数控机床入门 作业PPT.ppt

数控机床的认识,P10数控三班五组,数控机床产生的背景,随着社会生产和科学技术的迅猛发展，对机械产品的精度和6机床的加工效率提出来越来越多的要求，传统的普通机床已难以适应高精度高效率多样化形状复杂的加工要求。为解决上述这些问题，一种新型机床-数控机床应运而生。这种机床具有加工精度高适应能力强加工质量稳定和生产效率高等优点，它综合运用了计算机技术自动控制技术伺服驱动技术液压气动技术精密测量技术和新型机械结构等多方面技术的成果。,1947年，美国帕森斯公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检验用样板的机床时，首先提出了计算机控制机床来加工样板曲线的设想。1952年成功研制出世界上第一台数控机床三坐标数控镗铣床1958年，美国出现带刀架和自动换刀装置的加工中心（简称ATC）。1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是最初的柔性制造系统（FMS)。1970年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展示了用小型电子计算机控制的数控机床，这是世界上第一台电子计算机控制的数控机床，（简称CNC）1974年微处理器用于数控装置，促进了数控机床的普及应用和数控技术的发展。20世纪80年代后期，出现了以加工中心为主体，再配上工件自动检测与装卸装置的柔性制造单元（FMC）。FMC和FMS技术是实现计算机集成制导系统（CIMS)的重要基础。NC系统发展经历的五代：电子管时代晶体管时代小规模机床电路时代小型计算机时代微处理器时代。,各国数控机床的发展史,美国德国日本三国是当今世界上在数控机床科研设计制造和使用上，技术最先进经验最多的国家。因其条件社会不同，各有特点。美国的数控发展史：美国特别讲究“效率”和“创新”，注重基础研究。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界上第一台数控铣床。1958年研制出加工中心，20世纪70年代初研制成柔性制造系统，1987年首创开放式数控系统。德国的数控发展史：德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础研究与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。日本的数控发展史：日本政府对机床工业的发展异常重视，通过规划法规引导发展。学习德国和美国，结果在有些方面青出于蓝而胜于蓝。我国的现状：我国数控技术的发展起步于20世纪50年代，特别是近几年，我国数控产业发展迅速，但中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，我们应认清形势，充分认识数控机床的不足，努力发展先进技术，以缩短与发达国家之间的差距。,数控机床发展的趋势,补充内容,脉冲当量：一个脉冲所产生的坐标轴移动量脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取0.001mm或0.005mm。脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。,插补,指CNC系统对指令曲线数值点的密化过程。插补分类：1直线插补2圆弧插补3刀具半径补偿,位置检测工具,光栅尺：是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。编码器：是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。,其他研究热点,1功能复合化。2控制智能化。3智能4M数控系统。4体系开放化。,任务二,一、数控机床的概念数控（NumericalControl）数字控制是一种自动控制技术，是用数字化信号对控制对象的工作过程进行自动控制的一种方法。数控机床（NCMachine）数控机床就是采用了数控技术的机床，或装备了数控系统的机床。数控系统数控系统是一种程序控制系统，它能自动完成信息的输入、译码、逻辑运算，从而控制机床的运动和加工过程。,数控程序（NCProgram）输入数控系统中的、使数控机床执行一个确定的加工任务的、具有特定代码和其它符号编码的一系列指令。数控编程生成用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控加工根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。,数控机床的组成,1、输入、输出装置用于传递不同加工信息，存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置的信息。记载着零件的加工程序。在数控机床产生的初期，输入装置为穿孔纸带，现已趋于淘汰；目前，使用键盘、磁盘等，大大方便了信息输入工作。,2、数控装置数控装置是数控机床的核心与主导，完成所有加工数据处理、计算工作，最终实现数控机床各功能的指挥工作。它包含微计算机的电路，各种接口电路、CRT显示器等硬件及相应的软件。,3、可编程控制器即PLC，它对主轴单元实现控制，将程序中的转速指令进行处理而控制主轴转速；管理刀库；控制主轴正反转和停止、准停、切削液开关、卡盘夹紧松开、机械手取送刀等动作；还对机床外部开关（行程开关、压力开关、温控开关等）进行控制。,4伺服系统：机床伺服系统是数控装置与机床的连接环节,它是以机床移动部件(工作台)的位置和速度作为控制量的自动控制系统，它接受数控装置(或计算机)插补生成的进给脉冲或进给位移量，驱动机床执行机构的运动部件。它包括主轴驱动单元(主要是速度控制)、进给驱动单元(主要是速度控制和位置控制)、主轴电机、进给电机等。一般来说，数控机床的伺服系统要求有良好的快速响应性能，进结速度范围要大，灵敏而准确地跟踪指令功能和转速，在较大范围内有良好的工作稳定性。,5、检测反馈装置：由检测元件和相应的电路组成，主要是检测速度和位移，并将信息反馈于数控装置，实现闭环控制以保证数控机床加工精度。常用的测量元件有脉冲编码器旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺及激光位移检测系统等。,6、机床主机：数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给传动机构等机械部件和其