数控技术教案-概论-第1部分

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数控技术及应用教案及讲稿

数控技术及应用教案及讲稿

数控技术及应用教案及讲稿第一章:数控技术概述一、教学目标1. 了解数控技术的定义和发展历程。

2. 掌握数控系统的基本组成和工作原理。

3. 了解数控技术在工程领域的应用。

二、教学内容1. 数控技术的定义和发展历程。

2. 数控系统的基本组成:数控装置、伺服系统、测量系统、数控编程等。

3. 数控技术在工程领域的应用:机械制造、汽车制造、航空制造等。

三、教学方法1. 讲授:讲解数控技术的定义、发展历程和基本组成。

2. 互动:提问学生了解数控技术在实际工程中的应用。

四、教学资源1. PPT课件:介绍数控技术的定义、发展历程和基本组成。

2. 视频素材:展示数控技术在工程领域的应用实例。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对数控技术定义和发展历程的掌握。

2. 课后作业:布置相关课后题目,加深学生对数控系统基本组成的理解。

第二章:数控装置一、教学目标1. 了解数控装置的分类和功能。

2. 掌握数控装置的硬件结构和软件系统。

3. 熟悉数控装置的调试和维护方法。

二、教学内容1. 数控装置的分类:通用型数控装置、专用型数控装置。

2. 数控装置的功能:控制功能、编程功能、仿真功能等。

3. 数控装置的硬件结构:输入/输出接口、中央处理单元、存储器等。

4. 数控装置的软件系统:数控系统软件、数控编程软件等。

5. 数控装置的调试和维护方法。

三、教学方法1. 讲授:讲解数控装置的分类、功能和硬件结构。

2. 实操:演示数控装置的调试和维护方法。

四、教学资源1. PPT课件:介绍数控装置的分类、功能和硬件结构。

2. 实操设备:供学生实际操作数控装置。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对数控装置分类和功能的掌握。

2. 实操报告:评估学生在实操过程中的表现。

第三章:伺服系统一、教学目标1. 了解伺服系统的分类和功能。

2. 掌握伺服系统的硬件结构和软件系统。

3. 熟悉伺服系统的调试和维护方法。

二、教学内容1. 伺服系统的分类:模拟伺服系统、数字伺服系统。

数控技术课程教案完整版

数控技术课程教案完整版

数控技术课程教案第一章绪论本章重点:1.数控机床概念2.数控机床采用的新颖机械结构3.数控机床按检测系统的分类一般了解:数控机床的组成、数控机床的优缺点、数控机床的发展趋势一、数字控制:用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。

数控机床:国际信息处理联盟(IFIP)第五技术委员会,对数控机床作了如下定义:一种装了程序控制系统的机床。

该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。

二、数控机床的产生与发展:(一)产生:1、传统的生产方法已满足不了生产需求1)单件小批量生产——占70%,一般用试切法,技术水平要求高,劳动强度大,精度不高,无法实现自动化。

如:普通车、铣、刨、磨床等2)工艺流水作业——调整法加工,生产率提高,精度提高,成本低,品种多,采用组合机床,多机床配合,环节出现问题,生产停滞。

3)自动机床:用凸轮控制,适于生产简单工件,且改型困难2、社会的需求1)品种多样化2)零件精度和形状复杂程度不断提高3)生产品种的频繁换型3、技术上的可行性1)电子计算机的发明2)电子技术的发展a、现代控制理论的发展b、各种功能优越件的产生c、大规模集成电路的出现3)新颖机械结构的出现a、滚珠丝杠—代替普通丝杠,动作更灵活,间隙更小,精度提高b、滚动导轨—代替滑动导轨,移动灵活,克服爬行和前冲现象4)机床动态特性的研究成果使机床的刚度更好,主轴转速更高,抗振性提高由于生产的发展要求出现新的生产工具,而在技术上又已具备了条件,于是在1948年,美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想,并与麻省理工学院合作进行研制工作。

1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。

1958年我国开始研制数控机床。

(二) 发展:1952——1959年,电子管制成数控机床控制系统1959——1965年,晶体管制成数控机床控制系统1965——1970年,小规模集成电路1970——1974年,大规模集成电路1974——,微型计算机三、数控机床的组成:数字控制计算机:处理加工程序,输出各种信号,控制机床完成各种运动。

数控技术课程教案

数控技术课程教案

数控技术课程教案河北工程学院《数控技术》教案课程编码:课程名称:数控技术学时: 46学时学分:3学分开课学期:第七学期课程类别:必修课程性质:专业基础课先修课程:电工电子技术,微机原理及应用,机械工程控制基础等教材:《机床数字控制》(第一版)廖效果编著机械工业出版社授课对象:机电学院机械制造及自动化本科工业设计、材料成型与控制本科授课教师:机械制造系魏效玲,薛会民,刘洵,柴保明,吴炳胜第一节教学内容第一章概论一、教学目的掌握数字控制和数控机床等基本概念、组成及分类,了解数字控制原理及数控机床的加工特点,了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。

二、教学时间:2课时三、内容数控与数控机床的基本概念、加工过程、特点、主要技术指标、组成与分类,加工的适应性、数控技术的发展、十五目标及数控技术的发展趋势四、教学方法介绍基本概念,讲授数字控制原理,分析数控机床的组成,根据以上讲述内容再归纳数控机床的加工特点,借助简图和表格等形式配合内容讲解。

结合数控技术的发展将课程前沿问题介绍给学生。

对编程基本知识先提出问题,启发学生思维,然后再讲解。

四、作业1、数控机床、数控技术的基本概念2、数控机床的特点、组成、各部分作用、分类3、数控机床的加工原理、使用范围4、数控技术的发展趋势5、什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?6、按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类?7、数控机床的发展趋势主要有哪些?8、如何提高数控机床的精度、速度和可靠性9、.CNC装置的主要技术指标有哪些?第二节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1.学习数控加工工艺的基础知识。

2.介绍程序编制的代码及格式二、教学时间:2课时三、内容与进度利用多媒体直观的教学形式,介绍程序编制的基本概念、手工编程的内容和步骤,数控加工的工艺分析和数控加工方法,程序编制的代码及程序格式。

四、教学方法根据已加工好的零件,在具体加工过程中如何根据其加工图纸来编写其加工程序,数控机床如何根据加工程序加工来说明手工程序编制的内容和方法。

数控技术-概论

数控技术-概论

2、机床数字控制的原理 (1)在钻削、镗削、攻螺纹中
KQ
P
R
(2)在轮廓加工中
允许的误差范围之内,用沿曲线的最小单位移动量合成的分段运动代替 任意曲线运动,以得出所需要的运动,是数字控制的基本构思之一。轮 廓控制也称轨迹控制,特点是对坐标的移动量和各坐标的速度同时进行 控制
(3)插补技术(直线、圆弧抛物线、螺旋线、极坐标、样条曲线、曲面插补)
插补:在被加工轨迹的起点和终点之间,插进许多中间点,进行 数据的密化工作,然后用已知线型逼近
3、数控机床的组成及特点
信息输入、数控装置、伺服驱动及检测反馈、机床本体、机电接口
(1)信息输入
早期:纸带、磁带 现在:磁盘;MDI;手动脉冲发生器;上位机
(2)数控装置(数控机床的核心)
组成:CPU、存储器、总线、相应的软件
课程内容
第一章 概论 第二章 数控加工的程序编制 补充基于UGCAM的自动编程 第三章 计算机数控装置的插补原理 补充机床结构 第四章 计算机数控装置 第五章 数控检测装置 第六章 数控伺服系统








加 工 中 心
数控钻床
1.1 数控机床的基本概念
数控机床是制造装备的主流装备

船舶制造装备
作用过程:接受到输入信息后,经过译码、轨迹计算、插补计算和补偿计算, 再给各个坐标的伺服驱动系统分配速度、位移指令。
具体功能: 1)多轴联动、多坐标控制 2)多种函数的插补 3)多种程序输入功能 4)信息转换功能 5)补偿功能 6)多种加工方式的选择 7)故障自诊断 8)显示功能 9)通讯联网,等等
汽车制 造装备
IC装备
军工 制造装备

数控技术及应用教案及讲稿

数控技术及应用教案及讲稿

数控技术及应用教案及讲稿第一章:数控技术概述一、教学目标:1. 了解数控技术的定义和发展历程。

2. 掌握数控系统的基本组成和工作原理。

3. 了解数控技术在工程领域的应用。

二、教学内容:1. 数控技术的定义和发展历程。

2. 数控系统的基本组成:数控装置、伺服系统、编程装置等。

3. 数控系统的工作原理:开环控制、闭环控制等。

4. 数控技术在工程领域的应用:机械加工、模具制造、航空航天等。

三、教学方法:1. 采用多媒体教学,展示数控技术的应用场景。

2. 通过实物展示,让学生了解数控系统的组成。

3. 利用仿真软件,让学生直观地了解数控系统的工作原理。

四、教学评估:1. 课堂问答:了解学生对数控技术的基本概念的理解。

2. 课后作业:让学生绘制数控系统的组成结构图。

五、教学资源:1. 多媒体教学设备。

2. 数控系统实物展示。

3. 数控系统仿真软件。

第二章:数控编程基础一、教学目标:1. 掌握数控编程的基本概念和步骤。

2. 熟悉数控编程的常用指令。

3. 了解数控编程的规则和注意事项。

二、教学内容:1. 数控编程的基本概念和步骤:程序结构、编程方法等。

2. 数控编程的常用指令:G代码、M代码、参数编程等。

3. 数控编程的规则和注意事项:程序编制的基本规则、安全操作等。

三、教学方法:1. 采用案例教学,让学生了解数控编程的实际应用。

2. 通过课堂练习,让学生熟悉数控编程的常用指令。

3. 利用仿真软件,让学生直观地了解数控编程的操作过程。

四、教学评估:1. 课堂问答:了解学生对数控编程基本概念的理解。

2. 课后作业:让学生编写简单的数控程序。

五、教学资源:1. 多媒体教学设备。

2. 数控编程仿真软件。

3. 数控编程实例教材。

第三章:数控加工工艺一、教学目标:1. 了解数控加工的基本工艺特点。

2. 掌握数控加工工艺参数的选取方法。

3. 熟悉数控加工过程中的注意事项。

二、教学内容:1. 数控加工的基本工艺特点:加工精度、加工效率等。

数控技术课程教案讲课稿

数控技术课程教案讲课稿

数控技术课程教案河北工程学院《数控技术》教案课程编码:课程名称:数控技术学时:46学时学分:3学分开课学期:第七学期课程类别:必修课程性质:专业基础课先修课程:电工电子技术,微机原理及应用,机械工程控制基础等教材:《机床数字控制》(第一版)廖效果编著机械工业出版社授课对象:机电学院机械制造及自动化本科工业设计、材料成型与控制本科授课教师:机械制造系魏效玲,薛会民,刘洵,柴保明,吴炳胜第一节教学内容第一章概论一、教学目的掌握数字控制和数控机床等基本概念、组成及分类,了解数字控制原理及数控机床的加工特点,了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。

二、教学时间:2课时三、内容数控与数控机床的基本概念、加工过程、特点、主要技术指标、组成与分类,加工的适应性、数控技术的发展、十五目标及数控技术的发展趋势四、教学方法介绍基本概念,讲授数字控制原理,分析数控机床的组成,根据以上讲述内容再归纳数控机床的加工特点,借助简图和表格等形式配合内容讲解。

结合数控技术的发展将课程前沿问题介绍给学生。

对编程基本知识先提出问题,启发学生思维,然后再讲解。

四、作业1、数控机床、数控技术的基本概念2、数控机床的特点、组成、各部分作用、分类3、数控机床的加工原理、使用范围4、数控技术的发展趋势5、什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?6、按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类?7、数控机床的发展趋势主要有哪些?8、如何提高数控机床的精度、速度和可靠性9、.CNC装置的主要技术指标有哪些?第二节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1.学习数控加工工艺的基础知识。

2.介绍程序编制的代码及格式二、教学时间:2课时三、内容与进度利用多媒体直观的教学形式,介绍程序编制的基本概念、手工编程的内容和步骤,数控加工的工艺分析和数控加工方法,程序编制的代码及程序格式。

四、教学方法根据已加工好的零件,在具体加工过程中如何根据其加工图纸来编写其加工程序,数控机床如何根据加工程序加工来说明手工程序编制的内容和方法。

第1课 数控技术概述教案

第1课 数控技术概述教案

I、示标II、新授第一章概论本章介绍了数控技术的一些概念以及数控机床的特点、工作原理及组成,同时也介绍了数控机床的分类方法,最后简要介绍了数控技术和数控机床的发展、技术水平。

一、内容要点1、数控技术、数控系统、数控机床1)数控技术:用数字、字母和符号对某一工作过程进行可编程的自动控制技术;2)数控系统:实现数控技术相关功能的软硬件系统。

它是数控技术的载体;3)数控机床:应用数控技术对机床加工过程进行控制的机床。

2、数控机床的特点、组成及工作原理特点:1)能适应不同零件的自动加工;2)加工精度高、加工质量稳定3)尤其能优质高效地完成复杂零件的加工;4)工序集中,一机多用5)高技术设备,购买、使用、维护和维修费用相对较高;组成:由输入装置、数控装置、伺服驱动系统、辅助控制及强电控制系统和机床等部分组成。

工作原理:将被加工零件的形状、尺寸、工艺要求等信息按规定编程,并记录在输入介质上,输入到数控装置。

数控装置对输入信息进行处理和计算,根据计算的结果向各执行机构(进给系统、主轴系统等)分配进给指令。

执行机构对来自数控装置的各种指令进行处理、转换和放大,驱动机床的运动部件(工作台、刀具及主轴等)运动,按照要求的形状和尺寸完成零件的加工任务。

而辅助控制则是为了保证机床安全、方便、有效工作而必不可少的一些操作,如冷却、润滑、工件刀具的的自动松夹,排屑,限位,各种保护,联锁互锁等。

3、数控机床的分类1)按工艺用途分类:●切削加工类:数控铣床、数控钻床、加工中心等●成型加工类:数控折弯机、数控弯管机●特种加工类:数控线切割、激光加工机●其它类型:数控装配机、数控测量机2)按控制系统的特点分类(或称按加工方式分类)●点位控制系统:仅能控制刀具相对于工件的精确定位控制系统,而在相对运动的过程中不能进行任何加工。

●点位直线控制系统:不仅具上述功能,而且还能实现沿某一坐标轴或两轴等速的直线移动和加工的功能的控制系统。

●轮廓控制系统:能实现两轴或两轴以上的联动加工,即具有实现对曲线或曲面轮廓零件的加工能力控制系统。

数控技术教案

数控技术教案

第一章绪论本章重点:1.数控机床概念2.数控机床采用的新颖机械结构3.数控机床按检测系统的分类一般了解:数控机床的组成、数控机床的优缺点、数控机床的发展趋势一、数字控制:用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。

数控机床:国际信息处理联盟(IFIP)第五技术委员会,对数控机床作了如下定义:一种装了程序控制系统的机床。

该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。

二、数控机床的产生与发展:(一)产生:1、传统的生产方法已满足不了生产需求1) 单件小批量生产——占70%,一般用试切法,技术水平要求高,劳动强度大,精度不高,无法实现自动化。

如:普通车、铣、1刨、磨床等2) 工艺流水作业——调整法加工,生产率提高,精度提高,成本低,品种多,采用组合机床,多机床配合,环节出现问题,生产停滞。

3) 自动机床:用凸轮控制,适于生产简单工件,且改型困难2、社会的需求1) 品种多样化2) 零件精度和形状复杂程度不断提高 3) 生产品种的频繁换型3、技术上的可行性1) 电子计算机的发明 2) 电子技术的发展a、现代控制理论的发展b、各种功能优越件的产生2c、大规模集成电路的出现 3) 新颖机械结构的出现a、滚珠丝杠—代替普通丝杠,动作更灵活,间隙更小,精度提高b、滚动导轨—代替滑动导轨,移动灵活,克服爬行和前冲现象 4) 机床动态特性的研究成果使机床的刚度更好,主轴转速更高,抗振性提高由于生产的发展要求出现新的生产工具,而在技术上又已具备了条件,于是在1948年,美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想,并与麻省理工学院合作进行研制工作。

1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。

1958年我国开始研制数控机床。

(二) 发展:1952——1959年,电子管制成数控机床控制系统 1959——1965年,晶体管制成数控机床控制系统31965——1970年,小规模集成电路 1970——1974年,大规模集成电路1974——,微型计算机三、数控机床的组成:数字控制计算机伺服系统 PC控制部分液压、气动系统机械部分数字控制计算机:处理加工程序,输出各种信号,控制机床完成各种运动。

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教案课程名称:数控授课教师:授课班级:选用教材:彭晓南.《数控技术》.机工版教师职业道德规范一、努力传授知识技能,传承民族精神,弘扬爱国主义,为祖国和人民培养人才。

二、追求高尚的师德风范,为人师表,教书育人,成为学生健康成长的指导者和引路人。

三、在教育教学和日常生活中,自觉遵守以下职业道德规范:(一)自觉学习和宣传马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想,在教育、教学活动中同党的路线、方针、政策保持一致,用正确的理论和思想观点教育影响学生,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

绝不在课堂上和学生当中散布不利于学生健康成长的言论。

(二)自觉遵守宪法和国家各项法律、规定,依法执教,履行《教师法》规定的权利和义务;遵守校规校纪,保证教学秩序和教学安全,维护良好的教学环境。

教学过程中努力杜绝各种教学事故。

(三)爱岗敬业。

以做人民教师为荣,志存高远;以培育人才、繁荣学术、发展先进文化和推进社会进步为己任;恪尽职守,积极奉献,立足本职,争创佳绩。

(四)善待学生。

尊重学生人格,关心学生,耐心为学生释疑解惑,对学生一视同仁。

指导学生树立社会主义大学生的道德情操,遵守社会公德。

养成良好的行为习惯,帮助学生或学生社团组织开展健康、高雅的文化活动,提高学生的思想道德文化素质,做学生的良师益友。

绝不歧视、挖苦、辱骂和体罚学生。

(五)严谨治学。

崇尚科学精神,努力掌握最新的科学知识,对业务精益求精,与时俱进,不断创新。

坚决反对弄虚作假,抄袭剽窃、不求进取、敷衍了事的不良风气。

(六)关心集体。

积极参加学科和教研室建设,服从领导、顾全大局,热心参与集体活动,维护国家、学校、集体的荣誉和形象;爱护公物,保护环境,节约资源;善于团结协作,同事间以诚相待,互相尊重,互相关心,互相帮助。

平等友爱,共同进步。

(七)廉洁从教。

自觉抵制社会不良风气的影响,不以教师的特殊地位“吃、拿、卡、要”学生及其家长、亲属,谋求私利;不接受学生及其家长的馈赠及吃请。

(八)讲究仪表,注意教风教态,举止大方有度,语言规范健康,衣着整洁、端正,打扮朴素、得体。

《数控技术》教案授课学时分配表课程表教师授课教案第一部分数控技术概论模块(10℅总课时)教学过程及时间分配:知识点1.1一、数控设备的产生与发展1.数控设备的产生科学技术和社会生产的不断发展,对加工机械产品的生产设备提出了三高(高性能、高精度和高自动化)的要求。

为了解决上述问题,一种新型的数字程序控制机床应运而生,它极其有效地解决了上述一系列矛盾,为单件、小批量生产,特别是复杂型面零件提供了自动化加工手段。

2.数控设备的发展在第一台数控机床问世至今的50年中,先后经历了电子管(1952年)、晶体管和印刷电路板(1960年)、小规模集成电路(1965年)、小型计算机(1970年)、微处理器或微型计算机(1974年)和基于PC-NC的智能数控系统(90年代后)等六代数控系统。

前三代数控系统是属于采用专用控制计算机的硬逻辑(硬线)数控系统,简称NC(Numerical Control),目前已被淘汰。

第四代数控系统采用小型计算机取代专用控制计算机,数控的许多功能由软件来实现,故这种数控系统又称为软线数控,即计算机数控系统,简称CNC(Computer Numerical Control)。

1974年采用以微处理器为核心的数控系统,形成第五代微型机数控系统,简称MNC (Micro-computer Numerical Control)。

以上CNC与MNC统称为计算机数控。

CNC和MNC的控制原理基本上相同,目前趋向采用成本低、功能强的MNC。

现在发展了基于PC-NC的第六代数控系统,它充分利用现有PC机的软硬件资源,规范设计新一代数控。

在数控系统不断更新换代的同时,数控机床的品种得以不断地发展。

数控机床是数控设备的典型代表。

数控激光与火焰切割机等数控设备也得到了广泛的应用。

二、数控设备的工作原理、组成与特点1.数控设备的工作原理图1-1是数控设备的一般工作原理图。

图1-1 数控设备的工作原理2.数控设备的组成与功能数控设备的基本结构框图如图1-2所示。

主要由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和受控设备等四部分组成。

图1-2 数控设备基本结构框图3.数控机床的适用特点简要归纳如下:1.高精度的工件2.轮廓形状复杂的工件3.单件,小批量,昂贵材料,不允许报废的关键件4.和加工批量有关的适应条件分析:板书设计:1.插图1-1设计: 数控设备的一般工作原理图。

2.插图1-2设计:数控设备的组成结构(由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和受控设备等四部分组成。

)3.其他 相关标题,主要内容要点等按常规进行书写要求板书清晰整洁美观,图面大小适度规范,无错字别字和不规范文字符号作业:1.数控机床的组成原理框图2.数控机床加工的基本原理课后教学小结:1.讲清数控加工的基本原理,有助于后续教学内容的讲授2.通过对比方法讲述数控加工和传统加工的异同点,有助于对数控加工的认识3.通过课件图片和加工过程录相资料片的播放,加深NC加工的感性理解作业中存在的主要问题:无明显作业问题知识点1.2一、数控机床的应用特点数控设备的主要应用特点数控设备是一种高效能自动化加工设备。

与普通设备相比,数控设备具有如下特点。

(1)适应性强;(2)精度高,质量稳定;(3)生产率高;(4)能完成复杂型面的加工;(5)减轻劳动强度,改善劳动条件;(6)有利于生产管理。

三、数控设备的分类数控机床通常从以下不同角度进行分类。

1.按工艺用途分类目前,数控机床的品种规格已达500多种,按其工艺用途可以划分为以下四大类:(1)金属切削类它又可分为两类:①普通数控机床②数控加工中心(2)金属成形类指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床,常用的有数控弯管机、数控压力机、数控冲剪机、数控折弯机、数控旋压机等。

(3)特种加工类主要有数控电火花线切割机、数控电火花成形机、数控激光与火焰切割机等。

(4)测量、绘图类主要有数控绘图机、数控坐标测量机、数控对刀仪等。

2.按控制运动的方式分类(1)点位控制数控机床(2)点位直线控制数控机床(3)轮廓控制数控机床【1】点位空置数控机床(1)特点:仅控制坐标点到下一坐标点的精确定位位移,位移过程中不进行任何加工(2)定位位移方式①单坐标依次位移到理论位置②2~3坐标同时位移到理论位置(各坐标的速度和坐标长度成正比)(3)定位速度:为提高效率,通常为最高恒速的倒浴盆速度曲线;(4)应用:数控钻床,数控镗床, 数控冲床,数控点焊机等【2】直线控制数控机床(1)特点:①控制点---点之间的精确定位;②同时控制定位过程中的速度;位移过程中可以进行切削加工;③运动方式通常只可沿坐标轴的直线移动,(部分可45°方向运动)④通常可进行主轴调速,刀具半径和长度补偿;(2)应用:低档NC车床,铣床,镗床,镗铣床等(虽有2~3走,但同时可控的只有一轴;【3】轮廓控制数控机床(1)特点:①两轴以上的联动插补控制功能,②插补中对位置和速度进行严格的连续不间断控制,③具有直线,圆弧,非圆曲线的轨迹插补功能,④具有刀具半径,长度,间隙,螺距等补偿功能,⑤加工功能:复杂的2维曲线,3维曲面加工功能⑥可取代点位系统,直线系统,(2)应用:各类通用的数控机床(车,铣,镗,加工中心,特种加工机床等)3.按伺服系统的控制方式分类(1)开环数控机床如图1-3所示。

开环控制的数控机床一般适用于中、小型经济型数控机床。

图1-3 数控机床开环控制框图特点①不使用位置检测装置②控制信息单项流动③使用直接的电/机,数/模转换功能伺服电机——步进电机④精度取决于电机的步距角和机械传动精度⑤结构简单,成本低,稳定性好⑥精度较低,适用于低档数控机床※由于该伺服方式稳定,低成本,结构简单,并且应用滚珠丝杠后传动精度大幅度提高,系统硬件和软件的改进使步距角,分辨率,进给速度均大幅提高,并且继续在开发高级的步进伺服系统,其应用前景较为广泛。

(2)半闭环控制数控机床,如图1-4所示。

这类控制可以获得比开环系统更高的精度,调试比较方便,因而得到广泛应用。

图1-4 数控机床半闭环控制框图半闭环系统特点①使用角位移传感器检测电机转子或丝杠的角位移量;②实际角位移量经转换成为工作台的直线位移量,再与指令位置信号进行比较,由差值控制伺服电机驱动工作台向减小偏差的方向移动,直到差值为零时停止进给;③当CNC系统不断发出新的进给信号,则驱动工作台移至理论位置;④由于调节信号取自系统工作链的中段,所以称为半闭环系统;⑤环内有增加系统阻尼的速度检测元件和调节电路,将实际速度与理论速度之进行比②较,并进行动态的调整,减少负载变化对进给速度的影响,提高位置控制质量,(电③流调节用于检测,调节,平衡伺服电机的工作电流)⑥调节环内不包含全部运动部件,控制精度低于全闭环系统,高于开环系统,⑦环内不包含了大惯量运动部件,系统调试简单,稳定性较好,系统结构不复杂,成本中等,角位移传感器无需接长,维护修理安装简单,⑧适用于中等精度中档的各类数控机床;(3)闭环控制数控机床,其控制框图如图1-5所示。

图1-5 数控机床闭环控制框图闭环系统特点①使用直线位移传感器检测系统终端工作台的机械位移量;②实际位移量经处理与指令位置信号进行比较,由差值控制伺服电机驱动工作台向减小偏差的方向移动,直到差值为零时停止进给;③当CNC系统不断发出新的进给信号,则驱动工作台移至理论位置;④由于调节环内包含了所有的调解对象,所以成为(全)闭环系统;⑤环内有增加系统阻尼的速度检测元件和调节电路,将实际速度与理论速度之进行比较,并进行动态的调整,减少负载变化对进给速度的影响,提高位置控制质量,(电流调节用于检测,调节,平衡伺服电机的工作电流)⑥环内包含了全部运动部件,理论上控制精度取决于传感检测精度,控制精度最高,⑦环内包含了大惯量运动部件,系统调试困难,稳定性较差,系统结构复杂,成本高,维护修理难度大,传感器接长困难。

⑧适用于高精度数控机床;如数控精密镗铣床。

4.按所用数控系统的档次分类按所用数控系统的档次通常把数控机床分为低、中、高档三类。

以上中、高档数控机床一般称为全功能数控或标准型数控。

※主要是按照NC系统的技术参数,关键部件的技术功能水平,功能指标分类;板书设计:1.插图1-3设计数控机床开环控制框图图1-3 数控机床开环控制框图2.插图1-4设计:数控机床半闭环控制框图图1-4 数控机床半闭环控制框图3.插图1-5设计:数控机床闭环控制框图图1-5 数控机床闭环控制框图3.其他相关标题,主要内容要点等按常规进行书写要求板书清晰整洁美观,图面大小适度规范,无错字别字和不规范文字符号作业:1.数控机床按运动方式的分类2.数控机床按伺服系统控制方式的分类组成框图课后教学小结:1.讲清数控加工的应用特点,有助于对数控技术迅速发展及其重要性的理解2.通过对比方法讲述数控机床按运动方式的分类的异同点和应用选择3.讲清数控机床按伺服系统控制方式的分类组成框图的意义,有助于后续伺服系统讲授3.通过课件图片和加工过程录相资料片的播放,加深NC机床分类的感性认识作业中存在的主要问题:部分作业的数控机床按伺服系统控制方式的分类组成框图绘制欠规范其余无明显作业问题。

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