数控机床课件.ppt

第一页，共十九页，2022年，8月28日 数控机床的基本组成 1． 数控机床的产生 随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一，不仅能够提高产品质量和生产线，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。为此，许多企业采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动或半自动生产线 第二页，共十九页，2022年，8月28日 产生 在机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的70％-80％。科学技术的进步和机械产品市场竞争的日趋激烈，致使机械产品不断改型、更新换代，批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动机床加工这类零件就显得很不合理，而且调整或改装用的“刚性”自动生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。 为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化的“柔性”自动化机床。随计算机科学技术的发展，1952年，美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作，研制成功了世界L第一台以数字计算机为基础的数字控制(numerical control，简称NC)3坐标直线插补铣床，从而使机械制造业进入了一个新阶段。 第三页，共十九页，2022年，8月28日 数控机床的特点 与普通机床相比，数控机床有如下特点： 　●对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法； 　●加工精度高，具有稳定的加工质量； 　●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件 ， 　●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； ●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； 　●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 　●有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础； 　●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高； 　● 可靠性高。 第四页，共十九页，2022年，8月28日 数控机床的组成 1、程序及载体（穿孔纸带、磁带、磁盘） 2、输入/输出设备（纸带阅读机、软盘驱动器及键盘（MDI方式）等，还有RS232串行通讯接口，输出设备主要有CRT显示器或点阵式液晶显示器） 3、计算机数控装置（核心部件，包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统的其他组成部分联系的接口等） 4、伺服单元（计算机数控装置和机床本体的联系环节，它的主要功能是把来自CNC装置的微弱的脉冲指令信息，经过功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的运动部件，完成指令规定的动作，加工出合格的零件。通常伺服单元由进给驱动、主轴驱动和位置驱动三部分组成。） 5、驱动装置（是数控系统主要的执行元件之一，主要功能是把经过放大的指令信号变为机械运动。驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等） 6、测量反馈装置（反馈元件，通常安装在机床的工作台或丝杠上，主要功能是将数控机床各坐标轴的位移指令检测值反馈到机床的数控装置中，供计算机数控装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动） 7、机床主体（主运动部件——主轴、进给机构等完成切削加工；进给运动部件——工作台、刀架；支撑部件——床身、立柱；辅助装置——冷却、润滑、转位、夹紧、换刀机械手等） 第五页，共十九页，2022年，8月28日 数控机床的工作原理 1.输入：零件加工程序一般通过DNC从上一级计算机输入而来。 2.译码：译码程序将零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言。 数控装置信息处理过程 3.数据处理：包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能的处理。 数控机床的工作流程 信息载体 输入装置 运 算 器 输出装置 伺服系统 控制器 第六页，共十九页，2022年，8月28日 5.伺服输出：伺服控制程序的功能是完成本次插补周期的位置伺服计算，并将结果发送到伺服驱动接口中去 4.插补：是在已知一条曲线的种类、起点、终点以及进给速度后，在起点和终点之间进行数据点的密化。 数控机床的组成和工作原理 零件图样 程序编制 信息载体 数控装置 伺服系统 机 床 毛 坯 工 件 数控机床加工零件的过程 第七页，共十九页，202