数控加工过程原理及应用讲稿.ppt

数控加工过程原理及应用 梅雪松 西安交通大学 数字控制与装备技术研究所 2007、1 第一部分 现代制造业的发展概况 举例 机械加工系统 “三流”运动 先进制造装备 　定义：大量采用必威体育精装版科研成果的机电一体化设备。 不再是过去的纯机械设备，而是机械学、微电子学、自动化技 术、计算机技术和信息科学等有机结合。 二、现代制造业的发展历程 三、我国现代制造业的发展现状 现代先进制造装备的品种少、档次低，导致大量进口的局面。不少工厂还是“一个工人，一把刀，一台机床”，生产率低下，产品质量不稳定。 装备的落后，严重的影响了机械制造业的振兴。 近年来制造业发展较快，但制造的产品技术含量低，附加值低，现在也只能是一个制造大国，不是制造强国。 四、现代制造业的发展趋势 现代制造业的高技术化趋势 提高高新技术含量，提高产品 附加值，广泛采用数控技术，提高制造能力和水平 现代制造业的服务化趋势 由“以产品为中心” 正在转变为 “以 顾客为中心”，全方位地为顾客服务、为社会服务 现代制造业的信息化趋势 由先进的信息和网络技术按照服务 业的运行模式装备和改造传统制造业，使信息处理速度和精度 不断提高。 CAD/CAM的发展 CAD与CAM几乎同步 50年代形成阶段 发展阶段：60年代计算机技术的发展 成熟阶段80年代市场化，90年代3维， 大批的软件I－DEAS，Pro－E 集成阶段：90年代 设计制造与CAD/CAM 概念设计 初步设计 详细设计 文档设计： 工艺设计： 加工制造 先进制造与CAD/CAM 先进产品制造中的CAD/CAM技术 市场竞争中的CAD/CAM技术： CAD/CAM制造的全新化 CAD/CAM的经济效益: 快速开发 产品质量 柔性制造 减少浪费 充分利用计算机高速、准确、高效的计算功能,图形处理功能,以及对大量的各类数据的存储、传递、加工功能,在运行过程中，结合人的经验、知识及创造性，形成一个人机交互、各尽所长、紧密配合的系统,以提高设计制造的质量和效率。??? CAD/CAM软件系统 1、系统软件 操作系统：DOS/Windows/Linux 语言编译系统：人机交互语言的翻译软件 2、支撑软件 CAD/CAE/CAPP/CAM 3、应用软件:二次开发 产品加工过程数据流 零件的描述与设计CAD 零件的特性分析与修正CAE/CAD 零件成型方法的设计与分析CAPP 零件成型刀具轨迹的规划CAM 零件的数控加工CNC 零件成型质量的评估与批量管理ERP EXPRESS信息描述语言 EXPRESS描述产品特征的数据模型，对产品几何、拓扑、材料、管理信息进行描述，按照沃思语法定义的一种形式描述（Wirth syntax notation）便于人的理解和计算机处理 引入实体（ENTITY）和模式（SCHEMA）的概念，把研究对象或者概念抽象为具有属性的实体，实体的集合为模式 CAD/CAM软件的选择原则 硬件基础 软件： 软硬件匹配 性能/价格 使用便利 开放性/接口 二次开发 服务 数控系统的功能组成 一般数控系统由3部分组成： 1，MMC：人机接口 2，CNC：运动控制部分， 包括伺服部分，但一般 主轴在PLC部分。 3，PLC：机床的顺控部分 2、CNC系统硬件的层次结构 由计算机基本系统、设备支持层、设备层三部分组成。 4、数控系统的形式： 1)专用数控系统： 生产厂商基于专门的控制硬件，在此基础上开发所有数控系统控制软件，与外设有标准的接口；FANUC,SIMENZI; 840数控系统的硬件组成 西门子810D硬件及其连接图 数控软件功能模块 SINUMERIK 840C控制结构 SINUMERIK 840C包括了三个基本部分： l???????? NCK（数控中心） l???????? PLC（可编程逻辑控制器） l???????? MMC（人机交换） NCK执行部分典型的数控任务。例如：利用块处理和插补的工件程序的执行，轴和主轴通过位置控制的激励。 PLC表示机床的界面控制，并且控制辅助轴、刀具库及监控设备等机床特殊功能。 显示和操作功能，跟MMC操作模式的主控制一样，在MMC部分里被执行。 (1)．????????? NCK的组成部件 NCK组成部件基本包括： l???????? 零件程序存储器 l???????? 通信处理器（CP） l???????? 控制参数 l???????? UMS l???????? NCK 结构 l???????? 轴和主轴控制 零件程序存储