数控机床概述课件.pptVIP

数控机床的产生和发展数控机床的特点数控机床的分类数控机床的基本原理和坐标系数控机床的主要性能指标數控機床概述數控機床的產生和發展數控機床的特點數控機床的分類數控機床的基本原理和坐標系數控機床的主要性能指標1.1數控機床的產生和發展1.1.1數控技術與數控機床數控(NumericalControl—NC）技術是近代發展起來的一種自動控制技術，是用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。採用數控技術實現數字控制的一整套裝置和設備，稱為數控系統。數控機床就是裝備有數控系統，採用數控技術控制的機床。常見的數控機床有數控車床、數控銑床、數控加工中心等。數控機床主要是為了實現複雜多變零件的自動化加工而產生的。機床數控技術的產生，不僅為複雜零件的加工提供了方便，而且加工精度高，一致性好，生產效率高，能夠大大減輕工人的勞動強度，因此很快受到了人們的關注。1.1.2數控機床的產生和發展1.2數控機床的特點與普通機床相比，數控機床具有以下特點：（1）自動化程度高，勞動強度低。（2）加工精度高。（3）產品一致性好。（4）能夠實現複雜工件的加工。（5）生產效率高。（6）機械傳動鏈短，結構簡單。1.3數控機床的分類1.3.1按工藝用途分類按工藝用途不同，可將數控機床分成以下幾類：（1）單工序數控機床。（2）加工中心。（3）特種加工數控機床。（4）其他類型的數控設備。1.點位控制數控機床這類數控機床的特點是在刀具相對於工件的移動過程中不進行切削加工，只要求刀具從一點移動到另一點並準確定位，而對運動的速度和軌跡沒有嚴格的要求。如圖1.1所示，刀具從A點到B點可以走①、②或③中的任意一條路經。1.3.2按運動軌跡分類圖1.1點位控制切削加工圖1.2直線控制切削加工2.直線控制數控機床這類數控機床不僅要控制機床刀具從一點移動到另一點，而且要沿直線軌跡（一般與某一坐標軸平行或成45°角）以一定速度移動，移動過程中可進行切削加工，加工示例如圖1.2所示。圖1.3輪廓控制切削加工輪廓控制數控機床能夠控制機床刀具或工件沿直線、圓弧或拋物線等曲線軌跡移動，移動過程中可進行切削加工，移動速度根據工藝要求由編程確定，可實現曲線或者曲面輪廓加工，加工示例如圖1.3所示。多個坐標軸按照一定的函數關係同時協調運動，稱為多軸聯動。按照聯動軸數，可分為二軸聯動、二軸半聯動、三軸聯動和多軸聯動數控機床，如圖1.4所示。圖1.4不同聯動軸數所能加工的型面(a)二軸聯動；(b)二軸半聯動；(c)三軸聯動圖1.5五軸聯動銑削曲面零件圖1.6六軸加工中心座標示意圖按伺服系統的控制方式不同可將數控機床分為開環控制、閉環控制和半閉環控制數控機床。1.開環控制數控機床這類數控機床的運動部件沒有位置檢測回饋裝置，採用步進電動機驅動，如圖1.7所示。1.3.3按伺服系統的控制方式分類圖1.7開環控制數控機床結構這類數控機床的運動部件上安裝有位置測量回饋裝置，由直流或交流伺服電動機驅動，如圖1.8所示。2.閉環控制數控機床圖1.8閉環控制數控機床結構將位置檢測元件安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位移，與數控裝置中的指令位移量相比較，實現差值控制，構成如圖1.9所示的半閉環控制。3.半閉環控制數控機床圖1.9半閉環控制數控機床結構圖按照功能水準，可以將數控機床分為低（經濟型）、中、高三檔。這種分類方法的界線是相對的，不同時期的劃分標準會有所不同。就目前的發展水準來看，不同檔次數控機床的功能和指標如表1.1所示。1.3.4按功能水準分類表1.1各檔次數控機床的功能和指