数控仪表车床机械整体概况探究

摘要：随着CNC技术的发展和应用使得数控机床的结构发生了一系列的变化，从而使机械结构部件在机床中使用的比重下降，而让电子技术硬件、软件的比重上升。数控车床的进给系统采用步进电机经一级减速机构带动丝杠运动，从而简化了传动链和传动机构，达到提高了机床的加工精度和自动化程度。这样的结构充分体现了数控仪表车床的经济性、自动化程度。

关键词：数控仪表车床 数控系统

背景

随着智能技术的飞速发展和经济竞争的日益激烈，产品更新换代速度越来越快，复杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、中小批量生产的比重明显加重。传统的机械加工设备和工艺已难于适应现在零件加工要求。数控技术集成了计算机、信息处理、微电子、自动检测、自动控制等先进技术于一体，具有高效率、高精度、柔性自动化等特点。

此研究目的和意义

1、目的：

我们研究的数控仪表车床是为了解决单件、小批量，特别是一些对复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而生产。

2、意义：

数控仪表车机可实现自动控制，能够自动完成车削多种零件的内外圆、切槽、端面、任意锥面、球面及各种公英制圆锥、圆住螺纹等工序。并配有完备的S.T.M功能，可发出和接收多种信号，控制自动加工过程。

数控仪表车床的组成及工作原理

数控仪表车床的组成

数控仪表车床由（信息载体）程序、输入输出设备、数控装置、伺服系统和机床本体组成，见图1-1。

图1-1数控机床的组成

1）程序的存储介质

数控车床加工工件时，首先根据工件在图纸上的尺寸、形状和技术条件，来确定工件的加工工艺，然后再编写出工件的加工程序。

2）输入、输出设备

在数控存储介质中的加工信息需要通过输入装置输送给机床CNC系统，当然数控机床内存有的工件加工程序也可以通过输出设备存在存储介质中。

3）数控装置

数控装置中CNC系统是数控机床的核心。它主要是接受输入装置传送的数字化信息，然后对这些信息进行译码、运算和逻辑处理，并将这些信息以指令的形式输出给伺服系统，从而使设备按规定的动作执行。

4）伺服系统

图1-2伺服系统的组成

数控车床上的伺服系统是由速度控制环、位置控制环、驱动伺服电机和相应的机械传动装置组成，如图1-2所示。当CNC系统输出指令电脉冲信号给伺服系统时，伺服系统得到指令后让机床上的移动部件作出相应的移动，CNC系统发出的每一个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫作脉冲当量。也叫最小设定单位。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。数控车床中伺服系统的性能好坏，将会直接影响到数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。

5）机床本体

数控车床机床本体是指工件加工运动的实际机械部件，主要包含有：主运动和进给运动部件，工作台、刀架和支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、、转位部件、换刀机械手、夹紧等等辅助装置。

数控仪表车床的工作原理

使用数控机床加工工件时，先应将加工工件的几何信息和工艺信息编制成加工程序，由输入部分传送到CNC系统，经过CNC系统的处理、运算后，按指令形式分量送到各轴的驱动电路，经过伺服电动机，带动各轴转动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序指令的顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出工件的所要求的全部轮廓。

数控仪表车床在国内外的发展趋势

在生产制造领域和高科技领域中的竞争日益激烈，要求产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。目前单件与小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%左右，并且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化。

数控仪表车床的发展趋势是：高精度化、高柔性化、智能化、复合化、高可靠性、.网络化。

机床总体

数控仪表车床的主要参数如下：

设备名称：数控仪表车床

型 号：经济型

机型CJK0620

最大棒料直径200mm

最大工件长度220mm

主轴转速级数4

主轴转速范围600—2500r/min

刀架工位数4

技术参数：加工程序储量8KB

显示6排LED数码显示

纵向（Z）最小设定单位0.010mm

横向（X）最小设定单位0.005mm

纵向（Z）快移速度3000mm/min

横向（Z）快移速度1000mm/min

步进电机输出扭矩7.8NM

尾座套筒锥度莫氏3#

机床外形尺寸（长*宽*高）1400*860*1300

机床净重约680kg

主要内容如下：

1.进给系统。横向、纵向进给采用性能优良的步进电机经一级齿轮减速机构驱动丝杠运动。

2.主传动。采用交流伺服电机通过V带传动直接驱动主轴运动，这样大大减少了齿轮传动的缺点，可达到无极变速。

3.电动刀架。这样减少了工人的工作量，较方便、节时。

4.尾座。由于是数控仪表车床，所以采用普通的手动尾座即可。

5.机床本体。采用铸件的床身。采用山形和矩形导轨直接焊在床身上，其导向精度好，加工装配方便。

数控仪表车床属于经济型车床，要充分考虑价格低廉、操作使用方便，这样才适合我国的国情。以上就是我的简单概述，在此过程中有许多不足之处，希望给予指导。

参考文献：

1.张新义.经济型数控机床系统设计.机械工业出版社

2.王爱玲.现代数控机床结构与设计.兵器工业出版社

3.陈婵娟.数控车床设计.北京化学工业出版社

4.陈蔚芳，忘宏涛.机械数控技术及应用.科学出版社

5.于涛，袁国久.C6132普通车床的数控改造.北华大学学报