[资料]1数控机床的概述.ppt

〖教学目的与要求〗 通过本章的教学，目的是使学生掌握数控机床的发展过程及现状、数控机床的组成、工作原理与特点、数控机床的分类、数控机床的典型结构、计算机数控系统（ CNC ）原理等。 ; 〖 教学重点、难点 〗 数控机床的组成、工作原理、典型结构、 ;第一节 数控机床的发展过程;第一代：1952至1959年，采用电子管、继电器元件； 第二代：1959年开始，采用了晶体管分立元件； 第三代：1965年开始，采用集成电路； 第四代：1970年开始，采用大规模集成电路及小型计算机； 第五代：1974年开始，采用微型计算机。;1958年开始研究 1968年研制成功 X53K--1立式铣床 1975年研制成功第一台加工中心 ;二、数控机床的发展趋势（数控系统）;数控机床的发展趋势  （伺服系统 ）;数控机床的发展趋势 （整体）;加工中心（Machining Center）;返回;三、先进制造系统;作业;基本概念; 如：数控机床、数控切割机、数控绘图机、数控测量机、数控雕刻机、电脑绣花机、衣料开片机、数控插件机等。 数控机床----装备了数控系统的机床称之为数控机床。;内脏;对应关系;对应关系;对应关系;对应关系;对应关系;对应关系; 加工信息 (加工程序);（1）、加工程序：加工一个零件所需的数据及操作命令构成的零件加工程序。 （2）、输入装置：在零件加工前，由操作人员输入数控机床加工程序才能根据加工程序进行加工控制，从而加工出所需的零件。输入时需借助于键盘、（显示器）---输出等，是进行手动数据输入（MDI----Manual Data Input）的主要设备。此外，如：磁盘、磁带和穿孔纸带（存储程序的介质）也可输入；还可用串行通信的方式输入磁带阅读机、纸带阅读机。 返回;（3）、数控系统：主功能是将输入装置传送的数据加工程序，经数控装置系统软件进行译码、插补运算和速度预处理等。 译码时将程序区分为： 几何数据：刀具相对工件运动路径的数据；利用它可加工出要求的几何形状。 工艺数据：主轴转速S和进给速度F等辅助功能的数据。 开关功能：对机床电器的开关命令；如：主轴启/停、刀具选??/交换、切削液的开关、润滑液的启/停等。 ·插补器：根据曲线已知的几何数据以及相关的工艺数据中速度信息，计算出曲线起、终点间的一系列中间点，分别向机床各坐标轴发出速度和位移信号，通过各个轴运动的合成，形成符合数控加工程序要求的工件轮廓的刀具的运动轨迹。 返回;（4）、伺服系统：作用是接收数控系统插补的速度和位移的数字信号，转化为模拟信号后控制伺服电动机的运动速度（机床的进给运动）方向。 一般由“驱动电路+伺服电机”组成，并与机床的机械传动部件组成数控机床的进给系统。（每个进给运动的执行部件都配有一套伺服驱动装置：开、闭、半闭环之分）·常用的伺服电动机有：功率步进电动机、宽调速直流伺服电动机、交流伺服电动机等。 返回;（5）、反馈系统：它与伺服系统配套组成闭环和半闭环伺服驱动系统；通过直接或间接测量将执行部件的实际进给位移检测出来，反馈到数控系统并与指令位移比较，将其误差转换放大后控制执行部件的进给运动，以提高系统精度。 （6）、机床：执行部件。如：机床工作台、刀具等。 返回;三、加工特点;1）优点;2）、缺点;返回;作业;第三节 数控机床的分类;一、按工艺用途分;二、按控制的运动轨迹分;2、直线控制系统（strainght-line Control ） 直线控制系统不仅控制点与点的准确位置，而且控制两点间刀具移动的轨迹是一条直线，且移动过程中刀具能以给定的进给速度进行切削。 应用：数控铣床、数控车床、数控镗、铣床、加工中心。;3、轮廓控制系统（Contouring Control ） 轮廓控制系统（连续控制系统）能对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制（坐标联动），连续控制系统是多坐标同时控制，信息处理比较复杂，需进行插补计算（据给定的运动代码指令和进给速度计算刀具相对工件的运动轨迹…）然后进行相应的速度和位移控制，将零件加工成一定形状。 应用：（功能完善的）数控车床、数控铣床、数控磨床、数控火焰机及数控线切割机、数控加工中心等。;3、轮廓控制系统（Contouring Cont