【正文】 n 分類：n （ 1）兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) n （ 2 ）三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)n （ 3）兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) n （ 4）多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) （ a）臥式車床 還有數(shù)控電火花線切割、數(shù)控電火花成型、數(shù)控激光加工、等離子弧切割、火焰切割、數(shù)控板材成型、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床、數(shù)控液壓機(jī)等各種功能和不同種類的數(shù)控加工機(jī)床。 2．軟線數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的主要類型n 1．按加工方式和工藝用途分：n 按切削方式不同， 可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床等。– 按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分類187。187。187。 2．金屬成型類數(shù)控機(jī)床n 金屬成型類數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控組合沖床和數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。 1．金屬切削類數(shù)控機(jī)床n 金屬切削類數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及加工中心。 數(shù)　控裝　置控　制電　路伺　服電　機(jī)工作臺(tái)輸入圖　閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖位置檢測(cè)元件 　速度檢測(cè)元件速度反饋位置反饋3．半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床n 半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是將位置檢測(cè)元件安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的軸上或滾珠絲杠的端部，不直接反饋機(jī)床的位移量，而是檢測(cè)伺服機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角，將此信號(hào)反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行指令值比較，用差值控制伺服電動(dòng)機(jī)。 按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類1．開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床n 開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)通常不帶有位置檢測(cè)元件，伺服驅(qū)動(dòng)元件一般為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 n （ 2）直線控制 ：n 用于簡(jiǎn)易數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。 n 輪廓控制 就是刀具與工作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行控制 。其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為輪廓控制裝置。 n 直線控制方式 就是刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，除控制從起點(diǎn)到終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外，還要保證平行坐標(biāo)軸的直線切削運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床圖 點(diǎn)位控制鉆孔加工示意圖工件刀具187。n （ 1）點(diǎn)位控制 v 點(diǎn)位控制方式 就是刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只控制從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確性，而不考慮兩點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)路徑和方向。 2．逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)n（ 1）圓弧插補(bǔ)計(jì)算原理–① 偏差計(jì)算公式n 定義圓弧偏差判別式如下： n Fm=Rm2?R2= xm2+ym2?R2 n 新加工點(diǎn) m+1點(diǎn)的偏差為nFm?2 xm+1 n 新加工點(diǎn)的偏差值為nFm+2ym+1 –② 終點(diǎn)判別方法–③ 插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程 數(shù)控機(jī)床的分類 按機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)分類187。n 第三種方法是選終點(diǎn)坐標(biāo)值較大的坐標(biāo)作為計(jì)數(shù)坐標(biāo)。 1．逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)n （ 1）直線插補(bǔ)計(jì)算原理– ① 偏差計(jì)算公式n 定義直線插補(bǔ)的偏差判別式如下：n Fm=ymxe?xmye n ② 終點(diǎn)判斷的方法n 一種方法是設(shè)置 Σx、 Σy兩個(gè)減法計(jì)數(shù)器。即需要 “插入、補(bǔ)上 ”運(yùn)動(dòng)軌跡各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，通常這個(gè)過(guò)程就稱為 “插補(bǔ) ”。4． CRT顯示及其接口5．?dāng)?shù)控機(jī)床通信 RS232接口 數(shù)控機(jī)床的工作原理n 數(shù)控系統(tǒng)的主要任務(wù)之一就是控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)。n （ 4）經(jīng)預(yù)緊后可以消除軸向間隙，提高系統(tǒng)的剛度。n （ 2）摩擦力小。3．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件n 滾珠絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的新型理想傳動(dòng)裝置。 （ 6）測(cè)速發(fā)電機(jī)n 測(cè)速發(fā)電機(jī)是速度反饋元件，相當(dāng)于一臺(tái)永磁式直流電動(dòng)機(jī)。 n 數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置主要使用無(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器，因?yàn)闊o(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器具有可靠性高、壽命長(zhǎng)、體積小、不用維修以及輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。（ 4）旋轉(zhuǎn)變壓器n 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種角位移檢測(cè)元件，由定子和轉(zhuǎn)子組成，分為有刷和無(wú)刷兩種形式。由于磁頭與磁柵為有接觸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而有磨損，使用壽命受到一定的限制。n 磁柵位置檢測(cè)電路的特點(diǎn)是：容易制造，檢測(cè)精度高（能達(dá)到每米 177。 n 光柵測(cè)量裝置是一種非接觸式測(cè)量，利用光路減少了機(jī)械誤差，具有精度高，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，因此是數(shù)控機(jī)床和數(shù)顯系統(tǒng)常用的檢測(cè)元件。 n 感應(yīng)同步器的特點(diǎn)是：精度高，工作可靠，抗干擾性強(qiáng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，可測(cè)量長(zhǎng)距離位置，成本低，易于批量生產(chǎn)。2．位置檢測(cè)裝置n 檢測(cè)裝置是把位移和速度測(cè)量信號(hào)作為反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字送回計(jì)算機(jī)，和脈沖指令信號(hào)相比較，以控制驅(qū)動(dòng)元件正確運(yùn)轉(zhuǎn)。交流速度控制系統(tǒng)正逐步取代直流速度控制系統(tǒng)。1．伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)n（ 1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)n步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通常用于開環(huán)伺服系統(tǒng)機(jī)床。5．機(jī)床本體n 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體，由機(jī)床的基礎(chǔ)大件（如床身、底座）和各運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、床鞍、主軸等）所組成。4．輔助控制系統(tǒng)n 輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的強(qiáng)電控制裝置。目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量通常為。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求帶動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)或使執(zhí)行部分動(dòng)作，以加工出符合要求的工件。它能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字，并將其譯碼，從而使機(jī)床進(jìn)給并加工零件，數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運(yùn)算器和輸出裝置 4大部分組成 。 數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機(jī)床的組成1．控制介質(zhì)n 數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要操作工人直接操縱機(jī)床，但機(jī)床又必須執(zhí)行人的意圖，這就需要在人與機(jī)床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物即稱為控制介質(zhì)。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)n 從數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自動(dòng)化是數(shù)控機(jī)床的重要發(fā)展趨勢(shì)。從 20世紀(jì) 80年代開始，先后從日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展概況n 1958年開始并試制成功第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床。 2．柔性制造系統(tǒng)n 柔性制造系統(tǒng)（ Flexible Manufacturing System， FMS）也叫做計(jì)算機(jī)群控自動(dòng)線，它是將一群數(shù)控機(jī)床用自動(dòng)傳送系統(tǒng)連接起來(lái)，并置于一臺(tái)計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制之下，形成一個(gè)用于制造的整體。n 第 5代數(shù)控機(jī)床：從 1974年開始采用微型計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)（ MNC）。n 第 3代數(shù)控機(jī)床：從 1965年開始采用小、中規(guī)模集成電路的 NC系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡(jiǎn)況n 第 1代數(shù)控機(jī)床： 1952年～ 1959年采用電子管元件構(gòu)成的專用數(shù)控裝置（ NC）。 1959年，美國(guó)克耐 n 一種新型的生產(chǎn)設(shè)備 —— 數(shù)控機(jī)床就應(yīng)運(yùn)而生了 。n CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)n NC Machinen 數(shù)控加工中心 特點(diǎn)，一次裝夾進(jìn)行多工序加工n 控制軸數(shù) 數(shù)控系統(tǒng)可控制的坐標(biāo)軸的數(shù)量 數(shù)控機(jī)床基本知識(shí) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展 數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機(jī)床的分類 n 普通機(jī)床或?qū)I(yè)化程度高的自動(dòng)化機(jī)床顯然無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。n 數(shù)控技術(shù) 用數(shù)字、字母和符號(hào)對(duì)某一工作過(guò)程進(jìn)行可編程自動(dòng)控制的技術(shù)。因此，對(duì)本課程的所有內(nèi)容，都必須牢固掌握，熟練應(yīng)用，才能做到熟能生巧，達(dá)到靈活運(yùn)用的目的。n 數(shù)控加工工藝具有很大的靈活性。學(xué)習(xí)方法n 由于數(shù)控加工工藝同生產(chǎn)實(shí)際精密相連，其理論是前人長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)。它不僅包括金屬切削原理、刀具、夾具和機(jī)械加工工藝等，還要運(yùn)用到以前學(xué)過(guò)的 《 機(jī)械制圖》 、 《 金屬材料與熱處理 》 、 《 公差配合 》、 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 、 《 機(jī)械制造基礎(chǔ) 》 和 《 數(shù)控機(jī)床 》 等有關(guān)知識(shí)。在確定進(jìn)給路線及生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。這也是數(shù)控加工工藝與普通加工工藝最大的不同之處。具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意刀具與夾具、工件的干涉問(wèn)題。加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。較高。 復(fù)雜形面的加工編程通常采用自動(dòng)編程方式，自動(dòng)編程中必須先選定刀具再生成刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，因此對(duì)于不具有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，若刀具預(yù)先選擇不當(dāng)，所編程序只能推倒重來(lái)。 考慮進(jìn)給速度對(duì)零件形狀精度的影響、考慮進(jìn)給速度對(duì)零件形狀精度的影響制定數(shù)控加工工藝時(shí)，選擇切削用量要考慮制定數(shù)控加工工藝時(shí)，選擇切削用量要考慮進(jìn)給速度對(duì)加工零件形狀精度的影響。根據(jù)差補(bǔ)原理分析，在數(shù)控系統(tǒng)已定的條件下，進(jìn)給速度越快，則插補(bǔ)精度越低，導(dǎo)致工件的輪廓形狀精度越差。 例如例如 編程尺寸并不是零件圖上設(shè)計(jì)的尺寸的簡(jiǎn)單再現(xiàn)，在對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算時(shí)，編程尺寸設(shè)定值要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的形狀幾何關(guān)系重新調(diào)整計(jì)算，才能確定合理的編程尺寸。普通機(jī)床加工可以多次普通機(jī)床加工可以多次 ““ 試切試切 ”” 來(lái)滿足零件的精度要求來(lái)滿足零件的精度要求，而數(shù)控加工過(guò)程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求準(zhǔn)確無(wú)，而數(shù)控加工過(guò)程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求準(zhǔn)確無(wú)誤。攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。 自適應(yīng)性較差，加工過(guò)程中可能遇到的所有問(wèn)題必須事先精心考自適應(yīng)性較差，加工過(guò)程中可能遇到的所有問(wèn)題必須事先精心考慮，否則導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確、數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確普通加工工藝普通加工工藝數(shù)控加工工藝數(shù)控加工工藝加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整。在自動(dòng)編程中更需要確定詳細(xì)的各種工藝參數(shù)。數(shù)控工藝不僅包括詳細(xì)的切削加工步驟，還包括工夾具型號(hào)、規(guī)格、切削用量和其它特包括詳細(xì)的切削加工步驟，還