走近数控机床PPT课件

徐晓峰机电工程系 数控技术及应用 2 第一部分数控机床 数控技术及应用 项目一走近数控机床项目二数控机床的典型结构项目三数控机床的主传动及主轴部件项目四数控机床的进给传动系统项目五数控机床的选用 安装 调试和验收 3 第二部分数控原理 数控技术及应用 项目六计算机数控 CNC 装置项目七伺服驱动装置项目八数控机床的检测装置项目九数控系统中可编程控制器 PLC 4 项目一走进数控机床 第一部分数控机床 数控机床的产生和发展数控机床的定义 特点和分类数控机床的组成和工作原理数控机床的主要性能指标 5 任务一数控机床的产生及发展 项目一走近数控机床 什么是数控机床 数字控制机床 NumericalControlMachineTools 是采用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的机床 简称数控机床 6 项目一走近数控机床 数控车床 7 项目一走近数控机床 数控铣床 8 项目一走近数控机床 加工中心 9 数控机床的产生 项目一走近数控机床 机械产品的自身要求单件 多品种小批量零件约占80 以上 10 项目一走近数控机床 1952年美国Parsons公司和MIT 三坐标数控立铣床 电子管元件第一代1959年晶体管和印制电路板第二代1965年小 大 规模集成电路第三代1970年小型计算机第四代 CNC 1974年微处理器为核心第五代 MNC 数控机床的发展 1 数控系统的发展 11 项目一走近数控机床 早期电液脉冲马达 步进电动机20c60s液压伺服系统20c70s伺服电动机20c80s交流伺服系统1986年数字伺服系统当前趋势交流数字伺服系统取代直流伺服系统 2 伺服系统的发展 12 项目一走近数控机床 提高机床的动 静刚度减少机床的热变形其他措施滚动导轨 静压导轨 塑料导轨 滚珠丝杠 3 机床结构的发展 13 任务二数控机床的组成及工作原理 项目一走近数控机床 数控机床的组成 数控机床加工一个零件的过程 14 数控系统的工作过程 数控机床的组成 加工程序载体 数控装置 伺服驱动装置 机床主体和其他辅助装置 项目一走近数控机床 15 1 加工程序载体穿孔纸带 盒式磁带 软磁盘 CF卡等 2 数控装置 数控机床的核心 1 输入 纸带输入方式MDI手动数据输入方式DNC输入方式串行通信方式 RS232C 读卡器 CF卡 项目一走近数控机床 16 2 信息处理 将加工信息按照控制程序的规定编译成计算机能识别的信息后 存储 输出 3 输出装置 将处理好的信息输出给伺服系统 控制机床运动 3 伺服系统实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制 包括驱动装置和执行机构 步进电动机 直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置 项目一走近数控机床 17 4 测量反馈系统检测 反馈 5 机床主体床身 底座 立柱 工作台 刀架等机械部件 6 辅助装置气动 液压 润滑 排屑 照明 防护等 项目一走近数控机床 18 任务三数控机床的分类 1 按运动轨迹分类 控制系统 点位控制数控机床 项目一走近数控机床 19 直线控制数控机床 项目一走近数控机床 20 轮廓 连续 控制数控机床 项目一走近数控机床 21 2 按伺服系统的类型分类 开环控制数控机床 特点 无测量元件 简单 稳定 成本低 精度低 步进电动机 项目一走近数控机床 22 闭环控制数控机床 特点 直线位移测量元件装在工作台 运动终端 复杂 稳定性差 成本高 精度高 项目一走近数控机床 23 半闭环控制数控机床 特点 角位移测量元件装在电动机或丝杠端 成本 精度适中 大多数数控机床采用 项目一走近数控机床 24 3 按加工工艺用途分类 金属切削类数控机床 数控车床 数控铣床 数控钻床 数控镗床 数控磨床 加工中心等 金属成型类数控机床 数控折弯机 数控弯管机和数控压力机等 特种加工类数控机床 数控电火花线切割机床 火焰切割机 数控激光加工机床等 其它类数控机床 数控测量机 三坐标测量仪 自动绘图机 工业机器人等 项目一走近数控机床 25 4 按功能水平分类 低档 中档和高档 5 按同时控制坐标轴数分类 两轴联动数控机床两轴半联动控机床三轴联动数控机床多轴联动数控机床 项目一走近数控机床 26 数控机床的特点 1 适合于复杂形状零件的加工2 精度高 加工质量稳定3 实现计算机控制 排除人为误差4 生产效率高5 减轻工人劳动强度 改善劳动条件6 有利于生产管理的现代化 项目一走近数控机床 任务四数控机床的特点及应用 27 数控机床的应用范围 最适宜加工零件类型 多品种 小批量 项目一走近数控机床 28 高速化S 100000r min高精度化亚微米级高可靠性MTBF 125月复合化智能化 项目一走近数控机床 任务五数控机床的发展趋势 29 分辨率与脉冲当量 项目一走近数控机床 任务六数控机床的主要性能指标 分辨率 可以分辨的最小位移间隔 脉冲当量 每发出一个脉冲信号 机床运动部件所产生的位移量 普通 0 001mm 简易 0 01mm 精密 0 0001mm 脉冲当量越小 数控机床的加工精度和表面质量越高 1 精度指标 30 定位精度和重复定位精度 项目一走近数控机床 定位精度 移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度 不一致的差量即为定位误差 重复定位精度 在相同操作方法和条件下 多次完成操作后得到结果的一致程度 一般数控机床定位精度为0 018mm 重复定位精度为0 008mm 分度精度 分度精度 分度工作台在分度时 实际回转角度与指令回转角度的差值 31 项目一走近数控机床 主轴转速5000 10000r min进给速度10 30m min 快进20 100m min坐标行程摆角范围刀库容量和换刀时间小型16 60把 大型100把以上 换刀时间10 20s 2 运动性能指标 32 项目一走近数控机床 最高主轴转速和最大加速度最快位移速度和最高进给速度 3 加工性能指标 可控轴数 能够控制的坐标轴数目 最高已达60轴 联动轴数 能同时达到空间某一点的坐标轴的数目 4 可控轴数与联动轴数 33 项目一走近数控机床 平均故障时间MTBFMTBF 总工作时间 总故障次数 5 可靠性指标 平均修复时间MTTRMTTR 总故障停机时间 总故障次数 平均有效度A