数控机床概述1

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1、项目1数控机床概述项目1数控机床概述任务1.1认识数控机床认识数控机床了解数控机床的构成了解数控机床的工作原理掌握数控机床坐标系的建立方法1.1数控机床的基本概念1.1.1数控及数控技术数控（NumericalControl，NC）数字控制，用数字、字母和符号构成的数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控技术用数字化信息进行自动控制的技术1.1.1数控及数控技术1.1.1数控及数控技术1.1.1数控及数控技术1.1.1数控及数控技术1.1.1数控及数控技术数控机床与普通机床比较：数控机床在

2、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完成对零件加工的全过程。其控制的媒介：数字程序（学习重点）二、不同加工方式示例成型零件成形车刀仿型加工靠模板数控加工采用数控机床加工零件时,只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，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.1.1.2数控系统数控装置硬件数控系统主轴驱动进给驱动装置专用计算机输入/输出设备计算机数控系统PLC存储器主轴驱动及进给驱动CNC系统构成CN

3、C装置控制软件(软件功能)硬件电路(硬件功能)主轴伺服单元主轴驱动装置可编程控制器进给伺服单元进给驱动装置测量装置(位置速度)程序操作面板输入输出设备机床M.S.T辅助指令信号主轴电机主轴动作完成进给动作PLC完成开关动作伺服驱动系统进给电机电→机信号转换放大1.2数控机床加工零件的工作过程及其组成（1）编写加工程序（2）将编写的加工程序输入数控装置（3）数控装置进行译码、运算处理，并向各坐标轴的伺服驱动装置和辅助机能控制装置输出相应的控制信号，以控制机床各部件的运动。（4）在运动过程中，数控系统需

4、要随时检测机床的坐标轴位置、行程开关的状态，并与程序的要求相比较，以决定下一步的动作，直到加工出合格的零件为止。（5）对机床动作和加工程序进行调整。1.2.1数控机床加工零件的工作过程形（零件图纸）编写数控程序程序输入CNC系统发出脉冲信号驱动机床各部件完成零件的加工零件图纸的工艺处理数(数控程序）形（成型零件）数学处理数控机床的工作过程将加工程序翻译成便于计算机处理的格式包括刀具补偿（长度、半径、磨损补偿）、速度计算和辅助指令的处理经插补运算可确定各坐标轴的进给速度、方向和位移量，并以脉冲信号的方式传输

5、给伺服系统。传输主轴的变速、换向、启停；刀具的选择和交换；工件夹紧和松开、冷却液启停等辅助指令1.2.2数控机床的组成辅助控制装置伺服系统x-y数控拖板变频主轴机床本体数控系统及其操作面板行程开关控制电柜Z轴伺服电机1.程序载体以指令的形式记载各种加工信息，将这些信息输入到数控装置，控制数控机床对零件的切削加工。手动通过控制面板，在MDI或编辑操作状态下从键盘输入。利用通信的方式，可实现与计算机或其他数控机床间的信息交互。自动输入装置作用：输入程序（人机）、控制参数、补偿量等方式：键盘输入纸带输入（穿孔纸

6、带）磁盘输入（硬盘、软盘、U盘）网络通讯(RS232、DNC、TCP/IP）2.数控装置——数控机床的核心2.数控装置（NC)___数控机床大脑作用：数控机床核心部件（战略物资、东芝事件）☻接受输入信息☻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3.伺服系统数控机床的动力装置作用：接受数控装置的输出驱动与放大实现电→机转换数控系统的执行部分，接受CNC装置的指令信号，转换和放大后驱动机床运动部件。进给伺服系统——实现零件加工所需的成型运动，控制

7、机床移动部件的位置和速度；主轴伺服系统——实现零件加工的切削运动，控制机床主轴的转速。测量反馈装置——减少误差，提高加工精度。包括位置和速度测量装置。4.检测反馈系统用来检测机床的实际运动参数，同时反馈给数控装置。常用的检测装置：光电编码器、测速发电机、光栅尺。a）编码器b）光栅尺5.机床主体包括机床的主运动部件、执行部件和基础部件。如主轴、滚动导轨、滚珠丝杠、工作台（或刀架）、底座、立柱等。插补在被加工轨迹的起点和终点之间，进行“数据密化”，并求取中间点坐标，然后利用已知线性逼近的过程。1.3数控机床的

8、加工原理1.4数控机床的坐标系1.4.1机床坐标轴的命名标准规定，X、Y、Z表示直线进给坐标轴，X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手定则决定。1.4.2坐标轴判定的方法和步骤1.坐标轴命名原则（1）不论机床的具体结构，一律看做是零件固定，刀具运动。（2）机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先X轴、再Z轴、最后按右手定则判定Y轴。（3）运动方向的规定：增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。（4）坐标轴名不带’的表示刀具运