数控机床原理及调校操作

1、报告大纲报告大纲数控原理与数控系统 1.1基本概念基本概念 数控系统的发展数控系统的发展 1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六代 。 数控（NC）阶段（19521970） 1952年的第一代电子管数控机床 1959年的第二代晶体管数控机床 1965年的第三代集成电路数控机床 计算机控制（CNC）阶段（1970现在） 1970年的第四代小型计算机数控机床 1974年的第五代微型计算机数控系统 1990年的第六代基于PC的数控机床一 数控机床的发展数控原理与

2、数控系统 1.11.1基本概念基本概念二二 数控系统工作原理数控系统工作原理数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据按规定的代码和格式编制成数控加工程序(编程)；并用适当的方法将加工程序输入数控系统（输入）；数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作（数据处理）。这些信息和指令最基本的包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量，各状态控制的I/O信号等。伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给运动，数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随控制信息，执行机械运动（伺服输出）；同时，位置反馈系统将机械运动的实际位移信息反馈至数控

3、系统，以保证位置控制精度（反馈输入）。总之，数控机床的运行在数控系统的控制下，处于不断地计算、输出、反馈等控制过程中，从而保证刀具和工件之间相对位置的准确性。 2.1 工作过程图示数控原理与数控系统2.2 方块图（Block diagram）数控原理与数控系统程序载体输入装置数控装置伺服驱动装置辅助控制装置检测装置 机床（进给运动、主运动、辅助操作）主轴驱动装置2.3 进给驱动的三种控制方式(Three types of feed drive) 开环 （全）闭环 半闭环数控原理与数控系统开环(Open-loop control)数控原理与数控系统实际位置无检测全闭环(Fully closed-

4、loop control)X轴带直线光栅尺半闭环(Semi-closed-loop control)数控原理与数控系统旋转编码器-滚珠丝杠构成测量系统三 数控机床控制系统的基本组成(Elements) 加工程序 输入/输出装置 数控（CNC）装置 伺服驱动装置 主轴驱动装置 辅助控制装置 反馈装置 机床本体数控原理与数控系统3.1 FANUC系统实物联结图示数控原理与数控系统3.2 SIEMENS 840D数控原理与数控系统UmrichterSIMODRIVE 611 digital mit CNCSINUMERIK 840DE/R- ModulNCULeistungsteilBedienta

5、felfront mit PCU 20/50/70Drehstrom-ServomotorenPeripherieSIMATIC S7-300Drehstrom-Hauptspindelmotor3.3数控机床控制系统数控原理与数控系统1、加工程序(NC program) program程序：用数控语言、按规定格式表示的一套指令，其内容是零件的几何形状和工艺描述。由若干程序段（block）构成。 数控原理与数控系统O1000;N10 G92 X0 Y0 Z0;N20 T1 M06;N30 G90 G00 X0 Y100;-N200 M30;(part) programblockinstruct

6、ion2、输入/输出装置(Input/Output unit)数控原理与数控系统早期：纸带阅读机/纸带穿孔机现代： 直接由操作人员通过手动数据输入（MDI）键盘输入零件程序，并且通过CRT给操作者提供信息； 软驱、FLASH卡、USB接口 采用通信方式进行零件程序的输入/输出。 3、数控装置(CNC unit) 根据输入的零件程序和操作指令进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入/输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），从而加工出需要的零件。 目前，数控装置采用的是数字计算机，包括硬件和软件。 数控原理与数控系统4、伺服驱动系统(Servo drive)

7、数控原理与数控系统伺服放大器伺服电动机主轴电动机将位置指令转换成坐标轴的移动5、主轴驱动装置 主轴驱动是速度控制系统，通常的调速范围为100：1。 主轴驱动系统接收的指令，是数控装置输出的代表某一速度的模拟电压值。 数控原理与数控系统6、辅助控制装置(Miscellaneous unit) 主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程控制器（PLC）输出的主轴变速、换向、启动或停止，刀具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，工件的夹紧或松开，切削液的开或关等辅助操作的信号，经功率放大直接驱动相应的执行元件，诸如接触器、电磁阀等，从而实现数控机床在加工过程中的全部自动操作。 辅助装置的功能通常用M

8、代码实现。数控原理与数控系统7、反馈装置(Feedback unit)数控原理与数控系统今天绝大多数数控机床采用价位较低的光电数字式旋转编码器直线光栅尺是高精度的测量轴运动的光电式测量装置。 8、机床本体(Mechanical part) 床身 立柱 导轨 工作台 主轴箱数控原理与数控系统配电配气配电配气机台暖机机台暖机准备工作准备工作 通电及通电及支支撑架拆除撑架拆除接电注意事项 首先确认机台的电压是三相220V还是三相380V(机台进线侧或铭牌上有标） 送电时先送厂房配电柜侧电压，机台侧量侧无异常时，再送电，（防止厂房电压异常导致机台损坏） 注意气管安装可靠，无泄露，通常气压为6KG/cm2设备：设备：FANUC数控机床数控机床四四 水平调校水平调校水平精调水平精调水平调整方法水平调整方法检测工具的使用检测工具的使用示范、讲解示范、讲解水平仪 先脑把工作台盘用油石油平，去除以毛刺及凸点。 把水平仪放于工作台上，通常使用两个，一个位于X轴方向，一个位于Y方向 观查水平仪时，应待气泡完全静止后，从上垂直观看。水平仪摆放X-X+Y+Y-工作台盘工作台盘机台水调校方法 首先松开每个地脚螺丝的锁