工技巧，以备适应将来机械装备岗位需要。所以我们老师应该从学生实际出发，给学生创造一个与实际生产相近的模拟工作环境，让学生通过小组自主合作学习，将所学知识理解消化，提高职业素养，为以后走入企业打下良好的基础。 教学目的知识技能目标： 1、了解数控铣床基础知识 2、掌握数控铣床面板功能 3、正确操作机床、程序输入输出 4、掌握对刀方法正确对刀 5、学会使用斯沃仿真软件 德育目标： 1、培养学生自学能力 2、举一反三的能力 3、小组协作能力 教学重点1、数控铣床面板功能 2、数控机床手动操作与程序录入 3、数控仿真软件的使用 教学难点1、数控铣床的对刀 2、斯沃仿真软件的应用 教学后记

教学内容 教学环节 教学活动过程 意图 资源使 用教学内容学生活动教师活动 课前 准备播放数控机床视频思考并回答问题教师提问为本节课做准 备 多媒体 引入 新课基础知识学习学生学习讲述 留给学生思考空间 授课内容讲解【课题一】：数控铣床基础知识 一、数控铣床 数控铣床是用计算机数字化信号控制的铣床。它把加工过程中所需的各种操作(如主轴变速、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等)和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码表示,通过控制介质或数控面板等将数字信息送入专用或通用的计算机,由计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行机构,使机床自动加工出所需要的工件。 二、数控铣床组成 数控铣床一般由机床主机、控制部分、驱动部分、刀库及自动换刀装置、辅助部分三、数控铣床的应用场合 数控铣床比一般机床具备许多优点,但是这些优点都是以一定条件为前提的。数控机床的应用范围在不断扩大,但它并不能完全代替其它类型的机床,也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。 【课题二】：FANUC-Oi MC数控铣床面板功能 FANUC-Oi MC数控系统面板由系统操作面板（包括液晶显示器（LCD），MDI编辑面板），机床控制面板组成。 （一）系统操作面板 系统操作面板包括液晶显示器（LCD），MDI(MANUAL DATA INPUT)编辑面板两部分。 液晶显示器位于整个系统操作面板的左上方。液晶显示器用于显示各种画面, 画面之间可以通过6个软件和6个功能键进行切换。通过画面的显示，操作者可以了解当前机床运行的状态。显示屏的下方有一排按键，一共6个，这一排按键就是上面提到的软件。在软件的上方，显示屏上与软件所对应的文字就是就是该软件在当前显示页面上所具有的功能。因此在不同显示的页面上，软件所对应屏幕上的文字不同，从而软件在不同页面上有不同的功用。， MDI编辑面板位于整个系统操作面板的右上方，主要用于对机床系统中数据的输入和输出并可控制屏幕所能显示的画面（上面所提到的六个功能键就在操作面板上），比如：通过该面板可以向机床输入所要运行的程序，并可以通过该面板修改系统中的数据和参数等。MDI编辑面板由下面各键组成：地址/数字键（共24个）、功能键（6个）、光标移动键（4个）、翻页键（2个）、换挡键（1个）、取消键（1个）、输入键（1个）、编辑键（3个）、帮助键（1个）、复位键（1个）。各键的详细资料如下：