数控系统的基本知识课件

1、华中数控数控机床基本知识 实验台安全操作规程华中数控一、第一次上电之前一定要经过指导老师的检查之后方可上电。二、在实验台上电时、要确认总电源电缆线是本实验台的电缆线。且上电时确认 别人没有进行操作。三、在进行接线操作时要将总电源断开，严禁带电作业，连接完成后，要将实验 台强电的安全护盖盖上。四、不得随意搬动实验台各部件，不得踏踩试验设备和电缆等。五、实验台带电后，请勿接触实验台上的带电设备。六、实验台固定器件在没有指导教师允许的情况下不得拆装。七、未经指导老师批准不得随意提前修改机床参数及PLC等。八、重新接线后必须经指导老师检查、确认后方可上电，否则如造成损坏，必须 照价赔偿。九、在进行实验

2、的过程中，如果需要拆装电缆，要断电进行操作，且电缆裸漏部 分要用绝缘胶带进行包裹。十、实验工具应妥善保管，如遗失或损坏必须照价赔偿。十一、要求学员严格遵守上述规章制度及电器安全规程。否则如造成伤害，后果 自负；如造成损坏，必须照价赔偿。学员管理规定华中数控1、学员必须树立安全第一的思想，认真学习安全操作规程，并严格遵守。2、遵守华中数控的各项规章制度。3、学员在学习期间，有事请假，不得无故迟到、早退。4、尊敬老师、团结同学，服从老师的安排，在教室内不准吸烟、随地吐痰、乱扔杂物、大声喧哗和聊天。5、学员在实训阶段，必须严格遵守公司的各项安全操作规程，违者造成的一切后果自负。6、保持培训教室整洁，

3、不得随意搬动课桌椅及展品。如因故移动后，要重新放回原位。7、爱护公共财物，午餐后将餐具放到指定位置。8、学员在下课后，离开教室，必须切断室内所有设备、设施的电源，关闭所有窗户及空调，锁好门窗。9、学员应保管好各自的教材、贵重物品，丢失自负。10、学员在培训期间，在未经老师许可的情况下，不允许擅自下载老师的相关课件及资料。11、学员在培训教室接受培训阶段，必须每天清扫培训教室；在车间实训阶段，每天用完设备后，必须清扫，否则第二天不得使用设备。 以上各项规定在学员入学时组织学习，如有违犯以上规定的，公司将严肃处理并通报学员所在单位。 课程说明华中数控1、数控系统的基本知识2、数控机床常用元器件3、

4、数控试验台各部件及接口4、数控试验台电器原理及连接5、数控系统的软、硬件结构6、数控系统的参数设置7、步进伺服系统的连接及调试8、交流伺服系统的连接及调试9、变频主轴的连接及调试10、PLC编写及编译一 、 数控机床基本概念 数控机床既数字控制机床，是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床，它是数控技术的典型应用。数控系统是实现数字控制的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数控系统。华中数控1、 数控机床加工原理华中数控limt0i=0li=L设切削li的时间为ti，当ti0折线段之和接近曲线，如果在ti时间内，X坐标及Y坐标方向移动量分别是Xi、Yi，li=Xi+YiVi=

5、li/ti=（Xi/ti） + （Yi/ti） Xi / Yi = （Xi / ti）/ （Yi /ti）= Vxi/ Vyi 根据给定的数学函数，如线性函数、圆函数、高次函数，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间，进行数据点的密化，确定一些中间点的方法，称之为插补。 直线插补的计算与圆弧插补的计算有好几种方法。插补系统也亦有几种形式。 工作台移动的速度和距离是受数控装置发出的进给脉冲控制的。向不同轴发出进给脉冲就是由数控装置中的插补系统来完成的。所以插补系统也可以称为进给脉冲分配系统。插补定义2、 数控机床的结构华中数控 CNC(插补运算得到单位时间的位移量)位置控制单元(生成伺服电机速度指令)

6、速度控制单元（接受速度反馈信号） 伺服电机（以恒定速度运转）位置控制单元(接受实际位置反馈)机床运动修正速度指令修正后速度值=K(n1-n2)./Z（ 4ms ） k：位置环比例增益；n1、n2同一个插补周期z内，发出和接收到的脉冲数， n2由于响应速度的原因，是前几个插补周期发出的脉冲数华中数控数控机床主要有： 1) 程序的输入输出设备 2) 数控装置（CNC） 3) 伺服驱动/进给装置(测量反馈装置) 4) 可编程控制器（PLC或称PMC） 5) I/O电路及装置 6) 机床本体3、 数控机床的组成1) 计算机数控装置（CNC装置）液晶显示器MDI键盘“急停”按钮功能键机床控制面板MCP

7、数控装置是数控系统的核心，由硬件和软件两大部分组成。 它接受从机床输入装置（软盘、硬盘、纸带阅读机、磁带机以及网络或串口传输等）输入的控制信号代码， 经过输入、缓存、译码、寄存、运算、存储等转变成控制指令 实现对伺服驱动系统的控制或通过可编程逻辑控制器（PLC）对伺服驱动系统的控制。 伺服驱动/进给装置包括： 主轴驱动单元 进给驱动单元 主轴电机 进给电机目前常用的有交、直流伺服电机和步进电机等。且交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。 伺服驱动/进给装置：是数控装置与主机之间的连接环节，它是接受数控装置插补生成的进给脉冲信号，经过信号放大后，驱动机床主机的执行机构，实现机床的运动进给。2) 伺

8、服驱动/进给装置 CNC(插补运算得到单位时间的位移量)位置控制单元(生成伺服电机速度指令)速度控制单元（接受速度反馈信号） 伺服电机（以恒定速度运转）位置控制单元(接受实际位置反馈)机床运动修正速度指令修正后速度值=K(n1-n2)./Z（ 4ms ） k：位置环比例增益；n1、n2同一个插补周期z内，发出和接收到的脉冲数， n2由于响应速度的原因，是前几个插补周期发出的脉冲数 PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求， 它接受CNC装置的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等顺序动作信息，对其进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的

9、开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开、关等一些辅助动作； 它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC装置，用于加工过程的控制。3) 可编程逻辑控制器（PLC） I/O处理主要是处理CNC装置与机床之间的强点信号的输入、输出和控制（如换刀、换档、冷却等） I/O电路及装置是实现开关量I/O控制的执行部件，即由继电器、接触器、电磁阀等电器组成的逻辑电路。 其接受操作面板和机床的I/O信号，送给CNC装置，经其处理，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。 数控机床机械部件的组成与普通机床相似，但是由于数控机床的高速度、高精度、大切削用量和连

10、续加工要求，其机械部件在精度、刚度、抗震性等方面要求更高。因此，近年来来设计数控机床时采用了许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。4）I/O电路及装置 5） 机床本体 测量反馈装置是通过现代化的测量元件： 脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光等，将执行元件（如电机、刀架等）或工作台等的速度和位移量检测出来，经过相应的电路将所测得信号反馈回伺服驱动装置或数控装置，构成半闭环或全闭环系统，补偿进给电机的速度或执行机构的运动误差，以达到提高运动机构精度的目的。 6）测量反馈装置二、 数控系统的分类1、按机床的运动轨迹分类 1） 点位控制数控系统 2） 直线切削数控系统

11、3） 连续切削数控系统华中数控2、按进给伺服系统的类型分类 1）开环数控系统华中数控2）半闭环数控系统 华中数控3）全闭环数控系统华中数控3、按数控系统功能水平分类1）经济型数控系统又称简易数控系统一般为开环，采用的微机系统为单板机或单片机系统，数码管或单色小液晶显示或CRT字符显示功能，联动轴数为三轴或三轴以下，快速进给速度小于10m/min，进给分辨率为10m,内存小于100KB,这种系统只能满足一般精度要求的加工，如直线，斜线，圆弧及带螺纹类的零件，系统的价格便宜，主要适用于经济型数控车床、数控铣床及数控磨床等。华中数控2）普及型又称全功能数控系统半闭环控制，采用16位或32位微处理器，

12、9寸单色显示器，具有一定的图形显示功能及面向用户的宏程序功能等，内存约150KB，有DNC或RS-232C通讯接口，用交流或直流伺服驱动，联动轴数34轴，进给分辨率为1m，快速进给速度为1020m/min，华中数控3）高档型数控系统全闭环控制，采用的微型计算机为32位以上的CPU,彩色CRT或TFT液晶显示器，内存大于150KB,进给大多采用数字式交流伺服驱动，联动轴数5轴以上，进给分辨率0.1m,最大快速移动速度达到100 m/min或更高。还具有丰富的刀具管理功能、宽调速主轴系统、多功能智能化监控系统和面向用户的宏程序功能；还有较强的智能诊断和智能工艺数据库，能实现加工条件的自动设定，能实现DNC和网络通讯。华中数控 1）.硬件式数控机床，即NC机床。 这类数控机床数控装置的通用性较差，因其全部由硬件组成，所以功能和灵活性也较差。 2）.软件式数控机床，即CNC机床。 这类数控机床数控装置的主要功能几乎可全由软件来实现，对不同的数控机床只需编制不同的软件就可以实现，而且硬件几乎可以通用。这为降低生产成本、保证产品质量、缩短生产周期等提供了条件，所以现代数控机床都采用CNC装置控制。4、按数控装置类型分