数控编程第一单元数控技术概论

数控编程，学习重点：了解数控技术的产生和发展。了解数控机床的基本组成和工作原理、特点、分类及发展趋势。一、课程内容，本课程的任务是让学生掌握数控机床加工程序的基本知识和基本方法，重点培养学生掌握常用的数控机床(数控车床、数控铣床、加工中心、数控电动加工等)。)编程方法。2。课程任务、教材：数控编程与操作，胡如祥主编，大连理工大学出版社参考资料：数控编程与加工，陈洪康、吴春祥主编，山东大学出版社；数控加工编程与操作，李爱民，吴志强主编，清华大学出版社。网络材料，3、教材和参考资料，4、数控技术概述，1、数控技术的发展历史，数控是数字控制的简称，是自动化控制技术与数字信息控制的现代发展。它的意思是利用数值和符号组成的数值信息来自动控制机床的运行。数控机床也叫数控机床。在：1952，第一代，第一台由电子管控制的三坐标联动铣床；在：1959年，第二代晶体管控制的“加工中心”出现了。1965年，第三代小规模集成电路出现，进一步提高了数控系统的可靠性。以上三代数控系统是使用特殊控制硬件逻辑的数控系统，称为普通数控系统，即数控系统。4、数控技术概述，1、数控技术的发展历史，第四代：1967以计算机为控制单元的数控系统。(计算机数字控制)计算机数字控制；1990年以后，高速加工，纳米制造。20世纪80年代以后，FMS、FMC、CIMS、openNC系统和IMS得到了很大的发展。在第五代：1970年，英特尔开发并使用了微处理器。跨国公司，统称为CNC；4、数控技术概述，2、数控在中国的发展，1958年开始发展数控机床。在20世纪60年代末和70年代初，基于晶体管的数控系统被开发出来。20世纪80年代初，国外引进了先进的数控系统(FAGOR系统)。从1986年到1990年，在伟大的发展时期。1991年，一方面，先进的数控系统被引进。另一方面，积极开发、设计和制造具有自主版权的中高档数控系统(如华中数控)。5、数控机床概述1、什么是数控机床，数控机床(NumericalControlMachineTools)是利用计算机通过数字信息来自动控制机械加工的机床。具体来说，数控机床通过编程，即通过数字(代码)指令，自动完成机床各坐标的协调运动，正确控制机床运动部件的位移，并根据加工动作顺序自动控制机床各部件的动作。数控机床是集计算机应用技术、自动控制、精密测量、微电子技术和加工技术于一体的高效率、高精度、高灵活性、高自动化的光机电一体化数控设备。数控机床概述1。什么是数控机床，普通机床，数控机床5。数控机床概述2。数控机床的发展，原因社会生产发展(军备竞赛的产物)旨在解决单、中、小批量精密复杂零件的加工问题。数控加工技术是当前机械制造业的发展方向。能有效解决复杂、精密、小批量可变零件的加工问题。数控技术是机械加工现代化的重要基础和关键技术。它可以提高生产率，稳定工艺1983年，日本东芝公司向前苏联出售了几台五轴数控铣床。前苏联用它们来制造核潜艇的螺旋桨。由于加工精度的提高，螺旋桨在水中旋转时的噪音大大降低，因此美国声纳无法探测到前苏联核潜艇的运动，苏联潜艇也能很好地隐藏在海底。这种数控机床的销售也提升了苏联的设备制造业。如今，美国军用声纳很难监控俄罗斯潜艇。5、数控机床概述，3、数控机床的组成，如图1-2所示，数控机床主要由数控系统和机床本体组成。数控系统包括输入输出设备、计算机数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置等部分。此外，数控机床还具有许多辅助装置，如自动换刀装置、自动换工作台装置、自动对刀装置、自动排屑装置，以及电气、液压、气动、冷却、润滑、防护等装置。5.数控机床概述。数控机床的组成1。由输入和输出设备存储在信息载体上的处理程序需要通过输入设备发送到数控设备。(2)计算机数控装置数控装置是数控机床的核心。它是一台使用存储程序的特殊计算机，由硬件和软件组成。硬件由各种输入/输出接口电路、微处理器、存储器等组成。其功能是接受外部输入处理程序和各种控制命令，识别并执行算术处理，然后输出控制命令。5.数控机床概述。数控机床的组成。伺服驱动系统伺服驱动系统是数控机床的执行机构之一，执行数控设备输出的运动指令。(4)辅助装置为了提高生产率和加工精度，许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。需要配备全自动控制的整机。(5)机床主体数控机床主体包括机床主体、立柱、主轴、进给机构等机械部件，用于完成各种切削加工。5，数控机床概述，4，数控机床分类，1。按工艺用途分类：金属切削，金属成形，特殊加工，金属切削数控机床，(1)数控车床，5，数控机床概述，4，数控机床分类，金属切削数控机床，(2)数控铣床，1。按工艺用途分类：金属切削，金属成形，特殊加工，5，数控机床概述，4。数控机床分类，金属切削数控机床，(3)加工中心，1。根据工艺应用分类：金属切削，金属成形，特殊加工，5。数控机床概述，4。数控机床、金属成型数控机床、数控折弯机、数控弯管机、数控冲床等的分类。1。根据工艺应用分类：金属切削，金属成形，特殊加工，5。数控机床概述，4。数控机床、金属成型数控机床、数控折弯机、数控弯管机、数控冲床等的分类。1。根据工艺应用分类：金属切削，金属成形，特殊加工，5。数控机床概述，4。数控机床、特种加工数控机床的分类，此类机床主要包括数控线切割机、数控电火花加工机、数控激光切割机、数控火焰切割机、数控三坐标测量机等。1。根据工艺应用分类：金属切削，金属成形，特殊加工，5。数控机床概述，4。数控机床的分类也一样5、数控机床概述，4、数控机床分类，2。按运动轨迹分类：点控制，点直线控制，轮廓控制，(2)数控机床的点直线控制，这种机床的特点是除了要求控制点与点之间的精确位置外，还控制两个相关点之间的运动速度和轨迹，但其轨迹是平行于机床轴线的。一般来说，这种机床有2 3个可控轴，但一次只能控制一个坐标轴。(5)数控机床概述，(4)数控机床分类，(2)按运动轨迹分类：点控制、点到点直线控制和轮廓控制，(3)数控机床轮廓控制。轮廓控制的特点是同时连续控制两个或多个坐标轴的位移和速度，以产生任何斜率、弧或任何平面曲线(如抛物线、阿基米德螺旋线等)。)或曲面。这类机床主要包括数控车床、数控铣床、数控线切割机、加工中心等。(5)数控机床概述，(4)数控机床分类，(3)轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床根据被控制的联动坐标轴的数量可分为以下几种形式：(1)两轴联动。主要用于数控车床或数控铣床加工圆柱曲面。(2)双轴半联动。也就是说，三个轴x、y和z中的任意两个用于插补运动，第三个轴用于周期性进给，球头铣刀用于“线切割”加工。(3)三轴联动。一般分为两类，一类是x、y、z三条直线坐标轴的联动，这在数控铣床和加工中心中较为常用。5，数控机床概述，4，数控机床分类，(3)轮廓控制数控机床，(a)二轴联动，(b)三轴联动，(c)二轴半联动，5，数控机床概述，4，数控机床分类，(3)轮廓控制数控机床，(4)四轴联动。也就是说，同时控制三个线性坐标轴x、y和z与某个旋转坐标轴链接。如图所示，它是一台数控机床，同时控制三个线性坐标轴x、y和z与工作台旋转轴(轴b)的联动。(5)五轴联动。除了控制三个线性坐标轴x、y、z的联动外，还控制a、b、c坐标轴的两个坐标轴同时绕三个线性坐标轴旋转，即形成五轴联动的同时控制。5.数控机床概述。数控机床的分类。按照伺服控制方法分类：开环控制、闭环控制、半闭环控制、数控机床开环控制。这种机床的进给伺服系统是开环的，即没有位置检测反馈装置。驱动电机只能是步进电机。这种电机的主要特点是，每当控制电路改变指令脉冲信号时，电机就旋转一个步进角。5.数控机床概述4。数控机床的分类。按伺服控制方式分类：数控机床的开环控制、闭环控制、半闭环控制、闭环控制。闭环数控机床进给伺服系统采用闭环反馈控制方式。其驱动电机可以是DC或交流伺服电机，并且必须配备速度反馈和位置反馈。其位置检测装置安装在进给系统末端的致动器上，以测量其位置或位移。5.数控机床概述。数控机床的分类。按伺服控制方法分类：数控机床的开环控制、闭环控制、半闭环控制、半闭环控制。位置检测装置安装在伺服电机或丝杠的末端，间接测量执行元件的实际位置或位移。由于大多数机械传动环节都不包括在系统的闭环中，所以很容易实现系统的稳定性。目前，这种半闭环控制方法广泛应用于大多数数控机床。(1)在包括：快速进给、切割进给、手动连续进给等。5。数控机床概述，5。数控系统的主要功能，(3)主轴功能。机床主轴的转速。包括恒速控制、恒线速度控制、主轴方向停止等。(4)刀具补偿功能刀具位置补偿：对刀尖位置变化的补偿；刀具半径补偿：对刀尖圆弧半径和铣刀半径的补偿；刀具长度补偿：沿加工深度方向刀具长度变化的补偿。(5)、操作功能单程序段执行、跳过段执行、图形模拟、暂停、紧急停止等。(6)、辅助编程功能固定循环、镜像、子程序等。6、数控加工的特点，1、灵活性高；2.加工精度高，产品质量稳定；3.生产率高，经济效益好；4、自动化程度高，改善工作条件；5、有利于生产管理的现代化；6.可以加工复杂轮廓的工件；7、价格比较贵，调试和维护复杂，需要专门的技术人员。7、应用数控加工对象，1、小批量生产复杂零件；2.形状复杂、精度要求高的零件；3、需要多次修改设计才能最终确定零件的设计；4、价格昂贵，不允许报废零件；5.通过钻孔、镗孔、铰孔、攻丝和铣削联合加工的零件。8、典型的数控系统，日本的Fanuc(Fanuc)；西门子)；德国的；日本三菱；