《机械制造基础》第2版 课件 第11章 数控加工系统概述.pptx

Chapter数控加工系统概述11

第11章数控加工系统概述案例导入图11-1齿轮泵泵盖零件图

第11章数控加工系统概述初步分析图11-1所示的齿轮泵泵盖零件为典型的板类零件，选材灰铸铁HT20-40。零件结构要素为平面、外轮廓、通孔、沉孔、螺纹孔等，各结构要素间有相互位置要求。图中标注的表面粗糙度为，产品有一定批量，外轮廓、台阶面处轮廓形状相对较复杂，普通铣床无法直接加工。因加工中心具备自动换刀功能，能够连续地对工件的各加工表自动地完成铣、钻、扩、镗及攻螺纹等工序，对于单件小批、多品种的盘板类零件，数控机床是一种优先设备。可减少工件装夹次数，降低对工人的技术要求、提高生产率、降低成本。故选择在数控铣床或加工中心加工该零件。为此，本章介绍数控机床的结构与主要的使用系统。

11.1数控机床概述数控机床数控机床是采用数控技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床，它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床。图11-2数控机床加工过程框图

11.1数控机床概述机床组成主要由输入装置、数控装置、进给伺服驱动系统、检测反馈系统、辅助控制装置和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成图11-2数控机床组成示意图

11.1数控机床概述特点与应用现代数控机床集高效率、高精度、高柔性于一身，具有许多普通机床无法实现的特殊功能，它具有如下特点。⑴加工精度高⑵生产效率高⑶自动化程度高⑷对加工对象的适应性强⑸经济效益好

11.1数控机床概述特点与应用数控机床的应用数控机床自动化程度高、技术含量高，使用与维修有一定难度且成本高。如果从经济角度考虑，它适于加工：⑴最适合多品种、中小批量零件⑵精度要求高的零件⑶表面粗糙度小的零件⑷轮廓形状复杂的零件

11.1数控机床概述数控机床分类1.按工艺用途分类⑴金属切削类数控机床⑵金属成形类数控机床⑶数控特种加工机床⑷其他类型的数控机床2.按加工方式分类⑴普通数控机床⑵加工中心3.按运动方式分类⑴点位控制数控机床⑵点位直线控制数控机床⑶轮廓控制数控机床

11.1数控机床概述数控机床分类4.按进给伺服系统控制方式分类⑴开环控制系统⑵闭环控制系统⑶半闭环控制系统5.按联动轴数分类(1)两轴联动数控机床(2)两轴半联动数控机床(3)三轴联动数控机床(4)四轴联动数控机床(5)五轴联动数控机床(6)加工中心

11.1数控机床概述数控机床分类图11-5两轴联动铣削的曲线柱面图11-6五轴联动加工的叶轮类零件

11.1数控机床概述数控机床分类图11-18五轴联动加工的叶轮类零件图11-19五轴联动的加工中心

11.2机床数控系统概述计算机数控系统数控装置是数控系统的核心，采用计算机数控装置的数控系统称为计算机数控系统(CNC系统)，现代数控系统无一例外的均为CNC系统。图11-7CNC系统的结构框图

11.2机床数控系统概述CNC系统功能数控机床的类型、用途、档次各不相同，使得CNC系统的功能有很大差别。下面介绍其主要功能。⑴控制功能⑵准备功能⑶插补功能⑷进给功能①切削进给速度②同步进给速度③进给倍率⑸主轴功能①转速的编码方式②指定恒定线速度③主轴定向准停⑹辅助功能⑺刀具功能⑻补偿功能①刀具的尺寸补偿②丝杠的螺距误差补偿、反向间隙补偿或者热变形补偿

11.2机床数控系统概述CNC系统功能数控机床的类型、用途、档次各不相同，使得CNC系统的功能有很大差别。下面介绍其主要功能。⑼字符、图形显示功能⑽自诊断功能⑾通信功能⑿人机交互图形编程功能

11.2机床数控系统概述CNC工作过程图11-8CNC系统的工作流程

11.2机床数控系统概述CNC工作过程图11-9位置控制的原理简图

11.2机床数控系统概述发展方向1.机床数控系统向开放式方向发展2.机床数控系统向软数控方向发展3.机床数控系统向智能化方向发展4.机床数控系统向网络化方向发展5.机床数控系统向高可靠性方向发展6.机床数控系统向复合化方向发展7.机床数控系统向多轴联动化方向发展8.机床数控系统向极端化方向发展9.机床数控系统向绿色化方向发展10.机床数控系统向多媒体技术应用方向发展

【知识梳理与总结】1.数控机床数控机床是采用数控技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。数控机床主要由输入装置、数控装置、进给伺服驱动系统、检测反馈系统、辅助控制装置和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成，其特点是加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应性强、经济效益好。数控机