【正文】 消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性。所以，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用CNC裝置。2．軟線控制（又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控或微機(jī)數(shù)控，即CNC或MNC）這類系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成CNC裝置，或用微機(jī)與專用集成芯片組成，其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn)，對于不同的數(shù)控機(jī)床，只須編制不同的軟件就可以實(shí)現(xiàn)，而硬件幾乎可以通用。一般來說，數(shù)控機(jī)床不同，其控制電路也不同，因此系統(tǒng)的通用性較差，因其全部有硬件組成，所以功能和靈活性也較差。進(jìn)給傳動(dòng)鏈的誤差不能進(jìn)行校正補(bǔ)償，所以控制精度低，位置精度低。能實(shí)現(xiàn)角位移檢測的裝置有光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器。位置檢測裝置有光柵、感應(yīng)同步器和磁柵等。輪廓控制輪廓控制也稱連續(xù)控制，其特點(diǎn)是數(shù)控系統(tǒng)能對兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行連續(xù)控制，在加工中，需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度和位移控制，將工件加工成一定得輪廓形狀。點(diǎn)位控制點(diǎn)位控制的特點(diǎn)是，刀具或工作臺只能實(shí)現(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)，在移動(dòng)和定位過程中不進(jìn)行任何加工，數(shù)控系統(tǒng)只需控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值。3．多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床有些復(fù)雜形狀的零件，用三坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床還是無法加工，如螺旋槳、飛機(jī)曲面零件的加工等，需要三個(gè)以上坐標(biāo)的合成運(yùn)動(dòng)才能加工出所需形狀。2．?dāng)?shù)控加工中心機(jī)床這類機(jī)床是在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1．一般數(shù)控機(jī)床這類機(jī)床和傳統(tǒng)的通用機(jī)床種類一樣，有數(shù)控的車、銑、鏜、鉆、磨床等等，而且每一種又有很多品種，例如數(shù)控銑床中就有立銑、臥銑、工具銑、龍門銑等?？梢园凑斩喾N原則來進(jìn)行分類。（6）機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，只是在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面發(fā)生了很大的變化。輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運(yùn)算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。數(shù)控裝置將反饋回來的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按指令值運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置接收來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件，以加工出符合圖樣要求的零件。（4）驅(qū)動(dòng)裝置和檢測裝置驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（3）數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞。(2)輸入裝置輸入裝置的作用是將控制介質(zhì)上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。（1）數(shù)控裝置（CNC）；（2）進(jìn)給伺服系統(tǒng)；（3）主軸伺服系統(tǒng)；（4）機(jī)床強(qiáng)電控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，將于加工零件有關(guān)的信息——工件與刀具相對運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸參數(shù)（進(jìn)給執(zhí)行部件的進(jìn)給尺寸），切削加工的工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度、切削深度等），以及各種輔助操作（主運(yùn)動(dòng)變速、刀具更換、冷卻潤滑液啟停、工件加緊松開等）等加工信息——用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，將加工程序通過控制介質(zhì)輸入到控制裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對應(yīng)的信號和指令控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。(5)改善勞動(dòng)條件：數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。(3)加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠：加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)(1)具有高度柔性：在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。特種加工數(shù)控機(jī)床：如數(shù)控線切割機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)床等；其他還有：數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域也從航空工業(yè)部門漸漸擴(kuò)大到汽車、造船、機(jī)床、建筑等民用機(jī)械制造行業(yè)。該銑床的研制成功是機(jī)械制造行業(yè)中的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。數(shù)控機(jī)床是為了解決單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件加工的自動(dòng)化并保證質(zhì)量要求而產(chǎn)生的?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 230911 王兆敏數(shù)控刀架系統(tǒng)原理和維修畢業(yè)論文摘要 1Abstract 2第一章 緒論 5 數(shù)控機(jī)床的簡介 5 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 5 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 5 數(shù)控機(jī)床的控制原理和結(jié)構(gòu) 6 數(shù)控機(jī)床的控制原理 6 6 7 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 12第二章 回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 14 14 14 15 15 16第三章 霍爾元件 20 20 21 22第四章 數(shù)控車床刀架的PLC控制 23 23 可編程邏輯控制器（PLC）的作用 23 可編程邏輯控制器（PLC）的類型 23 可編程邏輯控制器（PLC）的組成 24 數(shù)控車床刀架的PLC控制梯形圖編程 25 PLC編程的基本步驟及基本編程 25 27第五章 改進(jìn)的刀架 29第六章 數(shù)控車床刀架故障與診斷 31 31 32參考文獻(xiàn) 35致謝信 3634淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 230911 王兆敏第一章 緒論 數(shù)控機(jī)床的簡介 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生在機(jī)械制造行業(yè)中，機(jī)床是一種主要的生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，精度和性能要求日趨提高，因此對生產(chǎn)設(shè)備——機(jī)床也相應(yīng)地提出了高效率、高精度和高自動(dòng)化的要求。1952年美國PARSONS公司與麻省理工學(xué)院合作研制了第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床，它綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是一種新型的機(jī)床，可用于加工復(fù)雜曲面零件。從第一臺數(shù)控機(jī)床問世到現(xiàn)在的半個(gè)世紀(jì)中，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展非常迅速，幾乎所有品種的機(jī)床都實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化。此外，還出現(xiàn)了金屬成型類數(shù)控機(jī)床：如數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控步?jīng)_機(jī)等。特別是相繼出現(xiàn)的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等，進(jìn)一步說明，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為組成現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、檢測與生產(chǎn)管理等全部生產(chǎn)過程自動(dòng)化的基本設(shè)備。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。(2)加工精度高：數(shù)控機(jī)床的加工精度，～，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量（），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。(4)生產(chǎn)率高：數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。(6)利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化：數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。 數(shù)控機(jī)床的控制原理和結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床的控制原理數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床，在加工工藝與加工表面形成方法上，與普通機(jī)床是基本相同的，最根本的不同在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的原理與方法上。這一數(shù)字控制的原理與過程通過下述數(shù)控機(jī)床的組成將得到更明確的說明。圖11 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)組成圖(1)控制介質(zhì)數(shù)控機(jī)床工作時(shí)必須編制加工程序，而加工程序需存儲在控制介質(zhì)上， 常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、磁帶和磁盤等。輸入裝置根據(jù)控制介質(zhì)的不同分為光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)和軟盤驅(qū)動(dòng)器。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接收輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)。檢測裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控中。（5）輔助控制裝置輔助控制裝置包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟停，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。 輔助控制裝置普遍使用PLC?？刂平橘|(zhì)輸入裝置數(shù)控裝置機(jī)床驅(qū)動(dòng)裝置輔助控制裝置檢測裝置圖12 數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)圖目前，數(shù)控機(jī)床品種已經(jīng)基本齊全，規(guī)格繁多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有400多個(gè)品種規(guī)格。但歸納起來，常見的是以下4種方法來分類的。這類機(jī)床的工藝可能性和通用機(jī)床相似，所不同的是它能加工復(fù)雜形狀的零件。它是在一般數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫（可容納10—100多把刀具）和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床（又稱多工序數(shù)控機(jī)床或鏜銑類加工中心，習(xí)慣上簡稱為加工中心—Machining Center），這使數(shù)控機(jī)床更進(jìn)一步地向自動(dòng)化和高效化方向發(fā)展。于是出現(xiàn)了多坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床，其特點(diǎn)是數(shù)控裝置的軸數(shù)較多，機(jī)床結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，其坐標(biāo)軸數(shù)通常取決于加工零件的工藝要求。點(diǎn)位直線控制點(diǎn)位直線控制的特點(diǎn)是，刀具或工作臺不但能實(shí)現(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)，而且能實(shí)現(xiàn)平行于坐標(biāo)軸成45度斜線進(jìn)行直線切削加工，但不能沿任意斜率的直線進(jìn)行加工。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)是在機(jī)床移動(dòng)部件（如工作臺）上直接安裝有直線位置檢測裝置，將檢測到得實(shí)際位置反饋到數(shù)控系統(tǒng)中，與位置指令進(jìn)行比較，用比較后的差值控制移動(dòng)部件移動(dòng)，直到差值消除時(shí)才停止移動(dòng)。半閉環(huán)控制半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在伺服電機(jī)上同軸安裝，或在滾珠絲杠軸端安裝有角位移檢測裝置，通過測量角位移間接地測量出移動(dòng)部件的直線位移，然