数控技术1-数控机床

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第一章 数控机床概论

第一章 数控机床概论

第一章 概论
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(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

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

数控技术第1章绪论
和可靠性。
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

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

机床数控技术 第五版 第一章 数控技术概论
2.闭环数控机床
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 :

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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
27
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
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(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
25
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)
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(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

数控基础知识

任务2 数控机床的组成和工作原理

1.

控 机
图3




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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3)数控装置将输入的程序经过运算处理后, 向机床各个坐标的伺服系统发出信 号;
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。

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

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

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

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

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. .
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