数控机床编程与操作-PPT课件（全）.pptx

项目一 数控机床与操作基础任务一　数控机床的基本知识一、数控机床概述（一）数控机床的产生与发展1．数控机床的产生 1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院伺服机构实验室合作研制成功世界上第一台三坐标数控立式铣床，用它来加工直升机叶片轮廓检查用样板。这是一台采用专用计算机进行运算与控制的直线插补轮廓控制数控机床，专用计算机采用电子管元件，逻辑运算控制采用硬件联结的电路。1955年，这类机床进入实用阶段，在复杂曲面的加工中发挥了重要作用，这就是第一代数控系统。之后随着自动控制技术、微电子技术、计算机技术、精密测量技术及机械制造技术的迅速发展，数控机床经历了晶体管，中、小规模集成电路，大规模集成电路以及微机时代。任务一　数控机床的基本知识2.数控机床的基本概念数控技术数控技术,简称数控（Numerical Control—NC） 是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控（Computer Numerical Control—CNC）。数控系统为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统。数控机床采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床。它是一种综合应用了计算机技术、自动化技术、精密测量技术、和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。机床控制也是数控技术应用最早、最广泛的领域，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。任务一　数控机床的基本知识3．数控机床的发展（1）高速化提高生产率是机床技术追求的基本目标之一。数控机床高速化可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率，降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度，对制造业实现高效率、高精度、低成本生产具有广泛的适用性。（2）高精度现代科学的发展，新材料及新零件的出现，对精密加工技术不断提出新的要求，提高加工精度，发展新型超精密加工机床，完善精密加工技术，以适应现代科技的发展，是现代数控机床的发展方向之一。任务一　数控机床的基本知识（3）高柔性柔性即适应性，采用柔性自动化设备或系统，是提高加工精度和效率，缩短生产周期，适应市场变化需求和提高竞争能力的有效手段。数控机床在提高单机柔性化的同时，朝着单元柔性化和系统柔性化发展。如出现可编程控制器控制的可调组合机床、数控多轴加工中心、换刀换箱式加工中心、数控三坐标动力单元等具有柔性的高效加工设备、柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）以及介于传统自动线与柔性制造系统之间的柔性制造线（FTL）。（4）高度智能化随着人工智能在计算机领域的不断渗透与发展，为适应制造业生产柔性化、自动化发展需要，智能化正成为数控设备研究及发展的热点，它不仅贯穿在生产加工的全过程，还贯穿在产品的售后服务和维修中任务一　数控机床的基本知识目前采取的主要技术措施包括以下几个方面。1）自适应控制技术。 2）专家系统技术。3）故障自诊断、自修复技术。4）智能化交流伺服技术。5）模式识别技术、应用图像识别和声控技术。6）网络化。　　7）开放式体系结构。　　任务一　数控机床的基本知识（二）数控机床的工作原理及基本组成1．数控机床的工作原理用数控机床加工零件时，首先应将加工零件的几何信息和工艺信息编制成加工程序，由输入部分送入数控装置，经过数控装置的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大去驱动伺服电动机，带动各轴运动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出零件。任务一　数控机床的基本知识2．数控机床的组成数控机床主要由输入输出装置、数控装置、伺服系统、检测和反馈装置组成。（1）输入/输出装置数控机床工作时，不需人参与直接操作，但人的意图又必须参与，所以人和数控机床之间必须建立某种联系，这种联系需通过输入/输出装置来完成。（2）数控装置数控装置又称为数控系统的“大脑”，它是数控机床的中枢，用来接受并处理输入介质的信息，并将代码加以识别，存储、运算，并输出相应的脉冲信号，并反把这些信号传给放大驱动伺服和系统。任务一　数控机床的基本知识数控装置由输入/出接口，运算器、内部存储器、输出接口组成。任务一　数控机床的基本知识（3）伺服系统伺服系统是数控装置与机床本体间的电传动联系环节，也是数控系统的执行部分。伺服系统包括驱动和执行机构两大部分,伺服系统把从数控装置输入的脉冲信号通过放大和驱动使机床运动部件运动或使执行机构完成相应动作。伺服系统可分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统。（4）检测和反馈装置检测和反馈装置的作用是检测位移和速度，将反馈信号发送到数控装置。数控机床的加工精