數(shù)控機(jī)床

（54學(xué)時）

中央廣播電視大學(xué)羅學(xué)科課程教學(xué)輔導(dǎo)?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)1、課程性質(zhì)《數(shù)控機(jī)床》作為數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課，對于培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生掌握數(shù)控技術(shù)的核心技術(shù)有極其重要的作用。

?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明以數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電加工機(jī)床為典型數(shù)控機(jī)床，對其結(jié)構(gòu)、使用方法等進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時對數(shù)控機(jī)床的電氣部分、日常維護(hù)、調(diào)試驗收等內(nèi)容也進(jìn)行學(xué)習(xí)，為全面掌握數(shù)控機(jī)床打下良好的基礎(chǔ)。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明2、目的和任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生五種基本能力和多種分析、思維能力和工程文化素質(zhì)。?五種基本能力：對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的能力、對各種典型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行性能評價的能力、合理選擇數(shù)控機(jī)床的能力、進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的基本能力、對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行安裝調(diào)試和日常維護(hù)的能力。Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明?多種分析思維能力:對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分類和評價的能力、對數(shù)控機(jī)床各種結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行分析和評價的能力、對機(jī)床進(jìn)行選擇和與工件加工進(jìn)行匹配的能力等。Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明

工程文化素質(zhì)：認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明使學(xué)生達(dá)到既具有工程基礎(chǔ)又有較高的工程文化素質(zhì)，既有豐富的數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識、基本理論，又有較強(qiáng)的分析思維能力，能夠合理地選擇、評價數(shù)控機(jī)床。為今后在工作中進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的選用、調(diào)試、操作、日常維護(hù)和一般故障的檢修打下堅實基礎(chǔ)。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明二、與相關(guān)課程的銜接、配合、分工本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的必修專業(yè)課，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前必須掌握機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等知識。與本科課程緊密相關(guān)的課程是《數(shù)控編程技術(shù)》、《數(shù)控加工工藝》2門核心課程。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明三、課程教學(xué)要求的層次1.了解：要求對有關(guān)教學(xué)內(nèi)容有一般的了解。2.掌握：要求掌握有關(guān)內(nèi)容的基本概念、基本理論、基本方法，并能在掌握的基礎(chǔ)上對相關(guān)問題進(jìn)行分析和判斷，得出正確結(jié)論。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明3.熟練掌握：對于今后實際工作中需要應(yīng)用的重要內(nèi)容，要求熟練掌握。這些內(nèi)容，不僅要深入理解，還能夠應(yīng)用所學(xué)的知識解決實際工程問題。?Ⅰ、課程教學(xué)大綱說明四、各章學(xué)時分配?Ⅱ、各章講述要點?第一章數(shù)控機(jī)床簡介一、目的與要求使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床的基本概念、組成、分類、發(fā)展歷程和方向。初步了解數(shù)控機(jī)床的基本工作原理和數(shù)控機(jī)床的適用范圍。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控機(jī)床的基本概念2．?dāng)?shù)控機(jī)床的基本工作原理3．?dāng)?shù)控機(jī)床的基本組成4．?dāng)?shù)控機(jī)床的分類5．?dāng)?shù)控加工的特點6．?dāng)?shù)控機(jī)床的適用范圍7.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程和方向?三、重點與難點

重點是數(shù)控機(jī)床的基本概念、組成、分類。?1、基本概念數(shù)字控制（NumericalControl，NC）簡稱數(shù)控，是用數(shù)字化信號對機(jī)床的運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制的一種技術(shù)方法。數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachine）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。四、考核點?2、數(shù)控機(jī)床的基本組成

反饋裝置伺服系統(tǒng)輔助裝置控制介質(zhì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)位置檢測速度檢測?3、數(shù)控機(jī)床的分類

（1）按數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)分類開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)?全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)?半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)?（2）按數(shù)控機(jī)床運(yùn)動軌跡分類

點位控制數(shù)控機(jī)床直線控制數(shù)控機(jī)床輪廓控制數(shù)控機(jī)床知識點：可控軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)

?通常一臺數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動軸數(shù)一般會小于或等于可控軸數(shù)。?4、數(shù)控機(jī)床特點及應(yīng)用范圍特點：精度、高效率、高速度、高剛性、高柔性、高自動化數(shù)控機(jī)床是為了解決單件、小批量、精度高、形狀復(fù)雜的零件加工的自動化要求而產(chǎn)生的。?5、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程和發(fā)展方向突破傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)構(gòu)的最新一代的數(shù)控機(jī)床：并聯(lián)機(jī)床（虛軸機(jī)床）。發(fā)展方向：（1）高速度與高精度化（2）多功能化（3）智能化（4）高的可靠性?第二章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)一、目的與要求對數(shù)控機(jī)床的主要部件及其功能加以闡述，使學(xué)習(xí)者進(jìn)一步了解數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，為后續(xù)學(xué)習(xí)各種典型數(shù)控機(jī)床打好基礎(chǔ)。使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成和?特點。對數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動系統(tǒng)、導(dǎo)軌、工作臺、位置檢測裝置、自動換刀裝置、輔助裝置等重要組成部分有一定的認(rèn)識。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)組成及特點2．?dāng)?shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)3．?dāng)?shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)4．?dāng)?shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌5．?dāng)?shù)控機(jī)床的工作臺6．?dāng)?shù)控機(jī)床的位置檢測裝置7．?dāng)?shù)控機(jī)床的自動換刀裝置8．?dāng)?shù)控機(jī)床的輔助裝置?三、重點與難點重點是數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)組成及特點，主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動系統(tǒng)的組成、特點、作用。難點是主要部件的工作原理。?四、考核點1、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成和特點組要組成：1）主傳動系統(tǒng)2）進(jìn)給傳動系統(tǒng)3）基礎(chǔ)支承件4）輔助裝置?主要特點1）高的靜、動剛度2）良好的抗振性能3）良好的熱穩(wěn)定性4）高的靈敏度5）高效化裝置、高人性化操作?2、數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)

作用：產(chǎn)生不同的主軸切削速度以滿足不同的加工條件要求。組成：主要包括電動機(jī)、傳動系統(tǒng)和主軸部件。?特點：（1）轉(zhuǎn)速高、功率大（2）變速范圍寬（3）主軸變換迅速可靠（4）主軸組件的耐磨性高?變速方式：(1)帶有變速齒輪的主傳動(2)通過帶傳動的主傳動(3)用兩個電動機(jī)分別驅(qū)動主軸(4)由調(diào)速電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動(5)內(nèi)裝式電主軸??主軸部件：

（1）主軸軸承配置形式（2）主軸的潤滑與冷卻作用：是控制主軸發(fā)熱，保證主軸正常工作的必要手段。（3）主軸準(zhǔn)停裝置作用：又稱主軸定位功能。即當(dāng)主軸停止時，控制其停于固定的位置，這是自動換刀所必須的功能。?高速主軸單元

高速主軸單元的類型主要有電主軸和氣動主軸。?3、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)

作用：

負(fù)責(zé)接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖指令，并經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動機(jī)床運(yùn)動執(zhí)行件實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動。

?圖示

進(jìn)給傳動系統(tǒng)示意圖1-滾珠絲杠2-滾珠螺母3-滾動直線導(dǎo)軌4-工作臺5-支承軸承6-連軸器7-伺服電動機(jī)8-床身?數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給系統(tǒng)的要求：1）運(yùn)動件間的摩擦阻力小2）消除傳動系統(tǒng)中的間隙3）傳動系統(tǒng)的精度和剛度高4）減少運(yùn)動慣性，具有適當(dāng)?shù)淖枘?傳動齒輪副

消除齒輪傳動間隙的措施：（1）剛性調(diào)整法1）偏心軸套調(diào)整法；2）錐度齒輪調(diào)整法。（2）柔性調(diào)整法1）軸向壓簧調(diào)整法；2）周向彈簧調(diào)整法。?滾珠絲杠螺母副作用：是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。特點：傳動效率高、摩擦損失小；通過預(yù)緊可消除間隙，提高傳動剛度；但制造成本高，不能自鎖。?軸向間隙的調(diào)整：為了保證滾珠絲杠反向傳動精度和軸向剛度，必須消除滾珠絲杠螺母副的傳動間隙。

滾珠絲杠的支承與制動：

滾珠絲杠螺母副運(yùn)動具有可逆性，不能自鎖，立式使用時應(yīng)增加制動裝置。

?4、數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌作用：對運(yùn)動部件起支承和導(dǎo)向作用。數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌的基本要求：1）導(dǎo)向精度高2）耐磨性能好3）足夠的剛度4）良好的摩擦特性5）工藝性好

類型與特點：滑動導(dǎo)軌；滾動導(dǎo)軌；靜壓導(dǎo)軌。??6、數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置作用：構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。精度直接影響數(shù)控機(jī)床的定位精度和加工精度。

分類：根據(jù)運(yùn)動型式分為回轉(zhuǎn)型和直線型檢測裝置。直線型位置檢測裝置用來檢測運(yùn)動部件的直線位移量。旋轉(zhuǎn)型位置檢測裝置用來檢測回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動位移量。?光柵分類：長光柵（光柵尺）和圓光柵。特點：響應(yīng)速度快，精度高。應(yīng)用：高精度數(shù)控機(jī)床。旋轉(zhuǎn)變壓器作用：一種常用的轉(zhuǎn)角檢測元件。

?7、數(shù)控機(jī)床的自動換刀裝置

8、數(shù)控機(jī)床的輔助裝置數(shù)控機(jī)床液壓和氣壓裝置自動排屑裝置工件自動交換系統(tǒng)?②①③④⑤?第三章數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一、目的與要求使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的組成及其各部分的作用、特點、選型。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)概述2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的功能和特點3．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理4．典型數(shù)控系統(tǒng)及其應(yīng)用5．?dāng)?shù)控機(jī)床上的可編程控制器6．伺服系統(tǒng)?三、重點與難點重點是數(shù)控系統(tǒng)的基本組成，PLC在數(shù)控機(jī)床上的作用；難點是數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理和伺服驅(qū)動電動機(jī)的選型方法。?1、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的概述組成：人機(jī)界面、數(shù)字控制以及機(jī)床邏輯控制（順序控制）。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控機(jī)床的控制可分為兩大部分：一部分是坐標(biāo)軸運(yùn)動的位置控制，另一部分是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。四、考核點?2、數(shù)控系統(tǒng)的功能和特點主要特點：1）具有靈活性2）具有通用性3）較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性4）復(fù)雜、高效的數(shù)控功能5）高可靠性6）完善的輸入/輸出通道7）易于實現(xiàn)機(jī)電一體化?主要功能：1）控制功能2）準(zhǔn)備功能和輔助功能3）點位與連續(xù)移動功能4）插補(bǔ)功能5）固定循環(huán)加工功能6）進(jìn)給功能?7）主軸速度控制功能8）刀具管理功能9）補(bǔ)償功能10）人機(jī)對話功能11）程序編制功能12）輸入、輸出和通信功能13）自診斷功能?數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理分類：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)兩大類。逐點比較插補(bǔ)法：是以折線來逼近直線或圓弧曲線，它與給定的直線或圓弧之間的最大誤差不超過一個脈沖當(dāng)量。

?3、數(shù)控機(jī)床上的可編程控制器（PLC）作用：代替數(shù)控機(jī)床上的繼電器邏輯，完成邏輯控制。數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：內(nèi)裝型和獨立型。PLC處于CNC和MT之間，對NC側(cè)和MT側(cè)的輸入、輸出信號進(jìn)行處理。?4、關(guān)于數(shù)控伺服系統(tǒng)

作用：

伺服系統(tǒng)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。常用伺服電機(jī)：

步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)。?伺服電機(jī)選型伺服電機(jī)選型要根據(jù)機(jī)床的設(shè)計性能指標(biāo)，以及機(jī)床實際應(yīng)用條件，來選擇合適的伺服電機(jī)。同時需要考慮該電機(jī)的過載能力和過載的條件，并且要考慮機(jī)床傳動系統(tǒng)的絲杠與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣量匹配。?第四章典型數(shù)控機(jī)床一、目的與要求掌握典型數(shù)控機(jī)床的特點、分類和工藝使用范圍，掌握典型數(shù)控機(jī)床的基本構(gòu)成及布局形式，了解典型數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)和精度指標(biāo)。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控車床2．?dāng)?shù)控銑床3．?dāng)?shù)控加工中心4．并聯(lián)機(jī)床5．?dāng)?shù)控電加工機(jī)床?三、重點與難點重點是數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心的特點、分類、工藝使用范圍，基本構(gòu)成及典型布局形式；難點是數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局原理，電加工機(jī)床主要部件的工作原理。?1、數(shù)控車床特點：發(fā)展趨勢：數(shù)控車床的分類：（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床（2）全功能型數(shù)控車床（3）車削中心

四、考核點?（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床特點：它一般是在普通車床的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，并采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的開環(huán)伺服系統(tǒng)。其控制部分采用單板機(jī)、單片機(jī)或檔次比較低的數(shù)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。但無刀尖圓弧半徑自動補(bǔ)償和恒線速度切削等功能。?（2）全功能型數(shù)控車床特點：全功能型數(shù)控車床就是通常所說的“數(shù)控車床”，又稱標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控車床，即它的控制系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)型的，帶有高分辨率的CRT顯示器以及各種顯示、圖形仿零點、刀具補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且還有通信或網(wǎng)絡(luò)接口。全功能型數(shù)控車床采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，可以進(jìn)行多個坐標(biāo)軸的控制，具有高剛度、高精度和高效率等特點。?（3）車削中心特點：車削中心是以全功能型數(shù)控車床為主體，并配置有刀庫、換刀裝置、分度裝置、銑削動力頭和機(jī)械手等，以實現(xiàn)多工序復(fù)合加工的機(jī)床。在工件一次裝夾后，它可完成回轉(zhuǎn)類零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種加工工序。其功能全面，但價格較高。?數(shù)控車床的組成及布局床身結(jié)構(gòu)形式：水平床身、傾斜床身以及水平床身斜滑板、立式床身。?中小型數(shù)控車床多采用傾斜床身或水平床身斜滑板結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：1）機(jī)床外形美觀，占地面積?。?）易于排屑和冷卻液的排流；3）便于操作者操作和觀察；4）易于安裝上下料機(jī)械手，實現(xiàn)全面自動化。5）可采用封閉截面整體結(jié)構(gòu)，以提高床身的剛度。?數(shù)控銑床的分類（1）按機(jī)床主軸的布置形式及機(jī)床的布局特點分為：立式、臥式和立臥兩用式三種。2、數(shù)控銑床?1）立式數(shù)控銑床特點：主軸軸線垂直于水平面。是數(shù)控銑床中最常見的一種布局形式，應(yīng)用范圍最廣泛，其中以三軸聯(lián)動銑床居多。應(yīng)用：主要用于水平面內(nèi)的型面加工，增加數(shù)控分度頭后，可在圓柱表面上加工曲線溝槽。?2）臥式數(shù)控銑床特點：主軸線平行于水平面。應(yīng)用：主要用于垂直平面內(nèi)的各種上型面加工，配置萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，還可以對工件側(cè)面上的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓進(jìn)行加工，并能在一次安裝后加工箱體零件的四個表面。通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)四軸或五軸加工。?3）立臥兩用式數(shù)控銑床特點：立臥兩用式數(shù)控銑床的主軸軸線方向可以變換，既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，使用范圍更大，功能更強(qiáng)。?（2）按控數(shù)系統(tǒng)的功能分類：簡易型數(shù)控銑床普通數(shù)控銑床數(shù)控仿形銑床數(shù)控工具銑床?1）簡易型數(shù)控銑床

特點：簡易型數(shù)控銑床是在普通銑床的基礎(chǔ)上，對機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的改造，并增加簡易數(shù)控系統(tǒng)后形成的。這種數(shù)控銑床成本較低，自動化程度和功能都較差，一般只有X、Y兩坐標(biāo)聯(lián)動功能，加工精度也不高。應(yīng)用：可以加工平面曲線類和平面型腔類零件。?2）普通數(shù)控銑床特點：普通數(shù)控銑床可以三坐標(biāo)聯(lián)動。應(yīng)用：用于各類復(fù)雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，如各種模具、樣板、凸輪和連桿等。3）數(shù)控仿形銑床應(yīng)用：主要用于各種復(fù)雜型腔模具或工件的銑削加工，特別對不規(guī)則的三維曲面和復(fù)雜邊界構(gòu)成的工件更顯示出其優(yōu)越性。?數(shù)控銑床的組成及布局

1）運(yùn)動的分配與部件的布局一般需要對工件的頂面進(jìn)加工，則銑床主軸應(yīng)布局成立式的。一般需要對工件的多個側(cè)面進(jìn)行加工，則主軸應(yīng)布局成臥式的。?2）銑床的布局與結(jié)構(gòu)性能數(shù)控銑床的布局應(yīng)能兼顧銑床有良好的精度、剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)性能。T形床身布局的優(yōu)點：剛性好。框式立柱布局的優(yōu)點：熱變形對加工精度的影響小。?T形床身?封閉整體箱形結(jié)構(gòu)

?組成：（1）基礎(chǔ)部件（2）主軸部件（3）數(shù)控系統(tǒng)（4）自動換刀系統(tǒng)（ATC）（5）輔助系統(tǒng)（6）自動托盤交換系統(tǒng)（APC）3、加工中心?最突出特點：

加工中心設(shè)置有刀庫并能換刀具。這是它與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床等機(jī)床的主要區(qū)別。?（1）臥式加工中心

應(yīng)用：最適合加工箱體類工件。（2）立式加工中心應(yīng)用：適合于加工盤類工件，配合各種附件后，可滿足各種工件的加工。?（3）五面加工中心

特點：五面加工中心具有立式和臥式加工中心的功能，通過回轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)和主軸頭的旋轉(zhuǎn)，能在工件一次裝夾后，完成除安裝面以外的所有五個面的加工。?4、并聯(lián)機(jī)床傳統(tǒng)機(jī)床：串聯(lián)機(jī)構(gòu)并聯(lián)機(jī)床：并聯(lián)機(jī)構(gòu)

是一種空間并聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)。人們將這種機(jī)構(gòu)稱為Stewart平臺?；窘Y(jié)構(gòu)：是一個動平臺、一個定平臺和六根長度可變的連桿動。??基本原理：

基于工具和工件(正、負(fù)電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。5、電加工機(jī)床?電火花加工的特點：（1）電火花加工屬不接觸加工；（2）加工過程中沒有宏觀切削力；（3）易于實現(xiàn)加工過程自動化。?電火花加工的適用范圍：（1）適合于難切削材料的加工；（2）可以加工特殊的零件；（3）可以加工復(fù)雜形狀的零件；（4）可以改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，改善結(jié)構(gòu)的工藝性。?電火花加工的局限性（1）只能用于加工金屬等導(dǎo)電材料；（2）加工速度一般較慢；（3）存在電極損耗；（4）最小角部半徑有限制。?

根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度，電火花線切割機(jī)床通常分為兩大類：（1）高速走絲電火花線切割機(jī)床（快走絲）（2）低速走絲電火花線切割機(jī)床（慢走絲）?第五章數(shù)控機(jī)床的性能測試與評價方法一、目的與要求掌握數(shù)控機(jī)床的性能指標(biāo)，測試數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)常用的設(shè)備，評價的方法，以及檢驗的內(nèi)容，了解相關(guān)測試設(shè)備的工作原理、性能和相關(guān)指標(biāo)，掌握相關(guān)測試設(shè)備的使用方法。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)與驗收2．?dāng)?shù)控機(jī)床的生產(chǎn)管理3．常用檢測裝置——激光干涉儀4．三坐標(biāo)測量機(jī)?三、重點與難點重點是數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)，常用測試設(shè)備的組成、工作原理及檢測方法。難點是激光干涉儀和三坐標(biāo)測量機(jī)的工作原理。?1、數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)與驗收數(shù)控機(jī)床的精度檢驗一般包括幾何精度、定位精度、切削精度檢驗。四、考核點?數(shù)控機(jī)床的幾何精度檢驗又稱靜態(tài)精度檢驗，是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。常用的檢測工具：有精密水平儀、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、測微儀及高精度主軸心棒等。?以臥式加工中心為例，要對下列幾何精度進(jìn)行檢驗：1）X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互垂直度；2）工作臺面的平行度；3）X、Z軸移動時工作臺面的平行度；4）主軸回轉(zhuǎn)軸線對工作臺面的平行度；5）主軸在Z軸方向移動的直線度；6）X軸移動時工作臺邊界與定位基準(zhǔn)的平行度；7）主軸軸向及孔徑跳動；8）回轉(zhuǎn)工作臺精度。?定位精度的檢驗數(shù)控機(jī)床的定位精度是表明所測量的機(jī)床各運(yùn)動部位在數(shù)控裝置控制下，運(yùn)動所能達(dá)到的精度。根據(jù)實測的定位精度數(shù)值，可以判斷出機(jī)床自動加工過程中能達(dá)到的最好的工件加工精度。?機(jī)床切削精度的檢驗機(jī)床切削精度檢查實質(zhì)上是對機(jī)床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項綜合檢查。?2、數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理主要包括如下內(nèi)容：1.數(shù)控機(jī)床的分散或集中使用。2.編程、操作、刀具、維修人員的管理。3.數(shù)控機(jī)床加工零件的計劃安排。4.刀具管理。5.強(qiáng)化日常維護(hù)管理。?3、常用檢測裝置

——激光干涉儀工作原理：是以激光波長為已知長度、利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)測量位移的通用長度測量工具。分類:有單頻的和雙頻的兩種。?4、三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)測量原理：

將被測物體置于三坐標(biāo)機(jī)的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。組成：

可分為主機(jī)、測頭、電氣系統(tǒng)三大部分。?圖示三坐標(biāo)測量機(jī)的組成?第六章數(shù)控機(jī)床的使用與維護(hù)一、目的與要求使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床的選用與日常維護(hù)的一般內(nèi)容及步驟。對數(shù)控機(jī)床故障診斷有初步了解。?二、教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)控機(jī)床的選型2．?dāng)?shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試3．?dāng)?shù)控機(jī)床的使用和日常維護(hù)4．?dāng)?shù)控機(jī)床的故障診斷?三、重點與難點重點是數(shù)控機(jī)床的選型、安裝、調(diào)試與日常維護(hù)。?1、數(shù)控機(jī)床的選型應(yīng)從以下幾個方面考慮數(shù)控設(shè)備的選用：1）機(jī)床的工藝范圍；2）機(jī)床的規(guī)格；3）主電機(jī)功率及進(jìn)給驅(qū)動力等；4）加工精度及精度保持性；四、考核點?5）設(shè)備運(yùn)行的可靠性；6）刀庫容量與換刀時間；7）附件及附屬裝置的選用；8）投資決策；9）考慮廠家的售后服務(wù)；10）考慮設(shè)備的模塊化程度。?2、數(shù)控機(jī)床的安裝與調(diào)試數(shù)控機(jī)床的安裝（1）對數(shù)控機(jī)床地基和環(huán)境的準(zhǔn)備（2）數(shù)控機(jī)床的初始就位（3）機(jī)床各部件的組裝連接（4）數(shù)控系統(tǒng)的連接數(shù)控機(jī)床的調(diào)試（1）通電試車（2）機(jī)床精度和功能的調(diào)試（3）機(jī)床試運(yùn)行?3、數(shù)控機(jī)床的使用和日常維護(hù)

通過日常的維護(hù)和保養(yǎng)，可以避免或減少數(shù)控機(jī)床的故障，或者提早發(fā)現(xiàn)潛在的故障，并及時采取防范措施。所以數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)保養(yǎng)是數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定可靠運(yùn)行的基本保證。?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實驗教學(xué)中心實驗?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實驗教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時G04E_