《机床数控技术(第3版)》教学课件1.ppt

1、机床数控技术机床数控技术目录目录2 2 数值模拟研究结果数值模拟研究结果3 3 安装工艺性验证试验大纲安装工艺性验证试验大纲1 1 项目要求及成果提交形式项目要求及成果提交形式2 2 数值模拟研究结果数值模拟研究结果1 1 项目要求及成果提交形式项目要求及成果提交形式第第3 3章章数控系统的加工控制原理数控系统的加工控制原理第第2 2章章零件加工程序的编制零件加工程序的编制第第1 1章章概述概述第第6 6章章数控机床的伺服系统数控机床的伺服系统第第5 5章章位置检测装置位置检测装置第第4 4章章数控装置数控装置第第1章概述章概述第一节第一节 数字控制与数控机床数字控制与数控机床 一、一、数控基

2、本概念数控基本概念 数字控制数字控制（Numerical Control,NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法。数控系统数控系统（NC System）实现数字控制技术的设备 就叫做数控系统，装备了数控系统的机床就叫做数控 机床。第第1章概述章概述立式数控铣床坐标系第第1章概述章概述卧式加工中心卧式加工中心第第1章概述章概述五轴加工模具实例五轴加工模具实例第第1章概述章概述用数控机床加工一个零件的过程：用数控机床加工一个零件的过程：数控装置伺服系统加工程序零件图零件图数控系统数控系统机床机床第第1章概述章概述数控机床加工过程数控机床加工过程第第1章概述章概述数控装置：数控装置

3、数控装置是数控系统的核心，数控装置由硬件和软件两大部分组成。通用计算机作为数控装置的主要硬件，包括了微机系统的基本组成部分，CPU、存储器、局部总线以及输入输出接口等；软件部分就是我们通常所说的数控系统软件。计算机数控计算机数控（CNC）：以计算机系统为主构成的数控装置，也称为计算机数控CNC。第第1章概述章概述二、数控机床的组成、数控机床的组成1 输入/输出设备2 操作面板3 数控装置4 伺服系统5 可编程逻辑控制器(PLC)6 输入、输出接口7 位置检测8 机床本体第第1章概述章概述主轴伺服单元数 控装置输出设备PLC进给伺服单元主 轴电机进 给电机位 置检测机床本体接口电路操作面板输入设

4、备数控机床的逻辑组成第第1章概述章概述第第1章概述章概述数控铣床结构数控铣床结构第第1章概述章概述加工中心刀具系统加工中心刀具系统第第1章概述章概述第第1章概述章概述三、数控机床的特点三、数控机床的特点1 适应性强 2 加工精度高、质量稳定 3 生产效率高、经济效益好 4 减轻操作者的劳动强度、操作简单5 有利于生产管理的现代化 6.有故障诊断和监控能力第第1章概述章概述但另一方面问题，主要有：但另一方面问题，主要有：1造价较高，很多企业特别是小企业还无法接受；2调试和维修比较复杂，需要专门的技术人员；3对编程人员的技术水平要求较高。第第1章概述章概述长春汽车厂长春汽车厂 1953.7 动工建

5、厂 1956.7 第一批试生产解放牌卡车 1983 铺开准备换型 1986.换型第第1章概述章概述第二节第二节 数控机床的分类数控机床的分类一、按控制轨迹的特点分类一、按控制轨迹的特点分类1.点位控制数控机床 2.直线控制数控机床 3.轮廓控制数控机床第第1章概述章概述点位控制加工示意图点位直线控制加工示意图轮廓控制加工示意图第第1章概述章概述点位控制点位控制第第1章概述章概述轮廓控制轮廓控制第第1章概述章概述开环数控系统的结构图开环数控系统的结构图二、按伺服系统的类型分类二、按伺服系统的类型分类1 1 开环控制数控机床开环控制数控机床第第1章概述章概述第第1章概述章概述闭环数控系统的结构图闭

6、环数控系统的结构图2 2 闭环控制数控机床闭环控制数控机床 第第1章概述章概述半闭环数控系统结构图半闭环数控系统结构图3 3 半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床第第1章概述章概述三、按功能水平分类三、按功能水平分类1.高级型数控系统 2.普及型数控系统 3.经济型数控系统第第1章概述章概述 性能性能类别类别CPUCPU位数位数联动轴数联动轴数分辨率分辨率(um)(um)进给速度进给速度(m/min)(m/min)显示显示高级型高级型32325 50.12424三维动态三维动态普及型普及型1616550.10.1101010102424字符字符/图形图形经济型经济型8 83310101010字

7、符字符表表1.1 1.1 数控系统的功能分类数控系统的功能分类第第1章概述章概述第三节第三节 数控机床的选型数控机床的选型三种机床的应用范围三种机床的应用范围第第1章概述章概述 数控机床性能参数及其选择：数控机床性能参数及其选择：1控制轴数和联动轴数2.插补功能3脉冲当量（控制分辨率）4定位精度和重复定位精度5行程第第1章概述章概述6主轴转速和调节范围7进给速度和调节范围8机床的数控功能（数控指令）9程序的编辑、管理功能10.误差补偿 11.自动加减速功能12.开关量接口（逻辑）第第1章概述章概述第四节第四节 数控技术的发展数控技术的发展一、数控技术与数控机床的产生与发展一、数控技术与数控机床

8、的产生与发展 20世纪50年代初，美国麻省理工学院(MIT)发明的数控技术(NC)，开创了世界制造技术的新纪元。数控技术被国内外权威学者称作为现代制造技术的开端，把数控技术看成是现代制造技术的第一个里程碑。第第1章概述章概述The first successful N/C machine,funded by the Air Force,was demon-strated by the Massachusetts Institute of Technology in 1952第第1章概述章概述各种类型的数控机械：各种类型的数控机械：金属切削类数控机床金属切削类数控机床金属成型类数控机床金属成型类

9、数控机床数控特种加工机床数控特种加工机床第第1章概述章概述第第1章概述章概述第第1章概述章概述二、数控技术的发展趋势二、数控技术的发展趋势1高速高精度2智能化3开放式数控系统4基于网络的数控系统5提高数控系统的可靠性第第1章概述章概述高速高精度高速高精度第第1章概述章概述电主轴电主轴电主轴结构电主轴结构第第1章概述章概述直线电机直线电机第第1章概述章概述直线直线导轨导轨直线电机初级直线电机初级第第1章概述章概述精密加工精密加工第第1章概述章概述第第1章概述章概述误差的检测和补偿误差的检测和补偿第第1章概述章概述第第1章概述章概述内部内部总线总线卡卡人机人机界面界面CPU卡卡LCD 显示器外部

10、I/O触摸屏控制器操作面板+16 I/OCOM1,LPT1以太网IDE 硬盘 选件：USB 硬盘 USB 记忆棒 USB 软驱 USB CD-ROM USB 刻录机NC机床机床卡卡NCCPU卡卡CNC控制高速 I/O1-4 SERCOS1-4 手轮2块带块带PCI桥的桥的总线接口板总线接口板Andron 2060 Andron 2060 开放式数控系统由两台计算机组成，一台为数控计算机，一台为开放式数控系统由两台计算机组成，一台为数控计算机，一台为人机界面计算机，通过总线接口板进行交互。运算速度很快，理论上分辨率可人机界面计算机，通过总线接口板进行交互。运算速度很快，理论上分辨率可达达pmpm

11、级，适合于高速、精密数控机床，特别是并联运动机床。级，适合于高速、精密数控机床，特别是并联运动机床。开放式开放式第第1章概述章概述第第1章概述章概述FMS是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统第第1章概述章概述FMS第第1章概述章概述第第1章概述章概述思考题思考题 数控数控 数控系统数控系统 数控装置数控装置 数控机床数控机床 数控机床组成数控机床组成 数控机床分类数控机床分类（点位、直线、轮廓）（点位、直线、轮廓）（开环、闭环、半闭环）（开环、闭环、半闭环）（高级、普通、经济）（高级、普通、经济）第第1章概述章概述 控制轴数、联动轴数控制轴数、联动轴数 插补功能插补功能 脉冲当量（单位）脉冲当量（单位）定位精度定位精度 重复定位精度重复定位精度 数控机床特点数控机床特点 谢谢！谢谢！