数控技术基础概要.ppt

数控技术基础 1.绪论 发展历史 数控机床的工作原理和组成 数控机床分类 数控机床特点与适用范围 发展历史 20世纪40年代初，John T. Parsons 采用数字技术进行机械加工 1952年，麻省理工学院 伺服机构研究所，试制 成功第一台由计算机控 制的三坐标立式铣床。 发展历史 1954年，美国本迪克斯公司正式生产出来第一台工业用的数控机床。 1959年，美国克耐·杜列克公司开发出来加工中心。 1970年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了利用小型计算机取代专用数控计算机，数控的许多功能由软件程序实现的计算机数控（CNC：Computer Numerical Control）系统，称为第四代系统。 发展历史 1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，1975年，日本研制出实用化FMS 1974年，美国学者哈灵顿博士首先提出了计算机集成制造系统（CIMS）的概念。20世纪80年代中期以来，以CIMS为标志的综合生产自动化日渐成为制造业的热点，它把制造业推到了一个新的发展阶段。 数控机床的工作原理和组成 数控机床的工作原理 数控机床的工作原理和组成 数控机床的组成 数控机床分类 按工艺用途分类 金属切削类数控机床 金属成型类数控机床 数控特种加工机床 金属切削类数控机床 金属成型类数控机床 数控特种加工机床 数控机床分类 按运动方式分类 点位控制数控机床 数控机床分类 按运动方式分类 轮廓控制数控机床 数控机床分类 按伺服系统控制方式分类 开环控制数控机床 数控机床分类 按伺服系统控制方式分类 闭环控制数控机床 数控机床分类 按伺服系统控制方式分类 半闭环控制数控机床 数控机床分类 数控机床特点与适用范围 数控机床的特点 适应性强 加工精度高，加工质量稳定 生产效率高 减轻劳动强度，改善劳动条件 有利于生产管理现代化 数控机床特点与适用范围 数控机床的适用范围 2.插补原理 插补的基本知识 逐点比较插补法 数字积分插补法 插补的基本知识 脉冲增量插补 逐点比较法 数字积分法 数据采样插补 逐点比较插补法 逐点比较法插补的基本原理是：在刀具加工过程中，数控系统每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，每走一步都要比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置，并根据比较结果决定下一步的进给方向，使刀具向减小偏差的方向进给。 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 偏差判别 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 进给 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 偏差计算 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 终点判别 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 逐点比较插补法 逐点比较插补法 逐点比较插补法 逐点比较法直线插补 其他象限的直线插补 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 偏差判别 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 坐标进给 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 偏差计算 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 终点判别 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 逐点比较插补法 逐点比较插补法 逐点比较插补法 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 其他象限的圆弧插补 逐点比较插补法 逐点比较法圆弧插补 圆弧过象限问题 数字积分插补法 数字积分法的基本原理 数字积分插补法 DDA法直线插补 数字积分插补法 DDA法直线插补 数字积分插补法 DDA法直线插补 数字积分插补法 DDA法圆弧插补 数字积分插补法 DDA法圆弧插补 数字积分插补法 DDA法圆弧插补 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判断 插补开始 插补结束 Y N 逐点比较法工作循环 P（Xi，Yi） E（Xe，Ye） P’ P’’ X O Y P点 P’点 P’’点 偏差判别函数Fi 偏差判别函数的符号反映了加工点与要求轮廓之间的偏离情况。 P（Xi，Yi） E（Xe，Ye） P’ P’’ X O Y 当Fi ＞0时，加工点处在直线上方，为减少与直线轮廓的偏差，刀具应向＋X方向进给一步； 当F i ＜0时，加工点处在直线下方，为减少偏差，刀具应向＋Y方向进给一步； 当加工点正好处在直线上，一般情况下约定向＋X方向进给，从而将Fi ＝0与Fi ＞0两种情况归并为一类（Fi ≥0） P（Xi，Yi） E（Xe，Ye） P’ P’’ X O Y 若Fi ≥0，沿＋X方向走一步，到达（Xi＋1，Yi＋1）点 新的偏差值为 若Fi ＜0，沿＋Y方向走一步，到达（Xi＋1，Yi＋1）点 新的偏差值为 P（Xi，Yi） E（Xe，Ye） P’ P’’ X O Y 计数长度N 为两个方向进给步数之和， 每送出一个进给脉冲，