数控机床的人机界面ppt课件
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数控机床 PPT课件
3.开放化发展新趋势 由于计算机硬件的标准化和模块化，以 及软件模块化，开放化技术的日益成熟， 数控技术开始进入开放化的阶段。开放式 数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、 扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实 施战略发展计划，并进行开放式体系结构 数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC) 的研究和制定，世界3个最大的经济体在短 期内进行了几乎相同的科学计划和技术规 范的制定，预示了数控技术的一个新的变 革时期的来临。我国在2000年也开始进行 中国的ONC数控系统的规范框架的研究和 制定。
2.精密化发展新趋势 随着伺服控制技术和传感器技术的进 步，在数控系统的控制下，机床可以 执行亚微米级的精确运动。在加工精 度方面，近10年来，普通级数控机床 的加工精度已由10μm提高到5μm，精 密级加工中心则从3～5μm，提高到 1～1.5μm，并且超精密加工精度已开 始进入纳米级(0.01μm)。
与传统的机械加工技术相比，数控 技术主要有以下特点
1、高速化 由于高速加工技术普及，机床普遍提高各方 面速度，车床主轴转速由3 000～4 000r ／ min提 高 到8 000~10 000r ／ min，铣床和 加工中心主轴转速由4 000～8 000r ／ min 提高到12 000r ／ min、24 000r ／ min、 40 000r ／ min以 上 快 速 移 动 速 度由过 去的0 ～20m ／ min提 高 到48m ／
min、60m ／min、80m ／ min、 120m ／ min，在提高速度的同时 要求提高运动部件起动的加速度， 其已由过去一般机床的0．5G（重 力加速度）提高到1．5～2G，最 高可达15G，直线电机在机床上开 始使用，主轴上大量采用内装式主 轴电
2、高精度化 数控机床的定位精度已由一般的 0．01～0．02mm提 高 到0．008mm左 右， 亚微米级机床达到0．0005mm左右，纳米 级机床达到0．005～0．01μm，最小分辨 率为1nm（0．000001mm）的 数 控 系 统 和 机床已有产品。数控中两轴以上插补技 术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的 圆弧都可以达到1μ的圆度，插补前多程 序 段 预 读，大 大 提 高 插 补 质 量，并 可进 行自动拐角处理等。
人机界面的基本功能.PPT-
• 组态软件又称组态监控系统软件，是指一些数据采集与过程控 制的专用软件，是自动控制系统监控层一级的软件平台和开发 环境，用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制 系统监控功能的、通用层次的软件工具。
7/9/2019
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人机界面产品的分类
1、根据其输入方式的不同，可以将人机界面产品分为四类，分别是 薄膜键盘输入的HMI 、触摸屏输入的HMI 、触摸屏+薄膜键盘输入 的HMI与基于PC计算机的HMI。
处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。 根据HMI的产品等级不同，处理器分为8位、16位、32位的处理器。 HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行 于计算机Windows操作系统下的画面组态软件。
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5
1.1.1 人机界面的发展
随着计算机技术的发展和应用领域的拓宽，从而带来了不同的理 论方法。20世纪80年代以来，人机界面的研究有了前所未有的发 展，微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。由于用户 界面能更好地反映出设备和流程的状态，并通过视角和触摸的效 果，带给用户更直观的感受，因此国内的自动化产业，一些原本 不用人机界面的行业，现在也开始使用人机界面了，这说明人机 界面已经成为人们生活中不可缺少的一部分。某些人机界面产品 已经具备了工控机的功能，甚至比工控机更强，它综合了从软件 到硬件，从显示到CPU核心部件，以及工控机的操作系统，包括 工业以及太网的接口。因此，我们所说的人机界面是工控机的另 一种体现形式，而不仅限于显示和控制，也能更好地为客户提供 综合的解决方案。
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8
人机界面的基本功能
• 过程可视化：将工业生产控制过程动态的显示在HMI设备上。 设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等； 可连接多种工业控制设备组网。
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人机界面产品的分类
1、根据其输入方式的不同，可以将人机界面产品分为四类，分别是 薄膜键盘输入的HMI 、触摸屏输入的HMI 、触摸屏+薄膜键盘输入 的HMI与基于PC计算机的HMI。
处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。 根据HMI的产品等级不同，处理器分为8位、16位、32位的处理器。 HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行 于计算机Windows操作系统下的画面组态软件。
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1.1.1 人机界面的发展
随着计算机技术的发展和应用领域的拓宽，从而带来了不同的理 论方法。20世纪80年代以来，人机界面的研究有了前所未有的发 展，微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。由于用户 界面能更好地反映出设备和流程的状态，并通过视角和触摸的效 果，带给用户更直观的感受，因此国内的自动化产业，一些原本 不用人机界面的行业，现在也开始使用人机界面了，这说明人机 界面已经成为人们生活中不可缺少的一部分。某些人机界面产品 已经具备了工控机的功能，甚至比工控机更强，它综合了从软件 到硬件，从显示到CPU核心部件，以及工控机的操作系统，包括 工业以及太网的接口。因此，我们所说的人机界面是工控机的另 一种体现形式，而不仅限于显示和控制，也能更好地为客户提供 综合的解决方案。
7/9/2019
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人机界面的基本功能
• 过程可视化：将工业生产控制过程动态的显示在HMI设备上。 设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等； 可连接多种工业控制设备组网。
2024版数控车床ppt课件完整版
排除方法
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
1 2 3
质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
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质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
数控机床控制系统介绍PPT(27张)
（4）PMC软件组成
PMC软件分为初始化、运行和关闭三 个组成部分。
3．加工中心的基本功能程序段
加工中心的基本功能包括轴运动控制、 手轮、归零、各种工作方式转换、主轴准 停、手动调整操作面板的管理等功能。
（1）工作方式转换程序段 （2）主轴速度修调
3.3.4 PMC典型子模块举例
Z轴去换刀位； 主轴准停； 刀库前进； Y轴去换刀位； X轴去换刀位； 松刀吹气；
3.2 机床常用数控系统
3.2.1 SIEMENS数控系统
SINUMERIK 840D共设置有10个数控 通道，具有同时处理10组加工数据的能力； 最多可控制24个NC轴和6个主轴。标准配 备的以太网接口具有很强的通信功能 。
3.2.2 FANUC数控系统
FANUC 16/18系列数控系统具有多主轴、 多控制轴控制功能，数控铣床可以构成具有 三轴联动和五轴联动功能的加工中心；具有 与计算机联网组成柔性制造系统的能力。
•
1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。
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5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
数控ppt课件完整版
2024/1/25
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数控技术在未来制造业中的地位和作用
提高生产效率
数控技术能够显著提高加工精度和生产效率，降低生产成本，提 升企业竞争力。
促进产业升级
数控技术的应用将推动制造业向高端化、智能化、绿色化方向发 展，促进产业升级和转型。
增强国家经济实力
数控技术作为制造业的核心技术之一，其发展水平和应用程度将 直接影响国家经济实力和国际竞争力。
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数控加工工艺与刀具选择
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数控加工工艺的制定原则
先粗后精原则
先进行粗加工，再进行精加工，逐步 提高加工精度。
一次装夹原则
尽可能在一次装夹中完成多道工序， 减少装夹次数，提高加工效率。
2024/1/25
工序集中原则
将相互关联的加工工序集中在一起进 行，便于保证加工精度和提高生产效 率。
基准统一原则
尽可能选择统一的定位基准和测量基 准，以减少误差和提高加工精度。
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数控加工刀具的类型与特点
铣刀
车刀
用于铣削平面、台阶面、沟槽等，具有多 种结构和形状，可根据加工需求进行选择 。
用于车削外圆、内孔、端面等，可分为外 圆车刀、内孔车刀、切断车刀等。
钻头
镗刀
用于钻孔加工，可分为麻花钻、中心钻、 深孔钻等，具有不同的结构和特点。
数控ppt课件完整版
2024/1/25
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contents
目录
2024/1/25
• 数控技术概述 • 数控机床结构与分类 • 数控编程基础 • 数控加工工艺与刀具选择 • 数控机床操作与维护 • 数控技术发展趋势与展望
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数控机床课件第三章
第3章 数控系统
3.1 数控系统 3.1.2 数控系统的类型
图3-6 开环控制系统框图
图3-7 开环控制系统实物图
第3章 数控系统
3.1 数控系统 3.1.2 数控系统的类型
(2) 闭环控制系统 在数控设备的运动部件上装有测量元件，将运动部件的位置、速
第3章 数控系统
3.1 数控系统 3.1.1 数控系统的组成
图3-1 CNC数控机床的组成框图
第3章 数控系统
3.1 数控系统 3.1.1 数控系统的组成
图3-2 CNC系统
第3章 数控系统
3.1 数控系统
3.1.1 数控系统的组成
从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置（轨迹）、速度（还包括电流）控制 系统，其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移量、速度为控制对象并使其协调 运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。从外部特征来 看，CNC系统是由硬件（通用硬件和专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的， 它们二者是相互支持，不可分割的。CNC的工作是在硬件的支持下，由软件来实现 部分或大部分数控功能。硬件是基础，软件是灵魂。
第3章 数控系统
3.1 数控系统
3.1.2 数控系统的类型
数控系统的种类很多，从不同角度对其进行考查，就有不同的分 类方法，通常有以下几种分类方法：
1．按运动轨迹分 （1）点位控制数控机床 在点位控制数控机床中，工件相对于刀具运动，直到到达零件程
序规定的位置后停止，在运动过程中不进行任何加工。刀具在定 位点处执行切削任务。点位控制数控系统只准确控制坐标运动的 最终位置，而对轨迹不作控制要求。为了精确定位和提高生产率， 系统首先高速运行，然后进行减速，使之缓慢趋近定位点以减少 定位误差。点位控制数控机床主要有数控钻床、印刷电路板钻孔 机、数控镗床、数控冲床、三坐标测量机等，如图3-3所示。
数控机床基础知识课件 (PPT 44页)
6 ．数控电火花成形机床
数控电火花成形机床——利用两个不同极性的电极 在绝缘液体中产生放电现象，去除材料进而完成加工。
7．数控线切割机床
数控线切割机床——工作原理同电火花成形机床， 其电极是电极丝，加工液一般采用去离子水。
§1－3 数控机床的加工特点
一、加工精度高 二、对加工对象的适应性强 三、自动化程度高 四、生产效率高 五、良好的经济效益 六、有利于现代化管理
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的 实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较， 用比较的差值对机床进行控制，直至差值消除为止，使移动部 件按照实际需要的位移量运动。
工作台
直线位移 检测装置
指令值＋比较 放大 器 电闭环控制数控机床
在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测 装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移， 然后反馈到数控装置中去，与输入的指令位移值进行比较，用 比较的差值对机床进行控制。
1）工件旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。 2）刀具做旋转运动，分两种情况： Z坐标水平时，观察者 沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时， 观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。
Y坐标——在确定X、Z坐标的正方向后，按照右手直角 坐标系来确定Y坐标的方向。
主要有： 数控车床 数控铣床 加工中心
2．按伺服系统的特点分类
（1）开环控制数控机床 控制系统不带反馈装置。数控装置发出的脉冲指令通过
步进驱动电路，使步进电动机转过相应的步距角，再经过传 动系统带动工作台或刀架移动。
工作台
进给脉冲步进电动机 步进 驱动线路 电动机
（2）闭环控制数控机床
数控机床-PowerPointPresentation
二、数控系统的日常维护
检测反馈元件的维护 光电编码器、接近开关、行程开关与撞块、 光栅等元件的检查和维护 备用电路板的定期通电 备用电路板应定期装到CNC系统上通电运 行，长期停用的数控机床也要经常通电， 利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内 的潮气。保证电器元件性能的稳定可靠。
三、诊断常用的仪器仪表及工具
如不能消失，把可能引起该故障的原 因罗列出来，进行综合分析、判断，必要 时进行一些检测或试验，达到确诊故障的 目的。
复位后，故障不能消失，可从以下几方面 进行调查： 1.检查机床的运行状态 机床故障时的运行方式 CRT显示的内容（报警信号和报警号） 驱动装置、变频器等显示的报警指示 故障时轴的定位误差 刀具轨迹是否正常 辅助机能的运行状态
1.仪器仪表 万用表—可测电阻、交、直流电压、电流
指针式：有测量过程 数字式：直接读数 相序表—可检查直流驱动装置输入电流的 相序 双踪示波器—检查信号波形 钳形电流表—不断线检测电流
三、诊断常用的仪器仪表及工具
脉冲发生笔与逻辑测试笔 对芯片或功能电路板的输入注入逻辑 电平脉冲，用逻辑测试笔检测输出电平， 以判别其功能正常与否。
3）按故障发生的性质分类 软件故障—程序编制错误、参数设置 不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障—电子元器件、润滑系统、 限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损 坏造成。 干扰故障—由于系统工艺、线路设计、 电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣 变化而产生。
4）按故障的严重程度分类 危险性故障—数控系统发生故障 时，机床安全保护系统在需要动作时， 因故障失去保护动作，造成人身或设 备事故。 安全性故障—机床安全保护系统 在不需要动作时发生动作，引起机床 不能起动。
二、常用故障诊断方法
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数控机床的人机界面 • 数控机床的人机界面（参数的调整及数控机床的操作有关） • 配置FANUC系统的数控机床人机操作界面包括三部分 • 图片 • 1、显示器 • 根据系统所处的状态和操作命令的不同，显示的信息可以是正
在编辑的程序、机床的加工状态、机床坐标轴的坐标值、加工 轨迹的图形仿真和故障报警信号等 • 2、NC键盘：主要用于零件程序的编辑、参数输入、MDI和系统 管理操作等 • 3、机床操作面板：用于直接控制机床的动作或加工过程，如启 动/暂停零件程序的运行、手动进给坐标轴、调整进给速度等
.
• 主要有（1）操作方式选择键。如自动、编辑、MDI、JOG、手 摇等
• （2）轴进给键。如+X、-X、+Z、-Z等 • （3）倍率开关。如进给倍率、主轴倍率等 • （4）急停按钮 • （5）程序调试键。如单段、空运行等 • （6）主轴开关。如正转、停止、反转等 • （7）辅助功能开关。如冷却、排屑等 • （8）系统开关。如系统启对应CNC MDI 键盘上的一个功能键即有一个相应的显示画面： • POS：位置显示画面 • PROG：程序画面 • OFFSET/SETTING：刀具偏置补偿/SETTING 画面 • SYSTEM：参数，PMC，系统软硬件配置，功能调试画面 • MESSAGE：报警，操作信息，履历画面 • GRAPH：刀具轨迹，工件形状的图形模拟 • 机床的工作方式 • CNC系统的设计者根据机床的实际操作设计了以下几种工作方式： • MDI：手动数据输入（机床不用程序控制的手动操作和参数的手动输入/输出）
方式 • EDIT：编辑加工程序的方式 • MEM：用存储在存储器中的程序加工的运行方式 • JOG：手动用按键或开关移动机床的工作台，刀具 • HANDLE：用手摇盘（电子手轮）移动机床的工作台，刀具 • REF：机床返回参考点（零点）
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在编辑的程序、机床的加工状态、机床坐标轴的坐标值、加工 轨迹的图形仿真和故障报警信号等 • 2、NC键盘：主要用于零件程序的编辑、参数输入、MDI和系统 管理操作等 • 3、机床操作面板：用于直接控制机床的动作或加工过程，如启 动/暂停零件程序的运行、手动进给坐标轴、调整进给速度等
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• 主要有（1）操作方式选择键。如自动、编辑、MDI、JOG、手 摇等
• （2）轴进给键。如+X、-X、+Z、-Z等 • （3）倍率开关。如进给倍率、主轴倍率等 • （4）急停按钮 • （5）程序调试键。如单段、空运行等 • （6）主轴开关。如正转、停止、反转等 • （7）辅助功能开关。如冷却、排屑等 • （8）系统开关。如系统启对应CNC MDI 键盘上的一个功能键即有一个相应的显示画面： • POS：位置显示画面 • PROG：程序画面 • OFFSET/SETTING：刀具偏置补偿/SETTING 画面 • SYSTEM：参数，PMC，系统软硬件配置，功能调试画面 • MESSAGE：报警，操作信息，履历画面 • GRAPH：刀具轨迹，工件形状的图形模拟 • 机床的工作方式 • CNC系统的设计者根据机床的实际操作设计了以下几种工作方式： • MDI：手动数据输入（机床不用程序控制的手动操作和参数的手动输入/输出）
方式 • EDIT：编辑加工程序的方式 • MEM：用存储在存储器中的程序加工的运行方式 • JOG：手动用按键或开关移动机床的工作台，刀具 • HANDLE：用手摇盘（电子手轮）移动机床的工作台，刀具 • REF：机床返回参考点（零点）
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