1-机床的计算机数字控制

第一讲机床计算机数字控制，第一课介绍2，数控加工与传统加工比较3，介绍4，定义数控相关名词5，机床数控技术的组成和工作原理6，数控机床分类，数控加工技术，讲座：华立娟办公室：文京路校园603联系注意事项会议：每周3节课，共13周。分配实验两次，没有参加实验的人没有资格参加本课程考试。缺席超过10节课，没有资格参加本课程的考试。第二，NC加工与现有加工的比较，工艺分析，工艺卡NC加工程序，工艺卡，传统加工，NC加工，现有加工与NC加工的比较，NC程序，o 1001n 10g 54g 99g 40g 21；n 15g 00 x 100 . z100 .N20M03T0101S800；N 30g 00 x 22.0 z 2.0N35 g 71u 1.5 r 0.5n40g 71p 50q 160 u0 . 4f 0.2；f 0.2N N50G00X0S1000；即可从workspace页面中移除物件。即可从workspace页面中移除物件。即可从workspace页面中移除物件。即可从workspace页面中移除物件。即可从workspace页面中移除物件。即可从workspace页面中移除物件。第三，介绍，1，数控加工技术的创建和开发原因2，数控加工技术的演变3，数控机床加工的特点4，本课程的内容和学习目的，1，数控加工技术创建和开发的原因，内部电力社会产品要求多样化和个性化复杂，生产能力高，生产能力快，以用户为中心的买方，解决加工问题。设想建议：1948年，美国北米尔奇安的帕尔森斯帕森斯在开发加工直升机叶片轮廓检查用模板的机器时，提出了数控机床的初始设想(用于加工模板曲线的电子计算机控制机器)。2，NC加工技术的历史20世纪40年代后期开始，20世纪60，70年代发展，20世纪80年代以后成熟和大众化时期(1)1952年，美国，可连续表面加工的三坐标立式数控铣床(1代：管数控机床)(2)上述CNC机床的控制系统都是普通CNC系统，即称为NC(NumericalControl)系统的硬接线数控系统。(第三代：小型集成电路CNC机床)(4)1970年前后，美国英特尔(Intel)首先开发和使用4个微处理器，然后出现了以微处理器为核心的CNC系统。(第四代：数控数控数控机床)20世纪70年代，大型集成电路和小型计算机出现了，商业化的加工中心整合了多种工艺。(5)1974年，美国、日本等国家首次开发了以微处理器为核心的数控系统。由于大中型集成电路LSI的集成性高、可靠性高、价格低，微处理器数控系统广泛应用于微机数控系统，即MNC系统。(第5代：MNC数控机床)第6代：PCNC，基于PC的NC系统，更开放，更灵活。在90年代，基于高性能CNC独立运行，FMC、FMS和CIMS的总体发展速度加快。21世纪正朝着高速和高马群、多轴和复合加工、智能化和联网、开放的方向发展。我国数控加工技术的发展从1958年开始，清华大学开发了第一个原型。从1965年开始开发了晶体管数控系统。1966年第一个用直线圆弧插补的晶体管数控系统诞生了。从1986年到1990年是我国数控机床的大发展时期。21世纪机械制造业的竞争实质上是数控技术的竞争。3，CNC机床加工的特点(P2)与普通机床加工相比，NC加工：加工复杂几何零件的能力(动作的随机可控性)优秀的加工灵活性(程序变化)高加工精度(程序变化)，高质量稳定的生产效率，低劳动强度有利于生产管理的现代化，(1)形状复杂，精度高，复杂的曲线或(2)需要一次完成多个工序。(3)中小型批量，价值高。(4)需要复杂工装的设计制造和长期协调。(5)公差带小，兼容性好，准确复杂。数控机床加工部件，数控机床适用范围图，4，本课程内容掌握了数控加工工艺分析与设计，数控加工程序准备的基本知识；掌握数控车床加工和编程技术。掌握数控铣床和加工中心加编程技术。了解数控机床的分类和应用、数控加工的特点和适应性。了解数控加工技术的演变和发展趋势。1 .数控(NumericalControlNC):数字控制，数字程序控制的简称。2.数控技术：通过特定处理方式的数字信息实现自动控制的技术。窄数控技术：机床数控技术3。机床数控技术：利用数字信息控制机械运动和加工过程的方法。(按照国家标准，GB8129-1987)，4，NC相关名词的定义，4。数控机床：(NumericalControlMachineTools)数控机床是以计算机数控系统为中心，使用数字信息进行控制，实现高效自动处理的机床。5.数控加工技术：数控加工：数控机床的零件加工技术；Nc加工技术：主要与NC加工技术、NC加工技术设备、NC加工程序等相关的技术。第五，机床数控技术的构成和工作原理，机床数控技术的构成机械本体数控系统数控加工技术，机床数控技术的构成，(1)高性能主轴和伺服系统，结构简化。(2)滚珠丝杠、滚动导轨等高效、无间隙的传动部件(3)机械结构具有更多的刚度、阻尼精度和耐热性(4)功能部件、辅助装置。类似于普通机床，但经过优化：1。机床本体，2 .CNC系统(NumericalControlSystem)、操作面板、I/o设备、CNC设备(内部或外部PLC)、测试设备、机器(主运动、进给运动、辅助操作)、电气控制单元、 驱动进给执行零件运动连接：CNC设备和机械本体的进给运动执行零件控制方法：开环(步进电动机)、闭环(直流或交流伺服电动机，所有数字交流伺服电动机)、(3)主轴驱动设备类型：直流主轴驱动、交流主轴驱动。 直流主轴驱动电动机：输出功率大，采用不同励磁伺服电动机、非独立励磁双闭环PWM速度控制方案。交流主轴驱动：笼型感应交流电动机，配置矢量转换频率控制单元。避免直流电动机机械整流故障。3 .NC加工技术(1) NC刀具、刀具方法、夹紧方法。(2) NC工艺坐标系、走刀路径、切削量。(3)编程技术有效地应用相关数控系统指令，安全高效地完成数控加工。NC程式设计的种类，1)。直接程序设计(手动程序设计)分析零件图、确定流程工装方法、数值计算、数值控制程序准备、程序输入和检查、第一次测试切削等每一步都是手动执行的程序设计方法，称为手动程序设计。2)。辅助编程(自动编程)计算机是通过自动编程软件完成刀具运动轨迹自动计算而自动生成加工程序并在计算机屏幕上动态显示刀具加工轨迹的方法。当加工零件形状复杂时，尤其是当3d形状或刀具运动路径计算复杂时，会使用自动编程。零件加工程序分类、手动编程：(1)使用ISO标准代码进行编程，包括用于说明进程中各种操作和行为的准备功能代码(g)、辅助功能代码(m)、进给功能代码(f)、主轴转速功能代码(s)和刀具功能代码(t)(2)宏程序设计数控系统提供了变量、数值计算、程序控制等功能，实现了平面非圆曲线、圆柱曲线、空间分析曲线和曲面的加工程序设计，且简洁。(3)会话编程输入图形语言、数控系统内部编译处理、ISO代码处理程序生成。自动编程：(1)语言驱动自动编程输入：以特定语言将进程信息写入原始程序，然后输入计算机。输出：预处理输出刀具位置数据，后处理输出NC程序。(2)图形交互式自动编程输入：图形手动参与CAD模型中的输入参数，在CAM校验和模拟后生成刀具位置数据(TOOLPATH)，以及在后处理(POST)后生成满足数控系统要求的加工程序。6，根据CNC机床的功能、结构和配置，常用分类方法，1，按工艺用途分类(1)。金属切削CNC机床包括所有类型的加工中心，包括刀具库，以及CNC汽车、铣削、钻孔和其他一般类型的CNC机床。(2)。完成加工，包括金属成型CNC机床CNC压力机、剪刀和弯曲机、通过模具冲压、剪切和折弯材料。(3)。特殊加工类CNC机床NC EDM、CNC激光加工机床等机械、电、光、声、化学、磁等能源进行加工的非奇迹加工方法。金属切削数控机床一般类型的数控机床：CNC汽车、铣削、钻、磨：轴、盘转子部件，传统：多种、中小批量生产，目前在批量生产中应用越来越多。铣削：加工平面、曲面、壳、复合形状轮廓。实现多坐标联系。钻孔：在孔之间的距离具有特定精度要求的零件上进行少量批量生产。钻孔和铣削接头磨机：内部、外部圆磨机CNC齿轮加工机、捷克语CNC镗床、CKA6150 CNC车床、hartent CNC磨床、金属切削CNC机床加工中心主要区别：刀具库和自动刀具交换机连接轴数设置：至少两个公用：镗孔和铣削加工中心镗刀车削加工中心：旋转刀架可以在驱动铣削刀具、钻头或选项卡中安装，它具有旋转进给轴的控制功能。主要加工回转体零件。通用加工中心、迪马吉垂直加工中心、水平加工中心、迪马吉通用车削中心、金属模制CNC机床CNC技术包含或不包含模具，部分包含模具并根据运动生成工件形状。通过模具完成毛坯，例如冲压、剪切和折弯材料，例如Nc压力机、剪刀和折弯机信息。特殊加工类CNC机床NC EDM、NC激光加工机床等使用机器、电、光、声、化学、磁等能量进行加工的非传统加工方法。，成型加工类别：CNC弯曲机，NC轮廓弯曲机，特殊加工类别：火花成型，线切割机，火花孔，激光加工，其他类型：CMM，CNC相机，2，按运动控制方式分类(1)。点控制数控机床(2)。直线控制的数控机床(3)。轮廓控制CNC机床、点控制CNC系统可以精确指定刀具相对于工件从一点到另一点的位置。轨迹没有控制要求。在运动过程中，不执行任何加工。适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。直线控制CNC系统直线控制CNC机床的特点是，除了指定从一个位置到另一个位置的精确移动位置外，还可以在平行坐标轴方向上实现直线切削加工运动。直线数控机床扩大了点控制数控机床的工艺范围，但其应用仍然受到很大限制。适用范围：简单数控车床、数控铣削和镗床。轮廓控制CNC系统轮廓控制(连续控制)系统：具有控制多个进给轴的同时协调运动(坐标联动)的数控系统，允许工件根据刀具确定的轨迹和速度运动在运动过程中进行连续切削。复盖范围：用于在CNC车床、CNC铣床、加工中心等处加工曲线和曲面的机床。现代数控机床基本上配备了这种数控系统。a .点控制数控机床(点到点控制)特性：从一个位置到另一个位置的精确运动和定位，未在过程中加工。典型机床：钻孔、冲床、坐标镗孔。b .直线控制数控机床(平行切削控制)特征：精确的运动和位置、运动轨迹是直线，可以控制路径和速度。典型机床：汽车、镗铣等。c .轮廓控制数控机床特性：两个或多个坐标轴联动。典型机床：具有连续轨迹控制功能的数控铣削、汽车、小麦、加工中心、线切割机等，数控机床运动控制轨迹，数控加工零件，3，按进料伺服设备类型分类，机床数控技术研究与开发热点，一，并联机床研究与开发P800M型并联移动机床结构图硬件结构简单，刚性/重量大，制造成本比较低。移动的部分重量轻，惯性小，响应速度快，速度高，加速度容易实现。用于各种操作的移动平台上选择不同工作头(旋转工具头、高能束加工头、测量头)的灵活配置：理论上，运动和位置精度可能很高，因为6个长杆长度变化误差对移动平台空间位置精度的影响，而不是像传统机床那样累积叠加。并行机床也有一些缺点和问题。例如，控制软件比传统机床更复杂，因为通过虚拟轴空间(不存在的运动坐标轴)到实际轴(可变长度栏长度)空间的非线性映射，工作空间中运动平台的运动和实际轴空间具有深度组合。2、在相同大小下，比传统机床小得多、不直观的有效工作空间，特别是移动平台主轴头可以实