机床数控技术第2版课件作者胡占齐第1章节.ppt

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种类型数控机床　 ?基本概念： 数控系统（NC system）、 数控装置 NCU 和计算机数控CNC， 数控系统的功能：读入载体上的数字信息，经过译码、数据处理、插补运算和位置控制，控制机床运动。　 数控系统由数控装置和伺服系统两部分组成。　以计算机为数控装置构成的数控系统成为计算机数控系统。　 （二）选择什么样的数控机床？ 数控机床的性能指标反映了数控机床的基本性能，是选择数控系统的主要依据，概括起来如下： 1．控制轴数和联动轴数———根据加工要求选2．脉冲当量（控制分辨率）——根据加工精度选3．定位精度和重复精度————根据加工加工精度 4．行程 ———根据工件尺寸选5．主轴转速和调节范围———根据切削用量选6．进给速度和调节范围———根据切削用量选7．准备功能（G功能）——— 根据机床功能选 8．辅助功能（M功能）————根据机床功能选 9.? 自动加减速功能 ——根据工作台质量和速度选 10.? 开关量接口 ——根据所连接的电器元件选 第二节?? 数控机床的组成与分类 第三节?? 数控技术的发展 加工精度的变化 机床精度的提高过程 ?3． 开放式数控系统 随着数控技术的发展，数控系统变得越来越复杂，暴露出许多自身固有的缺陷。最大的问题是，这些数控系统都是专门设计的，它们具有不同的编程语言、非标准的人机接口、多种实时操作系统、非标准的硬件接口等，这些缺陷造成了数控系统使用和维护的不便，也限制了数控技术的进一步发展。为了解决这些问题，人们提出了“开放式数控系统”的概念。这个概念最早见于1987年美国的NGC(Next Generation Controller)计划， NGC控制技术通过实现基于相互操作和分级式的软件模块的“开放式系统体系结构标准规范（SOSAS）”找到解决问题的办法。一个开放式的系统体系结构能够使供应商为实现专门的最佳方案去定制控制系统。由于这样一个富有哲理的概念作为NGC计划的奠基石，NGC代表了下一代控制技术。 5． 提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可靠性通常可采取下列一些措施：（1） 提高线路的集成度。采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功耗。（2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证体系。例如采取防电源干扰，输入输出隔离；使数控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对系统可靠性进行全面检查考核等。 （3） 增强故障自诊断功能和保护功能。由于元器件失效、编程及人为操作失误等原因，数控系统完全可能出现故障。数控系统一般具有故障预报和自恢复功能。此外，应注意增强监控和保护功能，例如有的系统设有刀具破损检测、行程范围保护和断电保护等功能，以避免损坏机床或报废工件。由于采用了各种有效的增强可靠性的措施，现代数控系统的平均无故障时间可达到MTBF=10000~36000小时。 6． 数字制造 1995年12月，美国SME主席G.Olling提出，“数字制造”（“digital manufacturing”）将会是我们的主要工作。什么是“数字制造”呢？简单地说，就是用数字的方式来存储、管理和传递制造过程中的所有信息。在计算机世界里，可以产生各种各样的信息，并把物理过程虚拟化；DNC还可以对CAD/CAPP/CAM以及CNC的程序进行传送和分级管理。DNC技术使CNC与通信网络联系在一起, 还可以传送维修数据，使用户与数控生产厂家直接通信；进而把制造厂家联系在一起，构成虚拟制造网络。现在的问题是，如何把这些信息从计算机“下载”到生产线，在生产过程中利用这些信息控制机器，生产出合格产品；这个全过程就是数字制造。 数控技术在自动化制造系统中的地位 2． 智能化 数控系统的智能化主要体现在以下几个方面： （1） 应用自适应控制技术 （2） 自动编程技术 （3） 具有故障自动诊断功能 （4） 应用模式识别技术实现系统自动建模 4． 基于网络的数控系统 网络的任务主要是进行通讯，共享信息。数控机床作为车间的基本设备，它的通讯范围是： （1）数控系统内部的CNC装置与数字伺服间的 通信，主要通过SERCOS链式网络传送数字伺服控制信息； （2）数控系统与上级主计算机间的通信； （3）与车间现场设备及I/O装置的通信，主要通过现场总线，如PROFIBUS等进行通讯； （4）通过因特网与服务中心的通信，传递维修数据； （5）通过因特网与另一个工厂交换制造数据。 返回课件首页 返回本章首页 尚辅网