机床数控技术第一章概论1.ppt

;;;;;;FANUC数控系统（显示器及操作面板） ;;第一章 概论;1.1.2 机床数字控制的原理;轮廓加工控制(Contouring Control)： 不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间 比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。 。 ;原理:在允许的误差范围内,从微观上看,用沿直线（精 确地说， 沿逼近函数）的各轴最小单位移动量合 成的分段 运动来 代替曲线运动，从而加工出轮廓。 基本名词术语： 1.点位控制：控制点到点的距离； 2.轮廓控制：控制轮廓加工，实时控制位移和速度； 3. 分辨率：闭环数控机床的最小监测单位，也叫设定单位。它 代表了数控系统和数控机床的精度。 脉冲当量：数控系统中，一个指令脉冲代表的位移量(开环)； 4. 插补:数据密化,用已知线型（已有插补轨迹）代替未知线型。 直线插补：数控机床加工时，刀具运动轨迹是直线的，称为 直线插补。 圆弧插补：数控机床加工时，刀具运动轨迹是圆弧的，称为 圆弧插补；; ●机床的数字控制是由数控系统完成的。数控能接收零件图纸加 工要求的信息进行插补运算，实时地向各坐标轴发出速度位置控制 指令。伺服驱动装置能快速响应数控装置发出的指令，驱动机床各 坐标轴运动，同时能提供足够的功率和扭矩。 ●机床的数字控制包括：轨迹控制和开关量控制。 轨迹控制:直线、圆弧及其它各种平面,空间轨迹。由插补指令实现。 插补指令越丰富，数控功能越强。 开关量控制：为配合数控加工，所需要的开关动作控制，如程序停、 冷却液开停、主轴正反转等等。由辅助功能指令实现。;1.1.3 数控机床的组成及特点;①多轴联动、多坐标控制。 ②多种函数插补：直线、圆弧、抛物线、螺旋线、样条等。 ③多种程序输入功能。 ④信息转换功能：EIA/ISO、公制/英制、绝对值/增量值、坐标变换等。 ⑤补偿功能：刀具长度补偿、刀具半径补偿、间隙、螺距误差补偿等。 ⑥多种加工方式选择。 ⑦故障自诊断功能。 ⑧显示功能：字符、轨迹、平面图形、三维动态图形。 ⑨通讯和联网功能。 3）伺服驱动装置：接受数控装置来的指令，将信号进行调解、转 换、放大后驱动伺服电机，带动机床执行部件运动。 4）检测反馈装置：电流、速度、位置检测反馈装置。 5）机床本体：主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。 特点：①传动链短，结构简单。②刚度高、阻尼小、耐磨、热变形性宁好。③ 无机变速。④高效传动件：直线滚动导轨、滚珠丝杠螺母副等。⑤新结构： 刀库机械手、自动主轴、动力刀架、交换工作台、高性能的排屑冷却防护机 构等等。 ;2.数控机床的优势： 1). 广泛的适应性和较大的灵活性； 2). 加工零件一致性好、重复精度高； 3). 高自动化高效率； 4). 只要改变程序就可改变加工件，不需要大量复杂工装夹具； 5). 可以采用复合工艺； 6). 工艺设计会经常变化的零件； 3.数控机床的优势： 1). 小批量而又轮番生产的零件； 2). 几何形状复杂的零件； 3). 需进行多种工序加工的零件；; 4). 切削余量大的零件； 5). 加工精度高的零件； 6). 工艺设计会经常变化的零件； 7). 贵重零件； 8). 需全部检测的零件 缺点：实现数控加工的要求 1). 初次设备投资大； 2). 对使用者技术要求高 ;1.2 数控机床的分类 ;1.3 数控技术的产生发展及技术水平 ;1.3.3 数控系统的技术性能指标 1.CPU :16、32、64、RISC、主频越来越高； 2.分辨率 :0.01mm、0.001mm、0.1μm、0.01μm； 3.控制功能:FANUC15可控15轴 SIEMENS 840D可控31轴,多种插 补功能及其它功能； 4.伺服驱动系统的性能：电流环、速度环、位置环交流数字伺 服，交流变频、矢量控制、非线性、前馈控制，摩擦补偿、 伺服参数自动调整等； 5.数控系统内PLC功能 ：基本指令执行快，梯形图、C语言编程； 6.系统的通讯接口功能：RS232C DNC RS485 局域网等； 7.系统的开放性 ：可扩展、可添加、可重组、可选择。美国、 欧洲、日本几大开放系统研究； 8.可靠性与故障自诊断。 ;中国数控机床发展水平及数字统计2002年中国金属加工机床进口、出口贸易统计;2002年世界机床生产前十名（百万美元）;;1.3