一章数控机床概述课件.ppt
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- 数控机床 概述 课件
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1、第一章数控机床概述ppt课件休息休息1.1 1.1 数控机床的基本工作原理数控机床的基本工作原理 一、一、数控机床的组成数控机床的组成 二二、数控机床加工的基本工作原理数控机床加工的基本工作原理 三、三、数控机床加工特点数控机床加工特点 四、四、数控机床的应用范围数控机床的应用范围 休息休息数控机床主要由以下几个部分组成:l机床本体机床本体 l数控系统数控系统(CNC装置)l驱动装置驱动装置 l辅助装置辅助装置 一、数控机床的组成一、数控机床的组成休息休息 l机床本体机床本体 是数控机床加工运动的机械部分,主要包括支承部件(床身、立柱等)、主运动部件(主轴箱)、进给运动部件(工作台滑板、刀架)
2、等。l数控系统数控系统(CNC装置)是数控机床的控制核心,一般是一台专用的计算机。休息休息l驱动装置驱动装置l是数控机床执行机构的驱动部分,包括主轴电机、进给伺服电机等。l辅助装置辅助装置 l指数控机床的一些配套部件,包括刀库、液压、气动装置、冷却系统、排屑装置、夹具、换刀机械手等。休息休息加工程序计 算 机数 字 控制 装 置(CNC)主轴电机机床本体进给电机位置检测速度控制单元主轴控制单元可编程控制器(PLC)机床数控系统基本工作流程机床数控系统基本工作流程休息休息1 1数控系统数控系统即位置控制系统位置控制系统的三个基本功能基本功能l1)输入功能输入功能 指零件加工程序和各种参数的输入。
3、l2)插补功能插补功能 在加工零件的实际轮廓或轨迹的已知点之间确定一些中间点的方法。通常在给定直线或圆弧的起点和终点之间进行密化。l3)伺服控制伺服控制 将计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令,经变换和放大后化为伺服电机(步进或直、交流电机)的转动,从而带动机床工作台移动。休息休息2 2数控系统的工作过程数控系统的工作过程l对输入的零件加工程序、控制参数、补偿数据等进行识别和译码,并执行所需要的逻辑运算,发出相应的指令脉冲,控制机床的驱动装置,操作机床实现预期的加工功能。休息休息3.主轴控制单元主轴控制单元 l主要控制机床主轴的旋转运动。休息休息4.进给控制单元进给控制单元 l进给驱动装置是
4、由交、直流电机、速度检测元件和速度控制元件组成。l速度控制单元主要控制机床各坐标轴的切削进给运动。休息休息5.可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器 l是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。PLC处于计算机控制装置与机床之间,对计算机控制装置和机床的输入输出信号进行处理,实现辅助功能M、主轴转速S及刀具功能T的控制和译码。即按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的启停、转向、转速、刀具的更换、工件的夹紧松开、液压、冷却、润滑、气动等进行控制。休息休息二、数控机床加工的基本工作原理二、数控机床加工的基本工作原理l数控机床加工时,是根据工件图样要求及加工工艺过程,将所用刀具及机床各部件的移动
5、量、速度及动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方向及冷却等要求,以规定的数控代码形式,编制成程序单,并输入到机床专用计算机中。然后,数控系统根据输入的指令,进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床各部分进行规定的位移和有顺序的动作,加工出各种不同形状的工件。休息休息三、数控机床加工特点三、数控机床加工特点 1 1.适应性强适应性强 2 2.精度高精度高 3 3.效率高效率高 4 4.减轻劳动强度、改善劳动条件减轻劳动强度、改善劳动条件 休息休息1 1.适应性强适应性强l灵活、通用、万能,可加工不同形状的工件。能完成钻、镗、锪、铰、铣削、车削、攻螺纹等加工。休息休息2.2.精度高精度
6、高l目前数控装置的脉冲当量(每输出一个脉冲后滑板的移动量称为脉冲当量)一般为0.001mm,高精度的数控系统可达0.0001mm。而切削进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此,数控机床能达到比较高的加工精度,一般可达0.0050.1mm。对于中、小型数控机床,定位精度普遍可达到0.03mm,重复定位精度为0.01mm。数控机床的自动加工方式不但可避免人工操作误差,工件加工的质量稳定,更重要的是可进行复杂曲面的加工。休息休息3.3.效率高效率高l与普通机床相比可提高生产效率35倍。对于复杂成型面的加工,生产效率可提高十倍,甚至几十倍。休息休息4.4.减轻劳动强度、改善劳
7、动条件减轻劳动强度、改善劳动条件l利用数控机床进行加工,只需按图样要求编制加工程序,然后输入并调试程序,安装坯件进行加工,观察监视加工过程并装卸零件。除此之外,不需要进行繁重的重复性手工操作,劳动强度与紧张程度可大为减轻,劳动条件也相应得到改善。休息休息 数控机床是一种高度自动化的机床,有一般机床所不具备的许多优点,所以数控机床的应用范围在不断扩大,但数控机床的技术含量高,成本高,使用维修都有一定难度,若从最经济的方面考虑,数控机床适用于加工:l1多品种小批量零件(合理生产批量为10100件之间);l2.结构较复杂,精度要求较高或必须用数学方法确定的复杂曲线、曲面等零件。四、数控机床的应用范围
8、四、数控机床的应用范围休息休息l3需要频繁改型的零件;l4钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削工序联合进行的零件,如箱体、壳体等;l5价格昂贵,不允许报废的零件;l6要求百分之百检验的零件;l7.需要最小生产周期的急需零件。休息休息1.2 1.2 数控机床分类数控机床分类 一、一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类按控制刀具与工件相对运动轨迹分类 二、二、按加工方式分类按加工方式分类 三、三、按控制坐标轴数分类按控制坐标轴数分类 四、四、按驱动系统的控制方式分类按驱动系统的控制方式分类 休息休息一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类l点位控制点位控制(Point to P
9、oint Control)或位置控制位置控制(Positioning)数控机床 l轮廓控制轮廓控制Contouring Control数控机床 休息休息1点位控制点位控制(Point to Point Control)或位置控制位置控制(Positioning)数控机床 这类机床只能控制工作台或刀具从一个位置精确地移动到另一位置,在移动过程中不进行加工,各个运动轴可以同时移动,也可以依次移动见图1-3(a)。如数控镗、钻、冲,数控点焊机及数控折弯机等均属次类机床。休息休息2.轮廓控制轮廓控制(Contouring Control)数控机床 这类机床能够同时对两个或两个以上坐标轴进行连续控制,具
10、有插补功能,工作台或刀具边移动边加工见图1-3(b)(c)。如数控铣、车、磨及加工中心等是典型的轮廓控制数控机床,数控火焰切割机、数控线切割及数控绘图机等也都采用轮廓控制系统。休息休息二、按加工方式分类二、按加工方式分类l1.金属切削类:如数控车、钻、镗、铣、磨、加工中心等。l2.金属成型类:如数控折弯机、弯管机、四转头压力机等。l3.特殊加工类:如数控线切割、电火花、激光切割机等。l4.其他类:如数控火焰切割机、三坐标测量机等。休息休息三、按控制坐标轴数分类三、按控制坐标轴数分类1.两坐标数控机床:两轴联动,用于加工 各种曲线轮廓的回转体,如数控车床。2.三坐标数控机床:三轴联动,多用于加工
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