数控技术发展和应用(好)案例实例.ppt

数控技术发展和应用;一、前 言;二、数控技术的产生;Cincinnati Milling Machine Co. Vertical Hydro-Tel milling machine292 vacuum tubes ;计算机集成制造系统(computer integrated manufacturing system: CIMS );计算机集体制造系统体系结构;三、数字控制与数控机床基本概念与分类;数控机床加工过程;伺服单元、驱动装置和测量装置;PLC、机床I/O电路和装置;数控机床物理结构;数控机床的特点;数控机床特别适合高精度、复杂零件的加工;东芝事件;东芝事件;数控机床的分类;按伺服系统的类型分类; 2． 闭环控制数控机床理论上，该系统可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量，具有很高的位置精度，但位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，很容易造成系统的不稳定，因此要求系统的动态特性要求高，闭环系统的设计、安装和调试都有相当的难度。主要用于精度要求很高的镗铣床，超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床。; 3． 半闭环控制数控机床半闭环数控系统精度比开环系统好，比闭环差，同时具有结构简单，调试方便等特点，在现代数控机床中得到广泛应用。;按数控系统体系结构分类;按工艺用途分类;;;虚拟轴机床;虚拟轴机床特点 和用途：;虚拟轴机床基本理论;快速成型（Rapid Prototyping RP); 加并固化来产生实体。在1986年，Charles W. Hull在美国获得了光固化立体造型设备（SLA）的专利，标志着快速成型技术即开始进入实用阶段，在设计领域及汽车工业上有广泛应用。 目前已有十余种不同方法，如光固化立体造型（SLA）、层片叠加制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积造型（FDM）、掩模固化法（SGC）、三维印刷法（TDP）、喷粒法（BPM）等。其中SLA是使用最早和最广泛的技术，约占全部快速成型设备的70％左右。 工艺过程： 实体造型的构建： 三维建模，反求工程。 实体造型的离散处理 ：将复杂的模型用一系列的微小三角形平面来近似模拟，每个小三角形用 3 个顶点坐标和一个法矢量来描述 （STL格式文件 ） 实体造型的分层处理：成型高度方向上用一系列固定间隔的平面切割被离散过的模型，以便提取截面的轮廓信息。间隔可以小至亚毫米级 。 成型加工： 成型零件的后处理：去除支撑，另外还可能需要进行打磨、抛光、涂上油漆，或在高温炉中烧结以提高强度 ;光固化立体造型 （SLA ）;层片叠加制造（LOM）;选择性激光烧结（SLS）;三维印刷工艺（3DP）;熔融沉积造型（FDM）;快速成型（原形）特点;按联动轴数分;;;;;按功能水平分类;三、数控机床的选型;2.数控机床与数控系统的指标、功能;数控系统功能;（8）辅助功能 控制机床辅助装置通断（如主轴启停、转向、刀库启停、切削液启停等） （9）刀具管理功能 实现刀具几何尺寸和刀具寿命管理。 （10）补偿功能 a 刀具半径和长度补偿 b 传动链误差补偿 c 非线性误差补偿 （11）程序编制功能 a 手工编程 b 自动编程 语言式自动编程：APT( 自动编程工具) 几何描述；运动描述；后处理描述；辅助描述。 CAD/CAM（计算机辅助设计、计算机辅助制造）图形交互编程：（UG, pro/E等） （12）固定循环功能 将实现典型动作的程序预先编好并存储到内存中，用代码指定，加工时 调用这类已成为固定循环指令的代码，可大大简化编程。 （13）人机对话功能 数控系统配有薄膜场效应晶体管（TFT）显示屏，实现字符、图形显示， 以便用户的操作和使用。 （14）自诊断功能 a 开机自诊断 b 在线自诊断 c 离线自诊断 d 远程通信诊断 （15）通讯功能 RS-232接口、Internet接口 ;四、数控技术的发展;数控技术发展趋势;高速切削加工;Salomon切削速度与温度实验曲线;CPU采用64位专用总线结构，采用全数字伺服、运用AI（Advance Interpolation) HRV (High Response Vector) 简易