【正文】 通過比較 ， 校核機床的實際位置與指定位置是否一致 ， 并由數控裝置發(fā)出指令修正所產生誤差 。所以數控機床的外觀、整體結構、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及操作機構與普通機床有著很大的差異。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? 伺服系統(tǒng) ? 伺服系統(tǒng)是數控系統(tǒng)的執(zhí)行部件，它包括電動機、速度控制單元、測量反饋單元，位置控制等部分。有些數控機床也可采用操作面板上的按鈕和鍵盤直接輸入加工程序；或通過串行口將計算機上編寫的加工程序輸入到數控系統(tǒng)中。 它用數字代碼將刀具相對工件移動的軌跡 、 速度等信息記錄在程序介質上 ， 然后送入數控系統(tǒng)經過譯碼和運算 ， 控制機床刀具與工件的相對運動 ， 加工出所需要的工件 。建立分布式網絡化制造系統(tǒng)，可便于形成“全球制造”。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統(tǒng)的組成可大可?。还δ芸蓪Ｓ靡部赏ㄓ?，功能價格比可調；可以集成用戶的技術經驗，形成專家系統(tǒng)。目前精整加工精度已提高到 μm，并進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。因此，經高速加工的工件一般不需要精加工。 任務一 :認知數控機床 三、 數控加工技術的發(fā)展趨勢 現代數控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網絡化和智能化等方向發(fā)展。 1980年北京機床研究所引進日本 FANUC 6數控系統(tǒng)，上海機床研究所引進美國 GE公司的 MTC－ 1數控系統(tǒng)，遼寧精密儀器廠引進美國 Bendix公司的 Dynapth LTD10數控系統(tǒng)。 20世紀 90年代，基于 PCNC的智能數控系統(tǒng)開始得到發(fā)展，它打破了原數控廠家各自為政的封閉式專用系統(tǒng)結構模式，提供開放式基礎，使升級換代變得非常容易。 DNC群控技術是 FMS柔性制造技術的基礎，現代數控機床上的 DNC接口就是機床數控裝置與通用計算機之間進行數據傳送及通訊控制用的，也是數控機床之間實現通訊用的接口。 1976年美國 Lockhead公司開始使用圖像編程。 1959年美國 Keaneyamp。 數控機床就是裝備有數控系統(tǒng)， 采用數控技術控制的機床。也就是說零件的加工過程（如開車，停車，改變主軸轉速，改變進給速度和方向，切削液開、關等）都是由人工手動操縱來完成的。任務一 :認知數控機床 任務一 :認知數控機床 任務一 :認知數控機床 任務一 :認知數控機床 任務一 :認知數控機床 在普通機床上加工零件時，一般是由工藝人員按照零件圖事先制訂好加工工藝規(guī)程。 用數控機床加工零件時，是按照事先編制好的加工程序自動地對被加工零件進行加工。 常見的數控機床有數控車床、 數控銑床、 數控加工中心等。Trecker公司開發(fā)成功了帶刀庫，能自動進行刀具交換，一次裝夾中即能進行銑、鉆、鏜、攻絲等多種加工功能的數控機床，這就是數控機床的新種類 —— 加工中心。利用 CAD(計算機輔助設計 )繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點”被加工的部位，輸入所需的工藝參數，即可由計算機自動計算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得 NC程序。隨著 DNC數控技術的發(fā)展，數控機床已成為無人控制工廠的基本組成單元。充分利用現有 PC機的軟硬件資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現。在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，北京機床研究所又開發(fā)出 BS03經濟型數控和 BS04全功能數控系統(tǒng)，航天部 706所研制出 MNC864數控系統(tǒng)。 1) 高速切削 受高生產率的驅使，高速化已是現代機床技術發(fā)展的重要方向之一。 任務一 :認知數控機床 2) 高精度控制 高精度化一直是數控機床技術發(fā)展追求的目標。 (加工精度達 μm) 任務一 :認知數控機床 3) 高柔性化 柔性是指機床適應加工對象變化的能力。 任務一 :認知數控機床 4) 高一體化 CNC系統(tǒng)與加工過程作為一個整體，實現機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機床主機設計與數控系統(tǒng)設計一體化。 任務一 :認知數控機床 6) 智能化 21世紀的 CNC系統(tǒng)將是一個高度智能化的系統(tǒng)。 其基本過程如圖所示 。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? 數控裝置 ? 數控裝置是數控機床的核心 ， 它的作用是接收輸入裝置輸入的加工信息 ， 完成數值的計算 、 邏輯判斷 、 輸入輸出控制等功能 。伺服系統(tǒng)將數控系統(tǒng)發(fā)來的各種運動指令，轉換成機床移動部件的運動，由于伺服系統(tǒng)直接決定刀具和工件的相對位置，所以伺服系統(tǒng)的性能是決定數控機床加工精度和生產率的主要因素之一。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? 與普通機床相比 ， 數控機床本體具有以下特點： ? （ 1） 采用了高性能主軸部件及傳動系統(tǒng) ， 機械傳動結構簡單 。 檢測反饋裝置主要使用感應同步器 、 磁柵 、 光柵 、 激光測量儀等 。 ? （ 4） 其他類型的數控設備 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? 按運動軌跡分類 ? （ 1） 點位控制數控機床 ? 這類數控機床的特點是在刀具相對于工件的移動過程中不進行切削加工 ， 只要求刀具從一點移動到另一點并準確定位 ， 而對運動的速度和軌跡沒有嚴格的要求 。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 圖 直線控制切削加工 刀具工件任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? （ 3） 輪廓控制 ? 輪廓控制數控機床能夠控制機床刀具或工件沿直線 、 圓弧或拋物線等曲線軌跡移動 ， 移動過程中可進行切削加工 ， 移動速度根據工藝要求由編程確定 ， 可實現曲線或者曲面輪廓加工 ， 加工示例如圖 。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 圖 閉環(huán)控制數控機床結構 工作臺伺服電動機位 置 測 量 反 饋 信 號伺服驅動系統(tǒng)C N C數 控 系 統(tǒng)任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? （ 3） 半閉環(huán)控制數控機床 ? 將位置檢測元件安裝在電動機軸端或絲杠軸端 ， 通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位移 ， 與數控裝置中的指令位移量相比較 ， 實現差值控制 ， 構成如圖 。 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 表 各檔次數控機床的功能和指標 任務二：分析數控機床的組成及工作原理、分類 ? 數控機床的可控軸數與聯(lián)動軸數 ? 可控軸數是指數控系統(tǒng)能夠控制的坐標軸數目 。 按照聯(lián)動軸數 ， 可分為二軸聯(lián)動 二軸半聯(lián)動 、 三軸聯(lián)動和多軸聯(lián)動數控機床 ， 如圖 。 ? 切削過程中，刀具和工件之間必須有相對運動，這種相對運動就成為切削運動。 ? 特點是切削速度最高，消耗機床功率也最大。 （二）加工中的工件表面 ? 已加工表面 ? 待加工表面 ? 過度表面 二、切削要素 ? （一）切削用量 ? 切削用量是用來表示切削運動，調整機床用的參數，并且可用它對主運動和進給運動進行定量的表述。 ? 車床 —— ? 銑床 —— ? Z—— 刀齒數。 ? 鏜孔時， dw與 dm互換一下位置 。在刀具耐用度一定，從提高生產率角度考慮，對于切削用量的選擇有一個總的原則： ? 首先選擇盡量大的背吃刀量，其次選擇最大的進給量，最后是切削速度。 ? 粗加工時（表面粗糙度 Ra50～ ），在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。第二次背吃刀量盡量取小些，第二次背吃刀量可取加工余量的 1/3～ 1/4左右。 ? 精加工和半精加工時，最大進給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。粗加工時，根據工件材料、車刀導桿直徑、工件直徑和背吃刀量按表進行選取，表中數據是經驗所得，其中包含了導桿的強度和剛度，工件的剛度等工藝系統(tǒng)因素。 硬質合金車刀粗車外圓及端面的進給量參考值 工件材料 車刀刀桿尺寸 （ mm） 工件直徑 （ mm） 背 吃 刀 量 ap（ mm） ≤3 3～ 5 5～ 8 8～ 12 12 進 給 量 ?（ mm/r） 碳 素結構鋼、合金結構鋼耐熱鋼 16 25 20 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ ～ － － ～ ～ ～ － － － ～ ～ － － － － － 20 30 25 25 20 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ ～ － － ～ ～ ～ － － － ～ ～ － － － － ～ 鑄鐵及合金鋼 16 25 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － － ～ ～ － － － － 20 30 25 25 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － － ～ ～ － － － ～ 按表面粗糙度選擇進給量的參考值 工 件 材 料 表 面 粗 糙 度 （ μm ） 切削速度范圍 ( m / min ) 刀 尖 圓 弧 半 徑 ｒ ε（㎜） 進 給 量 ?（㎜ /r） 鑄鐵、青銅、鋁合金 Ra10～ 5 不限 ～ ～ ～ Ra5～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 碳鋼及合金鋼 Ra10～ 5 50 ～ ～ ～ 50 ～ ～ ～ Ra5～ 50 ～ ～ ～ 50 ～ ～ ～ ～ 50 ～ ～ 50～ 100 ～ ～ ～ 100 ～ ～ ～ ? 一 、 數控機床的坐標系 ? 右手笛卡爾坐標系：基本直角坐標軸 X、 Y、 Z三者的關系及其正方向按右手定則判定 ， 圍繞 X、 Y、 Z各軸作旋轉運動的軸 A、 B、 C三者的正方向按右螺旋法則判定 。 任務三：建立數控機床坐標系 任務一 :認知數控機床 任務一 :認知數控機床 臥式車床坐標系 YZXYXZ任務三：建立數控機床坐標系 立式銑床坐標系 XYZZXY任務三：建立數控機床坐標系 ? 三、機床坐標系原點及機床參考點 ? 機床坐標系原點也叫機床零點或機床原點，是由機床廠家在設計時確定的。 任務三：建立數控機床坐標系 ? 四、工件坐標系 ? 工件坐標系是編程時對工件設置的坐標系。 由許多程序段組成 .每個程序段由一個或多個指令構成 .表示數控機床要完成的全部動作 .包括加工前機床狀態(tài)要求 .刀具、加工零件時的運動軌跡 . 任務四 加工程序格式 程序段是由一個或若干個指令字組成 .指令字代表某一信息單元 .每個指令字由地址符和數字組成 .它代表機床的一位置或一個動作 。 程序段格式是指令字在程序段中排列的順序。 程序段序號（簡稱順序號）：通常用 4位數字表示，即“ 00000 ~9999”在數字前還冠有標識符號“ N”。 進給功能 F：由進給地址符及數字組成，數字表示所遞交的進給速度，一般為四位數字碼。 M功能的代碼已標準化。 任務四 加工程序格式 ? 一 、 準備功能指令 ? G指令 ， 也稱為準備功能指令 ， 簡稱 G功能指令或 G代碼指令 。 ? G 指令通常有兩種： ① 非模態(tài) G指令 。 就是說它確定了工件坐標系的原點 （ 工件原點 ） 在距刀具刀位點起始位置 （ 起刀點 ） 多遠的地方 。 任務五：坐標系指令 ? 四 、 絕對坐標和相對坐標指令 （ G90、 G91） ? G90/G91為同組模態(tài)功能 ， 可相互注銷 ， 任務五：坐標系指令 ? 五 、 平面選擇指令 （ G17～ G19） ? G1 G1 G19指令分別表示設定選擇 XY、 ZX、 YZ平面為當前工作平面 。 它只用于快速定位 ， 不能用于切削 ， 一般用作為空行程運動 。 ? F對 G00程序段無效