数控机床与编程 1 数控概述0224.ppt

数控加工工艺与编程 2009.2.15 田宏宇 数控加工工艺与编程讲授内容 绪论 第1章 数控加工工艺与编程基础 第2章 数控刀具 第3章 数控车削加工工艺制订与编程 第4章 数控镗铣削加工工艺制订与编程 第5章 数控电火花线切割加工工艺制订与编程 绪论 1.1 数控机床的产生与发展 1.2 数控机床的组成及工作原理 1.3 数控机床的分类 1.4 数控机床的特点及应用范围 1.5 数控机床的发展趋势 1.6数控机床的主要性能指标 数控机床的产生与发展 1．数控机床的产生 1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六代。 1952年的第一代——电子管数控机床 1959年的第二代——晶体管数控机床 1965年的第三代——集成电路数控机床 1970年的第四代——小型计算机数控机床 1974年的第五代——微型计算机数控系统 1990年的第六代至今——基于PC的数控机床。 数控机床的组成 计算机数控机床由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成，如图。 图1.1 数控机床的组成 ?计算机数控技术的概念 ?数控基本概念 数字控制（NC：Numerical Control） 数控系统（NC System） 计算机数控（CNC：Computer Numerical Control） 数控机床的组成 信息载体 计算机数控系统 伺服系统 机床本体 数控机床的组成（四部分） 信息载体（控制介质） 数控机床工作时，不需要操作工人直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图，这就需要在人与机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物即称为控制介质。例如：穿孔纸带、磁盘、键盘、手动脉冲发生器，上位机通信口线等。 八单位标准穿孔纸带 数控机床的组成（四部分） 计算机数控系统（数控装置） 数控系统是一种控制系统，是数控机床的中心环节。它能自动阅读输入载体上事先给定的数字，并将其译码，从而使机床进给并加工零件，数控系统通常由输入装置、控制器、运算器和输出装置四大部分组成 。 常用的数控系统有：西门子（SIEMENS），发那科（FANUC）数控系统。 数控机床的组成（四部分） 伺服系统 伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。伺服系统接受数控系统的指令信息，并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或使执行部分动作，以加工出符合要求的工件。每一个脉冲使机床移动部件产生的位移量叫做脉冲当量。目前所使用的数控系统脉冲当量通常为0.001mm/脉冲。 数控机床的组成（四部分） 机床本体 机床本体是数控机床的主体，由机床的基础大件（如床身、底座）和各运动部件（如工作台、床鞍、主轴等）所组成。 数控机床的产生与发展 2．数控机床的发展趋势 高速度高精度化 多功能化、智能化、小型化 高可靠性 数控机床的分类与应用 1．按工艺用途分类 （1）金属切削类数控机床 （2）金属成型类数控机床 （3）数控特种加工机床 （4）其它类型的数控机床 2．按机床运动的控制轨迹分类 （1）点位控制数控机床 1)点位控制只要求控制机床的移动部件从某一位置移动到另一位置的准确定位，对于两位置之间的运动轨迹不作严格要求，在移动过程中刀具不进行切削加工，如图1.2所示。 2)为了实现既快又准的定位，常 采用先快速移动，然后慢速趋近 定位点位的方法来保证定位精度。 3)主要有数控钻床、数控冲床、 数控镗床、数控点焊机等。 （2）直线控制数控机床 1）直线控制数控机床的特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条与机床坐标轴平行的直线。 2）对移动的速度也要进行控制，因为这类数控机床在两点之间移动时要进行切削加工，如图1.3所示。 （3）轮廓控制数控机床 1）轮廓控制能够对两个或两个以上的运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，因而可以进行曲线或曲面的加工，如图1.4所示。 2）具有轮廓控制功能的数控机床有数控车床、数控铣床、加工中心等。 3． 伺服控制的方式分类 （1）开环控制系统 开环控制系统是指不带反馈的控制系统. 其特点:开环控制具有结构简单、系统稳定、容易调试、成本低等优点。但是系统对移动部件的误差没有补偿和校正，所以精度低。一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。 如图1.5,部件的移动速度和位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数决定的。 （2）半闭环控制系统