1、数控机床概述1.pptVIP

为了改变以往传统机床结构，采用连杆运动实现主轴多自由度运动以完成工件复杂曲面的加工，此类机床称为虚轴机床。 虚轴机床一般采用六根可以伸缩的伺服轴，故该类机床又称为“六条腿机床”。支承并连接装有主轴的上平台与装有工作台的下平台的构架结构形式，取代了传统的机床上所具备的床身、立柱等基础件。 20世纪人类社会最伟大的科技成果之一是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是制造业发展最重大的技术进步。自从1952年美国第一台数控机床问世至今已经历了半个多世纪，现在数控设备已包括车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专用加工设备，形成了庞大的数控制造设备家族，每年全世界数控设备的产量有15万～25万台，产值达数百亿美元。 1.1.1　数控机床的产生 1949年美国Parsons公司接受美国空军的委托，研制一种计算装置，用以实现日益复杂的飞机零部件的自动加工。1952年美国麻省理工学院研制出了基于电子管和继电器的机床数字控制装置，用于控制铣床。随着集成电路技术的发展，1965年出现了小规模集成电路数控机床，以上为数控机床发展的第一阶段，称为NC阶段，即逻辑数字控制阶段，其特点是数控系统的所有功能均由硬件(数控装置)来实现，故又称为硬件数控。1970年小型计算机开始用于数控机床，数控机床的发展由此进入第二阶段，称为CNC阶段，即计算机数字控制阶段。 1.1.2　数控机床的特点和应用范围 数控机床是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。国际信息处理联盟(International Federation of Information Processing，IFIP)第五技术委员会对数控机床定义如下：数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。 普通数控机床 1）根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。 2）用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单，或用自动编程软件，进行CAD／CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 3）程序的输入。 4）运行加工程序，进行机床加工试运行、刀具路径模拟等。 5）通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件的加工。 1.2.1　数控机床的组成 由零件的加工过程可知，作为数控机床的基本组成，它应包括：加工程序、 输入设备、数控装置、伺服驱动和测量反馈装置、辅助控制装置以及机床本体等部分，如图1?5所示。 （1）加工程序 包含加工出合格零件所需的全部操作信息和刀具相对工件的位移信息等。 数控机床工作时，不需要人直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图。 EIA、ISO （2）输入装置 将控制介质上的数控代码转变成相应的电脉冲信号，传递并存入数控系统。 穿孔带、磁带、磁盘、MDI、RS232/RS485、网络接口 （3）数控装置 数控装置(CNC单元)是数控机床的控制中心，被喻为“中枢系统”。 输入输出接口 控制器 运算器 存储器 （4）伺服系统和测量反馈系统 伺服系统是数控系统的执行机构，包括驱动装置、执行机构。 测量反馈系统。（脉冲当量、分辨率） （5）机床本体 数控机床的本体是指其机械结构实体，是实现加工零件的执行部件。1）数控机床采用了高性能的主轴及伺服系统，机械传动结构简化，传动链较短。2）机械结构具有较高的刚度、阻尼精度及耐磨性，热变形小。3）更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨等。 （6）辅助装置 辅助装置主要包括换刀机构、工件自动交换机构、工件夹紧机构、润滑装置、冷却装置、照明装置、排屑装置、液压气动系统、过载保护与限位保护装置等。 1.2.2　数控机床的分类 数控机床通常按以下最基本的几个方面进行分类： 1.按加工方式和工艺用途分类 分为一般数控机床及加工中心。 按加工方式不同，可分为数控车床、数控铣床、数控镗床、数控磨床等。另外还有数控电火花机床、冲床等。 有些数控机床具有两种以上切削功能，例如以车削为主兼顾铣、钻削的车削中心；具有铣、镗、钻削功能带刀库和自动换刀装置的镗铣加工中心。 2.按刀具与工件相对运动方式（运动轨迹控制）分类（1）点位控制数控机床 点位控制方式就是刀具与工件相对运动时，只控制从一点运动到另一点的准确性，而