数控技术-概论1.ppt

数控技术 第一章 概 述 一、数控机床简介 1.定义 数控机床是指采用数字信息形式对机床刀具（或工件）运动的参数实现控制的一门技术。 数控（NC——Numerical Control) 也就是数字控制，在机床领域是指用数字化信号对机床运动、加工过程进行控制的一种技术。 数控机床（NC Machine) 是一种采用了数控技术的机床，或者说是一种装备了数控系统的机床。 计算机数控（CNC——Computer Numerical Control) 采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能 2. 数控机床的产生和发展 必然性 可能性 解决精密、复杂形状零件的加工的需求； 适应产品更新换代周期缩短的需求； 在大批量生产模式下解决高产优质零件的加工。 发展历程 第一代；1952～1959年采用电子管元件； 第二代：从1959年开始采用晶体管元件； 第三代；从1965年开始采用集成电路； 第四代：从1970年开始采用大规模集成电路及小型通用计算机； 第五代：从1974年开始采用微处理机或微型计算机。 二、数控机床的特点和应用范围 （一） 特点 1、能适应不同零件的自动加工； 2、生产效率和加工精度高、加工质量稳定； 3、能高效优质完成复杂型面零件的加工； 4、工序集中，一机多用； 5、是一种高技术设备。 （二）应用范围 单件、中小批量生产零件的加工； 形状较复杂，精度要求较高或价值昂贵、不允许报废的零件的加工； 产品改型频繁、生产周期短的零件的加工。 三.数控机床的组成和工作原理 1.机床本体 是切削加工的执行部件。床身、立柱、主轴箱及主轴部件、进给滑台、刀架及刀库等。 2.数控装置 中央控制单元+数据输入、输出外设。完成数据的输入、输出和计算工作。 3.伺服驱动装置 接收数控装置发来的控制信号，经放大后驱动执行部件运动。 4.检测装置 完成位置检测，实现闭环控制 5.控制介质（数控程序） 也可称为信息载体，是数控机床自动加工零件的工作指令。 四.数控机床的分类 1.按工艺范围分类 普通数控机床：如数控车床、数控铣床、数控磨床等 加工中心机床： 加工中心机床是在普通数控机床的基础上加装一个刀库(可容纳10～100多把刀具)和自动换刀装置，从而构成了一种带自动换刀装置的数控机床，也称为多工序数控机床。这使数控机床更进一步地向自动化和高效化方向发展。 这类机床与普通数控机床相比，优点是工件可以经过一次装夹后，数控装置就能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工面自动地完成铣、镗、钻、铰及攻丝等多工序加工。工序集中，减少了机床的台数，减少了零件重复定位误差，也大大减少了辅助时间。这类机床多以镗、铣加工为主，加工对象主要是一些箱体类零件。 2.按数控机床的加工功能不同分类 点位控制机床 直线控制机床 轮廓控制机床 轮廓控制数控机床也称为连续控制，其控制特点是能够对两个或两个以上运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制。 其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。它按所控制的联动坐标轴数不同，又可分为下面几种主要形式： 二轴联动 二轴半联动 三轴联动 四轴联动 五轴联动 3.按进给伺服系统分类 (2)闭环伺服系统数控机床 位置检测装置 机床工作台 (3)半闭环伺服系统数控机床 位置检测装置 机床工作台 4、按机床用途分类 金属切削类 金属成形类 特种加工类 测量、绘图类 数控机床分类 四、数控机床的发展及其技术水平 (一) 高速度、高精度化 (1) 对于数控系统 (2) 对于伺服驱动系统 (3) 前馈控制技术 (4) 机床静、动磨擦的非线性补偿控制技术 (5) 伺服系统的速度环和位置环均采用软件控制 (6) 采用高分辨率的位置检测装置