第一章 绪论(机床电气控制).pptVIP

1946年世界上诞生了第一台电子计算机。60多年来，以计算机为主导和核心的信息技术，通过电视、现代通信等手段提高了人类的生活质量，更促使生产力飞速向前发展，开创了人类文明史、生产史的新纪元。 在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了世界上第一台数控机床。从此，传统的机床发生了质的变化。 1．1 数控技术发展的回顾 从第一台数控机床诞生至今50多年以来，数控机床的核心——数控系统的发展经历了两个阶段和六代的发展。 1.1.1 数控(NC)阶段(1952一1970年) 早期的计算机运算速度低，不能适应机床实时控制的要求。于是，人们不得不采用数字逻辑电路，组成机床专用计算机。这种数控装置称为硬件连接数控装置(HARD—WIRED NC)，简称为数控(NC)。随着电子元器件的发展，这个阶段又经历了三代：1952年的第一代——电子管计算机组成的数控装置；1959年的第二代——晶体管计算机组成的数控装置；1965年的第三代——小规模的集成电路计算机组成的数控装置。 1.1.2 计算机数控(CNC)阶段(1970年——至今) 1970年研制成功了大规模集成电路，并用于通用小型计算机。其运算速度有了大幅度的提高，比专用计算机成本低、可靠性高。于是，小型计算机作为数控系统的核心部件，数控机床进入了计算机数控(CNC)阶段。1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件——运算器和控制器，采用大规模的集成电路制造技术，将其集成在一块芯片上，称之为微处理器(Microprocessor)，又称为中央处理单元(CPU)。1974年，微处理器应用于数控系统。 虽然早期的微处理器速度和功能对数控装置来说有局限性，但可以通过多处理器结构来解决相应的问题。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故此时的数控系统仍称为计算机数控。 * 主讲 龚航 张家界航院机械系 目 录 数控机床电气控制基本知识 数控系统基本知识 数控机床进给驱动系统 数控机床主轴控制系统 数控机床PLC控制 绪 论 绪 论 一、数控技术发展的回顾 1.数控(NC)阶段(1952一1970年) 1952年的第一代——电子管计算机组成的数控装置；1959年的第二代——晶体管计算机组成的数控装置；1965年的第三代——小规模的集成电路计算机组成的数控装置。 绪 论 2.算机数控(CNC)阶段(1970年——至今) 1970年的第四代——小型计算机数控系统；1974年的第五代——微处理器组成的数控系统；1990年的第六代——基于PC的数控系统。 绪 论 二、现代数控技术发展趋势 1.高速、高精加工 高速主轴单元(电主轴，转速15000－100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60～120m/min，切削进给速度高达60m/min)、 车削和铣削的切削速度已达到5000～8000m/min以上；主轴转数在30000转/分(有的高达10万r/min)以上；工作台的移动速度(进给速度)：在分辨率为1微米时，在100m/min(有的到200m/min)以上，在分辨率为0.1微米时，在4m/min以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12m/min。 绪 论 二、现代数控技术发展趋势 1.高速、高精加工 MOV1 高速铣削 绪 论 二、现代数控技术发展趋势 1.高速、高精加工 要达到上述要求，机床的数控系统和驱动系统应具有以下特点： 采用高速高精度的数控系统 采用直线电动机作为进给伺服系统 采用高速内装式主轴 采用高速永磁同步电动机  绪 论 二、现代数控技术发展趋势 2.数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 5轴(坐标)联动数控机床，是数控机床技术制高点标志之一．5轴联动数控铣床主要用于大型螺旋桨空问曲面加工，除X、Y、Z这3轴外，主要还有刀具轴旋转、工作台旋转这两种方式的复合运动。采用5轴联动，可以使用刀具的最佳几何形状对工件进行切削。 复合加工机床在工件一次安装后，就能完成全部加工工序，不但提高了加工效率，而且提高了精度，实现精益生产。复合加工机床实现了工序复合和工种复合，而工序复合和工种复合是机床集成技术发展最活跃的因素，是当今制造技术发展的总趋势。 五坐标高速加工中心 绪 论 二、现代数控技术发展趋势 2.数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 五坐标高速加工中心 绪 论 二、现代数控技术发展趋势 2.数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 信息化的车铣加工中心