数控诊断及维护课件.ppt

一、常用术语 ATC（Automatic tool changer)自动换刀装置。由刀库和换刀机械手等组成。 APC （Automatic pallter changer)工作台自动交换装置。 MC（Machining center)加工中心。 FMC（Flexible manufacturing systems)柔性制造单元，由加工中心（MC）和自动交换工作台（AWC）组成。 FMS（Flexible manufacturing systems)柔性制造系统。由加工、物流、信息流子系统组成。 CIMS (Computer integrated maufacturing systems)计算机集成制造系统，是指零件设计到加工、装配、检验、运输等以及整个生产过程的计划管理的计算机控制和管理系统。 DNC（Direct numercial control)计算机直接数控系统。用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配，也称群控系统。 二、数控机床分类 1.1.4 数控机床的分类 数控机床的种类繁多，功能各异，各行业都可从不同角度进行分类，为了便于了解和研究，一般按以下几种方法进行分类。 一．按工艺用途分类 1．一般数控机床 一般数控机床是在普通通用机床的基础上发展起来的，这种类型的数控机床工艺用途与普通机床相似，不同的是它适合加工单件、小批量和复杂形状的零件，生产效率和自动化程度比普通机床高，其种类主要有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。如下图所示。 二．按运动方式分类 1．点位控制系统 点位控制系统的数控机床，其数控装置只能控制刀具从一点到另一点的位置，而不控制移动的轨迹，因为点位控制系统的数控机床只要求获得准确的加工坐标点的位置，而对移动轨迹没有严格要求，并且在移动和定位过程中不进行任何加工。为了减少移动部件的运动与定位时间，一般先以快速移动到终点附近位置，然后以低速准确移动到终点定位位置，以保证良好的定位精度。移动过程中刀具不进行切削。常见的点位数控机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床、数控钻床、数控点焊机和数控折弯机等，其相应的数控装置称为点位控制数控装置。 2．直线控制系统 直线控制系统的数控机床，不但要求刀具或数控工作台从起点坐标运动到终点坐标，而且要求刀具或数控工作台以给定的速度沿平行于某坐标轴方向运动的过程中进行切削加工。该类系统也可以控制刀具或数控工作台同时在两个轴向以相同的速度运动，从而沿某坐标轴成45°的斜线进行加工。常见的直线数控机床有数控车床、数控镗铣床、数控磨床、数控加工中心等。 3．轮廓控制系统 轮廓控制系统的数控机床，能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制，它不仅能够控制机床移动部件的起点和终点坐标值，而且能够控制整个加工过程的每一点的速度与位移，既能控制加工轨迹又能加工出符合要求的轮廓。其加工工件可以用直线插补或圆弧插补的方法进行切削加工。常见的轮廓数控机床有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控加工中心、线切割等。轮廓数控装置比点位、直线控制装置结构复杂得多，功能齐全得多。 三 . 按进给伺服系统的类型分类 1．开环进给伺服系统数控机床 开环进给伺服系统通常不带有位置检测元件，伺服驱动元件一般为步进电动机。 开环数控系统 没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。 2．闭环进给伺服系统数控机床 闭环进给控制系统带有位置检测元件，随时可以检测出工作台的实际位移，并反馈给数控装置，并与设定的指令值进行比较，利用其差值控制伺服电动机，直至差值为零为止。 全闭环数控系统 全闭环数控系统的位置采样点如图的虚线所示，直接对运动部件的实际位置进行检测。 3．半闭环进给伺服系统数控机床 半闭环进给伺服系统是将位置检测元件安装在伺服电动机的轴上或滚珠丝杠的端部，不直接反馈机床的位移量，而是检测伺服机构的转角，将此信号反馈给数控装置进行指令值比较，用差值控制伺服电动机。 半闭环数控系统 半闭环数控系统的位置采样点如图所示，是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置。 六．按工艺用途分类 1．金属切削类数控机床 金属切削类数控机床包括数控车床、数控钻床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。 2．金属成型类数控机床 金属成型类数控机床包括数控折弯机、数控组合冲床和数控回转头压力机等。这类机床起步晚，但目前发展很快。 闭环位置控制的概念与实现方法。 闭环位置控制是由数控系统中的计算机完成的。安装在工作台上的位置传感器将机械位移转换为数字脉冲，该脉冲送至数控系统的位置测量接口，由计数器进行计数。计算机以固定的时间周期对该反馈值进行采样，采样值与插补程序输