数控机床编程第2版.ppt

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主编杜国臣;?数控机床编程?电子课件〔第2版〕;机械工业出版社;目录;;;第1章数控机床概述;本章教学学时：4学时;;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;;;1.1数控机床的根本概念;〔2〕数控系统

数控系统数控机床的核心。现代数控系统由输入装置、控制运算器和输出装置构成。它将输入装置输入的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算插补和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个局部，进行规定的、有序的动作。;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;数控机床的滚珠丝杠;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1数控机床的根本概念;1.1.3数控机床的工作过程

如图1-2所示，数控机床的加工，首先要将被加工零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的控制指令，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而完成零件的加工。;;〔5〕译码数控系统按一个程序段为单位，按照一定的语法规那么把数控程序解释、翻译成计算机内部能识别的数据格式，并以一定的数据格式存放在指定的内存内。同时还完成对程序段的语法检查。;〔7〕插补数控系统运用一定的算法，完成在轮廓起点和终点之间的中间点的坐标值计算，即数据点的密化工作。

通常把数控机床上刀具运动轨迹是直线的加工，称为直线插补。如图a所示。刀具运动轨迹是圆弧的加工，称为圆弧插补。如图b所示。数控系统一般都具有直线和圆弧插补功能。目前普遍应用的插补算法可分为两大类：一类是基准脉冲插补；另一类是数据采样插补。;1.1数控机床的根本概念;;〔2〕分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值的差值。分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。

〔3〕分辨度与脉冲当量分辨度是指两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔。对测量系统而言，分辨度是可以测量的最小增量；对控制系统而言，分辨度是可以控制的最小位移增量，即数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量，脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一，其数值的大小决定数控机床的加工精度和外表质量。目前普通数控机床的脉冲当量一般采用0.001mm，精密或超精密数控机床的脉冲当量采用0.1〔甚至0.01〕μm。脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工外表质量越高。;2．数控机床的可控轴数与联动轴数

数控机床的可控轴数是指机床数控装置能够控制的坐标数目。数控机床可控轴数和数控装置的运算处理能力、运算速度及内存容量等有关。世界上最高级数控装置的可控轴数已到达三十多轴。

数控机床的联动轴数是指机床数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数目。

3．数控机床的运动性能指标

数控机床的运动性能指标主要包括主轴转速、进给速度、坐标行程、摆角范围和刀库容量及换刀时间等。;;1.2数控机床的分类;2．直线控制数控机床;3．轮廓控制的数控机床;;2．闭环控制的数控机床

该类机床数控装置中插补器发出的位置指令信号与工作台〔或刀架〕上检测到的实际位置反响信号进行比较，根据其差值不断控制运动，进行误差修正，直至差值为零停止运动。这种具有反响控制的系统，在电气上称为闭环控制系统，如图1-8所示闭环控制系统框图。

图1-8闭环控制系统框图;3．半闭环控制的数控机床

大多数数控机床采用半闭环控制系统，它的检测元件装在电动机轴或丝杠轴的端部，这种系统的闭环控制环内不包括机械传动环节，因此可以获得稳定的控制特性，该系统反响的只是进给传动系统的局部误差；一般是电动机轴或丝杠轴的角位移、角速度，还要经过转换处理才是工作台〔或刀架〕的实际位移。

图1-9半闭环控制系统框图;;;1.2数控机床的分类;2.1959年晶体管出现，电子计算机应用晶体管元件和印刷电路板，从而使机床数控系统跨入了第二代。而且1959年克耐·杜列克公司〔KeaneyTrecke