数控机床-第一章数控机床概论PPTPPT.ppt

2．按机床运动的控制轨迹分类 （1）点位控制数控机床 1)点位控制只要求控制机床的移动部件从某一位置移动到另一位置的准确定位，对于两位置之间的运动轨迹不作严格要求，在移动过程中刀具不进行切削加工，如图所示。 2)为了实现既快又准的定位，常 采用先快速移动，然后慢速趋近 定位点位的方法来保证定位精度。 3)主要有数控钻床、数控冲床、 数控镗床、数控点焊机等。 点位数控机床加工示意图 两相关点之间的移动先是以快速移动到接近新的位置，然后降速 1-3 级，使之慢速趋近定位点，以保证其定位精度 （2）直线控制数控机床 1）直线控制数控机床的特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要保证两点之间移动的轨迹平行于坐标轴或者是一条斜线。 2）对移动的速度也要进行控制，因为这类数控机床在两点之间移动时要进行切削加工，如图1.3所示。 图1.3　　直线数控机床加工示意图 路线一般都由和各轴线平行的直线段组成。可以沿一个坐标轴的方向(一般地也可以沿45°斜线进行切削，)进行切削加工 但不能进行任意轮廓加工 （3）轮廓控制数控机床 1）轮廓控制能够对两个或两个以上的运动坐标的位移及速度进行连续相关的联动控制，因而可以进行曲线或曲面的加工，如图1.4所示。 2）具有轮廓控制功能的数控机床有数控车床、数控铣床、数控磨床、加工中心等。 图1.4　轮廓数控机床加工示意图 不仅控制起点与终点，还要控制加工中每一点的速度与位移量 3． 伺服控制的方式分类 （1）开环控制系统 开环控制系统是指不带反馈的控制系统.数控装置发出信号的流程是单向的 其特点:开环控制具有结构简单、系统稳定、容易调试、成本低等优点。但是系统对移动部件的误差没有补偿和校正，所以精度低。一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。 如图1.5,部件的移动速度和位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数决定的。 图1.5　　开环控制系统 （2）半闭环控制系统 1）半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的位移，反馈到数控系统中，由于惯性较大的机床移动部件不包括在检测范围之内，因而称作半闭环控制系统，如图1.6所示。 2）系统闭环环路内不包括机械传动环节，可获得稳定的控制特性。机械传动环节的误差，可用补偿的办法消除，可获得满意的精度。中档数控机床广泛采用半闭环数控系统。 图1.6　半闭环控制系统 1）在机床移动部件上直接装有位置检测装置，将测量的结果直接反馈到数控装置中，与输入指令进行比较控制，使移动部件按照实际的要求运动，最终实现精确定位，原理如下图所示，因为把机床工作台纳入了位置控制环，故称为闭环控制系统。 2）该系统定位精度高、调节速度快。该系统调试工作困难。系统复杂并且成本高，故适用于精度要求很高的数控机床，如精密数控镗铣床、超精密数控车床等。 （3）闭环控制系统 4 按控制坐标轴数分类 1.两坐标数控机床：两轴联动，用于加工 各种曲线轮廓的回转体，如数控车床。 2.三坐标数控机床：三轴联动，多用于加工曲面零件，如数控铣床、数控磨床。 3.多坐标数控机床：四轴或五轴联动，多用于加工形状复杂的零件。图1-4为两种不同类型的四轴联动数控机床。 5. 按数控系统功能水平分类 数控机床按数控系统的功能水平可分为 低、中、高三档 经济型数控机床，以步进电动机为伺服驱动单元的开环系统，功能简单，价格低廉； 普及型数控机床，控制功能齐全； 高级型数控机床，采用32位或16位微处理器，可以实现5轴以上控制； §1.3 数控机床加工的特点及应用 1．数控机床加工的特点 （1）可以加工具有复杂型面的工件 （2）加工精度高，质量稳定 （3）生产率高 （4）改善劳动条件 （5）有利于生产管理现代化 2．数控机床的适用范围  （1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件； （2）几何形状复杂的零件； （3）精度及表面粗糙度要求高的零件； （4）加工过程中需要进行多工序加工的零件； （5）用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（工具、夹具和模具）的零件。 数控机床加工特点与应用 数控机床加工特点与应用 数控机床的精度 精度是数控机床的一项重要指标；主要指：加工精度、定位精度、 重复定位精度 中、小型数控机床的加工精度通常为0.1---0.005mm； 定位精度通常为0.05