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项目一 数控加工原理与编程基础 第1节 数控加工概述 数控机床坐标系统 节 数控编程基础 第2节 第3 1 过程进行控制的一种方法。简称为数控(NC)。 • 数控机床： 指应用数控技术对加工过程进行控制 的机床。 • 数控加工： 泛指在数控机床上进行零件加工的工 艺过程。 2 • 数控机床与普通机床比较： 数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和 动作自动控制 的功能部件，使数控机床能够自动 对零件加工的全过程。 其控制的媒介：数字程序(学习重点) 完成 3 二、不同加工方式示例 成型零件 4 成形车刀 5 仿 型 加 工 靠模板 6 7 形式， 编成程序代码输入到机床控制系统 中，数控机床便按照事先编好的加工程序, 自动地对被加工零件进行加工. 采用数控机床加工零件时 , 只需要将 零件 形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的 8 §1.2 数控机床组成 一、数控机床的组成 数控系统及其 操作面板 Z轴伺服电机 行程开关 x-y数控拖板 机床本体 控制电柜 变频主轴 9 数控机床组成 伺服驱动系统 输入输出装 机床本体 数控装置 置 10 方式：键盘输入 纸带输入(穿孔纸带) 磁盘输入(硬盘、软盘、 U盘) 网络通讯(RS232 、DNC 、TCP/IP) 11 ☻ 运算与处理(译码、运算、逻辑处理) ☻ 产生输出脉冲(动作、运动指令) 计算机的功能 CNC：计算机数字控制装置 12 CNC系统构成 伺服驱动系统 CNC装置 主轴电机 操作面板 输入输出设备 主轴 驱动装置 主轴伺服 单元 主轴动作 可编程控 制器 PLC 进给伺服单 元 M.S.T\辅助指令信号 完成开关动作 完成进给动作 控制软件 (软件功能) 测量装置(位置\速度) 进给 驱动装置 (硬件功能) 进给电机 电→机 机 床 硬件电路 信号转换\放大 程 序 13 辅助指令信号:冷却、润滑、夹经 紧、松开、分度等. 14 经插补运算,输出各坐标轴进给速 度、进给方向和位移量指令 经逻辑运算,输出主轴变速、换向 和起停信号 选择和交换刀具的刀具指令信号 控制信号 实现电→机转换 15 §1.3 数控加工原理 数控加工过程 编制并输入程序 零 件 图 纸 对刀试切 加工检验 数值计算 工艺分析 安装工件 16 输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理 后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机 床各部件协调动作，自动完成零件的加工。 17 ☻ 数控机床的机械精度高 ☻ 数控机床的控制精度高(0.001mm/P) ☻ 无人为误差，加工的一致性好 18 ☻免划线工序 ☻粗、精加工一次装夹完成 ☻无需中途停车检测 19 4.易于实现CAD/CAM一体化及构成计算机集 中控制系统. 20 是以轴坐标数据控制的。如：两坐标车床、三 坐标铣床、五轴加工中心等。 坐标联动： 坐标轴的非独立运动。即：一个 轴的运动要受到其它轴运动的制约。 21 v 脉冲当量的大小 与数控系统的水平有关。 0.05~0.001 v 脉冲产生 ：运动控制指令(自动)、按键触 发或 手摇脉冲发生器(手动操作) 22 单位： mm/min mm/r 速度修调 ：通过 修调倍率 对速度进行适量 修调。 v数控机床在加工过程中能通过速度修调实时调 整进给速度和主轴转速，便于加工。 23 4. 插补运算 在组成轨迹的直线段或曲线段的起点和终点之间， 按一定的算法进行数据点的密化工作，以确定一些中 间点的方法就称之为“插补” 。 计算插补点的运算称 为插补运算. 插补运算的任务就是把这种时实计算出的各个轴的 位移指令输入伺服系统,实现成形运动. 24 上的点相比较，判别一下偏差，然后决定下一步 的走向。这样就能得到一个接近给定图形的轨迹， 其最大偏差不超过一个脉冲当量 25 逐点比较法图示 26 5. 刀补运算 Ø 零件的加工程序一般是按零件轮廓和工艺要求 的进给路线编制的,而数控机床在加工过程中所 控制的是刀具中心的运动轨迹. Ø 不同的刀具,其几何参数也不相同. Ø 加工前必须将编程轨迹变换成刀具中心的轨 迹,这样才能加工出符合要求的零件. 刀补运算就是完成这种转换的程序. 返回上层 27 谢谢大家 ！ 28