2013-数控技术—第一章 概述.ppt

* 由于系统的工作台惯量过大，工作台的速度不好控制，因此系统的稳定性差。 * 半闭环数控机床与闭环系统的机床的区别在于检测反馈信号不是来自工作台，而是来自电动机端或丝杠端连接的测量元件。实际位置是通过间接测量伺服电机的角位移计算得出，直接控制电机的转动，因此稳定性较闭环系统好。 但由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环系统差。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。 * 论文分为5个部分：第一部分； 数控机床的特点及适用范围 数控机床的特点： 加工零件的适应性强，灵活性好； 加工精度高，质量稳定； 生产率高； 劳动条件好，减少了工人劳动强度； 有利于管理现代化； 便于实现网络化、智能化和自动化； 投资大，使用费用高；生产准备复杂；维修困难。 适用范围： 小批量、品种多、几何形状复杂、加工方法区别很大的产品。 数控机床的分类 按工艺用途分类 切削加工类： 数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。 成型加工类： 数控折弯机、数控冲裁机等。 特种加工类： 数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。 其它类型： 数控装配机、数控测量机、机器人等。 按运动轨迹分类 点位控制数控机床 仅实现刀具从一点到另一点的精确定位运动，对轨迹不做控制。数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。 数控机床的分类 直线控制数控机床 轮廓控制数控机床 控制几个进给轴同时协调运动，使工件按程序规定的轨迹和速度运动，连续加工。数控车床、数控铣床和加工中心。 不仅保证点与点之间的准确定位，而且要控制两点之间的位移速度和路线，一般为直线或斜线。简易数控车床和简易数控铣床。 数控机床的分类 按联动轴分类 2轴联动（平面曲线） X和Y轴联动，适于数控车床加工旋转曲面或数控铣床铣削平面轮廓。 两轴半联动 在两轴的基础上增加了Z轴的移动，当机床坐标系的X、Y轴固定时，Z轴可以作上下移动进给。两轴半联动加工可以实现分层加工。 3轴联动（空间曲面，球头刀） 用于一般曲面的加工，一般的型腔模具均可以用三轴加工完成。 4、5轴联动及6轴联动（空间曲面） 多轴联动 多坐标数控机床的结构复杂，精度要求高、程序编制复杂，适于 加工形状复杂的零件，如叶轮叶片类零件。 数控机床的分类 按控制方式分类 开环控制系统 闭环控制系统 半闭环控制系统 全闭环控制系统 开环数控系统： 无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。 优点：具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉； 适用范围：在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。 电机 机械执行部件 A相、B相 C相、… f、n CNC 插补指令 脉冲频率f 脉冲个数n 换算 脉冲环形分配变换 功率放大 全闭环数控系统： 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。 优点：定位精度高，速度调节快； 缺点：但系统的稳定性差。 适用范围：精度要求很高的数控铣床、超精车床和超精铣床等。 位置控制调节器 速度控制 调节与驱动 检测与反馈单元 位置控制单元 速度控制单元 + + - - 电机 机械执行部件 CNC插补 指令 实际位置反馈 实际速度反馈 半闭环数控系统： 不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。 其精度较闭系统环差，较开环系统好。 系统结构简单、调试方便、精度较高，在CNC机床中应用广泛。 位置控制调节器 速度控制 调节与驱动 检测与反馈单元 位置控制单元 速度控制单元 + + - - 电机 机械执行部件 CNC插补 指令 实际位置反馈 实际速度反馈 MC装置 第一章 数控技术概述 本课程主要内容 第一章 数控技术概述 第二章 数控加工编程基础 第三章 数控加工程序的编制 第五章 数控装置的轨迹控制原理 第六章 数控机床的伺服系统 参考资料网址 中国数控在线： 数控论坛： 华中数控： 上海开通数控： 南京数控： 深圳福斯特数控： 西门子： 法那克： 中国制造业