计算机数控技术 教学课件 ppt 作者 彭美武 主编 教案PPT第1章.ppt

第一章 概 述 用数控机床加工工件时，首先由编程人员按照零件的几何形状和加工工艺要求将加工过程编成加工程序。数控系统读入加工程序后，将其翻译成机器能够理解的控制指令，再由伺服系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电机和进给伺服电机转动，并带动机床的工作台移动，实现加工过程。数控系统实质上是完成了手工加工中操作者的部分工作。? 二、数控机床的特点 1．? 适应性强 2．? 加工精度高、质量稳定 3．? 生产效率高、经济效益好 4．? 减轻操作者的劳动强度、操作简单 5． 有利于生产管理的现代化 6. 有故障诊断和监控能力 第一章 概 述 但另一方面，数控机床在使用中也暴露出一些问题，主要有：1．造价较高，很多企业特别是小企业还无法接受；2．调试和维修比较复杂，需要专门的技术人员；3．对编程人员的技术水平要求较高。 三、数控装置的主要技术指标 数控装置的性能指标反映了数控系统的基本性能，是选择数控系统的主要依据，概括起来如下：1．控制轴数和联动轴数2．脉冲当量（控制分辨率）3．定位精度和重复精度 4．行程5．主轴转速和调节范围6．进给速度和调节范围 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述  第一章 概 述 第一章 概 述 二、数控机床的分类 目前，数控机床的品种齐全，规格繁多。为了研究的方便起见，可以从不同的角度对数控机床进行分类，常见的有以下几种分类方法： （一）按控制轨迹的特点分类1. 点位控制数控机床 2. 直线控制数控机床 3. 轮廓控制数控机床 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 第一章 概 述 ? 3． 开放式数控系统 随着数控技术的发展，数控系统变得越来越复杂，暴露出许多自身固有的缺陷。最大的问题是，这些数控系统都是专门设计的，它们具有不同的编程语言、非标准的人机接口、多种实时操作系统、非标准的硬件接口等，这些缺陷造成了数控系统使用和维护的不便，也限制了数控技术的进一步发展。为了解决这些问题，人们提出了“开放式数控系统”的概念。这个概念最早见于1987年美国的NGC(Next Generation Controller)计划， NGC控制技术通过实现基于相互操作和分级式的软件模块的“开放式系统体系结构标准规范（SOSAS）”找到解决问题的办法。一个开放式的系统体系结构能够使供应商为实现专门的最佳方案去定制控制系统。由于这样一个富有哲理的概念作为NGC计划的奠基石，NGC代表了下一代控制技术。 第一章 概 述 第一章 概 述 （6）设计或第三方开发者能否应用标准工具和文件格式、编程接口建立用户实时的应用； （7）能否修改所有级别的控制软件； （8）控制商家能否提供文件格式的开发工具，允许访问系统的所有级别？ （9）对于I/O接口，控制器是否使用了标准的现场总线？ （10） 是否可以把控制器与不同厂家的伺服装置相连接？ （11）控制器是否可以与多用户控制的网络相连接？ （12）所有的编程（GUI、运动、PLC）是否采用了标准的流行的编程工具？ 第一章 概 述 第一章 概 述 5． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可靠性通常可采取下列一些措施：（1） 提高线路的集成度。采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功耗。（2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证体系。例如采取防电源干扰，输入输出隔离；使数控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对系统可靠性进行全面检查考核等。 第一章 概 述 （3） 增强故障自诊断功能和保护功能。由于元器件失效、编程及人为操作失误等原因，数控系统完全可能出现故障。数控系统一般具有故障预报和自恢复功能。此外，应注意增强监控和保护功能，例如有的系统设有刀具破损检测、行程范围保护和断电保护等功能，以避免损坏机床或报废工件。由于采用了各种有效的增强可靠性的措施，现代数控系统的平均无故障时间可达到MTBF=10