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数 控 技 术 机械工程训练中心 一、数控技术和数控机床 数控技术定义： 采用数字化信号对控制对象加以控制的一种自动控制技术 ； 数控机床： 是最早应用数控技术的控制对象，也是最典型的数控设备； 第一台数控机床，1952年，美国PARSON公司和麻省理工学院，三坐标数控铣床 数控技术的发展： 数控机床是为了解决单件、小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。 是随着大规模集成电路技术、计算机技术、自动控制技术的发展而发展的。 发展：柔性制造单元FMC、柔性制造系统FMS、计算机CAD/CAM集成制造系统CIMS、并行工程、敏捷制造等新兴的先进制造技术发展。 数控机床的分类： 按机床运动轨迹和控制系统的特点分： （1）、点位控制数控机床：点到点位置的控 制； 数控钻床、坐标镗床、冲床等； （2）、直线控制数控机床：直线轨迹的控制； 简易数控车床、简易数控镗、铣床等； （3）、轮廓控制数控机床：对两坐标或以上运 动坐标可同时进行连续控制； 数控镗、铣床、加工中心； 两轴、两轴半、三轴、四轴、五轴联动 3轴 4轴 4轴 5轴 5轴 5轴 按执行机构的伺服类型分类： （1）、开环控制系统数控机床： 数控系统直接输出数字指令信号给伺服系统，驱动机床运动，不对机床的运动进行任何检测（无来自位置传感器的位置反馈信号）。控制简单。 经济，速度、精度低，多采用步进电机，主要作为经济型数控机床或对于旧机床的改造。 步进电机 是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 （2）、闭环控制系统数控机床： 将机床运动部件的位置、速度实时检测、反馈给伺服系统，与数控系统发来的指令位置、速度信息进行比较、计算，并根据其差值发出补偿控制命令控制机床运动；精度高、速度快，控制系统复杂，调试、维修比较困难。 根据测量元件安装位置不同，可分为半闭环系统和全闭环系统。 全闭环系统： 测量元件装在执行件上；精度高，控制回路复杂，调试、维修难； 半闭环系统： 测量元件装在电机或中间传动件上；精度较好，系统比较稳定，调整、维修比较方便。 （3）、按加工方式分类： a、金属切削类： 数控车床、数控铣床、 加工中心、 数控钻床等； b、金属成型类： 数控折弯机、数控弯管机等； c、数控特种加工类： 线切割、电火花机床等； d、其他类型： 数控三坐标测量仪等； 数控原理： 数控机床的组成： 程序编制及信息载体； 输入装置； 数控装置： FANUC、SIEMENS；华中数控、南京大方 强电控制装置： PLC可编程逻辑控制器； 伺服驱动系统及位置检测装置； 伺服驱动系统：步进电机、液压马达、交、直流伺服电机等； 位置检测装置：光栅、脉冲编码器、感应同步器、磁栅等； 机床的机械部件： 高刚度、高精度、高速度、低摩擦 主传动系统：驱动采用多速电机、交、直流主轴电机、电主轴，主轴速度由数控系统、电气电路实现； 进给传动系统：由高性能伺服电机通过联轴节直接与丝杆相联，带动工作台、刀架运动，传动链短，传动系统简单；滚珠丝杠、滚动导轨、贴塑导轨等； 回转工作台； 自动换刀装置：电动刀架、刀盘、刀库； 数控机床优点： 提高加工能力； 提高加工精度，加工质量稳定； 可提高生产率； 减轻劳动强度，改善劳动条件； 有利于生产管理； 有利于向更高级的计算机控制与管理发展。 二、加工中心 1、加工中心： 镗铣类加工中心（加工中心）、车削中心 2、镗铣类加工中心种类： A、按功能特征：镗铣、钻削、复合加工中心； B、按工作台种类：单、双、多工作台； C、按主轴种类：单轴、双轴、三轴、可换主轴箱的加工中心； D、按自动换刀装置：转塔头加工中心、刀库+主轴换刀加工中心、刀库+机械手+主轴换