数字控制技术与数控机床1

1、 CNC系统框图系统框图 机床 I/O 电路和装置测量装置主轴驱动装置进给驱动装置主轴伺服单元进给伺服单元计算机数 控装 置操作面板PLC计算机数控系统计算机数控系统机机 床床辅助控制机构进给传动机构主运动机构键盘输入输出设备普通机床与NC机床普通机床与NC机床CNC机床与普通机床最显著的区别当加工对象（工件）改变，CNC机床只需改变加工程序（应用软件），而不需对机床作较大的调整，就能加工出各种不同的工件。普通机床与NC机床分类分类分类分类注意二轴三轴五轴四轴通常通常不带不带位置测量元件位置测量元件，伺服驱动元件伺服驱动元件为步进电机。输入为步进电机。输入的数据通过数控系统的运算分配出指令脉冲

2、，每一个脉冲送给的数据通过数控系统的运算分配出指令脉冲，每一个脉冲送给步进电机，它就转动一个精度，再通过传动机构使被控制的工步进电机，它就转动一个精度，再通过传动机构使被控制的工作台移动。作台移动。对实际传动机构的动作情况是不进行检查的，没有被控制对实际传动机构的动作情况是不进行检查的，没有被控制对象的反馈值，指令发送出去不再反馈回来，称为对象的反馈值，指令发送出去不再反馈回来，称为开环控制开环控制。优点优点是结构简单，调试容易，价格便宜。但是控制精度和是结构简单，调试容易，价格便宜。但是控制精度和运动速度受到限制。运动速度受到限制。步进电机步进电机工作台工作台步进电机步进电机驱动线路驱动线路

3、进给脉冲进给脉冲工作台工作台模数转换模数转换执行单元执行单元角度测量角度测量位置指令位置指令位置反馈位置反馈对工作台的实际位置不进行检查测量，而是通过与伺服电对工作台的实际位置不进行检查测量，而是通过与伺服电机（执行单元）有机联系的测量元件（如测速电机、光电编码机（执行单元）有机联系的测量元件（如测速电机、光电编码器等）检测出伺服电机的转角，间接地推算出工作台实际位移器等）检测出伺服电机的转角，间接地推算出工作台实际位移量，用此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。量，用此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于检测的不是工作台的位移，所以称之为由于检测的不是工作台的位移，所以称之为半闭环半

4、闭环。精度没有闭环高，但调试却比闭环容易。精度没有闭环高，但调试却比闭环容易。位置指令位置指令位置反馈位置反馈工作台工作台执行执行单元单元模数转换模数转换计算机计算机位置检测器位置检测器必须必须具备具备测量元件测量元件。直接在移动工作台上安装直线位移检测装置如光栅、磁尺、直接在移动工作台上安装直线位移检测装置如光栅、磁尺、感应同步器等，检测出来的反馈信号与输入指令相比较，用比感应同步器等，检测出来的反馈信号与输入指令相比较，用比较的差值进行控制，直至差值消除时停止，这叫较的差值进行控制，直至差值消除时停止，这叫闭环控制闭环控制。优点优点是控制精度高，但是安装、调试和维护比较复杂，而且是控制精度

5、高，但是安装、调试和维护比较复杂，而且价格昂贵。价格昂贵。数控机床的种类数控机床的种类数控车床数控车床加工中心机床加工中心机床数控铣床数控铣床数控钻床数控钻床数控镗床数控镗床数控磨床数控磨床数控电加工机床数控电加工机床数控金属成型机床数控金属成型机床控制系统类别控制系统类别点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环特殊用途的轮廓控制特殊用途的轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位控制点位控制开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环闭环闭环闭环、半闭环闭环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制执行机构类别执行机构类别加工对象类别加工对象类别没锥度、圆弧的轴没锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴齿轮箱、框架等箱体齿轮箱、框架等箱体飞机零件的轮廓加工飞机零件的轮廓加工箱体箱体平面轮廓的凸轮、样板、平面轮廓的凸