数控车削技术

曹志宏，长春汽车工业高等专科学校机械工程学院，副教授，教研室主任。主要讲授《数控车削技术》、《加工中心应用技术》、《数控编程与操作》、《数控加工基础》等课程，曾主编的教材有《数控加工工艺与编程》、《数控技术基础与应用》等。主持和参与《数控专业人才培养方案研究》、《高职院校机械制造与自动化专业校企合作人才培养模式改革与创新》等省级项目。在《机械工人》等刊物发表论文十余篇。王炜罡，长春汽车工业高等专科学校教师。

基础篇

项目1 制作密码锁芯

任务1　数控加工环境认知

任务2　加工光轴

任务3　加工复合阶梯轴

任务4　加工沟槽轴

任务5　加工密码锁锁芯

项目2 制作密码锁体

任务1　加工螺纹轴

任务2　加工光孔薄壁套

任务3　加工锁体

项目3 制作密码环、锁匙环

任务1　加工偏心套

任务2　加工法兰盘

任务3　加工密码环、锁匙环

项目4 密码锁装配

任务1　密码锁锁体分装及精度检验

任务2　密码锁总装

进阶篇

项目5 公式曲线轮廓回转零件制作

任务1　制作车床操纵手柄

任务2　制作子弹钥匙扣

任务3　制作高脚杯

项目6 设计制作自主件

任务1　自主件的结构设计

任务1 数控加工环境认知

【任务描述】

通过学习数控机床机械结构、数控加工刀具、数控机床养护方法等内容，对数控加工环境有一个形象的认识，为后续输入学习即实操打好基础。

知识目标

?熟悉数控机床的机械结构。

?了解数控加工的刀、辅具。

?掌握数控机床的日常养护方法。

技能目标

?会按照操作规程启动和停止机床。

?会对电、气、液开关等进行加工前的常规检查。

?加工完毕后，会清理机床及周围环境。

【任务实施】

1.设备、工具准备

（1）数控机床。

（2）数控刀具。

2.认识数控机床

（1）数控机床构成。

数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成。使用数控机床进行零件加工时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序；再将加工程序由控制介质输入数控装置，数控装置会按照程序要求在规定的时间范围内通过伺服系统驱动各个可移动部件移动指定的位移量，实现刀具与工件的相对运动，最终完成零件加工。

（2）数控机床分类

按运动方式分类：点位控制机床、点位直线控制机床、轮廓控制机床。其中，点位控制机床只对运动部件的终了位置进行控制；点位直线控制机床除保证运动终了位置外，还可保证运动轨迹为直线；轮廓控制系统也称连续切削控制系统，该类数控机床能够对两个或两个以上运动坐标的实时位置进行连续控制。

按伺服系统控制方式分类：开环控制机床、半闭环控制机床和闭环控制机床。开环控制机床的特征是系统中没有检测反馈装置，指令信息单方向传送，即指令发出后，不再反馈回来，故称开环控制。半闭环控制机床不是直接检测工作台的位移量，而是采用间接位移检测元件推算工作台的实际位移量，通过反馈比较来进行位移控制的机床。闭环控制机床是利用安装在工作台上的检测元件，将工作台实际位移量直接反馈到数控装置中，与指令所要求的位置指令进行比较来进行运动实时控制的机床。可见，闭环控制系统可以消除机械传动部件的多种误差和工件加工过程中产生的干扰，从而使加工精度大大提高。但由于控制电路比较复杂，检测元件（多为光栅尺）价格昂贵，因此调试和维修比较困难，且成本高。而半闭环机床采用间接检测元件（多为光电编码器），成本较低，调试简单，所以目前应用较为广泛。

按工艺用途分类：切削加工类（如数控车床、数控铣床）、金属成型类（如数控折弯机）和测量类（三坐标测量机）等。

《数控车削技术（21世纪技能创新型人才培养系列教材·机械设计制造系列，“十四五”新工科应用型教材建设项目成果）》共分为两大部分：基础篇和进阶篇。其中，基础篇主要以“密码锁”产品为载体，通过具体零件的加工过程，深入浅出地讲解了数控车削的工艺特点、数控机床的功能、产品精度的检验和控制等内容。本部分对应中级工需要掌握的知识和技能。进阶篇通过讲解车床操作手柄、子弹头、高脚杯的加工方法，讲解如何使用数控机床变量编程技术完成二次曲线加工，帮助学习者实现技能的提升；通过讲解自主件的设计和制作方法，帮助学习者深入挖掘数控车削工艺的潜力，将技术技能有机结合起来；通过讲解凸缘-差速器等工业产品的加工方法，帮助学习者尽快掌握生产一线的数控加工工艺设计与实施过程，以及程序编制与机床操作方法。本部分对应高级工需要掌握的知识和技能。