数控机床的基本概念课件.pptVIP

第一节数控机床的基本概念

1数控机床的定义定义：数控机床（NumericalControlMachineTools）是采用数字技术形式控制的机床。即凡是用数字化的代码将加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移等信息用数字化的指令(记录在程序介质上)表示出来，并送入计算机或数控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控(NC)机床。

2、数控机床产生的历史背景1)40年代后期，美JohnT.Parsons提出了数控机床构想设想通过控制机床的微小增量运动来加工机翼曲面即用记录有坐标位置的数据的穿孔卡来控制机床的动作，以实现曲线、曲面的2)1952年MIT第一台数控机床样机研制成功加工。随后美国空军投入大量军费给MIT伺服机构实验室。1953年开始应用初步应用MIT开发了APT编程系统3)飞机制造企业对数控机床需求的发展起了推动作用。飞机结构复杂、精度要求高、大量复杂曲面形状零件、产量小、转型快，其生产特点决定了其急需NC设备，从而为数控机床的发展应用提供了机遇。

3.数控技术(NUMERICALCONTROL）：1)概念:以数字化信息实现控制的应用技术2)分类:硬件数控技术：以硬件作为控制器靠硬件完成运算;功能简单;存储量小计算机控制(CNC):以计算机作为控制器靠软件完成运算;功能强;存储量大3)数控系统对机床控制的类别:顺序控制:换刀、主轴调速、冷却液关启、工作台限位等数字控制:进给传动控制，即对刀具、工作台的运行的顺序、位移量度以至速度实现控制。

4.数控机床的优点：n传统机械式自动机床、仿形机床的缺点：1）需要辅助工装自动机床—需要制作凸轮、挡块等辅助装置仿形机床—需要制作标准零件2）加工过程是模拟量传递3）加工精度低4）加工零件变更需重新准备辅助装置n数控机床与仿形机床相比显著优点：当加工对象变化时，只需重新编制程序

概括起来数控机床优点如下：1).有利于提高加工精度，保证同批零件的一致性；2).可以提高生产效率，一般可提高加工效率3~5倍；3).适合于复杂形状零件加工；（只提高了编程难度，而无须各种工装）4).有利于实现管理和机械加工的自动化。5.数控机床的缺点:1).设备造价昂贵，机时费用高2).工作环境要求苛刻（温度、湿度、灰尘等）3).操作、编程、维修保养人员素质要求高

第二节数控机床的组成一、数控机床的主要组成部分

1)NC程序(控制介质）：包含加工过程中的所有信息，主要有：①几何信息：确定加工零件的几何形状，如位移、圆心、曲面法矢量等.②辅助功能信息：说明加工条件，如刀具几何参数、进给速度和主轴转速、开关冷却液、程序结束等.③准备功能信息：说明插补类型、加工坐标平面、实现刀具半径补偿等.NC程序传入NC机床的途径:键盘手工敲入、穿孔纸带、拷贝、I/O通讯接口

2)数控装置：由输入装置、控制器、运算器和输出装置组成。①输入装置：接收外部的输入程序并存储②控制器：控制和协调数控装置各部分协调工作③运算器：接收控制信息，对集合信息进行插补运算并向输出装置发出进给脉冲④输出装置：将脉冲输出给伺服系统

脉冲当量：概念：相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量（包括移动量和转动量）叫做脉冲当量（用δ来表示）。单位：mm/脉冲、度/脉冲常用的脉冲当量：0.01mm/脉冲、0.005mm/脉冲、0.001mm/脉冲0.01度/脉冲、0.005度/脉冲、0.001度/脉冲脉冲当量决定了NC机床的精度及程序小数点的位数和最小值。机床坐标轴运动量Δ=N?δN为整数

?数控机床的插补插补概念：在数控加工时，数控装置需要在规定加工轮廓的起点和终点之间进行中间点的坐标计算，然后按计算结果向各坐标轴分配适量的脉冲数，从而得到相应轴方向上的数控运动。这种坐标点的“密化计算”称作插补。完成插补运算的装置称为插补器。插补类型:直线(一次);圆弧(二次)；空间样条曲线(三次)直线插补圆弧插补

数控装置工作流程示图

不同的数控机床研制机构,生产了不同的数控系统,即机床的同一运动,由于其数控系统的不同,其程序控制代码不同。世界上比较著名的数控系统有:日本---FANUC系列数控系统德国---SIEMENS系列数控系统系列数控系统HEIDENHAIN荷兰---PHILPISCNC-532数控系统等现数控系统发展的趋势:统一、简捷、可读性强

3)伺服系统(数控机床运动的动力装置)伺服系统是数控装置与机床本体间的传动联系环节，可以将来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，使工作台精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动，最后加工出符合图纸的零件