数控机床装调维修工中级课件课题一数控机床的基本知识.pptx

第一单元基础单元课题一数控机床认识

一、训练目的：可以对数控机床的构造和分类有所理解二、训练内容：1）理解数控机床的构造特点2）理解数控机床的常见的分类三、材料及工具准备：多种常见的数控机床

四、操作环节：数控机床构造特点:数控机床是采用了数控技术的机床，即它是用数字信号控制机床运动及其加工过程的。数控机床是一种经典的机电一体化产品，能实现机械加工的高速度、高精度和高度自动化，代表了机床发展的方向。

根据国际信息处理联合会(InternationalFederationofInformationProcessing,IFIP)第五技术委员会给出的定义:数控机床(NumericalControlledMachineTool)是一种装有程序控制系统的机床，该系统可以逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。计算机数控机床，即CNC(ComputerNumericalControl)机床重要由数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置，辅助装置和机床本体等五大部分

如图1-1-1所示

其中数控系统，实现对机床主机的加工控。目前采用计算机数控系统(即CNC)。下面简要简介各部分的功能。

一）、数控机床常见的构造：1、数控装置数控装置是数控系统的关键，是由硬件和软件两大部分构成。它接受从机床输入装置(软磁盘、硬磁盘、纸带阅读机、磁带机等)输入的控制信号代码，通过输入、缓存、译码、寄存运算、存储等转变成控制指令实现直接或通过可编程逻辑控制器((PLC)对伺服驱动系统的控制2、伺服驱动装置伺服驱动装置是数控装置与机床主机之间的联接环节，它接受数控装置插补生成的进给脉冲信号，通过放大驱动机床主机的执行机构，实现机床运动。伺服驱动装置包括主轴驱动单元(重要控制主轴的速度和方向)、进给驱动单元(重要是进给系统的速度控制和位置控制)、电主轴等。目前常用的有直流伺服电机和交流伺服电机，且交流伺服电机正逐渐取代直流伺服及电机

3、测量反馈装置测量反馈装置是通过现代化的测量元件:脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅尺、磁尺和激光等，将执行元件(如电机、刀架等)或工作台等的速度相位移检测出来，通过对应的电路将所测得信号反馈回数控装置，构成半闭环或闭环系统，赔偿执行机构的运动误差，以到达提高运动精度的目的。4、辅助装置它是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制部件。其重要包括刀库，冷却、润滑，工件和机床部件的松开、夹紧，工作台转位，排屑等辅助装置

5、机床本体机床本体是数控机床的主体，由基础件(如床身)、底座和运动件(如工作台、床鞍、主轴箱等)构成。它不仅要实现由数控装置控制的多种运动，并且还要承受包括切削力在内的多种力，因此机床本体必须保证有良好的几何精度、足够的刚度、小的热变形、低的摩擦阻力，才能有效地保证数控机床的加工精度

二）、数控机床的特点1、应用了高性能主轴部件及传动系统，同步主轴得到了简化2、机械构造具有较高刚度和耐磨性，热变形小3、更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠、静压导轨、滚动导轨等

三）、数控机床的分类：1）数控机床按机床的运动轨迹分类1、点位控制数控机床点位控制系统只控制机床移动部件的终点位置，而不管移动所走的轨迹，运动过程中不进行任何加工，数控钻床，数控镗床，数控冲床和数控测量机等的数控系统都属于点位控制系统

2、直线切削数控机床直线切削数控机床，控制刀具或工作台以合适的速度按平行于坐标轴的方向直线移动，并可对工件进行切削，或者控制两个坐标轴以同样的速度运行，沿450斜线进行切削加工，但不能按任意斜率进行切削，简易数控车床的数控系统就属于直线切削控制系统，可用于台阶轴加工，直线控制的数控铣床，有三个坐标轴则可用于平面铣削加工

3、持续切削数控机床持续切削数控机床又称轮廓控制机床，它可控制几种进给轴同步谐调运动，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行持续切削加工，能加工曲面，凸轮，锥度等复杂形状的零件。如数控车床，数控铣床，加工中心等用于加工曲线和曲面零件的机床。

2）、数控机床按进给伺服系统的类型分类的措施开环数控系统一般以功率步进电机作为伺服驱动单元，当数控系统要某一坐标轴运动一种单位长度时，向该轴伺服电路输出一种进给脉冲，经环形分派和功率放大后，驱动步进电动机转动一种步距，再经减速齿轮带动丝杠旋转，并通过丝杠螺母副传动，带动丝杠旋转，工作台移动一种单位长度，这个单位长度一般称为脉冲当量，工作台的移动量与进给脉冲的数量成正比。

这种系统没有位置测量装置，信号是单向的，系统稳定性好，这种开环系统无位置反馈，其重要精度取决于进给驱动系统和机械传动机构的性能和精度，对高精度的数控机床往往不能满足规定，但此类系统具有构造简朴，工作稳定，维修