【正文】 LY△ Li△ Xi△ YiT0δP0Pe數(shù)控加工原理圖* 57現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第三節(jié) 數(shù)控加工原理n 用直線 ⊿ Li逼近圓弧存在著逼近誤差 δ， 但只要 δ足夠小 （ ⊿ Li足夠短），總能滿足零件的加工要求。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 54現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第三節(jié) 數(shù)控加工原理n PLC控制n PLC控制是對(duì)機(jī)床動(dòng)作的 “順序控制 ”。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 52現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第三節(jié) 數(shù)控加工原理n 刀補(bǔ)處理 (計(jì)算刀具中心軌跡 )n 用戶零件加工程序通常是按零件輪廓編制的，而數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中控制的是刀具中心軌跡，因此在加工前必須將零件輪廓變換成刀具中心的軌跡。n 該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 45現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類n 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)n 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖的虛線所示，直接對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)。n 由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差難以消除。n 這類系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 39現(xiàn)代數(shù)控技術(shù) 3軸聯(lián)動(dòng)， (3軸控制 ) 4軸控制 圖 16 多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的原理圖 5軸聯(lián)動(dòng)加工 5軸聯(lián)動(dòng)加工* 40現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類n 按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類n 按數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服子系統(tǒng)有無(wú)位置測(cè)量裝置可分為 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 和 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ，在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中根據(jù)位置測(cè)量裝置安裝的位置又可分為 全閉環(huán) 和 半閉環(huán) 兩種。n 適用范圍： 數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機(jī)床。n 適用范圍： 數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測(cè)量機(jī)。n 成型加工類： 數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控彎管機(jī)等。n 主軸運(yùn)動(dòng)指令，實(shí)現(xiàn)零件加工的切削運(yùn)動(dòng)（速度控制）第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 19現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 機(jī)床 I/O 電路和裝置 測(cè)量裝置 主軸驅(qū)動(dòng)裝置 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置 主軸伺服單元 進(jìn)給伺服單元 計(jì)算機(jī)數(shù) 控 裝 置 操作面板 PLC 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 機(jī) 床 輔助控制機(jī)構(gòu) 進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 鍵盤 輸入輸出 設(shè)備 * 20現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床n PLC、 機(jī)床 I/O電路和裝置n PLC (Programmable Logic Controller)： 用于完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)順序動(dòng)作的 I/O控制，它由硬件和軟件組成；n 機(jī)床 I/O電路和裝置： 實(shí)現(xiàn) I/O控制的執(zhí)行部件 (由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接觸器等組成的邏輯電路；n 功能：n 接受 CNC的 M、 S、 T指令，對(duì)其進(jìn)行譯碼并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作n 接受操作面板和機(jī)床側(cè)的 I/O信號(hào)，送給 CNC裝置，經(jīng)其處理后，輸出指令控制 CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動(dòng)作。n 作用： 根據(jù)輸入的零件加工程序進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運(yùn)動(dòng)軌跡處理、機(jī)床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件 (伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和 PLC等 )，所有這些工作是由 CNC裝置內(nèi)硬件和軟件協(xié)調(diào)配合，合理組織，使整個(gè)系統(tǒng)有條不紊地進(jìn)行工作的。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 16現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床n 通訊 現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)除采用輸入輸出設(shè)備進(jìn)行信息交換外，一般都具有用通訊方式進(jìn)行信息交換的能力。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 14現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)* 15現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)控制介質(zhì)與輸入輸出設(shè)備n n 程序的存儲(chǔ)介質(zhì) 是記錄零件加工程序的媒介，如：紙帶（八單位標(biāo)準(zhǔn)穿孔紙帶）、磁帶或磁盤。n 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（ Computer Numerical Control CNC ） 以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。n 數(shù)控技術(shù)（ Numerical Control Technology） 采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。它是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)里程碑。* 7現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述n 1981年：具有人機(jī)對(duì)話、動(dòng)態(tài)圖形顯示、實(shí)時(shí)精度補(bǔ)償功能。以上三代 NC系統(tǒng)，由于其數(shù)控功能均由硬件實(shí)現(xiàn)，故歷史上又稱其為 “ 硬線NC”* 6現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述n 第四代： 1970年 NC系統(tǒng)采用小型計(jì)算機(jī)取代專用計(jì)算機(jī)，其部分功能由軟件實(shí)現(xiàn)，它具有價(jià)格低，可靠性高和功能多等特點(diǎn)。n 從 1952年至今， NC機(jī)床按 NC系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷的五代。 數(shù)控技術(shù)正是在這種背景下誕生和發(fā)展起來(lái)的。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 2現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述n 這些設(shè)備的使用大大地提高了機(jī)械加工自動(dòng)化地程度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)了制造業(yè)地發(fā)展。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 1現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一章 數(shù)控機(jī)床概述n 產(chǎn)生背景n 從工業(yè)化革命以來(lái)人們實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化的手段有：n 自動(dòng)機(jī)床；n 組合機(jī)床；n 專用自動(dòng)生產(chǎn)線。n 數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)： 電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展則為 NC機(jī)床的進(jìn)步提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。n 1955年，第一臺(tái)工業(yè)用數(shù)控機(jī)床由美國(guó)Bendix公司生產(chǎn)出來(lái)。n 第三代： 1965年 NC系統(tǒng)采用小規(guī)模集成電路作為硬件，其特點(diǎn)是體積小，功耗低，可靠性進(jìn)一步提高。n 1974年：系統(tǒng)以位片微處理器為核心，有字符顯示，自診斷功能。n 1994年：基于 PC的 NC系統(tǒng)誕生，使 NC系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)入了開放型、柔性化的新時(shí)代，新型 NC系統(tǒng)的開發(fā)周期日益縮短。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 10現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)定義n 數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)n 數(shù)字控制（ Numerical Control NC） 是一種借助數(shù)字、字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過(guò)程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。n 數(shù)控系統(tǒng)（ Numerical Control System） 實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。n 它是數(shù)控機(jī)床特有部件。即將編制好的記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入 CNC系統(tǒng)或?qū)⒄{(diào)試好了的零件加工程序通過(guò)輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的控制介質(zhì)上。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 17現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床n CNC裝置 (CNC單元 )n 組成： 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。n 作用 保證靈敏、準(zhǔn)確地跟蹤 CNC裝置指令：n 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)指令：實(shí)現(xiàn)零件加工的成形運(yùn)動(dòng)（速度和位置控制）。第一章 數(shù)控機(jī)床概述* 25現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 機(jī)床 I/O 電路和裝置 測(cè)量裝置 主軸驅(qū)動(dòng)裝置 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置