数控技术全册课件(完整）.pptx

《数控技术》;第1章 数控技术概述;1.1 数控技术;计算机数控（CNC）：采用计算机实现数字程序控制。计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。;计算机数控的优点;数控技术的应用领域 ;图1-1 数控车床;图1-2 数控铣床 ;图1-3 立式加工中心;②信息行业：在信息产业中，从计算机到网络、移动通信、遥测、遥控等设备，都需要采用基于超精技术、纳米技术的制造装备，如芯片制造的引线键合机、晶片键合机和光刻机等，这些装备的控制都需要采用数控技术。 ③医疗设备行业：在医疗行业中，许多现代化的医疗诊断、治疗设备都采用了数控技术，如CT诊断仪、全身刀治疗机以及基于视觉引导的微创手术机器人等。;④军事装备：现代的许多军事装备，都大量采用伺服运动控制技术，如火炮的自动瞄准控制、雷达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。 ⑤其他行业：在轻工行业，采用多轴伺服控制（最多可达几十个运动轴）的印刷机械、纺织机械、包装机械以及木工机械等；在建材行业，用于石材加工的数控水刀切割机；用于玻璃加工的数控玻璃雕花机；用于席梦思加工的数控行缝机和用于服装加工的数控绣花机等。;1.2 数控机床的组成及工作原理;图1-4 数控机床的组成;图1-5 数控机床的结构框图;⑴ 输入输出装置。现代数控机床，可以通过手动方式（MDI方式）、DNC网络通讯、RS232串口通讯、优盘等方式输入程序。输出装置包括打印机、存储器和显示器等。 ⑵数控装置。数控装置是数控机床的核心。其接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过译码、运算和逻辑处理后，发出相应的指令给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。数控装置是由中央处理单元（CPU）、存储器、总线和相应的软件构成的专用计算机。整个数控机床的功能强弱主要由这一部分决定。;⑶伺服系统。伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，是接受数控装置的指令驱动机床执行机构运动的驱动部件。它包括主轴驱动单元（主要是速度控制）、进给驱动单元（主要有速度控制和位置控制）、主轴电动机和进给电动机等。 ⑷反馈装置。反馈装置是闭环（半闭环）数控机床的检测环节，该装置可以包括在伺服系统中，它由检测元件和相应的电路组成，其作用是检测数控机床坐标轴的实际移动速度和位移，并将信息反馈到数控装置或伺服驱动中，构成闭环控制系统。 ⑸机床本体。机床本体是数控机床的主体，它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件，如底座、立柱、工作台、滑鞍、导轨等。;1.2.2 数控机床工作过程; 数控机床的工作过程如图1-7所示，首先要将被加工零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。;图1-7 数控加工过程;1.2 数控机床的特点及分类1.2.1 数控机床的特点;⑵数控机床的加工精度高，产品质量稳定。数控机床按照预先编制的程序自动加工，加工过程不需要人工干预，加工零件的重复精度高，零件的一致性好。对于同一批零件，由于使用同一机床和刀具及同一加工程序，刀具的运动轨迹完全相同，并且数控机床是根据数控程序实现计算机控制自动进行加工，可以避免人为的误差，这就保证了零件加工的一致性好，且质量稳定可靠。 ;⑶自动化程度高，生产率高。数控机床本身的精度高、刚性大，可以采用较大的切削用量，停机检测次数少，加工准备时间短，有效地节省了机动工时。它还有自动换速、自动换刀和其他辅助操作自动化等功能，使辅助时间大为缩短，而且无需工序间的检验与测量，所以比普通机床的生产效率高3-4倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。数控机床的主轴转速及进给范围都比普通机床大。;⑷工序集中，一机多用。数控机床在更换加工零件时，可以方便的保存原来的加工程序及相关的工艺参数。不需要更换凸轮、靠模???工艺装备，也就没有这类工艺装备需要保存，因此可缩短生产准备时间，大大节省了占用厂房面积。加工中心等采用多主轴、车铣复合、分度工作台或数控回转工作台等复合工艺，可实现一机多能功能，实现在一次零件定位装夹中完成多工位、多面、多刀加工，省去工序间工件运输、传递的过程，减少了工件装夹和测量次数和时间，既可以提高加工精度，又可以节省厂房面积，提高了生产效率。;⑸有利于生产管理的现代化。采用数控机床加工零件，能准确地计算零件的加工工时，并有效地简化了检验、工装和半成品的管理工作；数控机床具有通讯接口，可连接计算机，也可以连接到局域网上；这些都