数控技术1-数控机床
第一章 数控机床概论

第一章 概论
1
(2)模块化、专门化与个性化;智能化;柔性化和集成化 模块化、专门化与个性化:机床结构模块化,数控功能专门 化,机床性能价格比显著提高并加快优化。个性化是近几年 来特别明显的发展趋势。 智能化:智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追 求加工效率和加工质量方面的智能化,如自适应控制,工艺 参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能 化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自 动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化, 如智能化的自动编程,智能化的人机界面等; 柔性化和集成化:柔性自动化技术是制造业适应动态市场需 求及产品迅速更新的主要手段,是各国制造业发展的主流趋 势,是先进制造领域的基础技术。
第一章 概论
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3.
按伺服控制方式分类
1. 开环控制数控机床 开环控制系统的特点是不带反馈检测装置。这种数控机床主 要使用步进电机。数控装置经过控制运算发出脉冲信号,每 一脉冲信号使步进电机转动一定的角度,通过滚珠丝杠推动 工作台移动一定的距离。
开环控制系统图
第一章 概论
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2. 闭环控制系统 闭环控制系统是指在机床的运动部件上安装位置测量装置。 是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置,将检 测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中,与输入的原指 令位移值进行比较,用比较后的差值控制移动部件作补充位 移,直到差值消除时才停止移动,达到精确定
第一章 概论
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1.4.2 数控机床的使用特点
1. 对操作维修人员的技术水平要求较高 2. 对夹具和刀具的要求较高 单件生成时,一般采用通用夹具,成批量生成时,为节省加 工时间,应采用专用夹具,而且夹具应该定位可靠,能自动 夹紧或松开工件,具有良好的排屑、冷却结构。
第一章数控机床概论

第一章数控机床概论第一章数控机床概论1.简述数控机床、数控技巧的全然概念2.简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3.与传统机床比拟,数控机床有何特点?4.数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么?5.简述数控机床的加工道理、应用范畴6.按操纵体系的特点数控机床分哪几类?7.按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类?8.什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床?第二章运算机数控体系1.CNC体系重要由哪几部分构成?CNC装配重要由哪几部分构成?2.试述CNC装配的工作过程。
3.单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别?多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块?4.共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点?5.试分析现代CNC装配的硬件构造的特点?6.CNC装配中常用的CPU有哪几类?其特点若何?7.CNC装配中常用的储备器有哪几类?其特点若何?8.CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类?各传送什么信息?9.CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧?10.CNC装配的软件构造可分为哪两类?各有何特点?11.中断型构造的软件中,各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的?12.CNC装配常用的输入输出设备有哪些?13.CNC装配常用的通信接口有哪些?各有什么特点?14.现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15.CNC装配的重要技巧指标有哪些?16.简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点?17.何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿?其履行过程若何?18.B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处?19.什么叫插补?今朝应用较多的插补算法有哪些?20.试述逐点比较法插补的四个节拍,并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21.设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O(0,0),终点坐标为E(11,8),脉冲当量δ=1,试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
1数控机床及分类

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数控机床及分类
4.按功能水平分类
◆高档数控机床 ◆中端数控机床 ◆低档数控机床(亦称经济型)
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数控机床及分类
5.按驱动方式分类 ◆步进式 ◆直流伺服 ◆交流伺服(交流模拟、交流数字)
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生活因学习而美好
学而时习之,不亦说乎! ——孔子《论语》
——数控机床及分类
数控机床及分类
数控与数控机床
◆数控: 数字控制(NC—Numerical Control), 以数字化信息对机床运动及加工过程进行控制的一种 方法 。NC已成为数控加工的专用术语。
◆数控技术:用数控机床(数机床:是实现柔性自动化的关键设备,是 柔性自动生产系统的基本单元。
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数控机床及分类
数控机床的分类方法 按控制运动的轨迹特点分类 按伺服系统的控制类型分类
按工艺方法及用途分类 按功能水平分类 按驱动方式分类
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数控机床及分类
1.按控制运动的轨迹特点分类
◆点位控制数控机床 ◆直线控制数控机床(单轴数控) ◆轮廓控制的数控机床:分为两坐标联 动,2.5坐标联动,三坐标联动,四坐标联 动,五坐标联动等数控机床。
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数控机床及分类
2.按伺服系统的控制类型分类
◆开环控制的数控机床 ◆全闭环控制的数控机床 ◆半闭环控制的数控机床
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数控机床及分类
3.按工艺方法及用途分类
◆金属切削类数控机床: 数控车床,数控铣床、数控钻床、 数控磨床、数控镗床以及加工中心等。 ◆金属成型类及特种加工类数控机床 数控冲床、数控电火花成型机床、数控 线切割机床、数控超声波加工机床。
数控技术第1章绪论

电子制造业
数控技术用于电子产品 的精密制造和加工,如 半导体芯片、液晶显示
器等。
02 数控机床的组成与工作原 理
数控机床的组成
数控装置
数控装置是数控机床的核心部分,负责接收输入的加工信 息,经过译码、运算处理后,输出相应的控制指令,控制 机床各部件的运动。
主轴系统
主轴系统是数控机床的重要部分,用于驱动刀具进行切削 运动,通常包括主轴电机、主轴箱、主轴轴承等部件。
数控技术第1章绪论
目录
• 数控技术概述 • 数控机床的组成与工作原理 • 数控编程基础 • 数控技术的发展趋势与挑战
01 数控技术概述
数控技术的定义
数控技术(Numerical Control,简称NC):是一种基于数字计算机和自动控制理 论的制造技术,通过编程控制机床或其他制造设备的运动,实现零件的加工和制造。
随着计算机集成制造系统(CIMS)和智能制造的兴起,数控技术不断向高精度、高速度、高 智能化方向发展。
数控技术的应用领域
机床制造业
数控技术广泛应用于机 床的加工和制造,包括 数控车床、数控铣床、
数控磨床等。
汽车制造业
数控技术用于汽车零部 件的加工和装配,提高 了生产效率和产品质量。
航空航天制造业
数控技术用于航空航天 器的精密制造和加工, 确保了零部件的高精度
04 数控技术的发展趋势与挑 战
数控技术的发展趋势
01
智能化
随着人工智能和大数据技术的进步,数控技术正朝着智能化方向发展。
智能数控系统能够实现自适应加工、故障预测和自动优化等功能,提高
加工效率和精度。
02
复合化
为了满足制造业对多品种、小批量、定制化生产的需求,数控技术正朝
数控技术概述

图1-4 数控机床的组成
图1-5 数控机床的结构框图
• ⑴ 输入输出装置。现代数控机床,可以通过手动方式 (MDI方式)、DNC网络通讯、RS232串口通讯、优盘 等方式输入程序。输出装置包括打印机、存储器和显 示器等。
• ⑵数控装置。数控装置是数控机床的核心。其接受输 入装置输入的数控程序中的加工信息,经过译码、运 算和逻辑处理后,发出相应的指令给伺服系统,使伺 服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求 动作。数控装置是由中央处理单元(CPU)、存储器、 总线和相应的软件构成的专用计算机。整个数控机床 的功能强弱主要由这一部分决定。
后将加工程序输入数控装置,按照程序的要
求,经过数控系统信息处理、分配,使各坐
标移动若干个最小位移量,实现刀具与工件 的相对运动,完成零件的加工。
图1-7 数控加工过程
1.2 数控机床的特点及分类 1.2.1 数控机床的特点
•⑴数控机床有广泛的适应性和较大的灵活 性求变换加工程序,可解决单件、 小批量生产的自动化问题。数控机床能完 成很多普通机床难以胜任的零件加工工作, 如叶轮等复杂的曲面加工。
• ④军事装备:现代的许多军事装备,都大量采用 伺服运动控制技术,如火炮的自动瞄准控制、雷 达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。
• ⑤其他行业:在轻工行业,采用多轴伺服控制 (最多可达几十个运动轴)的印刷机械、纺织机 械、包装机械以及木工机械等;在建材行业,用 于石材加工的数控水刀切割机;用于玻璃加工的 数控玻璃雕花机;用于席梦思加工的数控行缝机 和用于服装加工的数控绣花机等。
•⑵数控机床的加工精度高,产品质量稳定。 数控机床按照预先编制的程序自动加工, 加工过程不需要人工干预,加工零件的重 复精度高,零件的一致性好。对于同一批 零件,由于使用同一机床和刀具及同一加 工程序,刀具的运动轨迹完全相同,并且 数控机床是根据数控程序实现计算机控制 自动进行加工,可以避免人为的误差,这 就保证了零件加工的一致性好,且质量稳 定可靠。
机床数控技术 第五版 第一章 数控技术概论

1.3 数控机床的分类
第1章 数控技术概论
3.半闭环数控机床
1.3 数控机床的分类
第1章 数控技术概论
1.3 数控机床的分类
1.3.4 按功能水平分类
按数控系统功能水平的不同 , 数控机床可分为低 、 中 、 高三档 , 这种 分类方式在我国被广泛使用 。 低 、 中 、 高档的界线是相对的 , 不同时期的 划分标准有所不同 。 就目前的发展水平来看 , 可以根据表 1-2 所列举的功能 指标进行数控系统档次的区分 。 其中 , 中 、 高档一般称为全功能型数控或 标准型数控 。 在我国还有经济型数控的提法 , 经济型数控属于低档数控 ,是 由单片机和步进电动机组成的简易数控系统 , 或者是其他功能简单 、 价格较 低廉的数控系统 。 经济型数控系统主要用于车床 、 线切割机床以及由用户 自行改造的旧机床等 。
数控机床是指装备了计算机数控系统的机床 , 简称 CNC 机床 。
第1章 数控技术概论
1.2 数控机床的组成
3.数控技术(Numerical Control Technology)
数控技术是指用数字化信息对某一对象进行控制的技术 , 被控制对象可以是位移 、 转角 、 速度等机械量 , 也可以是温度 、 压力 、 流量 、 颜色等物理量 , 这些量的量值不仅可以测量 ,而 且可以经 A/D 或 D/A 转换 , 用数字信号来表达或控制 。 数控技术是近代发展起来的一种自动控 制技术 , 是机械加工现代化的重要基础与关键技术 。
早期的计算机运算速度低 , 不能适应数控机床实时控制的要求 , 人们只好 用与门 、 或门 、非门等数字逻辑电路 “ 搭 ” 成一台专用计算机作为数控系 统 , 这就是硬件连接数控 , 简称数控(NC)。 随着电子元器件的发展 , 硬件连接 数控阶段经历了三代 :
机床数控技术完整版课件全套ppt教程合集最全

二、 数控机床的发展过程
7
随着微电子技术和计算机技术的不断发展,数控技术也随之不断更新, 先后出现了计算机直接数控(DNC)、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统
(CIMS)等先进制造系统 数控技术的发展速度非常迅速,计算机数控在制造领域的加工优势进一步被突出体现
出来。
三、我国数控机床的发展概况
四、 按进给伺服系统的类型分类
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按有无位置检测装置可分为:
开环数控系统 闭环数控系统
四、 按进给伺服系统的类型分类
28
按检测装置的安装位置可分为:
全闭环数控系统 半闭环数控系统
(按检测装置的安装位置)
全闭环和半闭环
三、按加工方式分类
29
(1)开环数控系统 没有位置检测装置,信号流是单向的(数控装置→进给系统),故系统的稳定性好。
三、按加工方式分类
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按加工方式的不同,常将数控机床分为两种:一般数控机床和加工中心机床。 (1)一般数控机床 最常见的有数控车床、数控钻床、数控铣床、数控镗床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。 这类数控机床的特点与传统机床相似,但具有很高的精度,较高的生产率和较高的自动化程 度,适合于加工单件、小批量、高精度和复杂形状的工件。 由于一般的数控机床不带刀库,只能实现一道工序中的自动化。当改变工序时,需要人工完 成刀具的更换和调整等工作,阻碍了生产率的进一步提高。
二、按控制方式分类(按控制系统的功能)
23
(3)轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床的特点是能够同时对两个及 以上的坐标轴进行加工控制。 加工时不仅能控制起点和终点的坐标,而且能 控制整个加工过程中每一刀位点的坐标和速度,即控 制刀具运动轨迹,将工件加工成所需的特定轮廓形状。
数控基础知识

任务2 数控机床的组成和工作原理
•
1.
数
控 机
图3
床
的
组
成
JCS-018A型立式加工中心外观图
1-X轴伺服电机 2-换刀机械手 3-数控柜 4-盘式刀库 5-主轴箱
6-操作面板 7-驱动电源柜 8-工作台 9-鞍座 10-床身
任务2 数控机床的组成和工作原理
2.数控机床的工作原理 •
任务3 数控机床的分类
任务1 数控机床的坐标系统
•
2.机床坐标轴的确定
立式数控机床坐标系统
卧式数控机床坐标系统
任务1 数控机床的坐标系统
3.机床坐标系•与工件坐标系
任务2 程序结构
•
1.数控编程的步骤
任务2 程序结构
2.数控机• 床程序的结构
文字地址程序段格式 程序段格式:N__G__X(U)__Z(W)__F__M__S__T__; 其中:N__表示程序段顺序号;
过 其它各运动部件的控制与操作;
程 (5)首件试切加工,检验零件的合格性,并修改程
序;
(6)在机床上加工出合格的零件。
任务2 数控机床的组成和工作原理
数控机床由数控程•序、输入装置、数控装置(CNC)、伺 服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成
。
1. (1)数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令;
任务4 车削工艺基础
•
3.工序的划分
(1)普通零件按工序集中的原则划分工序; (2)薄壁类零件按粗、精加工分序原则划分工序。
4.加工顺序的确定
(1)先粗加工后精加工; (2)由近及远; (3)内外表面加工交叉进行; (4)最后加工槽、螺纹等表面。
任务4 车削工艺基础
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4) 伺服系统根据数控装置发出的信号, 通过伺服执行机构 如步进电动机、直流 伺服电动机、 交流伺服电动机), 经传动装置 如滚珠丝杠螺母副等), 驱动 机床各运动部件, 使机床按规定的动作顺序、 速度和位移量进行工作, 从而 制造出符合图样要求的零件。
体
控制 器
伺服系统
伺服 系统
执行 机构
切削驱动装置
1-1 数控机床的加工过程图
测量 装置
机床主体
数控机床的加工加工过程
图1-1 数控机床的加工过程: 1)在数控机床上加工工件时, 首先要根据加工零件的图样与工艺方案, 用规定 的格式编写程序单, 并且记录在程序载体上;
2)把程序载体上的程序通过输入装置输入到数控装置中去;
数控技术
概述
➢什么是数控机床 ➢数控机床的加工原理 ➢数控机床的基本组成 ➢适用范围
一.什么是数控机床
1.数字控制机床 (Numerical Control Machine Tools)简称数控机床, 这 是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。
加工控制信 息用代码化 数字信息表
示
通过载体输 入数控装置
输出各种控 制信号
成品零件
按定义自动
地将零件加 工出来
机床动作
2.数控机床较好地解决了复杂、 精密、 小批量、 多品种的零件加工问题, 是一种柔性的、 高效能的自动化机床, 代表了现代机床控制技术的发展方
向, 是一种典型的机电一体化产品。
二.数控机床的加工原理
数控装置
存储 器程图 Nhomakorabea序输
样
载入
CPU
输 出
4.机床主体
机床主机是数控机床的主体。 它包括床身、 底座、 立柱、 横梁 、 滑座、 工作台、 主轴箱、 进给机构、 刀架及自动换刀装置等机械部件 。
自动换 刀装置
床身
底座
刀架
立柱
机床 主体
进给机 构
横梁
工作台
主轴箱
滑座
5.辅助装置
辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置, 常用的辅助装置包括: 气动、 液压装置, 排屑装置, 冷却 、 润滑装置, 回转工作台和数控分度头,防 护 , 照明等各种辅助装置。
排屑装置
防护 , 照明等辅
助装置
辅助 装置
气动、液 压装置
工作台和 数控分度
头
冷却、润 滑装置
四.适用范围
数控机床是一种可编程的通用加工设备, 但是因设备投资费用较高, 还不能 用数控机床完全替代其他类型的设备, 因此, 数控机床的选用有其一定的适 用范围 。
总加工费用
通用机床
专用机床
数控机床 50
THANKS
100
零件批量/件
适宜加工的零件类型:
1)生产批量小的零件 100件以下 ; 2)需要进行多次改型设计的零件; 3)加工精度要求高、 结构形状复杂的零件, 如箱体类, 曲线 、 曲面 类零件; 4)需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件; 5)价值昂贵的零件, 这种零件虽然生产量不大, 但是如果加工中因出 现差错而报废, 将产生巨大的经济损失。
三.数控机床的基本组成
数控机床的基本组成包括程序载体、 数控装置、 伺服驱动装置、 机床主体和其他 辅助装置。
数控装 置
程序载 体
数控机 床组成
伺服驱 动装置
机床主 体
其他辅 助装置
1.程序载体
将零件加工程序用一定的格式和代码, 存储在一种程序载体上, 如穿孔纸带、 盒 式磁带、 软磁盘等 , 通过数控机床的输入装置, 将程序信息输入到CNC单元。
伺服系统
伺服 系统 &测 量反 馈系 统
测量元件
伺服系统包括驱动装置和执 行机构两大部分。驱动装置 由主轴驱动单元、 进给驱 动单元和主轴伺服电动机、 进给伺服电动机组成。
测量元件将数控机床各坐标轴的实 际位移值检测出来并经反馈系统输 入到机床的数控装置中, 数控装置 对反馈回来的实际位移值与指令值 进行比较, 并向伺服系统输出达到 设定值所需的位移量指令。
穿孔纸带
程序
盒式磁带
载体
软磁盘
U盘及其它 存储设备
2.数控装置
数控装置主要由输入 、 处理和输出三个基本部分构成。 而所有这些工作都由计算 机的系统程序进行合理地组织, 使整个系统协调地进行工作。
输入
数控机 床的核
心
输出
处理
3.伺服系统测和量反馈系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分, 用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴 伺服控制。其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标. .