数控技术及应用第2版 教学配套课件 郑晓峰 主编 第一章.pdfVIP

数控技术及应用 第2版 郑晓峰 主编 第一章 数控技术概述 第一节 数控技术的基本概念 数控技术简称数控(NC，Numerical Control) ， 是指利用数字或数字化的信号构成的程序对控制 对象的工作过程实现自动控制的一门技术。 数控系统(NCS，Numerical Control System)是 指利用数字控制技术实现的自动控制系统。 数控设备则是采用数控系统实现控制的机械设 备，其操作命令是用数字或数字代码的形式来描 述，工作过程是按照指定的程序自动地进行，装 备了数控系统的机床称之为数控机床。 第一节 数控技术的基本概念 数控系统具有如下特点： 1．生产率高 2．加工精度高 3．柔性和通用性强 4 ．可靠性高 5．易于实现多功能复杂程序控制 6. 具有较强的网络通信功能 7．具有自诊断功能 第二节数控机床的组成及作用 控机床一般由输入输出装置、数控装置、伺服驱动装 置、辅助控制装置和机床的机械部件五部分组成，有些 数控机床还配有位置检测装置，如图1-1所示。 1．输入输出装置 输入输出装置是操作人员与机床数控系统进行信息交流 的载体。零件加工程序、机床参数及刀具补偿等数据通 过键盘、U盘、磁盘、磁带、穿孔纸带和串行通信等方 式输入到计算机数控装置，通过CRT、LED、LCD、 TFT显示器以及各种信号灯、报警器等将信息输出。 2．数控装置 数控装置是数控系统的核心。输入设备传送的数控加 工程序，经数控装置系统软件进行译码、插补运算和速 度预处理，产生位置和速度指令以及辅助控制功能信息 等。 输 入 辅助控制装置 输 出 设 备 C N C 检 装 测 置 装 置 伺 服 系 统 机床本体 图1-1 数控机床的组成 第二节数控机床的组成及作用 它是将输入装置传送的数控加工程序，经数控装置系统 软件进行译码、插补运算和速度预处理，产生位置和速 度指令以及辅助控制功能信息等。 （1）几何数据是刀具相对于工件运动路径的数据，利用 这些数据可加工出要求的工件几何形状； （2）工艺数据是主轴转速S和进给速度F等功能的数据； （3）逻辑开关功能是对机床电器的开关命令，如主轴启/ 停、刀具选择和交换、切削液的开/关、润滑液的启/停 等。 数控装置控制机床的动作可概括为： 1）机床主运动；2）机床的进给运动；3）刀具的选择和 刀具的长度、半径补偿；4 ）其他辅助运动。 第二节数控机床的组成及作用 3．伺服驱动装置 伺服驱动装置包括主轴伺服驱动装置和进给伺服驱动装置 两部分。 将位置指令和速度指令转化为机床运动部件的运动。 4 ．辅助控制装置 辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间 的控制装置，通过可编程序控制器（PLC Programmable Logic Control）来实现。PLC和数控装置配合共同完成数 控机床的控制。 5．位置检测装置 位置检测装置与伺服驱动装置配套组成半闭环和闭环伺服 驱动系统。 第二节数控机床的组成及作用 位置检测装置通过直接或间接测量将执行部件的实际进 给位移量检测出来，反馈到数控装置并与指令（理论） 位移量进行比较，将其误差转换放大后控制执行部件的 进给运动，以提高系统