数控机床的工作原理
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理数控机床是一种通过数字信号来控制机床运动和加工过程的机床。
它采用计算机控制系统，通过预先编程的方式来控制机床的运动轨迹、速度和加工参数，从而实现零件的加工。
数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数字信号生成：首先，通过计算机编程软件编写加工程序，将加工过程中需要的各种指令和参数转化为机床能够识别和执行的数字信号。
2. 控制系统：数控机床的控制系统由硬件和软件组成。
硬件包括计算机、数控装置、伺服驱动器等，用于接收和处理数字信号，并将其转化为机床的运动控制信号。
软件则负责编写加工程序和控制机床的运动轨迹、速度等参数。
3. 运动控制：数控机床的运动控制主要包括位置控制、速度控制和加速度控制。
通过数控装置和伺服驱动器，将数字信号转化为电信号，控制机床各个轴向的运动，实现零件的加工。
4. 加工过程监控：数控机床能够实时监测加工过程中的各项参数，如刀具位置、切削力、加工速度等，并将监测结果反馈给控制系统。
控制系统根据反馈信息进行调整，保证加工过程的准确性和稳定性。
二、工作过程数控机床的工作过程通常包括以下几个步骤：1. 加工程序编写：操作人员使用计算机编程软件，根据零件的加工要求编写加工程序。
加工程序包括刀具路径、切削参数、加工顺序等信息。
2. 加工程序传输：将编写好的加工程序通过网络或存储介质传输到数控机床的控制系统中。
控制系统接收到加工程序后，进行解析和处理。
3. 机床准备：操作人员根据加工程序的要求，安装合适的刀具和夹具，并进行机床的调整和校准。
确保机床处于正常工作状态。
4. 参数设置：操作人员根据加工程序的要求，设置加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
这些参数会影响到加工过程中的切削质量和效率。
5. 启动机床：操作人员将加工程序加载到数控机床的控制系统中，并启动机床。
控制系统会根据加工程序的要求，控制机床各个轴向的运动，实现零件的加工。
6. 加工监控：在加工过程中，操作人员需要实时监控机床的运行状态和加工质量。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程1. 工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，能够精确地加工各种复杂形状的工件。
它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.1 输入指令：操作人员通过计算机界面输入加工工件的相关参数和加工路径等指令。
1.2 数据处理：计算机根据输入的指令，对加工工件进行分析和处理，生成相应的控制程序。
1.3 控制系统：控制程序通过数控系统将各种指令传递给数控机床的各个部件，控制其运动和加工过程。
1.4 传动系统：数控机床的传动系统由伺服机电、滚珠丝杠、齿轮传动等组成，通过控制信号驱动工作台、主轴等部件的运动。
1.5 传感器：数控机床配备了各种传感器，如位移传感器、速度传感器等，用于监测加工过程中的各种参数，并将其反馈给数控系统。
1.6 执行部件：根据数控系统的指令，执行部件包括工作台、主轴等，能够按照预定的路径和速度进行运动和加工。
2. 工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个阶段：2.1 加工准备：在开始加工之前，操作人员需要进行一系列的准备工作。
首先，根据工件的要求和加工工艺，编写相应的加工程序，并将其输入到数控系统中。
然后，根据工件的尺寸和形状，选择合适的夹具和刀具，并进行安装和调整。
2.2 加工设置：操作人员通过数控系统对加工参数进行设置，包括切削速度、进给速度、加工深度等。
同时，还需要调整工作台的位置和角度，以确保加工过程中工件的稳定性和准确性。
2.3 加工操作：在加工过程中，数控系统会根据预先编写的加工程序，控制工作台和主轴等部件的运动。
工作台按照指定的路径和速度进行挪移，主轴带动刀具进行切削。
同时，传感器会不断监测加工过程中的各种参数，并将其反馈给数控系统进行实时控制和调整。
2.4 加工检测：在加工完成后，操作人员会对加工件进行检测和测量，以确保其质量和尺寸的准确性。
这可以通过各种测量仪器和设备进行，如千分尺、三坐标测量机等。
2.5 加工调整：如果加工件不符合要求，操作人员可以根据检测结果对加工程序和参数进行调整，以达到预期的加工效果。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、数控机床的工作原理数控机床是一种利用数字控制系统来控制机床运动和加工过程的机床。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 数字控制系统：数控机床的核心是数字控制系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、存储器、输入输出接口等，软件则包括数控程序和操作界面。
数字控制系统能够接收用户输入的加工程序，并根据程序指令控制机床的运动和加工过程。
2. 伺服系统：伺服系统是数控机床中的重要组成部分，它通过控制电机的转速和位置来实现机床的运动。
伺服系统由伺服电机、编码器、放大器等组成，通过接收数字控制系统发送的指令，控制电机的转速和位置，从而实现机床的定位和运动控制。
3. 传感器：传感器用于检测机床的运动状态和加工过程中的工件位置。
常用的传感器包括光电开关、接近开关、编码器等。
传感器将检测到的信号传输给数字控制系统，系统根据信号进行判断和控制，保证机床的准确运动和加工。
4. 机床结构：数控机床的工作原理还与机床的结构密切相关。
常见的数控机床包括铣床、车床、钻床等，它们的结构和工作原理各不相同。
但无论是哪种类型的数控机床，都需要通过数字控制系统控制伺服系统，实现机床的运动和加工。
二、数控机床的工作过程数控机床的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 加工程序编写：操作人员根据工件的要求和加工工艺，编写加工程序。
加工程序是一段由数字控制系统识别的代码，它包含了机床的运动路径、切削参数等信息。
2. 加工程序输入：将编写好的加工程序输入到数字控制系统中。
可以通过键盘、U盘等方式将程序传输到数字控制系统中。
3. 机床准备：操作人员根据加工程序的要求，对机床进行准备工作。
包括安装夹具、刀具、工件等，调整机床的工作台和刀具的位置。
4. 数控机床设置：操作人员根据加工程序的要求，对数字控制系统进行设置。
包括设定加工速度、进给速度、切削深度等参数。
5. 启动机床：操作人员启动数字控制系统，机床开始按照加工程序进行工作。
数控机床是怎么工作的原理
数控机床是怎么工作的原理
数控机床的工作原理通常包括以下几个方面：
1. 控制系统：数控机床通过计算机或者专用的数控控制器控制。
控制系统接收输入的指令，并把它们转化为相应的控制信号，驱动伺服电机或液压系统等执行器进行相应的动作。
2. 伺服系统：数控机床通常使用伺服电机来驱动工作台、主轴、进给轴等部件的运动。
伺服电机通过接收控制系统发送的电信号，实现精确的定位和速度控制。
3. 传感器：传感器用于测量加工过程中的位置、速度、力等参数，并将这些信息反馈给控制系统，以便控制系统能够及时对加工过程进行调整和控制。
4. 执行器：数控机床的执行器包括伺服电机、液压系统、气动系统等。
它们受到控制系统的控制，驱动工作台、主轴、进给轴等部件的运动。
5. 工具与工件：数控机床通过刀具等工具对工件进行加工。
在加工过程中，工具按照预先设定的程序运动，对工件进行切削、钻孔、铣削等操作。
总的来说，数控机床的工作原理就是通过控制系统对伺服系统和执行器的控制，实现工件和工具之间的精确运动，从而完成对工件的加工。
具体的加工过程通过
控制系统的编程指令和传感器的反馈来实现。
数控机床的工作原理及应用
数控机床的工作原理及应用
一、数控机床的工作原理
1. 数控机床通过计算机控制,按照加工程序对工件进行自动化加工。
2. 在计算机存储器内预先编制加工程序,并将程序以数字信号的形式输入数控设备。
3. 数控设备将数字信号解码,变换为机床可以执行的位置、速度等控制信号。
4. 这些信号通过执行机构驱动机床的主轴、Fixture等进行自动加工。
5. 在加工程序控制下,机床精确执行各种turning、drilling、milling等动作。
6. 通过程序可以重复加工复杂工件,不需要人工直接操作。
二、数控系统的组成
1. 程序存储器:存储加工程序,如打孔程序、铣槽程序。
2. 程序译码器:将程序转换为机床可执行的控制信号。
3. 驱动器:控制主轴转速、进给速率等。
4. 执行机构:带动主轴、Fixture等机械运动。
5. 反馈系统:监测执行效果,除错。
三、数控机床的应用
1. 高效自动化加工,提高加工精度。
2. 可连续不断地24小时运行,提高产量。
3. 加工复杂工件,实现多轴联动加工。
4. 编写灵活的加工程序,满足多品种和变批量需求。
5. 降低加工成本,广泛应用于航空、航天、汽车等制造业。
6. 一台数控机床可替代多台普通机床,降低设备投资。
综上所述,数控机床通过执行存储的数字化程序实现自动化加工,可连续高效加工复杂工件,大幅提高加工效率和质量,是现代制造业不可缺少的先进设备。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理：数控机床是一种通过计算机控制系统来实现工件加工的机床。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 程序控制：数控机床通过预先编写的加工程序来控制工件的加工过程。
这些程序包含了工件的几何形状、尺寸、加工工艺等信息。
2. 信号传递：计算机控制系统将加工程序转化为相应的电信号，并通过数控装置传递给各个执行部件，如伺服机电、液压系统等。
3. 运动控制：数控机床通过控制伺服机电的运动来实现工件的加工。
伺服机电通过接收数控装置传递的指令，控制工件在各个坐标轴上的运动。
4. 反馈控制：数控机床通过传感器来实时监测工件的位置、速度等参数，并将这些信息反馈给数控装置，以便及时调整运动控制。
二、工作过程：数控机床的工作过程可分为以下几个步骤：1. 加工程序编写：根据工件的几何形状、尺寸等要求，使用专门的编程软件编写加工程序。
程序中包含了工件的加工路径、切削参数等信息。
2. 加工程序输入：将编写好的加工程序通过外部存储设备（如U盘）或者网络传输等方式输入到数控机床的控制系统中。
3. 工件装夹：根据加工程序的要求，将待加工的工件装夹在数控机床的工作台上，并进行固定。
4. 加工参数设置：根据加工程序的要求，设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数，以确保工件能够按照预定的要求进行加工。
5. 启动机床：按照操作规程启动数控机床，使其进入工作状态。
6. 运行加工程序：通过数控装置控制伺服机电的运动，使工件按照加工程序中定义的路径进行加工。
同时，数控装置会实时监测工件的位置、速度等参数，并根据反馈信息进行调整。
7. 加工完成：当工件按照加工程序的要求完成加工后，数控机床会自动住手运行，并发出相应的提示信号。
8. 工件取出：将加工完成的工件从数控机床上取出，进行下一步的处理或者检验。
总结：数控机床通过计算机控制系统实现工件的精确加工。
其工作原理包括程序控制、信号传递、运动控制和反馈控制等。
工作过程包括加工程序编写、加工程序输入、工件装夹、加工参数设置、启动机床、运行加工程序、加工完成和工件取出等步骤。
简述数控机床工作原理
简述数控机床工作原理
数控机床是一种利用数字信号控制工作过程的机床，它通过计算机程序来控制机床运动和加工过程。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 数字信号生成：通过输入控制指令，计算机生成相应的数字信号，用来控制机床的各个运动轴。
2. 运动控制：计算机将生成的数字信号发送给伺服系统，经过滤波和放大等处理后，控制伺服电机的转动。
伺服电机带动机床各个运动轴的运动，例如工作台的上下移动、主轴的旋转等。
3. 位置检测：在机床的各个运动轴上安装有位置传感器，用于实时检测运动轴的位置，并反馈给计算机。
计算机通过比较实际位置与期望位置之间的差别，可以调整控制信号，达到精确的位置控制。
4. 加工过程控制：计算机根据预先编写好的工艺程序，控制机床进行具体的加工操作。
例如，在铣床上，计算机发送合适的指令来控制铣刀的进给速度、切削深度、切削方向等参数，实现加工操作。
5. 刀具管理：数控机床通常配备自动换刀系统，计算机可以通过控制自动刀库，实现刀具的自动更换和选择。
这使得数控机床可以在不同的加工需求下，灵活选择合适的刀具。
总的来说，数控机床工作原理就是通过计算机的控制，利用数
字信号控制伺服系统，使得机床的各个运动轴按照预定的规律移动，从而实现精确的加工操作。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程一、工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机床，它利用计算机指令来控制机床的运动和加工过程。
数控机床的工作原理主要包括以下几个方面：1. 控制系统：数控机床的控制系统由硬件和软件组成。
硬件包括计算机、数控装置、输入设备和输出设备等，而软件则包括数控程序和操作界面等。
控制系统根据预先编制的数控程序，通过计算机指令来控制机床的各个运动轴的运动、速度和加工路径等。
2. 运动系统：数控机床的运动系统由伺服电机、传动装置和运动轴等组成。
伺服电机通过接收控制系统发送的指令，控制传动装置的运动，从而实现机床各个运动轴的精确控制。
3. 加工系统：数控机床的加工系统包括刀具、夹具和工件等。
刀具通过控制系统的指令，在工件上进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
夹具用于固定工件，保证其在加工过程中的稳定性和精度。
二、工作过程数控机床的工作过程一般包括以下几个步骤：1. 设计数控程序：在进行数控加工之前，需要事先编制好数控程序。
数控程序是一系列的指令，用于描述加工工序、刀具路径、加工参数等信息。
2. 载入数控程序：将编制好的数控程序通过输入设备（如U盘或网络）导入到数控机床的控制系统中。
3. 设置加工参数：根据具体的加工要求，设置加工参数，如切削速度、进给速度、刀具补偿等。
4. 夹紧工件：将待加工的工件夹紧在机床的工作台上，确保其稳定性和精确度。
5. 启动数控机床：按照设定的程序和参数，启动数控机床的控制系统，开始加工。
6. 加工过程监控：在加工过程中，数控机床的控制系统会不断监测加工状态，并根据预设的程序进行相应的控制和调整。
7. 完成加工：当加工完成后，数控机床会自动停止，并提示操作人员进行下一步操作。
总结：数控机床的工作原理是通过计算机控制机床的运动和加工过程，其中控制系统、运动系统和加工系统是关键组成部分。
工作过程包括设计数控程序、载入程序、设置参数、夹紧工件、启动机床、监控加工过程和完成加工等步骤。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
术 脉冲 偏差判别 进给方
个数
向偏差计算终点来自别0F00 , Xe5 , Ye3 E=8
数1
F00
+X
F 1F 0Ye033 E=E-1=8-1=7≠0
控2
F130
+Y
F 2F 1Xe352 E=E-1=7-1=6≠0
机3
F2 20
+X
F 3F 2Ye231 E=E-1=6-1=5≠0
床4
F3 10
床
定下一步的进给方向。每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计
的
算和终点判别四个步骤组成。
工
逐点比较法可以实现直线插补、圆弧插补及其它曲线插补。
作 特点：运算直观，插补误差不大于一个脉冲当量，脉冲输出均匀，调节方便 原
理
7
数 三、逐点比较插补法 控 技 术
数Y 控 机 床
的 工 作O 原
理
插 补 步 骤
工
作 结论：新加工点的偏差可以用前一加工点的偏差和终点
原 坐标Xe、Ye 递推出来
理
10
数 三、逐点比较插补法 控 技 术
➢ 终点判别方法：
设置减法计数器Xe+ Ye 进给一步减1，直至减到0为止
数 控 机 床 的 工 作 原 理
11
数 三、逐点比较插补法
控
技第
术
一 象
限
直
数
线
控
插
机
补
床
程
的
序
工
控
技 术
插 补
算
法 分
数类
控
机
床
的
工
作
原
理
基准脉冲插补（用于开环系统）—脉冲增量插补
每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲，各坐标 仅产生一个脉冲当量或行程的增量。脉冲序列的频率代表坐 标运动的速度，而脉冲的数量代表运动位移的大小。 （逐点比较法、数字积分法、比较积分法）
数据采样插补（用于闭环系统）
行基准脉冲插补。
5
数 三、逐点比较插补法
控 技 逐点比较法插补概念：
Y
术
每走一步都将加工点与给 定轨迹进行比较，以确定
下一步进给方向。
数
O
X
控 每走一步都要和规定的轨迹比较，看实际加工点在给定轨迹的什
机
么位置，上方还是下方，或是在给定轨迹的外面还是里面，
床
从而决定下一步的进给方向。
的
工 走步方向总是向着逼近给定轨迹的方向，如果实际加工点在给定
+Y
F 4F 3Xe154 E=E-1=5-1=4≠0
的5
工6
作 原
理
7 8
F4 40
+X
F5 1 0
+X
F6 20
+Y
F8 30
+X
F5F4Ye431 E=E-1=4-1=3≠0 F 6F 5Ye132 E=E-1=3-1=2≠0 F 7F 6Xe253 E=E-1=2-1=1≠0 F 8F 7Ye330 E=E-1=1-1=0到终点
框
作
图
原
理
12
数 三、逐点比较插补法
控 技
➢ 例1：逐点法加工直线OA，并画出插补轨迹
0 n, 0 Fi
术
时插 钟补
原地等待
Y
数
控
机
床
的
工 作
O
原
理
A(5,3) X
Y
F≥0
N
进给方向+x
进给方向+y
Fi YeFi1
Fi XeFi1
n1n
nN N
Y
插补结束
13
数 三、逐点比较插补法
控 技 解： 插补运算过程见表
当Fi,i 0
新加工点坐标为: Xi+1= Xi +1, Yi+1=Yj
数 控 机 床
新偏差为: Fi+1,i=XeYi-(Xi +1) Yi = Fi,i -Ye 当Fi,i <0
新加工点坐标为: Xi+1= Xi, Yi+1=Yi+1
的
新偏差为: Fi,i+1=Xe (Yi+1) - Xi Ye ＝ Fi,i +Xe
数据采样插补实际上是一种时间分割法，也就是根据编程的 进给速度，将工件的轮廓曲线分割为一定时间内（一个插补 周期）的进给量（一条微小直线），即用一系列微小直线段 来逼近轮廓轨迹。
数据采样插补运算分两步：第一步为粗插补，其任务是计算 出一个插补周期内各坐标位置的增量值（一般为一段）距离； 第二部为精插补，其任务是对粗插补输出的一段位置增量进
14
数 三、逐点比较插补法
控
技 线四
术
插个 补象
计限
算直
数
控
机
床
的 工
Fm ≥0 线型 进给方向 偏差计算
作
原
L1,L4 +X Fm+1= Fm-ye
理
L2,L3 -X
线型 L1,L2 L3,L4
Fm ＜0 进给 方向 偏差 计算
+Y
Fm+1= Fm+xe
-Y
15
数 三、逐点比较插补法 控 技 术
数
控
技
术
数控机床的工作原理
数 控
——插补原理
机
床
的
工
作
原
理
1
数 控 技 术
数 控 机 床 的 工 作 原 理
2
数 一、插补的概念
控
技
刀具不能严格地沿着要求加工的曲线运动，只能用
术 折现轨迹逼近所要加工的曲线。
插补：数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过
程叫做插补。
数 控
插补有二层意思：
机
一是用小线段逼近产生基本线型（如直线、圆弧等）；
数 ➢ 逐点比较法直线插补练习：第二象限直线
控 机
插补，起点原点，终点（-3，4）
床
的
工
作
原
理
16
数 三、逐点比较插补法
控 技
3、逐点比较法圆弧插补
术Y
F=0
B (Xe,Ye)
M(Xi,Yj)
数 控
F<0 Ri
作
轨迹的上方，下一步就向着给定轨迹的下方走，如果实际加
原
工点在给定轨迹的里面，下一步就向着给定轨迹的外面走。
理
6
数 三、逐点比较插补法
控 技
Y
术
数 1、插补原理及特点
O
X
控 原理：每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，而每走一步都要通过偏差函
机
数计算，判断偏差点的瞬时坐标同规定加工轨迹之间的偏差，然后决
X
插补开始 偏差判别 坐标进给
偏差计算 N
终点判别 Y
插补结束
8
数 三、逐点比较插补法
控
技 2、逐点比较插补法直线插补
➢偏差判别函数
术Y
当M在OA上，即F=0时；
Yi A(Xe,Ye) X i
Ye Xe
FXeYiXiYe 0
数 控 机
M(Xi,Yi)
·· F>0 F=0
床
的O
·F<0
当M在OA上方，即F>0时；
Yi X Xi
Ye Xe
FXeYiXiYe 0
当M在OA下方，即F<0时；
工 作
➢插补规则 当F0，则沿+X方向进给一步
Y i
原 当F<0，则沿+Y方向进给一步。X i
Ye Xe
FXeYi XiYe 0
理
9
数 三、逐点比较插补法
控 技 术
➢偏差判别函数的递推形式
设当前切削点M(Xi,Yi)的偏差为F=Fi,i=XeYi-XiYe 则根据偏差公式
床
二是用基本线型拟合其它轮廓曲线。
的
工 插补运算具有实时性，直接影响刀具的运动。插补运算的
作 速度和精度是数控装置的重要指标。插补原理也叫轨迹控
原 制原理。 理
3
数 一、插补的概念 控 技 术
硬件插补器 完成插补运算的装置或程
数
序称为插补器
软件插补器
控
软硬件结合插补器
机
床
的
工
作
原
理
4
数 二、插补方法的分类