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机床数控技术 第1章 机床数控技术概述 学习目的与要求 了解机床数控技术的基本概念与组成；熟悉数控机床的特点与分类；掌握零件的数控加工过程；了解数控技术的发展趋势 1.1 机床数控技术的基本概念 数控技术 综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域必威体育精装版成果而形成的一门交叉科学技术。 成为现代制造业的核心技术之一 是实现柔性制造、计算机集成制造、工厂自动化重要基础技术 1.1 机床数控技术的基本概念 数控 数值控制，简称数控（numerical control,NC） 国家标准（GB/T 8129-1997）定义： 用数值数据的控制装置，在运动过程中，不断地引入数值数据，从而对某一生产过程 实现自动控制。 数控机床 采用了数控技术的机床。 国际信息联盟定义： 数控机床是一种采用计算机对数字信息进行处理而控制的高效自动化 机床，它能够按照机床规定的数字代码，把各种机械位移量、工艺数、 辅助功能表示出来，经过数控系统的逻辑处理和运算，发出各种控制指 令，完成要求的机械动作，自动完成零件加工任务。 数控系统 用数值数据的控制系统，在运行过程中，不断引入数据，实现机床加工过程的自动控制。 数控系统基本组成：控制器和驱动装置 1.1 机床数控技术的基本概念 计算机数值控制系统 用计算机控制功能，实现数值控制。 目前一般均指计算机数控 1.2 机床数控技术的组成 机床数控技术由编程技术、程序载体、人机交互装置、数控系统和机床本体等部分组成 1.2 机床数控技术的组成 编程技术：手工编程和自动编程 程序载体：穿孔带、磁带和磁盘 人机交互装置：键盘、显示器、操作面板及通信装置等 数控系统： 1.2 机床数控技术的组成 机床本体： 主要由床身、立柱、工作台、导轨、主运动机构、进给运动机构，以及刀库、刀架、辅助运动机构等组成。 1.3 数控机床的特点与分类 数控机床的特点 适应性、灵活性好 质量稳定、精度高 生产效率高 劳动强度低、劳动条件好 有利于现代化生产管理 具有监控功能和故障诊断能力 使用、维护技术要求高 1.3 数控机床的特点与分类 数控机床的分类 1.3 数控机床的特点与分类 按运动控制方式分类 1.3 数控机床的特点与分类 1.3 数控机床的特点与分类 按伺服系统类型分类 1.3 数控机床的特点与分类 按功能水平分类 经济型、中档型和高档型 分辨率和进给速度 10μm 8~15m/min 低挡 1μm 15~24m/min 中档 0.1μm 15~100m/min 高档 伺服进给类型 开环：步进电机进给系统 低档 半闭环或闭环：直流或交流伺服系统 中高档 1.3 数控机床的特点与分类 联动轴数 低档：不超过3轴 中高档：3~5轴 通信能力 低档：无通信能力或具有RS-232接口 中档：RS-232 DNC 网络接口 高档：网络接口 制造自动化协议通信接 口 联网功能 1.3 数控机床的特点与分类 显示功能 低档：简单数码管显示 单色CRT字符显示 中档：CRT LED 显示 有字符、图形、人 机对话、自诊断功能 高档：图形用户界面 三维动画 加工仿真 内装PLC 低档：一般无PLC 中高档：都有内装PLC CPU位数 低档：8位 中高档：16 32 64位 1.3 数控机床的特点与分类 按工艺方法分类 金属切削数控机床：数控车、铣、钻、磨床 金属成型数控机床：挤、冲、拉、压、弯 特种加工数控机床：数控线切割、电火花成型机、火焰切割机、激光加工 1.4 数控机床加工零件过程 1.4 数控机床加工零件过程 数控机床加工零件的典型过程 零件图工艺处理 首先根据零件加工图纸，对工件形状、尺寸、位置关系、技术要求进行分析， 然后确定合理的加工方案、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数、对刀点、换刀点 同时考虑数控机床的指令功能 数学处理 有刀具补偿功能，计算轮廓轨迹上的坐标值 1.4 数控机床加工零件过程 数控编程 程序输入 软驱 USB接口 RS-232 接