數(shù)控機(jī)床概論-文庫吧資料
2025-01-05 10:46本頁面
【正文】 1－ 9月 ， 海關(guān)統(tǒng)計機(jī)床進(jìn)口 ， 出口 4). 2023年 9月 ， 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量 ， 國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床國內(nèi)占有率 27％ 。 “ 六五 ” 、 “ 七五 ” 引進(jìn)技術(shù) 、 消化吸收； “ 八五 ” 國產(chǎn)化；“ 九五 ” 產(chǎn)業(yè)化； “ 十五 ” 高精尖 、 重大數(shù)控裝備關(guān)鍵技術(shù) 、 數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵零部件開發(fā)； “ 十一五 ” 高檔數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化 。 計算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代 : 1970年第四代 — 小型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)； 1974年第五代 — 微處理器組成的數(shù)控系統(tǒng) 1990年第六代 — 基于 PC的數(shù)控系統(tǒng) 。 （ 5）近年來，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)的發(fā)展，并在機(jī)床領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了 數(shù)控機(jī)床 。 （ 3） 18世紀(jì)末到 19世紀(jì)，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，出現(xiàn)了各種類型的機(jī)床（ 車、鉆、鏜、刨、拉、銑、磨以及齒輪加工機(jī)床 等）。 什么是數(shù)控機(jī)床？它的工作原理是什么？ 如果按數(shù)控機(jī)床的 控制功能 來分類的話，數(shù)控機(jī)床分為哪幾類？它們各自的特點是什么？ 機(jī)床的發(fā)展概況 ： （ 1）最原始的機(jī)床： 木質(zhì) ，用于 加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯 （人力或畜力驅(qū)動）。 問題： 1．造價較高； 2．調(diào)試和維修比較復(fù)雜，需要專門的技術(shù)人員； 3．對編程人員的技術(shù)水平要求較高。系統(tǒng)復(fù)雜并且成本高，故適用于精度要求很高的數(shù)控機(jī)床，如精密數(shù)控鏜銑床、超精密數(shù)控車床、超精密磨床及大型數(shù)控機(jī)床等。 2）該系統(tǒng)定位精度高、調(diào)節(jié)速度快。中檔數(shù)控機(jī)床廣泛采用半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 2）系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，可獲得穩(wěn)定的控制特性。 一般以功率步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動元件，部件的移動速度和位移量是由輸入脈沖的頻率和脈沖數(shù)決定的。 但是系統(tǒng)對移動部件的誤差沒有補(bǔ)償和校正，所以精度低。 現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床基本上都是裝備的這種數(shù)控系統(tǒng) 。 數(shù)控機(jī)床的分類 13 數(shù)控機(jī)床的工作原理及分類 按數(shù)控機(jī)床的控制功能分類 c、連續(xù)控制運動（輪廓控制運動） ：刀具或工作臺按工件的輪廓軌跡運動，運動軌跡為任意方向的直線、圓弧、拋物線或其他函數(shù)關(guān)系的曲線 特點： 能夠?qū)蓚€或兩個以上的運動坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制 ， 因而可以進(jìn)行曲線或曲面的加工 。 數(shù)控機(jī)床的分類 13 數(shù)控機(jī)床的工作原理及分類 按數(shù)控機(jī)床的控制功能分類 b、直線控制運動 ：刀具或工作臺以給定的速度按直線運動 特點： 除了控制點與點之間的準(zhǔn)確定位外 ， 還要保證兩點之間移動的軌跡是一條與機(jī)床坐標(biāo)軸平行的直線 。如數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測量機(jī)、機(jī)器人等。如數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)等。 特種加工數(shù)控機(jī)床 ：線切割數(shù)控機(jī)床、電火花成型加工數(shù)控機(jī)床（采用電火花原理對高硬度零件進(jìn)行切割及形腔進(jìn)行加工）。 數(shù)控系統(tǒng)實質(zhì)上是完成了手工加工中操作者的部分工作。 數(shù)控機(jī)床的工作原理 13 數(shù)控機(jī)床的工作原理及分類 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比較，其工作原理的不同之處就在于數(shù)控機(jī)床是 按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的 。 數(shù)控機(jī)床本體 12 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床本體 12 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機(jī)床，與普通機(jī)床相比，應(yīng)具有更好的 抗振性 和 剛度 ，要求相對運動面的 摩擦因數(shù)要小 ，進(jìn)給傳動部分之間的 間隙要小 。主軸運動指令：實現(xiàn)零件加工的 切削 運動（速度控制） 測量裝置 12 數(shù)控機(jī)床的組成 機(jī)床： 數(shù)控機(jī)床的主體，是實現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。以實現(xiàn)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。 機(jī)床電氣控制 12 數(shù)控機(jī)床的組成 機(jī)床電氣控制包括兩個方面，可如圖所示箭頭所指的內(nèi)容。根據(jù)接收指令的不同，伺服驅(qū)動有脈沖式和模擬式，而模擬式伺服驅(qū)動方式按驅(qū)動電動機(jī)的電源種類，可分為直流伺服驅(qū)動和交流伺服驅(qū)動。伺服驅(qū)動的作用，是把來自數(shù)控裝置的位置控制移動指令轉(zhuǎn)變成機(jī)床工作部件的運動，使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，即把數(shù)控裝置送來的微弱指令信號，放大成能驅(qū)動伺動電動機(jī)的大功率信號。又稱 CNC裝置 (CNC單元 ) 計算機(jī)數(shù)控（ CNC）裝置 12 數(shù)控機(jī)床的組成 作用： 根據(jù)輸入的零件加工程序進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運動軌跡處理、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，使整個系統(tǒng)有條不紊地進(jìn)行工作的。采用的方式有： 串行通訊（ RS232等串口） 自動控制專用接口和規(guī)范（ DNC方式， MAP協(xié)議等） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（ inter， LAN等）。 操作面板實物圖 輸入輸出裝置 12 數(shù)控機(jī)床的組成 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。具有人機(jī)聯(lián)系功能的設(shè)備統(tǒng)稱人機(jī)交互設(shè)備。常用的控制價質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶。下圖為西門子的一款數(shù)控系統(tǒng)的操作面板。 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床的基本概念 12 數(shù)控機(jī)床的組成 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床主要由 CNC數(shù)控系統(tǒng) 和 機(jī)床主體 組成，此外數(shù)控機(jī)床還有許多輔助裝置：自動換刀裝置 （ Automatic Tool Changer ATC） 自動工作臺交換裝置 （ Automatic Pallet Changer
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