第一章节：数控机床的工作过程幻灯片.pptVIP

一、数控机床的产生 数字控制（Numerical Control, 简称NC）技术，简称数控技术，是使用数字化信息按给定的工作程序、运动轨迹和速度，对控制对象进行控制的一种技术。数字控制系统中的控制信息是数字量。它所控制的一般是位移、角度、速度等机械量， 也可以是温度、压力、流量、颜色等物理量。这些量的大小不仅可以测量，而且可经过转换，用数字信号表示。 　　概念：数控技术就是指用数字、字母和符号对某一工作过程进行可编程自动控制的技术  1.1 数控机床的作用 采用了数控技术的设备称为数控设备。其操作命令是用数字或数字代码的形式来描述，工作过程是按指令程序自动进行。 数控机床就是一种典型的数控设备，它是装备了数控系统的金属切削机床。 机械工程系 1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了 世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了 迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的 发展至今已经历了两个阶段和六代。 1952年的第一代——电子管数控机床 1959年的第二代——晶体管数控机床 1965年的第三代——集成电路数控机床 1970年的第四代——小型计算机数控机床 1974年的第五代——微型计算机数控系统 1990年的第六代——基于PC的数控机床。 二、 数控机床的发展趋势 1．高速、高精度化 高速指的是高的主轴转速、高的快速移动速度和高的换刀速度 。 高精度化是指提高数控机床的精度。 2．高可靠性 数控机床的平均无故障工作时间（小时）。 3、机床功能复合化 复合化是为了提高零件加工效率，减少辅助时间。能减少装卸时间，提高机床生产效率，减少半成品库存量，又能保证和提高形位精度。 4、智能化、网络化、柔性化 智能化是指数控机床控制加工精度和加工效率的智能化。 网络化可以进行跨地域的协同设计、协同制造、信息共享、远程监控及远程服务 二、数控机床的特点 1．对加工对象的适应性强 2．加工精度高 3．生产效率高 4．操作者劳动强度低 5．经济效益好 6．便于生产管理的现代化 第二节 数控机床的种类 一、数控机床的种类 　 1．按工艺要求分类 　　1) 普通数控机床 　　这类数控机床指在加工工艺过程中能完成一个（或部分）工序加工的数控机床，如数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床等。其自动化程度还不够完善，刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。 　　2) 加工中心 　　加工中心是指带有刀库和自动换刀装置的数控机床，可以分为车削加工中心和铣削加工中心。 　　 2． 按控制方式分类 1）开环控制系统 开环控制系统是指不带反馈的控制系统. 其特点:开环控制具有结构简单、系统稳定、容易调试、成本低等优点。但是系统对移动部件的误差没有补偿和校正，所以精度低。一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。 如图1.5,部件的移动速度和位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数决定的。 图1.5　　开环控制系统 2）半闭环控制系统 1）半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的位移，反馈到数控系统中，由于惯性较大的机床移动部件不包括在检测范围之内，因而称作半闭环控制系统，如图1.6所示。 2）系统闭环环路内不包括机械传动环节，可获得稳定的控制特性。机械传动环节的误差，可用补偿的办法消除，可获得满意的精度。中档数控机床广泛采用半闭环数控系统。 图1.6　半闭环控制系统 3）闭环控制系统 1）在机床移动部件上直接装有位置检测装置，将测量的结果直接反馈到数控装置中，与输入指令进行比较控制，使移动部件按照实际的要求运动，最终实现精确定位，原理如下图所示，因为把机床工作台纳入了位置控制环，故称为闭环控制系统。 2）该系统定位精度高、调节速度快。该系统调试工作困难。系统复杂并且成本高，故适用于精度要求很高的数控机床，如精密数控镗铣床、超精密数控车床等。 3．按机床运动的控制轨迹分类 1）点位控制数控机床 1)点位控制只要求控制机床的移动部件从某一位置移动到另一位置的准确定位，对于两位置之间的运动轨迹不作严格要求，在移动过程中刀具不进行切削加工，如图1.2所示。 2)为了实现既快又准的定位，常 采用先快速移动，然后慢速趋近 定位点位的方法来保证定位精度。 3)主要有数控钻床、数控冲床、 数控镗床、数控点焊机等。 图1.2点位数控机床加