数控机床原理和结构分析——数控机床组成.pptVIP

第二章 数控机床组成 2.1．数控机床的组成分类 2.2．数控机床的电气控制系统 2.3．国内外数控机床的现状 2.4．数控机床的发展趋势 复习与思考题 2.1．数控机床的组成分类 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。 2.1.1．数控机床的控制技术 2.1.2．数控机床组成 2.1.3．数控机床的分类 2.1.1．数控机床的控制技术 数控机床种类繁多，有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技术进行控制的机床统称 NC 机床。 带有自动刀具交换装置（ Automatic Tool change－ATC ）的数控机床（带有回转刀架的数控车床除外）称为加工中心（ Machine Center－MC ）。它通过刀具的自动交换，可以一次装夹完成多工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率；减少了零件安装、定位次数，提高了加工精度。 在加工中心的基础上，通过增加多工作台（托盘）自动交换装置（ Auto Pallet changer－APC ）以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元（ Flexible Manufacturing Cell－FMC ）。 在 FMC 和加工中心的基础上，通过增加物流系统、工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性制造系统（ Flexible Manufacturing System－FMS ）。 为了适应市场需求多变的形势，对现代制造业来说，不仅需要发展车间制造过程的自动化，而且要实现从市场预测、生产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全面自动化。将这些要求综合，构成的完整的生产制造系统，称为计算机集成制造系统（ computer Integrated Manufacturing system－CIMS ）,CIMS将一个工厂的生产、经营活动进行了有机的集成，实现了更高效益、更高柔性的智能化生产，是当今自动化制造技术发展的最高阶段。 2.1.2．数控机床组成 2．数控机床的组成 2.1.3．数控机床的分类 1．按工艺用途分类 （1）金属切削类数控机床 （2）金属成型类数控机床 （3）特种加工及其它类型数控机床 2．如果以数控系统的特征进行分类时，可将数控机床分成三大类： （1）点位控制的数控机床 （2）直线控制数控机床 （3）轮廓控制的数控机床 ① 平面轮廓加工的数控机床 ② 空间轮廓加工的数控机床 3．按伺服系统的类型分类 根据有无检测反馈元件及其检测装置，机床的伺服系统可分为开环伺服、闭环伺服和半闭环伺服。 （1）开环控制数控机床 （2）闭环控制数控机床 （3）半闭环控制数控机床 4．按照功能水平分类 对于按数控功能的水平分类方法，目前尚无明确定义，因此，涵义也不十分清楚。这种分类方法没有一个确切定义，但可以给人们一个清晰的一般水平概念，可将数控机床分为高、中、低档三类。 数控机床水平高低由主要技术参数、功能指标和关键部件的功能水平决定。下列几个方面可作为评价数控机床档次的参考条件。 2.2．数控机床的电气控制系统 2.2.1．数控系统的电气控制 2.2.2．数控机床的电气控制 2.2.1．数控系统的电气控制 2.2.2．数控机床的电气控制 2.3．国内外数控机床的现状 2.3.1．国外数控机床的发展与现状 2.3.2．我国数控机床的现状 2.3.1．国外数控机床的发展与现状 1949 年作为这一方案的主要承包者的帕尔森斯公司，正式接受美空军委托，在麻省理工学院伺服机构试验室（ Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology ）的协助下，开始从事数控机床的研制工作。经过三年时间的研究，于 1952 年试制成功世界第一台数控机床试验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床（ Cincinnati Hydromel ) ，这便是数控的第一代。 1953 年，美空军与麻省理工学院协作，开始从事计算机自动编程的研究，这就是创制 APT ( Automatically Programmed Tools ）自动编程系统的开始。 1955 年，美空军花费巨额经费订购了大约 100 台数控机床，此后两年，数控机床在美国进入迅速发展阶段，市场上出现了商品化数控机床。 1958 年，美国克耐·杜列克公司（ Kearney Trekker Co . ）在世界上首先研制成功带自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心” 。 1959 年，计算机行业研制