数控编程-3.doc

按伺服系统的类型分类1、开环控制数控机床 图1.9 开环控制数控机床结构图1.9 开环控制数控机床结构这类数控机床设有检测反馈装置，数控装置发出的指令信号的流程是单向的，其精度主要决定于驱动元器件和电机（如步进电机）的性能。这类机床比较稳定，调试方便，适用经济型、中小型机床。如图1.9所示。2、半闭环控制数控机床 图1.10 半闭环控制数控机床结构半闭环伺服系统具有检测和反馈系统，如图1.10所示。测量元件(脉冲编码器、旋转变压器和圆感应同步器等)装在丝杠或伺服电机的轴端部，通过测量元件检测丝杠或电机的回转角。间接测出机床运动部件的位移，经反馈回路送回控制系统和伺服系统，并与控制指令值相比较。如果二者存在偏差，便将此差值信号进行放大，继续控制电机带动移动部件向着减小偏差的方向移动，直至偏差为零。由于只对中间环节进行反馈控制，丝杠和螺母副部分还在控制环节之外，故称半闭环。对丝杠螺母副的机械误差，需要在数控装置中用间隙补偿和螺距误差补偿来减小。3、闭环控制数控机床 闭环控制系统如图1.11所示。它的工作原理和半闭环控制系统相同，但测量元件(直线感应同步器、长光栅等)装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置。该系统将所有部分都包含在控制环之内，可消除机械系统引起的误差，精度高于半闭环伺服系统，但系统结构较复杂，控制稳定性较难保证，成本高，调试维修困难。图1.11 闭环控制数控机床结构 按工艺用途分类1、金属切削类数控机床这类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控镗床、数控钻床、数控拉床、数控刨床、数控切断机床、数控齿轮加工机床以及各类加工中心机床等。加工中心机床是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置，工件经一次装夹后，数控装置就能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工面自动完成加工。2、金属成型类数控机床这类数控机床包括数控板料折弯机、数控弯管机、数控直角剪板机、数控冲床、数控压力机等。3、特种加工数控机床 这类数控机床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花切割机床、数控电火花成型机床、数控激光切割机床等。4、其他类数控机床 这类数控机床包括数控三坐标测量机等。 按照功能水平分类 按照功能水平， 可以将数控机床分为低（经济型）、 中、 高三档。 这种分类方法的界线是相对的， 不同时期的划分标准会有所不同。 就目前的发展水平来看， 不同档次数控机床的功能和指标如表1.1所示。4 表1.1 各档次数控机床的功能和指标1.2 数控机床的坐标系为了简化程序的编制方法和保证程序的互换性，国际标准化组织（ISO）对数控机床的坐标和方向制订了统一的标准。我国根据ISO国际标准制定的JB3051-82数字控制机床坐标和运动方向的命名标准。下面介绍这一标准的相关内容。1.2.1 坐标系的确定原则1.刀具相对于静止的工件而运动的原则标准规定，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工工件移动，都永远假定工件是静止的，而刀具相对于静止的工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还工件移近刀具的情况下，就可依据零件图样，确定机床的加工过程。2.标准坐标系的规定在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离宜宾最大的分类信息网宜宾通宜宾房租售招聘求职二手买卖，宜宾网址大全宜宾最大的网站站，宜宾通影院最受网民喜爱的宜宾本土影院，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。图1.12 右手直角笛卡尔坐标系标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，如图1.12所示，大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转坐标A、B、C的正方向根据右手螺旋法则确定。3. 运动的方向 数控机床的某一部件运动正方向的规定原则是：刀具远离工件的方向为正。1.2.2 机床坐标轴的确定常用机床的坐标系。确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，再确定X轴、Y轴。1.Z坐标轴平行于机床主轴轴线的刀具运动为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有主轴（如牛头刨床），则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。2.X坐标轴X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。在工件旋转的机床(如车床、外圆磨床)上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平(如卧式铣床、镗床)，则沿刀具主轴后端向工件方向看，右手平伸出方向为X轴正向，若Z轴为垂直(如立式铣、镗床，钻床)，则从刀具主轴向床身立柱方向看，右手平伸出方向为X轴正向。3.Y坐标轴在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手笛卡尔定则定出Y轴及其正方向。如图1.13所示。图1.13 数控机床坐标系示例(a) 卧式车床；(b) 立式铣床4.附加坐标为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标。对于直线运动：如在X、Y、Z主要运动之外另有第二组平行于它们的坐标，可分别指定为U、V和W；如还有第三组运动，则分