数控加工技术826.pptx

第一章 数控加工与数控机床;第一节 数控基本概念;　　数控系统是指利用数控技术实现自动控制的系统，是数控机床的核心。为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。数控机床采用数控技术进行控制，它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。因此，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。;　　2. 数控机床的组成　　数控机??主要由六部分组成，包括控制介质、数控装置、可编程逻辑控制器(PLC)、伺服系统、机床本体和检测装置等，如图1-1所示。;　　1) 控制介质　　控制介质主要是指加工程序的载体。数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。现在作为数控机床的组成部分，控制介质的功能已经弱化了。某些先进的数控机床将自动编程软件安装在数控装置中，可以在机床控制面板上直接进行图形编程，不再需要输入程序。;　　2) 数控装置　　数控装置是数控机床的核心部分，相当于人的大脑。数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。它的主要任务是通过输入装置，接收数控加工程序和各种参数，然后进行译码和运算处理，由输出部分发出两类控制量：一类是连续的控制量，发送给伺服系统，以控制机床各轴的运动；以另一类是离散的开关控制量，送往可编程逻辑控制器(PLC)，以控制机床的机械辅助动作。所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理的组织，使整个系统协调地进行工作。;　　3) 伺服系统　　伺服系统是数控机床的重要组成部分，是由伺服驱动电机和伺服驱动装置组成的，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。它接收数控装置发出的数字信号，将其转换成伺服电机的转动或移动，驱动并控制数控机床进给轴的运动和主轴的运动。伺服系统的主要部件有伺服电动机，包括步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机，还有对应的驱动电源。;　　4) 检测装置　　检测装置是用于测量数控机床进给运动和主运动的装置，包括编码盘、光栅、磁栅和旋转变压器等。检测进给运动的装置通常用于伺服系统为闭环和半闭环控制方式的数控机床，开环控制方式的数控机床没有进给运动的检测装置。对于主运动的检测装置，通常用于数控车床，作为车螺纹的多次进刀用；对于加工中心，则用于检测主轴的准停，以实现自动换刀。;　　5) 机床本体　　机床本体是数控机床的主体，包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。　　6) ?可编程逻辑控制器(PLC)　　辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置。常用的辅助装置包括刀具自动交换装置(ATC)、工件自动交换装置(APC)、液压系统、润滑装置、冷却液装置、排屑装置等。;　　3. 数控机床的分类　　数控机床的种类很多，可从不同的角度进行分类。　　1) 按照加工方式分类　　根据数控机床加工方式的不同，可分为以下几类：　　(1) 金属切削类。　　(2) 金属成型类。　　(3) 特种加工类。　　(4) 其他类。;　　2) 按照控制刀具运动轨迹分类　　根据刀具的运动轨迹可以分为以下三类：　　(1) 点位控制类。点位控制数控机床只能控制刀具点对点的运动，即从一个点准确地移动到另一个点，而不控制移动的轨迹，在移动和定位过程中不进行任何加工。这个轨迹通常是折线。这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控电焊机等。点位控制方式如图1-2所示。;;　　(2) 点位直线控制类。点位直线控制数控机床可控制刀具点对点的运动和刀具平行于各轴进给方向的直线运动。它可准确地控制点的坐标和直线运动的速度及路线，在机床移动部件时进行切削加工。这类机床主要有数控坐标车床、数控磨床、数控镗铣床等。点位直线控制方式如图1-3所示。;;　　(3) 轮廓控制类。轮廓控制是指数控机床可以控制刀具按照工件的轮廓进行加工，即可以同时控制两个或两个以上轴的运动，也叫作二坐标、三坐标、四坐标、五坐标甚至六坐标联动或更多的坐标联动加工。目前实际应用最多的是五坐标联动加工，它可控制刀具在轮廓每一点上的速度和位置。这种控制方式比较复杂，通常用于数控车床、数控铣床、数控加工中心、数控特种加工机床等。轮廓控制方式如图1-4所示。;;　　3) 按照伺服系统控制方式分类　　数控机床按照伺服系统的控制方式可分为开环