第一章 数控加工技术概论幻灯片.ppt

目　　录 1、数控技术的水平和普及程度是衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志　　数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域： ①机械制造技术；②信息处理、加工、传输技术；③自动控制技术；④伺服驱动技术；⑤传感器技术；⑥软件技术等。 2、数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及产业、生物技术及产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备 3、工业发达国家将数控技术及装备列为国家的战略物资 1.1数控加工技术的基本概念 一、基本概念 二、数控机床的工作原理 1、数控机床的工作流程 2、数控系统的工作过程 数控机床的工作原理 数控机床的控制：　　包括开关量控制和轨迹控制。　　开关量控制：为配合数控加工，所需要的开关动作控制，如程序停、冷却液开停、主轴正反转等等。由辅助功能指令实现。　　轨迹控制:直线、圆弧及其它各种平面和空间轨迹。由插补指令实现,如直线插补、圆弧插补、抛物线插补、螺旋线插补、样条插补、曲面直接插补等。　插补指令越丰富，数控功能越强。 三、数控加工特点 四、数控机床的主要性能指标 1.2 数控机床的组成与分类 一、数控机床的组成 数控装置的主要功能： 　　①多轴联动。　　②多种函数插补：直线、圆弧、抛物线、螺旋线、样条等。　　③多种程序输入功能。　　④信息转换功能：EIA/ISO、公制/英制、绝对值/增量值、坐标变换等。　　⑤补偿功能：刀具长度补偿、刀具半径补偿、间隙、螺距误差补偿等。　　⑥多种加工方式选择（平移、镜像、旋转）。　　⑦故障自诊断功能。　　⑧显示功能：用CRT可以显示字符、轨迹、平面图形、三维动态图形。　　⑨通讯和联网功能。 二、数控机床的分类 1、按工艺方法分类 　　（1）金属切削类数控机床，如：数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数控镗床、数控磨床等 　　（2）金属成型类数控机床，如数控折弯机、数控弯管机等 　　（3）数控特种加工机床，如数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控激光加工机床等 　　（4）其它类型数控机床，如三坐标测量机等 2、按运动控制的特点分类 　　1、点位控制数控机床 　　2、直线控制数控机床 　　3、轮廓控制的数控机床 ◆点位控制：对于一些加工孔用的数控机床，需严格控制点到点的距离，不严格要求路径，运动中不加工。典型的机床有数控钻床、数控镗床、数控冲床等。 ◆轮廓控制(Contouring Control)：加工平面曲线、空间曲线、空间曲面时，需要多坐标联动。 以平面（两维）的任意曲线L为例，要求刀具Τ沿（逼近）曲线 轨迹运动，进行切削加工。如图1.3所示,将曲线L分割成：l1、l2、l3……、li等线段。用直线（或圆弧）代替（逼近）这些线段，当逼近误差δ相当小时，这些折线段之和就接近了曲线。典型机床有数控车床、数控铣床、加工中心等。 　　轮廓控制也称连续轨迹控制，其特点是不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间的比率都要进行严格控制，以便加工出给定的轨迹。 3、按伺服系统的类型分类 开环步进伺服系统的特点 闭环伺服系统的特点 闭环伺服系统 （3）半闭环控制的数控机床　　检测丝杠或电动机轴旋转角位移（角位移检测元件：旋转变压器、脉冲编码器、圆光栅等） 半闭环伺服系统的特点 4、按功能水平分类 1.3　数控加工技术的发展 一、数控加工技术发展简述 2、数控机床的发展 1、计算机直接数控系统（计算机群控）：　　　　所谓计算机直接数控（Direct Numerical Control，DNC）系统，即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。 1958年:起步 20世纪50年代末60年代中：研制、开发时期 1965年开始研制晶体管式数控系统。1968年研制成了CJK-18晶体管式数控系统和X53K-1G立式数控机床。 20世纪70年代初：数控加工中心相继在上海、北京研制成功。 20世纪80年代初：从日本、美国等国引进数控装置及伺服系统技术。 1985年：进入实用阶段 1985年以后：在引进、消化的基础上，进行了大量的开发工作，我国数控机床进入稳定发展时期。 近年来，我国数控机床进入了快速发展时期 市场占有率5年翻一番 ，现在国产数控机床国内市场占有率从5年前的不足15%跃升到了30%。 国产数控机床：突出重围，打造出自主品牌新天地。 国产数控机床：自主创新支撑中国制造。 齐重数控、华中数控：用“中国大脑”装备“中国制造” 。 沈阳机床、广州数控：自主创新，提升企业核心竞争力。 三、数