【2017年整理】数控机床课件.ppt

第一章 数控机床概述;第一节 数控机床的基本概念; 一、数控技术的发展史 1、1946年世界上诞生了第一台电子计算机。 2、第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。 1952年美国空军当局委托美国麻省理工大学与帕森斯公司合作研制了第一台三坐标数控铣床. 　 此后,英国和日本在1958年、德国在1959年相继制造出数控机床． 从此，传统的机床产生了质的变化。 ; 第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心—数控系统的发展经历了二个阶段和六代的发展。 1.数控（NC）阶段 2. 计算机数控（CNC）阶段 ;数控（NC）阶段（1952—1970）; 计算机数控（CNC）阶段 这一阶段从1970年开始至今。1970年研制成功大规模 集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算 机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提 高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是， 小型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算 机数控（CNC）阶段。 计算机数控阶段也经历了三代: 1970年第四代—小型计算机数控系统； 1974年第五代—微处理器组成的数控系统 1990年第六代—基于PC的数控系统 。 ;;国内数控技术的发展情况;二、数控技术的发展趋势; 1、 高速、高精度加工 目前加工中心主轴转速最高可达100000转/分、进给速度可达24米/分-60米/分，定位精度都在几微米。这就要求数控系统应采用高速高精度的数控系统、驱动系统应采用直线电动机作为进给伺服系统、采用高速永磁同步电动机。;2、数控系统具有多轴控制、多轴联动  和复合加工的控制功能 ;3、数控系统的开放化、智能化 和网络化;三、数控机床在机械制造业中的优势;四、数控机床的组成;1、输入/输出设备（操作面板）;2、CNC装置;3、伺服单元;4、驱动装置 ;5、PLC,机床I/0电路和装置;6、机床;五、数控机床的加工原理;;第二节 数控机床的坐标系; 一、机床坐标轴 (一) 机床坐标轴的命名 所谓坐标轴,是指在机械装备中,具体位移(线位移或角位移) 控制和速度控制功能的运动轴。为了简化编程的方法和保证程序的通用性，对数控机床的坐标和方向的命名制定了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。而X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，如下图所示：; 图中大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，以大拇指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。 ; 数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的方向。如果是工件移动则用加“′”的字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有： 同样两者运动的负方向也彼此相反。 ;(二)机床坐标轴的方向;CJK6032坐标轴;+Y;二、机床坐标系、机床零点与机床参考点;（二）机床参考点与机床行程开关 机床上电时并不知道机床零点。为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在机床的每个坐标轴的移动范围内设置一个机械点，由它们构成一个多轴坐标系的一点。参考点主要是给数控装置提供一个固定不变的参照，保证每一次上电后进行的位置控制不受系统失步、漂移、热胀冷缩等的影响。 机床坐标轴的机械行程范围是由最大和最小限位开关来限定的，机床坐标轴的有效行程范围是由机床参数（软件限位）来界定的。 机床参考点可以与机床零点重合也可以不重合，通过机床参数指定该参考点到机床零点的距离。;机床零点和机床参考点之间的关系;（三）机床回参考点与机床坐标系的建立 当机床坐标轴回到了了参考点位置时，就知道了该坐标轴的零点位置，机床所有坐标轴都回到了参考点，此时数控机床就建立了机床坐标系，即机床回参考点的过程实质上是机床坐标系的建立过程。因此，在数控机床启动时，一般都要进行自动或手动回参考点操作，以建立机床坐标系，并可消除由于漂移、变形等造成的误差。;