数控技术的基本知识.doc

PAGE / NUMPAGES 数控技术的基本知识 教学目的：１.了解数控机床的产生背景、发展趋势及先进的制造技术。 ２．熟悉数控机床加工特点和加工对象。 3.掌握数控机床的组成及种类。　 重 点:数控机床的结构、组成及应用 难 　 点:数控机床的加工特点和加工对象 一、 数控机床的产生与发展 （一）、数控机床的产生 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。 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 　 　 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。 (二)、数控机床的发展趋势 1、高速度高精度化 速度和精度是数控机床的两个重要指标,直接关系到加工效率和产品的质量，为实现更高速度，更高精度的指标，目前主要从以下几点采取措施进行研究. 　数控系统:采用位数，频率更高的微处理器，以提高系统的基本运算速度。目前程序中断处理时间小于1MＳ/1K指令. 伺服驱动系统：全数字伺服交流系统，大大提高了系统的空位粘度，进给速度。所谓数字伺服系统，指的是伺服系统中的控制信息用数字来处理它一般具有以下特征： 采用现代控制理论，通过计算机软件实现最佳最优的控制。 数字伺服系统是一种离散系统，它是由采样器和保持器两个基本环节组成的,位置，速度，电流构成的反馈全部数字化，PIＤ软件化. 数字伺服系统具有较高的动静精度，有很强的抗干扰能力. 系统一般配有SERCOS(串行实时通信系统）板,可实现大信息量数据的高速，无声的传输。 机床静动摩擦的线形补偿控制技术： 　　　机械动静磨擦的线形会导致机床的爬行. 高速大功率电主轴的应用： 　 在超高速加工中，对机床主轴转速提出了极高的要求(１00０0-７500０Ｒ/MIN）传统的齿轮变速主传动系统已不能适应其要求。 配备高速，功能强的内装式可编控制器PLC： 　　 提高可编程控制器的进行速度，来满足数控机床高速加工的速度要求。 (2)多功能化、智能化、小型化 数控机床采用一机多能，以最大限度地提高设备的利用率。 前台加工，后台编辑的前后台功能，以充分提高其工作效率和机床利用率。 具有更高的通讯功能,现代数控机床除具有通信口，DＮC功能外，还具有 网络功能。 引进自式应控制技术：自适应控制ＡＣ技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态,特性。按照给安的评价指标自动修正工作参数。 采用故障自诊断、自修复功能：利用ＣＮC系统的内装程序实现故障诊断,一旦出现故障时，立即采取停机等措施，自动使故障块脱机,接通备用模块并通过ＣRＴ进行故障报警。 刀具寿命自动检测和自动换刀功能：利用各种检测手段，对刀具和工件进行检测，发现工件超差，刀具磨损，破损等，进行及时报警，自动补偿或更换备用刀具,以保证产品质量。 引进模块识别技术：应用图象识别和声控技术，使机器自己辩识图样，按照自然语言命令进行加工。 （3)高可靠性 数控机床的可靠性一直似是用户最关心的主要指标，它取决于数控系统和各伺服系统驱动单元,为提高可靠性，目前主要采取以下几方面措施。 提高系统硬件质量。 采取硬件结构模块化、标准化、通用化方式。 增强故障自诊断、自恢复和保护功能。 二 、数控机床的概念 （１) 数字控制(Numericａl　Coｎｔrol　　NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。 （２）　数控技术（Nｕmeｒicaｌ Contrｏｌ Teｃhnolｏgy）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术. （3）　数控机床（Ｎumｅricａl Contｒol Macｈinｅ　Tｏols) 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床.它数控技术典型应用的例子. （4） 数控系统(Ｎumｅｒiｃaｌ Contｒol Systｅm)实现数字控制的装置。 （5） 计算机数控系统（Ｃompｕtｅr Ｎuｍｅrical Conｔrol CNＣ )以计算机为核心的数控系统。 (6）加工中心ＭＣ：数控机床配有刀具库和自动换刀装置就构成加工中心,它可以一次装夹并进行多工序加工。 　 （7）并联机床：新一代机床的发展趋势，进一步满足超精密,超高速。激光和细微加工等新工艺的高性能和高集成度的要求。以软代硬，以电代机，部件重新利用,组建机床和组合夹具