第一章 数控机床概述

1、zw 主编第一章数控机床概述第二章数控机床的程序编制第三章计算机数控(CNC)系统第四章数控机床的机械结构与部件第五章伺服驱动系统第六章数控机床用可编程序控制器第七章数控机床的使用与维修附录第一章数控机床概述第一节数控机床简介第二节数控机床的组成、工作原理和特点第三节数控机床的分类第四节数控机床的发展趋势第一节数控机床简介一、计算机促进了数控机床的发展二、数控机床与自动化加工三、数控机床的产生第二节数控机床的组成、工作原理和特点一、数控机床的组成及工作原理图1-1数控机床的组成框图第二节数控机床的组成、工作原理和特点1.控制介质图1-八单位标准黑色穿孔纸带2.人机交互设备第二节数控机床的组成、

2、工作原理和特点图1-光电阅读机结构示意图1、8导向轮2电动机3主动轮4透镜5灯泡6穿孔带7、11衔铁9、12电磁铁10光敏元件13压轮第二节数控机床的组成、工作原理和特点图1-数控装置结构框图3.计算机数控(CNC)装置第二节数控机床的组成、工作原理和特点4.进给伺服驱动系统图1-5进给伺服驱动系统框图第二节数控机床的组成、工作原理和特点图1-6伺服驱动器和伺服电动机a)伺服驱动器b)伺服电动机第二节数控机床的组成、工作原理和特点5.主轴驱动系统6.辅助控制装置7.可编程序控制器8.反馈系统9.适应控制装置二、数控机床的特点(1)适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上改变加工工件时

3、，只需要重新编制新工件的加工程序，更换新的控制介质或用手动方式输入工件程序，就能实现新工件加工。第二节数控机床的组成、工作原理和特点(2)加工精度高，产品质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达0.001 mm脉冲，传动系统和机床结构都具有很高的刚度和热稳定性，工件加工精度高，进给系统采用消除间隙措施，并对反向间隙和丝杠螺距误差等由数控系统实现自动补偿，所以加工精度高。(3)生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间，数控机床能有效地减少这两部分时间。(4)减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床加工是自动进行的，工件加工过程不需要人为干预，加工完毕后自动停车，工人的劳动条件大为改善。(5)良好的经济

4、效益虽然数控机床价格昂贵，分摊到每个工件上的设备费用较大，但是使用数控机床可节省许多其他费用。第二节数控机床的组成、工作原理和特点(6)有利于生产管理现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及实现生产过程的计算机管理与控制奠定了基础。第三节数控机床的分类一、按工艺用途分类1.一般数控机床图1-7CK7815数控车床1床体光电读带机机床操作台数控系统操作面板倾斜导轨刀盘防护门尾架排屑装置第三节数控机床的分类图1-8XK5040A型数控铣床1底座强电控制柜变压器箱升降进给伺服电动机主轴变速手柄和按钮板床身立柱数控柜、11纵向行程

5、限位保护开关纵向参考点设定挡铁1操纵箱1横向溜板1纵向进给伺服电动机1横向进给伺服电动机1升降台1纵向工作台第三节数控机床的分类图1-9XH754型卧式加工中心1工作台主轴刀库数控柜第三节数控机床的分类.加工中心图1-10TH5632型立式加工中心1数控柜刀库主轴箱操纵台驱动电源柜纵向工作台滑座床身轴进给伺服电动机1换刀机械手第三节数控机床的分类.多坐标轴数控机床二、按控制的运动轨迹分类1.点位控制图1-11点位控制加工示意图第三节数控机床的分类2.点位直线控制图1-1点位直线控制加工示意图第三节数控机床的分类.轮廓控制图1-13轮廓控制加工原理第三节数控机床的分类图1-14两坐标轮廓控制数控

6、机床的结构框图三、按控制方式分类1.开环控制数控机床第三节数控机床的分类图1-15开环控制数控系统框图2.闭环控制数控机床第三节数控机床的分类图1-16闭环控制系统数控框图3.半闭环控制数控机床第三节数控机床的分类图1-17半闭环控制系统框图四、按功能分类1.经济型数控机床2.全功能型数控机床第三节数控机床的分类3.精密型数控机床第四节数控机床的发展趋势一、机床结构的发展图1-18加工单元示意图第四节数控机床的发展趋势图1-19柔性制造单元()示意图二、计算机控制性能的发展第四节数控机床的发展趋势三、伺服驱动系统的发展四、自适应控制图1-20自适应控制结构框图五、计算机群控第四节数控机床的发展趋势图1-21间接型系统框图第四节数控机床的发展趋势图1-2