數控機床實用教程（簡體書）

《21世紀高職高專規劃教材．數控技術系列：數控機床實用教程》是以培養應用型、技能型人才為目的，根據目前企業單位數控機床操作、維護和維修崗位能力要求編寫的。《21世紀高職高專規劃教材．數控技術系列：數控機床實用教程》共分10章，重點介紹數控機床概述、機床數控系統、數控機床的主體結構、數控機床的傳動系統、數控機床的輔助裝置、數控機床液壓與氣壓系統、典型的數控機床、數控機床的應用、普通機床數控化改造及實訓項目。《21世紀高職高專規劃教材．數控技術系列：數控機床實用教程》適用於高等院校數控技術、機電一體化、模具設計與製造、機械製造及自動化等專業教學和技能考核培訓用書，也可作為各院校教學參考用書以及工廠數控機床操作、維護與維修等技術工人職業技能的培訓參考教程和自學參考書。

《21世紀高職高專規劃教材?數控技術系列:數控機床實用教程》適用于高等院校數控技術、機電一體化、模具設計與制造、機械制造及自動化等專業教學和技能考核培訓用書，也可作為各院校教學參考用書以及工廠數控機床操作、維護與維修等技術工人職業技能的培訓參考教程和自學參考書。

第1章 數控機床概述【學習實例導入】五軸加工中心1.1 概述1.1.1 數控機床的產生1.1.2 數控機床的定義1.1.3 數控機床的特點及應用範圍1.2 數控機床的組成、分類和主要技術指標1.2.1 數控機床的組成1.2.2 數控機床的分類1.2.3 數控機床的主要技術指標1.3 數控機床的功能和先進的自動化生產系統1.3.1 數控機床的主要功能1.3.2 直接數字控制系統1.3.3 柔性製造系統及計算機集成製造系統1.4 數控技術的國內外現狀和發展趨勢學習小結思考與練習題第2章 機床數控系統【學習實例導人】TND360數控車床主要技術規格2.1 機床數控系統的組成2.2 機床數控系統的基本原理2.3 CNC裝置的功能特點2.3.1 CNC裝置硬件結構2.3.2 CNC裝置軟件結構2.3.3 輔助控制接口2.3.4 數控系統的PLC2.3.5 位置控制（伺服驅動）2.3.6 功能接口【實例2-1】FANUC0i系列數控系統【實例2-2】SIEMENS數控系統2.4 數控系統的日常維護學習小結思考與練習題第3章 數控機床的主體結構【學習實例導入】車削中心的典型結構佈局3.1 數控機床總體結構的基本要求3.2 數控機床的總體佈局【實例3-1】臥式加工中心主要佈局形式【實例3-2】各種不同床身結構的數控車床佈局實例【實例3-3】自動換刀數控臥式鏜銑床（加工中心）的總佈局3.3 數控機床支承件3.3.1 支承件的基本要求【實例3-4】補償構件變形的結構措施3.3.2 床身【實例3-5】V400加工中心的整體T形床身結構3.3.3 立柱【實例3-6】JCS-018A型加工中心立柱、工作臺與床身結構學習小結思考與練習題第4章 數控機床的傳動系統【學習實例導入】TND360數控車床的主傳動系統4.1 數控機床的主軸系統4.1.1 對主傳動系統的要求及主傳動變速的方式4.1.2 主軸組件【實例4-1】數控機床主軸軸承配置形式4.1.3 主軸部件的潤滑與密封【實例4-2】典型的潤滑方式4.1.4 自動換刀數控銑床的主軸部件【實例4-3】THK6380加工中心主軸部件結構4.1.5 主軸的准停4.1.6 主軸部件的裝配及調整【實例4-4】數控銑床主軸部件的結構與調整4.1.7 主傳動系統維護4.2 數控機床的進給傳動系統4.2.1 數控機床對進給傳動系統的要求……第5章 數控機床的輔助裝置第6章 數控機床液壓與氣壓系統第7章 典型的數控機床第8章 數控機床的應用第9章 普通機床數控化改造第10章 實訓項目參考文獻

（2）根據加工精度的需要選擇數控系統。對于精度要求不高的經濟型數控機床（尤其是數控鉆床、數控沖床），可采用步進電動機驅動的開環系統，分辨率可達0.01mm；而對于精度要求較高的數控鏜銑床，可采用交、直流伺服電動機驅動的半閉環系統，分辨率可達0.001mm；如果零件的加工精度要求很高，則應考慮閉環系統的數控機床，真正做到物盡其用。
（3）根據數控機床的性能選擇數控系統功能。在可供選擇的數控系統中，其性能高低差別很大。例如FANUC公司生產的15系統，它的最高切削進給速度可達240m／min，而FANUC 0系統，只能達到24m／min。它們的價格也相差數倍。功能選擇一定要根據機床性能的需要來選擇。所購數控機床要確保基本功能，如冷卻防護裝置、排屑裝置、主軸溫控裝置等；再根據加工零件要求和財力許可，配備相應的附屬裝置，如自動測量裝置、刀具監測系統、切削狀態監測裝置、溫度監控裝置、自適應控制裝置、各種故障診斷裝置等。
8.1.3 數控機床驅動電動機的選擇
機床的驅動電動機包括進給驅動伺服電動機和主軸電動機兩大類。
1.進給驅動伺服電動機的選擇
（1）當機床作空載運行時，在整個速度范圍內，加在伺服電動機軸上的負載轉矩應在電動機連續額定轉矩范圍之內，即應在轉矩一速度特性曲線的連續工作區。
（2）最大負載轉矩、加載周期以及過載時間都應在提供的特性曲線的允許范圍以內。
（3）電動機在加速或減速過程的轉矩應在加減速區（或間斷工作區）之內。
（4）對要求頻繁啟動、制動以及周期性變化的負載，必須檢查它在一個周期中的轉矩均方根值，應小于電動機的連續額定轉矩。
（5）加在電動機軸上的負載慣量大小達到甚至超過轉子慣量的3倍時，會使電動機靈敏度和響應時間受到很大影響，甚至會使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。所以應避免這類慣量的產生。
2.主軸電動機的選擇
（1）所選電動機應能滿足機床設計的切削功率的要求。
（2）根據要求的主軸加減速時間計算出的電動機功率不應超過電動機的最大輸出功率。
（3）在要求主軸頻繁啟動、制動的場合，必須計算出平均功率，其值不能超過電動機連續額定輸出功率。