數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章概述數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的重要技術(shù)裝備，也是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)裝備。下圖是在數(shù)控機(jī)床上加工零件。第一章概述數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的重要技術(shù)裝備，也是先進(jìn)制第一節(jié)數(shù)控機(jī)床概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的年代與國家掌握數(shù)控機(jī)床的定義了解數(shù)控的特點掌握數(shù)控機(jī)床的分類掌握閉環(huán)、開環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的工作原理掌握點位控制數(shù)控機(jī)床的定位特點第一節(jié)數(shù)控機(jī)床概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1958年，北京機(jī)床廠與清華大學(xué)合作試制了第一臺數(shù)控銑床。1970年，北京機(jī)床廠的XK5040升降臺數(shù)控銑床作為商品，小批量生產(chǎn)。1985年，我國數(shù)控機(jī)床進(jìn)入了實用階段。1986到1990年，是我國數(shù)控機(jī)床的大發(fā)展時期。【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1958年，北京機(jī)床廠與清華大二、數(shù)控機(jī)床的定義數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachineTools）是指采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。國際信息處理聯(lián)盟（IFIP）第五技術(shù)委員會對數(shù)控機(jī)床定義如下：數(shù)控機(jī)床是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。定義中所說的程序控制系統(tǒng)即數(shù)控系統(tǒng)。二、數(shù)控機(jī)床的定義數(shù)控機(jī)床（NumericalContro三、數(shù)控機(jī)床的特點1、適用性強(qiáng)數(shù)控機(jī)床加工形狀復(fù)雜的零件或新產(chǎn)品時，僅需要少量工夾具。2、適合加工復(fù)雜型面的零件由于計算機(jī)具有高超的運算能力，可以瞬間準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬間應(yīng)該運動的運動量，因此數(shù)控機(jī)床能完成普通機(jī)床難以加工或根本不能加工的復(fù)雜型面的零件，如圖1-2所示。圖1-2復(fù)雜型面的零件三、數(shù)控機(jī)床的特點1、適用性強(qiáng)數(shù)控機(jī)床加工形狀復(fù)雜的零件或新3、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定4、自動化程度高數(shù)控機(jī)床所需的加工條件，如進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具選擇等，都是由指令代碼事先規(guī)定好的，整個加工過程是自動進(jìn)行的，人為造成的加工誤差很小，而且傳動中的間隙及誤差還可以由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償。數(shù)控機(jī)床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤，裝卸工件，進(jìn)行關(guān)鍵工序的中間檢測以及觀察機(jī)床運行外，不需要進(jìn)行繁雜的重復(fù)性手工操作，勞動強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕。3、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定4、自動化程度高數(shù)控5、加工生產(chǎn)率高6、一機(jī)多用數(shù)控機(jī)床能夠減少零件加工所需的機(jī)動時間和輔助時間。某些數(shù)控機(jī)床，一次裝夾幾乎能完成零件的全部工序的加工。圖1-3車削中心上完成了車、銑、鉆等加工5、加工生產(chǎn)率高6、一機(jī)多用數(shù)控機(jī)床能夠減少零件加工所需的機(jī)7、減輕操作者的勞動強(qiáng)度8、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化9、價格較貴10、調(diào)試和維修較復(fù)雜，需專門的技術(shù)人員數(shù)控系統(tǒng)采用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)化代碼輸入，并具有通信接口，易實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信，最適宜計算機(jī)之間的聯(lián)接，組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。7、減輕操作者的勞動強(qiáng)度8、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化9、價格較四、數(shù)控機(jī)床的分類1、按工藝用途分類（1）一般數(shù)控機(jī)床最普通的數(shù)控機(jī)床有鉆床、車床、銑床、鏜床、磨床和齒輪加工機(jī)床。圖1-4常見數(shù)控機(jī)床圖a）立式數(shù)控車床b）臥式數(shù)控車床c）立式數(shù)控銑床d）臥式數(shù)控銑床四、數(shù)控機(jī)床的分類1、按工藝用途分類（1）一般數(shù)控機(jī)床最普通（2）數(shù)控加工中心1）按加工范圍分類車削加工中心、鉆削加工中心、鏜銑加工中心、磨削加工中心、電火花加工中心等。

表1—1常見的加工中心（2）數(shù)控加工中心1）按加工范圍分類表1—1常見的加工中數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件2）按機(jī)床結(jié)構(gòu)分類立式加工中心、臥式加工中心、五面加工中心和并聯(lián)加工中心(虛擬加工中心)。圖1-5常見加工中心圖a）立式加工中心b）臥式加工中心2）按機(jī)床結(jié)構(gòu)分類立式加工中心、臥式加工中心、五面加工中心和3）按數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)動軸數(shù)分類有2坐標(biāo)加工中心、3坐標(biāo)加工中心和多坐標(biāo)加工中心。4）按精度分類可分為普通加工中心和精密加工中心。3）按數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)動軸數(shù)分類有2坐標(biāo)加工中心、3坐標(biāo)加工中心和圖1—6數(shù)控機(jī)床分類a）點動控制b）直線控制c）輪廓控制2、按加工路線分類（1）點動控制（2）直線控制（3）輪廓控制點位控制方式就是刀具與工件相對運動時，只控制從一點運動到另一點的準(zhǔn)確性，而不考慮兩點之間的運動路徑和方向。直線控制方式就是刀具與工件相對運動時，除控制從起點到終點的準(zhǔn)確定位外，還要保證平行坐標(biāo)軸的直線切削運動。輪廓控制就是刀具與工作相對運動時，能對兩個或兩個以上坐標(biāo)軸的運動同時進(jìn)行控制。圖1—6數(shù)控機(jī)床分類a）點動控制3、按可控制聯(lián)動的坐標(biāo)軸分類（1）兩坐標(biāo)聯(lián)動（2）三坐標(biāo)聯(lián)動（3）兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動（4）多坐標(biāo)聯(lián)動圖1—7空間平面和曲面的數(shù)控加工c）兩坐標(biāo)聯(lián)動加工曲面d)五軸聯(lián)動銑床加工曲面a）零件溝槽面加工b）三坐標(biāo)聯(lián)動曲面加工3、按可控制聯(lián)動的坐標(biāo)軸分類（1）兩坐標(biāo)聯(lián)動（2）三坐標(biāo)聯(lián)動表1—2五軸聯(lián)動加工中心表1—2五軸聯(lián)動加工中心數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件

圖1—8六軸加工中心圖1—8六軸加工中心4、按控制方式分類數(shù)控機(jī)床按照對被控量有無檢測反饋裝置可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。(1)金屬切削類數(shù)控機(jī)床(2)金屬成型類數(shù)控機(jī)床(3)數(shù)控特種加工機(jī)床(4)其他類型的數(shù)控機(jī)床5、按加工方式分類4、按控制方式分類數(shù)控機(jī)床按照對被控量有無檢測反饋表1—4各種機(jī)床的實物圖表1—4各種機(jī)床的實物圖數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)第一章課件第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握數(shù)控機(jī)床的組成了解數(shù)控的工作原理第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床的組成圖1—9數(shù)控機(jī)床的組成【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床的組成圖1—9數(shù)控機(jī)床的組1、輸入/輸出裝置數(shù)控機(jī)床中必須具備必要的交互裝置，即輸入/輸出裝置來完成零件程序的輸入/輸出過程?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床常用移動硬盤、Flash（U盤）、CF卡(圖1—10)及其他半導(dǎo)體存儲器等控制介質(zhì)。此外，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床可以不用控制介質(zhì)，直接由操作人員通過手動數(shù)據(jù)輸入（ManualDataInput，簡稱MDI）鍵盤輸入零件程序；或采用通信方式進(jìn)行零件程序的輸入/輸出。圖1—10CF卡1、輸入/輸出裝置數(shù)控機(jī)床中必須具備必要的交互裝置2、操作裝置操作裝置主要由顯示裝置、NC鍵盤（功能類似于計算機(jī)鍵盤的按鍵陣列）、機(jī)床控制面板（MachineControlPanel，簡稱MCP）、狀態(tài)燈、手持單元等部分組成，如圖1—11為FANUC系統(tǒng)的操作裝置。圖1—11FANUC系統(tǒng)操作裝置2、操作裝置操作裝置主要由顯示裝置、NC鍵盤（功能3、計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置或CNC單元）計算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心（如圖1—13所示）。其主要作用是根據(jù)輸入的零件程序和操作指令進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運動軌跡處理、機(jī)床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動裝置和PLC等），控制其動作，加工出需要的零件。圖1—13計算機(jī)數(shù)控裝置3、計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置或CNC單元）計算4、伺服機(jī)構(gòu)a)b)伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動和執(zhí)行兩大部分組成。如圖1—14所示。它接受數(shù)控裝置的指令信息，并按指令信息的要求控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向和位移。目前數(shù)控機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)中，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有功率步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電動機(jī)、交流伺服電動機(jī)和直線電動機(jī)。圖1—14伺服機(jī)構(gòu)a)伺服電動機(jī)b）驅(qū)動裝置4、伺服機(jī)構(gòu)a)b)伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動和執(zhí)5、檢測裝置檢測裝置（也稱反饋裝置）對數(shù)控機(jī)床運動部件的位置及速度進(jìn)行檢測，它把機(jī)床工作臺的實際位移或速度轉(zhuǎn)變成電信號反饋給CNC裝置或伺服驅(qū)動系統(tǒng)，與指令信號進(jìn)行比較，以實現(xiàn)位置或速度的閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床上常用的檢測裝置有光柵、編碼器等（如圖1—15所示）。

a)b)a)光柵b)光電編碼器圖1—15檢測裝置5、檢測裝置檢測裝置（也稱反饋裝置）對數(shù)控機(jī)床運動6、可編程控制器可編程控制器（簡稱PC）主要完成與邏輯運算有關(guān)的一些順序動作的I/O控制，它和實現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件一起，共同完成以下任務(wù)：1)接受CNC裝置的控制代碼M（輔助功能）、S（主軸功能）、T（刀具功能）等順序動作信息，對其進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，2)接受機(jī)床控制面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號，一部分信號直接控制機(jī)床的動作，另一部分信號送往CNC裝置，經(jīng)其處理后輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動作。圖1—16可編程控制器6、可編程控制器可編程控制器（簡稱PC）主要完成與7、可編程控制器機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，是數(shù)控系統(tǒng)的被控對象，是實現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。它主要由主運動部件、進(jìn)給運動部件、支承件以及特殊裝置和輔助裝置組成。圖1—17數(shù)控車床的組成7、可編程控制器機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，是數(shù)控系統(tǒng)的圖1—18加工中心組成圖1—18加工中心組成二、數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的主要任務(wù)就是根據(jù)輸入的零件程序和操作指令，進(jìn)行相應(yīng)的處理，控制機(jī)床各運動部件協(xié)調(diào)動作，加工出合格的零件，如圖1—20所示。圖1—20數(shù)控機(jī)床的工作原理二、數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的主要任務(wù)就是根據(jù)輸入的零件程自動托盤更換系統(tǒng)自動托盤更換系統(tǒng)圖1—21數(shù)控系統(tǒng)對零件程序的處理流程圖1—21數(shù)控系統(tǒng)對零件程序的處理流程第三節(jié)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床制造材料的發(fā)展掌握數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展知道加工方法與制造系統(tǒng)的發(fā)展第三節(jié)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展開放式數(shù)控系統(tǒng)逐步得到發(fā)展和應(yīng)用小型化以滿足機(jī)電一體化的要求改善人機(jī)接口，方便用戶使用提高數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的成套性研究開發(fā)智能型數(shù)控系統(tǒng)【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展開放式數(shù)控系統(tǒng)逐步得到發(fā)展和應(yīng)b)二、制造材料的發(fā)展聚合物混凝土的配方很多，通常是將花崗巖和其他礦物質(zhì)粉碎成細(xì)小的顆粒，以環(huán)氧樹脂為粘結(jié)劑，以一定比例充分混合后澆注到模具中，借助振動排除氣泡，固化約12h后出模。圖1—22a所示為用聚合物混凝土制造的機(jī)床底座，圖1—22b所示為在鑄鐵中填充混凝土或聚合物混凝土，都能提高振動阻尼性能，其減振性能是鑄鐵件的8—10倍。圖1—22聚合物混凝土的應(yīng)用a)b)二、制造材料的發(fā)展聚合物混凝土的配方很多，通常是將三、結(jié)構(gòu)的發(fā)展1、新結(jié)構(gòu)（1）箱中箱結(jié)構(gòu)為了提高剛度和減輕重量，采用框架式箱形結(jié)構(gòu)，將一個框架式箱形移動部件嵌入另一個框架箱中。圖1—23箱中箱結(jié)構(gòu)（2）臺上臺結(jié)構(gòu)如立式加工中心，為了擴(kuò)充其工藝功能，常使用雙重回轉(zhuǎn)工作臺，即在一個回轉(zhuǎn)工作臺上加裝另一個(或多個)回轉(zhuǎn)工作臺。f)可傾轉(zhuǎn)臺

h)多軸轉(zhuǎn)臺圖1—24臺上臺結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu)的發(fā)展1、新結(jié)構(gòu)（1）箱中箱結(jié)構(gòu)為了提高剛度

（3）主軸擺頭臥式加工中心中，為了擴(kuò)充其工藝功能，常使用雙重主軸擺頭，如圖1—25(主軸及其回轉(zhuǎn)均為零鏈傳動)所示，兩個回轉(zhuǎn)軸為C和B。（4）重心驅(qū)動圖1—26重心驅(qū)動圖1—25主軸擺頭對于龍門式機(jī)床，橫梁和龍門架用兩根滾珠絲杠驅(qū)動，形成虛擬重心驅(qū)動。如圖1-26a所示，Z1和Z2：形成橫梁的垂直運動重心驅(qū)動，X1和X2形成龍門架的重心驅(qū)動。

（3）主軸擺頭臥式加工中心中，為了擴(kuò)充（5）螺母旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠副a）螺母旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠副b）重型機(jī)床的工作臺驅(qū)動方式圖1—27螺母旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠副驅(qū)動重型機(jī)床的工作臺行程通常有幾米到十幾米，過去使用齒輪齒條傳動。為消除間隙使用雙齒輪驅(qū)動，但這種驅(qū)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且高精度齒條制造困難。目前使用大直徑(直徑已達(dá)200～250mm，長度通過接長可達(dá)20m的滾珠絲杠副，通過絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)工作臺的移動，如圖1—27所示。（5）螺母旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠副a）螺母旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠副圖1—28電磁伸縮桿（6）電磁伸縮桿近年來，將交流同步直線電動機(jī)的原理應(yīng)用到伸縮桿上，開發(fā)出一種新型位移部件，稱之為電磁伸縮桿。它的基本原理是在功能部件殼體內(nèi)安放環(huán)狀雙向電動機(jī)繞組，中間是作為次級的伸縮桿，伸縮桿外部有環(huán)狀的永久磁鐵層。如圖1—28所示。圖1—28電磁伸縮桿（6）電磁伸縮桿近年來，將交流同步直（7）球電動機(jī)球電動機(jī)是德國阿亨工業(yè)大學(xué)正在研制的一種具有創(chuàng)意的新型電動機(jī)，是在多棱體的表面上間隔分布著不同極性的永久磁鐵，構(gòu)成一個磁性球面體。它是具有3個回轉(zhuǎn)自由度的轉(zhuǎn)動球(相當(dāng)于傳統(tǒng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子)，球體的頂端有可以連接桿件或其他構(gòu)件的工作端面，底部有靜壓支承，承受載荷。當(dāng)供給定子繞組一定頻率的交流電源后，轉(zhuǎn)動球就偏轉(zhuǎn)一個角度。事實上，轉(zhuǎn)動球就相當(dāng)于傳統(tǒng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，不過不是實現(xiàn)繞固定軸線的回轉(zhuǎn)運動，而是實現(xiàn)繞球心的角度偏轉(zhuǎn)。（7）球電動機(jī)球電動機(jī)是德國阿亨工業(yè)大學(xué)正在研制的一種具有創(chuàng)（8）八角形滑枕如圖1—30所示，八角形滑枕形成雙V字形導(dǎo)向面，導(dǎo)向性能好，各向熱變形均等，剛性好。a)結(jié)構(gòu)圖b)示意圖c)實物圖圖1—30八角形滑枕c)（8）八角形滑枕如圖1—30所示，八角形滑枕形成雙V字形導(dǎo)向（1）并聯(lián)數(shù)控機(jī)床2、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用圖1—32六桿加工中心的示意圖之一圖1—31六桿數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖之一（1）并聯(lián)數(shù)控機(jī)床2、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用圖1—32六桿加工中心的圖1—33六桿數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖之二圖1—34六桿加工中心的示意圖之二圖1—33六桿數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖之二圖1—34六圖1—35三桿機(jī)床傳動副圖1—36加裝平行運動機(jī)構(gòu)的三桿機(jī)床兩端帶萬向聯(lián)軸器的傳動桿床座床座回轉(zhuǎn)工作臺主軸平行運動機(jī)構(gòu)圖1—35三桿機(jī)床傳動副圖1—36加裝平行運動機(jī)構(gòu)的（2）并聯(lián)數(shù)控機(jī)床圖1—37EMAG公司的倒立加工中心圖1—38倒置式立式加工中心各坐標(biāo)軸的分布（2）并聯(lián)數(shù)控機(jī)床圖1—37EMAG公司的倒立加工中心圖（3）沒有X軸的加工中心a）加工圖b）示意圖圖1—39德國ALFING公司的AS系列（沒有X軸的加工中心）（3）沒有X軸的加工中心a）加工圖（4）立柱傾斜或主軸傾斜a）瑞士Liechti公司的立柱傾斜型加工中心b）瑞士Liechti公司的斜立柱模型圖1—40立柱傾斜型加工中心（4）立柱傾斜或主軸傾斜a）瑞士Liechti公司的立柱傾斜

圖1—41銑頭傾斜式葉片加工中心(瑞士Starrag公司的銑頭傾斜式葉片加工中心)圖1—41銑頭傾斜式葉片加工中心(瑞士Starrag公（5）四立柱龍門加工中心圖1—42日本新日本工機(jī)開發(fā)四立柱龍門加工中心（5）四立柱龍門加工中心圖1—42日本新日本工機(jī)開發(fā)四立（6）特殊機(jī)床圖1—43為軌道銑磨機(jī)床（車輛）（6）特殊機(jī)床圖1—43為軌道銑磨機(jī)床（車輛）（7）未來機(jī)床圖1—44未來數(shù)控機(jī)床（7）未來機(jī)床圖1—44未來數(shù)控機(jī)床四、加工方式的發(fā)展1、激光加工a)DMG公司的DML40激光加工機(jī)床b)DMG公司的激光LTShape

c)激光成形加工

圖1—45激光加工激光加工的主要方式分為去除加工、改性加工和連接加工。四、加工方式的發(fā)展1、激光加工a)DMG公司的DML40激光2、超聲波振動加工圖1—46DMG公司DMS35超聲振動加工機(jī)床圖1—46是由工業(yè)金剛石顆粒制成的銑刀、鉆頭或砂輪，通過20000次/S的超聲波振動高頻敲擊，對超硬材料進(jìn)行精密加工。2、超聲波振動加工圖1—46DMG公司DMS35超聲振動加圖1—47水射流切割原理圖1-帶有過濾器的水箱2-水泵3-貯液蓄能器4-控制器5-閥6-藍(lán)寶石噴嘴7-射流8-工件9-排水口10-壓射距離11—液壓機(jī)構(gòu)12-增壓器3、超聲波振動加工水射流切割(WJC)又稱液體噴射加工，是利用高壓高速液流對工件的沖擊作用來去除材料的，如圖1—47所示。圖1—47水射流切割原理圖3、超聲波振動加工水射a)加砂水刀b)純水水刀圖1—48水刀水刀就是將普通水經(jīng)過一個超高壓加壓器，加壓至380Mpa（55,000psi)甚至更高壓力，然后通過一個細(xì)小的噴嘴（其直徑為0.010mm至0.040mm），可產(chǎn)生一道速度為每秒915米（約音速的三倍）的水箭，來進(jìn)行切割。如圖1—48所示水刀分為兩種類型：純水水刀及加砂水刀。

a)加砂水刀b)純水水刀水刀就是將普通水經(jīng)圖1—49水射流噴嘴角度1—工件2—噴嘴運動方向3—正前角4—噴嘴切割過程中，“切屑”混入液體中，故不存在灰塵，不會有爆炸或火災(zāi)的危險。對某些材料，射流束中夾雜有空氣將增加噪聲，噪聲隨噴射距離的增加而增加。在液體中加入添加劑或調(diào)整到合適的前角，可以降低噪聲。圖1—49水射流噴嘴角度切割過程中，“切屑”混入液體中，4、微納制造微納制造主要應(yīng)用于超硬脆性、超硬合金、模具鋼、無電解鍍層鎳等材料的微小機(jī)電光學(xué)零部件的納米級精度磨削加工。圖1—50為納米磨床。圖1—50上海機(jī)床廠有限公司的納米磨床4、微納制造微納制造主要應(yīng)用于超硬脆性、超硬合金、模具鋼、無5、智能制造(1)集成的自適應(yīng)進(jìn)給控制功能：數(shù)控系統(tǒng)可按照主軸功率負(fù)載大小，自動調(diào)節(jié)進(jìn)給速率。(2)自動校準(zhǔn)和優(yōu)化機(jī)床精度功能：該功能是自動校準(zhǔn)多軸機(jī)床精度的有效工具。(3)智能顫紋控制功能:圖1—51GF的智能加工中心5、智能制造(1)集成的自適應(yīng)進(jìn)給控制功能：數(shù)控系統(tǒng)可按照主6、液氮冷凍加工圖1—52超低溫液氮冷卻切削刀具超低溫液氮冷卻切削技術(shù)可以實現(xiàn)通過主軸中心和刀柄中心在刀片切削刃部的微孔中打出液氮，刀具切削產(chǎn)生的熱量被液氮氣化（液氮的沸點為攝氏零下320度）的瞬間帶走，尤其是在超硬材料加工和復(fù)合材料加工上會有更好的效果，切削速度可以大大提高，刀具壽命也可以大大延長。6、液氮冷凍加工圖1—52超低溫液氮冷卻切削刀具超低五、制造系統(tǒng)的發(fā)展1、計算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC)圖1—53

單機(jī)對單機(jī)模式圖1—54

單機(jī)對多機(jī)模式計算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC)就是使用一臺通用計算機(jī)直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工或裝配的系統(tǒng)，也稱計算機(jī)群控系統(tǒng)。五、制造系統(tǒng)的發(fā)展1、計算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC)圖1—532、柔性制造單元FMC(FlexibleManufacturingCell)FMC可由一臺或少數(shù)幾臺設(shè)備組成。具有獨立自動加工的功能；部分具有自動傳送和監(jiān)控管理功能，可實現(xiàn)某些種類的多品種小批量的加工。它有兩大類，一類是數(shù)控機(jī)床配上機(jī)器人，另一類是加工中心配上托盤交換系統(tǒng)。

圖1—55帶有機(jī)器人的FMC圖1—56帶有托盤交換系統(tǒng)的FMC環(huán)行交換工作臺托盤交換裝置加工中心托盤托盤座車削中心物料傳送裝置機(jī)器人2、柔性制造單元FMC(FlexibleManufactu3、柔性制造系統(tǒng)FMS(FlexibleManufacturingsystem)圖1—57FMS的構(gòu)成3、柔性制造系統(tǒng)FMS(FlexibleManufactu4、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerIntegratedManufacturingsystem)

圖1—59是CIMS技術(shù)集成關(guān)系圖，它表明了CIMS主要是通過計算機(jī)信息技術(shù)模塊，把工程設(shè)計、經(jīng)營管理和加工制造三大自動化子系統(tǒng)集成起來。圖1—59CIMS技術(shù)集成關(guān)系圖4、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerInteg第四節(jié)數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程制定的原則結(jié)合后繼課程掌握數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)技巧了解TPM管理模式第四節(jié)數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程制定原則1)一般應(yīng)按數(shù)控機(jī)床操作順序及班前、中、后的注意事項分列，力求內(nèi)容精煉、簡明、適用，屬于“三好”、“四會”的項目，不再列入。2)按照數(shù)控機(jī)床類別將結(jié)構(gòu)特點、加工范圍、操作注意事項、維護(hù)要求等分別列出，便于操作工掌握要點，貫徹執(zhí)行。3)各類數(shù)控機(jī)床具有共性的內(nèi)容，可編制統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通用規(guī)程。4)重點設(shè)備、高精度、大重型及稀有關(guān)鍵數(shù)控機(jī)床，必須單獨編制操作維護(hù)規(guī)程，并用醒目的標(biāo)志牌、板張貼顯示在機(jī)床附近，要求操作工特別注意，嚴(yán)格遵守?！緦W(xué)習(xí)內(nèi)容】一、數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程制定原則1)一般應(yīng)按數(shù)控二、一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求1、加工中心一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求一級保養(yǎng)就是每天的日常保養(yǎng)。日常保養(yǎng)包括為班前、班中和班后所做的保養(yǎng)工作。2、數(shù)控車床(車削中心)一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求二、一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求1、加工中心一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求三、數(shù)控機(jī)床二級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求1、加工中心二級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求二級保養(yǎng)就是每月一次的保養(yǎng)，一般在月底或月初進(jìn)行。作二級保養(yǎng)前首先要完成一級保養(yǎng)的內(nèi)容。二級保養(yǎng)一般按照數(shù)控機(jī)床部位劃分來進(jìn)行。2、數(shù)控車床(車削中心)二級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求三、數(shù)控機(jī)床二級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求1、加工中心二級保養(yǎng)的內(nèi)容和五、TPM管理模式1、加工中心三級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求2、數(shù)控車床三級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求四、數(shù)控機(jī)床三級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求1、TPM推廣應(yīng)用的條件2、推行TPM活動的步驟五、TPM管理模式1、加工中心三級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求2、數(shù)控【習(xí)題練習(xí)】一、填空題1.

年誕生的世界上第一臺數(shù)控機(jī)床是數(shù)控銑床。2.

是一種借助

、

或其他符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動化方法。3.數(shù)控系統(tǒng)是由

、計算機(jī)數(shù)控裝置、可編程控制器、

和進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)等組成。4.伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由

和

兩大部分組成。5.數(shù)控機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)中，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有

、直流伺服電動機(jī)、

和直線電動機(jī)。【習(xí)題練習(xí)】6.PLC接受CNC裝置的控制代碼

、

、

等順序動作信息，對其進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號。7.數(shù)控機(jī)床按其進(jìn)刀與工件相對運動的方式，可以分為

控制、

控制和輪廓控制。8.

的內(nèi)容主要有清洗、除塵、防腐及調(diào)整等工作，配備必要的測量儀表與工具。9.

就是每天的日常保養(yǎng)。10.

是TotalProductiveMaintenance第一個字母