ch1数机床概述.ppt

现代数控技术 数控技术 湖北工业大学机械工程学院 杨光友 有问题探讨 请联系 02788030175 pekka@126.com 主要参考书 廖效果、刘又午等 《数控技术》 湖北科学技术出版社 武汉，2000年 毕承恩，丁乃健《现代数控机床》 机械工业出版社 北京，1994 曹凤《微机数控技术》电子科大出版社 成都 2000年 教学方法与考核方式 教学方法 课堂教学 实验教学 自 学 专题讲座 考核方式 考 试（70%） 平时成绩（15%） 作业 课堂提问 实验报告（10%） 出勤 （5%） 第一章 数控机床概述 内容提要： 本章主要介绍数控技术、数控机床的基本概念、体系结构、工作原理及分类；数控机床的应用范围及发展动向。 第一节 数控技术与数控机床 自从20世纪中叶数控技术创立以来，它给 机械制造业带来了革命性的变化。 现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术之上； 第一节 数控技术与数控机床 数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段； 是国家的战略技术： 基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业； 专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数控技术定义 数字控制与数控技术 数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控机床与数控系统 数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。 数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。 计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。 第一节 数控技术与数控机床 操作面板 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。 它是数控机床特有部件。 控制介质与输入输出设备 控制介质是记录零件加工程序的媒介 输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。 数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表1： 表1 控制介质和输入输出设备表 第一节 数控技术与数控机床 通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有： 串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等） 网络技术（internet，LAN等）。 第一节 数控技术与数控机床 CNC装置(CNC单元) 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心 计算机数控系统 第一节 数控技术与数控机床 伺服单元、驱动装置和测量装置 伺服单元和驱动装置 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置 位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。 作用 保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令： 进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。 主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制） 计算机数控系统 第一节 数控技术与数控机床 PLC、机床I/O电路和装置 PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成； 机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路； 功能： 接受CNC的M、S、