[生物学]第一章 数控机床概述 §1-1数控机床的产生和发展 一、.ppt

欢迎各位老师 光临指导 【教学目标】 1、了解加工坐标系的概念及确定 2、掌握加工坐标系的设定方法 3、理解加工坐标系确定的原则 4、熟悉机床加工坐标系（FANUC 0M）设定的步骤 【重点、难点】 1、加工坐标系的概念 2、加工坐标系的设定方法 3、数控铣床（ FANUC 0M）加工坐标系的设定 【教学方法】讲授法、演示法 【教具、参考书】实物、挂图 《数控机床加工工艺与编程》 【教学手段】多媒体课件、计算机、上海宇龙仿真软件 一、概念1、数控（NC）机床：采用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的机床，称为数控机床。2、计算机数控（CNC）：采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算机数控。 二、数控机床的产生和发展 1、产生 ①机械产品的自身要求 ②单件、多品种小批量零件约占80%以上 2、发展 1952年 美国Parsons公司和MIT 三坐标数控立铣床 数控机床进入实用化阶段-复杂曲面加工 数控系统采用电子管元件-电子管时代 1959年 采用晶体管和印制板电路-第二代数控系统 1965年 出现小规模集成电路-第三代数控系统 1970年 出现小型计算机代替专用硬接线装置 ——第四代数控系统（CNC系统） 1974年 以微处理为核心的数控系统 ——第五代数控系统（MNC系统） §1-2数控机床的工作原理及组成 出示挂图： 一、数控机床的工作原理 数控机床零件加工的步骤： 1、分析零件图，确定加工方案，用规定代码编程 2、输入数控装置 3、数控装置对程序进行译码、运算，向机床各伺服机构和辅助控制装置发信号—驱动—执引—加工零件 二、数控机床的组成 1、程序载体 程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相对工件的位移信息。 载体—穿孔纸带、磁带、磁盘（软盘、硬盘、内存RAM） 2、输入装置 作用：将程序载体内有关加工的信息读入CNC装置 穿孔纸带—光电阅读机 磁带—录放机 磁盘—驱动器和驱动卡 MDI—手动输入 3、CNC装置 作用：接收输入装置输入的加工信息，完成数值计算、逻辑判断、输入输出控制等功能。 4、伺服系统 作用：将数控装置发来的各种动作指令，转化成机床移动部件的运动。 5、位置反馈系统 6、机床本体 ①主运动系统 ②进给运动系统 ③辅助部分（液压、气动、冷却、润滑） 1、数控机床的特点 适合加工复杂零件 由于数控装置具有高超的运算能力 适应性和灵活性强 加工精度高、加工质量稳定 闭环控制可提高精度，自动加工可避免人为误差 生产效率高 零件加工时间=机动时间+辅助时间 自动化程度高 自动换刀、检测、装卸工件 经济效益好 价格较贵 调试和维修较复杂 【课堂小结】本次课主要对数控机床的工作原理及组成进行了学习，这些内容是学习好数控编程这门课的基础。 【作业】P22 1、3、5 数控机床可以根据不同的方法进行分类，常用的分类方法有按数控机床加工原理分类、按数控机床运动轨迹分类和按进给伺服系统控制方式分类。 一、按数控机床加工原理分类 按数控机床加工原理可把数控机床分为普通数控机床和特种加工数控机床。 1）普通数控机床 如数控车床、数控铣床、加工中心、车削中心等各种普通数控机床，其加工原理是用切削刀具对零件进行切削加工。 2）特种加工数控机床 如线切割数控机床，对硬度很高的工件进行切割加工；如电火花成型加工数控机床，采用电火花原理对工件的形腔进行加工。 数控机床运动轨迹主要有三种形式：点位控制运动、直线控制运动和连续控制运动。 1）点位控制运动 点位控制运动指刀具相对工件的点定位，一般对刀具运动轨迹无特殊要求，为提高生产效率和保证定位精度，机床设定快速进给，临近终点时自动降速，从而减少运动部件因惯性而引起的定位误差。 2）直线控制运动 直线控制运动指刀具或工作台以给定的速度按直线运动。 3）连续控制运动 连续控制运动也称为轮廓控制运动，指刀具或工作台按工件的轮廓轨迹运动，运动轨迹为任意方向的直线、圆弧、抛物线或其它函数关系的曲线。这种数控系统有一个轨迹插补器，根据运动轨迹和速度精确计算并控制各个伺服电机沿轨迹运动。 由数控装置发出脉冲或电压信号，通过伺服系统控制机床各运动部件运动。数控机床按进给伺服系统控制方式分类有三种形式：开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。 1）开环控制系统 这种控制系统采用步进电机，无位置测量元件，输入数据经过数控系统运算，输出指令脉冲控制步进电机工作，如图1-1所示，这种控制方式对执行机构不检测，无反馈控制信号，因此称之为开环控制系统。开环控制系统的设备成本低，调试方便，操作简单，但控制精度低，工