數(shù)控機(jī)床操作(已修改)
2025-08-21 15:18 本頁(yè)面
【正文】 數(shù)控機(jī)床編程 2 測(cè)驗(yàn)S n ap 測(cè)3 一、概論 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 數(shù)控技術(shù)的基本概念 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理 數(shù)控機(jī)床的種類 數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 4 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 在航天航空、造船、軍工和計(jì)算機(jī)等工 業(yè)中為了解決零件精度高、形狀復(fù)雜、批量 小、經(jīng)常改動(dòng)、加工困難、生產(chǎn)效率低、勞 動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量難以保證的情況。 1952年 3月麻省理工試制成功第一臺(tái)數(shù) 控機(jī)床。 5 數(shù)控技術(shù)的基本概念 數(shù)控技術(shù) ：采用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)加工自 動(dòng)化的機(jī)床控制技術(shù)，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床 的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床，稱作 數(shù)控機(jī)床。 6 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理 輸入 輸出 設(shè)備 計(jì)算機(jī) 數(shù)控裝置 CNC 伺服 系統(tǒng) 機(jī)床 本體 檢測(cè)系統(tǒng) 7 （ 1）、輸入輸出設(shè)備 ? 輸入輸出設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)編制程序、輸入程序、輸入數(shù)據(jù)以及顯示、存儲(chǔ)和打印等功能。 ? 常用的輸入輸出設(shè)備有：鍵盤、磁帶或磁盤輸入機(jī)、 CRT顯示器等，高級(jí)的數(shù)控機(jī)床還配有一套自動(dòng)編程機(jī)或 CAD/CAM系統(tǒng)。 ? 通訊： 串行通訊（ RS232等串口）、自動(dòng)控制專用接口和規(guī)范（ DNC， MAP等）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（ inter， LAN等）。 8 （ 2）、數(shù)控裝置（ CNC） 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心 ? 組成： 通常由一臺(tái)通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)構(gòu)成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、位置控制板、 PLC接口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件 。 ? 作用： 接收輸入設(shè)備輸入的加工信息，完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、邏輯判斷、輸入輸出控制等，并向機(jī)床各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指命，指揮機(jī)床各部件協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確地執(zhí)行工件加工程序。 9 （ 3）、伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是指數(shù)控機(jī)床的電氣驅(qū)動(dòng)部分 它接收入數(shù)控裝置發(fā)出的各種動(dòng)作命令，并精確地驅(qū)動(dòng)機(jī)床進(jìn)給軸或主軸運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)的性能是影響數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率的主要因素之一。 10 （ 4）、機(jī)床本體 ? 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體， ? 包括： 床身、立柱等支承部件；主軸等運(yùn)動(dòng)部件；工作臺(tái)、刀架以及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件、傳動(dòng)部件 ；此外還有冷卻、潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)位和夾緊等輔助裝置，對(duì)加工中心類數(shù)控機(jī)床，還有存放刀具的刀庫(kù)、交換刀具的機(jī)械手等部件。 11 （ 5）、檢測(cè)系統(tǒng) ? 檢測(cè)裝置是對(duì)機(jī)床的轉(zhuǎn)速及進(jìn)給實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)并反饋給數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)行補(bǔ)償處理。 ? 運(yùn)動(dòng)部分通過(guò)傳感器，裝角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給出數(shù)控系統(tǒng)，與給定位置進(jìn)行比較，并由數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算，繼續(xù)向伺服系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指命，對(duì)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，使機(jī)床工作臺(tái)精確地移動(dòng)到要求的位置。 12 數(shù)控機(jī)床的種類 ?按工藝用途分類 ?按控制運(yùn)動(dòng)方式分類 ?按控制方法分類 ?按聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分類 13 按工藝用途分類 ? 普通數(shù)控機(jī)床： 在一個(gè)工序上實(shí)現(xiàn)數(shù)字控 制的自動(dòng)化機(jī)床 如：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床 ? 加工中心： 帶刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置 如：車削加工中心、銑削加工中心。 ? 其他： 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、機(jī)械手（工業(yè)機(jī)器人）、自動(dòng)繪圖機(jī)等 14 加工中心及其輔助裝備圖片 圓盤式刀庫(kù) 鏈?zhǔn)降稁?kù) 五軸聯(lián)動(dòng)加工中心主軸頭 換刀臂 帶交換工作臺(tái)的 臥式加工中心 帶機(jī)械手的 立式加工中心 15 16 按控制運(yùn)動(dòng)方式分類 ?點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床 ?直線控制的數(shù)控機(jī)床 ?輪廓控制的數(shù)控機(jī)床 17 1）點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床 ? 只控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的位置，而不控制移動(dòng)軌跡， ? 在定位移動(dòng)中不進(jìn)行切削加工。 如：數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床。 18 2）直線控制的數(shù)控機(jī)床 ?控制刀具或機(jī)床工作臺(tái)以給定速度，沿平行于某一坐標(biāo)軸方向， ?由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)。也稱點(diǎn)－直線控制方式（單軸運(yùn)動(dòng)） 如：數(shù)控車床、數(shù)控鉆床 和數(shù)控銑床 19 3）輪廓控制的數(shù)控機(jī)床 ? 對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)同時(shí)進(jìn)行控制（多軸聯(lián)動(dòng)）。 ? 它不僅要控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)，而且要控制整個(gè)加工過(guò)程的每一點(diǎn)的速度、方向和位移量，即要控制軌跡，加工出要求的輪廓。 ? 運(yùn)動(dòng)軌跡是任意的直線、圓弧、螺旋線等 如：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。 20 按控制方式分類 ?開環(huán)控制系統(tǒng) ?半閉環(huán)控制系統(tǒng) ?閉環(huán)控制系統(tǒng) 21 1）開環(huán)控制系統(tǒng) 輸入 輸出 設(shè)備 計(jì)算機(jī) 數(shù)控裝置 CNC 伺服 系統(tǒng) 機(jī)床 本體 檢測(cè)系統(tǒng) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)，無(wú)位置速度反饋 22 2）閉環(huán)控制系統(tǒng) 輸入 輸出 設(shè)備 計(jì)算機(jī) 數(shù)控裝置 CNC 伺服 系統(tǒng) 機(jī)床 本體 檢測(cè)系統(tǒng) （速度、位置） 特點(diǎn)：精度高，采用交流或直流伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)， 有直線位移、速度檢測(cè)裝置，價(jià)格貴，調(diào)試?yán)щy。 23 3）半閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 這類機(jī)床與閉環(huán)控制機(jī)床的區(qū)別在于檢測(cè)反饋信號(hào)不是來(lái)自安裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件，而是來(lái)自安裝在電機(jī)軸或絲桿軸上的角位移測(cè)量元件。通過(guò)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)角或絲桿轉(zhuǎn)角推算出工作臺(tái)的位移量，并將此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來(lái)進(jìn)行控制。 位置比較電路速度控制電路指令值伺服電動(dòng)機(jī)+速度反饋位置反饋AB特點(diǎn)：精度較高，采用交流或直流伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)， 有角位移、角速度檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊 24 按聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分類 ? 兩軸聯(lián)動(dòng) ：如：普通數(shù)控車床及部分?jǐn)?shù)控銑床、 多用于加工二維輪廓 。 ? 二軸半 ： X、 Y、 Z三軸的任意兩個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，第三 軸作周期性等距運(yùn)動(dòng)。 ? 三軸聯(lián)動(dòng) ：如數(shù)控銑床及加工中心，可加工三維 曲面。 ? 多軸聯(lián)動(dòng) ：指
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