数控机床组成工作原理以及特点
数控机床的结构组成及原理
数控机床的结构组成及原理数控机床是一种通过计算机控制的机床,可以实现多种复杂的加工操作。
它的结构组成及原理可以大致分为机床主体部分、控制系统部分和辅助装置部分。
一、机床主体部分1.床身:床身是整个数控机床的基础部分,承载整个机床的各个部件和装置,同时具有足够的刚性和稳定性。
床身通常由大型整体铸件制成,常见的有平面床、斜床和立式床等。
床身上设有导轨、滑块和滚珠丝杠等装置,用于支撑和导向主轴箱、工作台等。
2.主轴箱:主轴箱是数控机床的重要部件之一,通常由主轴、主轴动力装置、主轴箱座、电动机及其驱动装置等组成。
主轴箱用来传递动力,使主轴旋转,是实现机床加工功能的关键部分。
3.工作台:工作台是数控机床上用于夹持工件的装置,它可以沿各个方向进行移动和转动。
工作台通常由工作台体、刀架座、刀具变位装置等组成。
工作台的移动和转动由驱动装置控制,实现对工件的定位和加工。
二、控制系统部分1.数控装置:数控装置是整个机床的控制中心,由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括主机、输入输出设备、接口电路等,软件部分是指数控机床的控制程序。
数控装置能够根据加工要求,自动生成加工程序,并控制机床的各个动作。
2.伺服系统:伺服系统是数控机床的动力系统,主要由伺服电机、传动机构和测量装置等组成。
伺服电机通过控制系统接收指令,根据要求实现各个轴向的运动。
传动机构将电机运动传递到工作台或刀架等部位,测量装置用于检测轴向运动的位置和速度。
三、辅助装置部分1.刀具变位装置:刀具变位装置是数控机床上用来实现刀具的换刀和夹紧的装置。
它能够实现快速的刀具换向和自动夹紧,提高机床的加工效率。
2.冷却液供给装置:冷却液供给装置是用于给切削过程提供冷却润滑的装置,它能够保持刀具的正常工作温度,延长刀具的使用寿命,并提高加工质量。
3.操作平台:操作平台是供操作人员进行操作和监控的地方,它通常设有显示屏、键盘、手柄等操作设备,用于输入指令、调整参数以及监控加工过程。
数控机床的组成及基本工作原理
数控机床的组成及基本工作原理数控机床是一种利用数字编程控制工作的机床。
它由三个基本部分组成:机械系统、传动系统和控制系统。
下面将详细介绍数控机床的组成和基本工作原理。
一、机械系统机械系统是数控机床的基础,它由床身、主轴箱、伺服系统等组成。
1.床身:床身是数控机床的基础,主要承载着机床其他部件。
床身通常由铸铁或钢板焊接而成,具有较高的强度和刚性,以保证机床的稳定性。
2.主轴箱:主轴箱包含了主轴系统和进给系统,主轴通过驱动系统将切削工具与工件连接,实现切削加工。
进给系统控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动,使切削工具能沿指定路线精确地切削工件。
3.伺服系统:伺服系统负责控制切削工具和工件的相对运动。
它由伺服电机、伺服控制系统、逆变器和编码器等组成。
伺服电机通过接受数控系统发送的控制信号,精确控制机床的位置和速度,从而实现精确的切削加工。
二、传动系统传动系统负责传递电能和运动,将数控机床的控制信号传递给各个运动部件。
主要由电源、变频器、伺服电机、传感器等组成。
1.电源:电源为数控机床提供所需的电能。
通常使用三相交流电源。
2.变频器:变频器将交流电源转换为直流电源,以满足数控机床的要求。
3.伺服电机:伺服电机是数控机床的关键部件,它负责实现机床的精准运动。
伺服电机通常由电动机、编码器和速度控制器组成。
4.传感器:传感器用于检测机床各个部件的状态,将检测到的信号转换为电信号,反馈给数控系统。
三、控制系统控制系统是数控机床的大脑,它由数控装置、软件系统、输入输出设备等组成。
1.数控装置:数控装置是数控机床的核心,主要负责数控程序的编写和生成。
它接收操作员输入的加工参数和控制命令,经过处理之后发送给伺服系统。
3.输入输出设备:输入输出设备用于与数控装置进行交互。
常用的输入设备有键盘、鼠标和触摸屏;输出设备有显示器、打印机和数控机床本身。
基本工作原理:1.数控编程:操作员使用数控装置进行编程,编写出所需的加工程序。
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成1.1.1 数控机床工作原理数控机床是采用了数控技术的机床,它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。
具体地说,将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上,然后输入数控系统,经过译码、运算,发出指令,自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动,从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件,这种机床即为数控机床。
1.1.2 数控机床的种类由于数控系统的强大功能,使数控机床种类繁多.其按用途可分为如下三类。
①金属切削类数控机床。
金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
②金属成形类数控机床。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床与数控压力机等。
③数控特种加工机床。
数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床,数控淬火机床等。
1.1.3 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入与输出装置输入与输出装置是机床数控系统与操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备.输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存入数控装置内。
目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体第1页为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。
输出装置的作用是:数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。
显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值,以及报警信号等。
(2)数控装置(CNC装置)数控装置是计算机数控系统的核心,是由硬件与软件两部分组成的。
它接受的是输入装置送来的脉冲信号,信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算与逻辑处理后,输出各种信号与指令,控制机床的各个部分,使其进行规定的、有序的动作。
数控机床的组成与基本工作原理
1.2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质,又称程序载体1)穿孔纸带(过时、淘汰);2)盒式磁带(过时、淘汰);3)软盘、磁盘、U盘;4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰);2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰);3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡;4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式);5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能:G00,G01,G02,G03,辅助功能:M03,M04刀具、进给速度、主轴:T,F,S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统(检测反馈系统)伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查容)反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理
数控机床由以下几部分组成:
1. 机床主体:包括床身和立柱,用于支撑和固定其他部件,并提供基准面。
2. 伺服系统:包括伺服电机、伺服放大器和传感器等,用于驱动主轴和运动轴实现高精度运动。
3. 控制系统:包括数控装置和操作面板,用于接收输入指令、处理运动轨迹和控制机床运动。
4. 刀具系统:包括刀具和刀具刀架等,用于切削物料,实现加工操作。
5. 冷却系统:包括冷却装置和冷却管路等,用于冷却加工过程中产生的热量,保护工件和刀具。
工作原理:
1. 基本的工作原理是通过数控装置输入加工程序和指令,通过控制系统将指令转化为电信号,传递给伺服系统。
2. 伺服系统接收电信号后,驱动伺服电机,通过配合传感器来实时检测回馈信号,可监控和控制机床各轴运动状态。
3. 控制系统根据加工程序中的指令,控制伺服系统精确地驱动机床的主轴和各轴运动,实现不同的加工过程。
4. 刀具系统根据加工程序和控制信号,进行切削操作,完成物料的形状、尺寸和表面处理等加工要求。
5. 冷却系统通过冷却装置将冷却介质送至刀具和加工区域,冷却刀具和加工区域,控制加工温度和保护刀具寿命。
总的来说,数控机床通过精确控制伺服系统的运动,实现刀具对工件的精细切削,使加工过程更加自动化和高效化。
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床,能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备,具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身:数控车床的床身是整个机床的基础架构,承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成,具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱:主轴箱安装在床身上,负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动,在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架:刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架,用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置,可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台:工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转,以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统:伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成,用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑,根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统:冷却系统用于为数控车床提供冷却液,以冷却工件和刀具,减少摩擦和热量的产生,保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写:在进行切削之前,需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序,包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备:在进行数控加工之前,需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时,需要选择合适的刀具规格和类型,并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时,需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置:设置数控装置的各项参数,包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工:当设置完成后,启动数控装置,数控装置根据切削程序的要求,计算刀具的运动轨迹和运动速度,控制伺服系统的动作。
简述数控机床的工作原理,特点及应用范围
简述数控机床的工作原理,特点及应用范围数控机床是一种集电子技术、机械技术和计算机技术于一体的高精度、高效率的自动化机床。
其工作原理是基于计算机数值控制系统,通过程序控制机床的运动,实现工件的精准加工。
数控机床具有高精度、高效率、灵活性强等特点,并且广泛应用于各个行业。
数控机床的工作原理主要分为以下几个步骤:1. CAD设计:首先,通过计算机辅助设计(CAD)软件进行产品的设计和绘制。
设计师可以通过软件绘制出产品的三维模型,并进行相关参数的设定。
2. CAM编程:然后,利用计算机辅助制造(CAM)软件将产品的三维模型转化为加工程序。
CAM软件可以根据产品的几何形状和材料特性,自动生成机床的加工路径、切削参数等。
3.编程输入:将CAM生成的加工程序输入到数控机床的数控系统中。
可以通过U盘、网络等方式进行传输。
4.数控系统控制:数控系统接收到加工程序后,将根据程序中的指令控制机床的运动。
数控系统根据预设的运动参数,通过电动机或液压驱动,实现工件在各个方向上的移动。
同时,数控系统会根据程序中的指令,控制刀具的进给速度、转速等参数,实现工件的加工。
5.加工完成:数控机床根据加工程序进行自动加工,直到工件加工完成。
数控机床的特点主要有以下几个方面:1.高精度:数控机床能够实现高精度的加工,可以达到亚微米级别的精度要求。
2.高效率:数控机床的加工速度快,可以大大提高生产效率。
3.灵活性强:数控机床可以通过修改程序,实现不同形状、尺寸的工件加工,灵活性强。
4.自动化程度高:数控机床的加工过程完全由计算机控制,无需人工操作,实现了自动化。
数控机床的应用范围非常广泛,几乎涵盖了各个制造业领域。
主要应用于以下几个方面:1.金属加工:数控机床可以应用于金属材料的加工,如钢铁、铝合金、铜等金属的铣削、车削、钻孔等加工。
2.机械制造:数控机床广泛应用于机械制造领域,可以加工各种零部件,如轴、套、齿轮等。
3.汽车制造:汽车制造中的大部分零部件都是通过数控机床进行加工的,如汽车发动机的曲轴、活塞、连杆等。
数控机床的组成工作原理与结构特点
数控机床的组成工作原理与结构特点数控机床是一种通过数字信号控制机床执行加工操作的机床设备,它在工业生产中起着重要的作用。
本文将从组成部分、工作原理和结构特点三个方面,详细介绍数控机床的相关知识。
一、组成部分1.机床主体:数控机床的主体是由床身、立柱、工作台等构件组成,它们构成了机床的基本骨架,提供了支撑和定位的功能。
2.动力系统:数控机床的动力系统包括主轴驱动系统和进给驱动系统。
主轴驱动系统负责驱动刀具进行加工,进给驱动系统则负责控制刀具在工件上的运动。
3.控制系统:数控机床的控制系统是通过计算机控制机床的加工动作和运动路径。
它由硬件和软件两个层面构成,硬件包括电气控制部分和传感器,软件则是控制程序和相关算法。
4.自动换刀系统:数控机床的自动换刀系统可以根据加工需要,自动实现刀具的更换,提高加工效率。
5.润滑系统:润滑系统负责对机床的各个部件进行润滑,保证机床的正常运行。
二、工作原理1.制定加工方案:操作人员根据产品的工艺要求,制定数控机床的加工方案,包括刀具选择、切削参数等。
2.编写加工程序:操作人员根据加工方案,采用特定的编程语言编写机床的加工程序,将其输入到数控机床的控制系统中。
3.加工准备:操作人员根据加工程序对机床进行设置和调试,包括刀具装夹、工件夹紧、原点设定等。
4.执行加工操作:数控机床的控制系统按照加工程序指令,依次控制主轴驱动和进给驱动系统,使刀具按照预定的路径进行切削。
5.完成加工任务:机床按照程序的设定,逐步完成加工任务,并根据需要进行刀具自动换位等操作。
三、结构特点数控机床相比于传统的机床在结构上有以下几个特点:1.高刚性和高精度:数控机床采用了优化的结构设计和高强度材料,使得机床的刚性和稳定性得以提高,能够满足高精度加工的要求。
2.自动化程度高:数控机床具有自动换刀、自动测量、自动补偿等功能,能够在一定程度上提高生产效率,减少人工操作。
3.多功能性:数控机床能够进行多种形式的加工,如铣削、钻孔、镗削、车削等,满足不同产品的加工需求。
数控机床工作原理
数控机床工作原理数控机床是一种自动控制的机床,通过计算机编程控制机床进行加工。
它不仅具有普通机床的加工功能,还能够实现高效、精确的加工过程。
数控机床的工作原理主要包括机床结构、运动系统、控制系统等方面。
一、机床结构数控机床结构一般包括床身、工作台、主轴、传动系统等部分。
床身是机床的主体部分,承担着整个机床的重量,具有良好的刚性和稳定性。
工作台上安放着工件,主轴安装在立柱上,承担切削和转速控制功能。
传动系统一般由电机、减速器、皮带等构成,用于带动主轴和工作台等部件的运动。
二、运动系统数控机床的运动系统通过电机和传动装置实现。
运动系统包括进给运动和主轴运动两部分。
1.进给运动:数控机床的进给运动由进给电机和进给轴完成,进给轴的运行速度和位置可以通过控制系统进行调整。
进给运动一般包括线性进给和旋转进给。
线性进给通过滑块和导轨实现,而旋转进给通过滚珠丝杠和螺母实现。
2.主轴运动:主轴运动由主轴电机和主轴轴承等部件完成。
主轴电机通过传动装置驱动主轴旋转,主轴轴承支撑主轴的转动。
主轴的转速和位置也可以通过控制系统进行调节,从而实现不同的加工需求。
三、控制系统数控机床的控制系统是整个机床的核心部分,控制系统通过计算机编程控制机床的运动和加工过程。
1.控制器:控制器是数控机床的中央处理单元,负责接收和解析G代码,控制各个部件的动作和运动。
控制器可以是单独的主机,也可以是集成在机床内部的控制装置。
2.编程:数控机床的编程是通过G代码进行的。
G代码是一种数值控制语言,用于描述加工过程中各个轴的运动、速度、位置等信息。
3.传感器:传感器用于检测工件的位置、尺寸和形状等信息,并将这些信息反馈给控制系统进行处理。
常见的传感器包括光电、接触式传感器等。
4.伺服系统:伺服系统用于控制进给电机和主轴电机的运动。
伺服系统可以根据控制信号调整电机的转速和位置,从而实现精确的运动控制。
数控机床的工作原理是通过控制系统对机床的运动进行精确的控制,从而实现对工件的精确加工。
数控机床的组成及工作原理
数控机床的组成及工作原理数控机床是一种通过计算机程序控制工作过程的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
下面将详细介绍数控机床的组成和工作原理。
一、机床本体包括床身、工作台、主轴箱和进给机构等部分。
床身是数控机床的基础,用于支撑其他各部件。
工作台是用于安装工件的平台。
主轴箱包含主轴和主轴驱动装置,用于使工具高速旋转。
进给机构包括进给运动的驱动装置,如伺服电机和滚珠丝杠等。
二、数控装置是数控机床的核心部件,它接收编程输入的指令,并将其转换为机床可以执行的信号。
数控装置由计算机和控制器两部分组成。
计算机负责进行数值计算和处理,控制器则进行信号转换和输出。
三、执行机构是将数控装置输出的信号转换为机床实际动作的部件。
其中,伺服系统用于控制进给和主轴的运动,其通过监测运动误差并进行修正,实现精确控制。
刀库和换刀系统用于自动更换工具,提高工作效率。
冷却系统用于冷却切削过程中产生的热量,保持机床的稳定工作。
四、编程输入装置用于向数控装置输入工艺参数和加工路径等信息。
常见的编程输入装置有编程盘、键盘和计算机等。
编程盘通过机械方式输入指令,一般用于简单的数控机床。
键盘和计算机则提供了更灵活和便捷的输入方式,适用于复杂的加工工艺。
数控机床的工作原理是:首先,操作人员根据工件要求编写加工程序,并将程序输入数控装置。
然后,数控装置依次读取程序中的指令,并转换为相应的电信号。
这些电信号经过执行机构,控制机床本体的运动,如进给运动和主轴转速等。
在加工过程中,数控装置会不断监测加工精度,并根据设定的参数进行修正。
最后,机床通过刀具对工件进行加工,完成预定的加工任务。
总之,数控机床是一种通过计算机程序控制运动和加工的高精度、高效率的机床。
其主要组成部分包括机床本体、数控装置、执行机构和编程输入装置。
通过数控装置的控制,机床能够实现高精度、高效率的加工,并提高生产效益。
简述数控机床的基本构造及工作原理
简述数控机床的基本构造及工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化加工设备,它可以根据预先设定的程序和指令,实现对工件的精确加工和加工过程的自动控制。
数控机床的基本构造包括机床主体、数控系统、执行机构和工作台等部分,其工作原理是通过数控系统将加工程序转化为机床运动的控制指令,再通过执行机构将指令转化为相应的运动,并最终实现对工件的加工。
一、机床主体机床主体是数控机床的基础部分,它通常由立柱、工作台、床身、主轴箱等组成。
立柱起支撑作用,工作台用于固定和夹持工件,床身用于支撑和固定各个部件,主轴箱用于安装主轴和主轴驱动装置等。
机床主体的稳定性和刚性对加工精度和效率有重要影响。
二、数控系统数控系统是数控机床的核心部分,它负责解释和执行加工程序,并将控制指令发送给执行机构。
数控系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等,软件则包括操作系统、数控编程软件和数控驱动软件等。
数控系统可以实现多种功能,如自动换刀、自动测量和自动修正等,大大提高了加工效率和精度。
三、执行机构执行机构是将数控系统发送的控制指令转化为机床运动的装置。
常见的执行机构包括伺服电机、液压驱动装置和气动装置等。
伺服电机通常用于实现机床的主轴、进给轴和辅助轴等的运动控制,液压驱动装置和气动装置则用于实现机床的夹紧、换刀和辅助功能等。
四、工作台工作台是数控机床用于夹持和固定工件的部分,通常包括工作台座、工作台面和工件夹具等。
工作台座用于支撑和固定工作台面,工作台面则用于放置和夹持工件,工件夹具则用于固定工件在加工过程中的位置和方向。
工作台的结构和性能直接影响到加工精度和稳定性。
数控机床的工作原理是将加工程序转化为机床运动的控制指令,并通过执行机构实现对工件的加工。
具体来说,首先需要编写加工程序,包括工件的几何形状、加工路径、切削参数等。
然后将加工程序输入数控系统,并进行编译和解释。
数控系统将加工程序解释为一系列的控制指令,如进给速度、主轴转速、刀具补偿等。
数控机床的基本组成与工作原理
数控机床的基本组成与工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备,它在现代制造业中起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床的基本组成和工作原理。
一、数控机床的基本组成1. 主机部分:数控机床的主机部分由机床本体、主轴和伺服系统组成。
机床本体是数控机床的主体结构,包括床身、工作台、滑枕等。
主轴是机床用来转动刀具或工件的主要部件。
伺服系统则负责控制主轴和工作台的运动。
2. 数控系统:数控机床的核心部分是数控系统,它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控装置、输入输出设备和传感器等,而软件则是指数控程序和数控编程软件。
数控系统负责接收和处理指令,控制机床的运动。
3. 刀具系统:数控机床的刀具系统包括刀具、刀柄和刀库等。
刀具是用来加工工件的工具,刀柄则负责固定刀具。
刀库是用来存放刀具的地方,可以根据需要自动更换刀具。
4. 辅助设备:数控机床还需要一些辅助设备来完成加工任务。
常见的辅助设备有冷却液系统、夹具和自动送料装置等。
冷却液系统用来冷却刀具和工件,夹具用来固定工件,而自动送料装置则负责将工件送入机床。
二、数控机床的工作原理数控机床的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 编写数控程序:操作人员首先需要编写数控程序,该程序包含了加工工件所需的各种指令和参数。
数控程序可以通过专门的数控编程软件编写,然后通过输入设备输入到数控系统中。
2. 加工准备:在开始加工之前,操作人员需要进行加工准备工作。
这包括选择合适的刀具和夹具,调整机床的工作台和主轴位置,以及设置好冷却液系统和自动送料装置等。
3. 启动数控系统:当加工准备完成后,操作人员可以启动数控系统。
数控系统将根据编写的数控程序,控制机床的运动。
它会发送指令给伺服系统,控制主轴和工作台的运动,同时监测加工过程中的各种参数。
4. 加工工件:一旦数控系统启动,机床就会开始自动加工工件。
数控系统会根据编写的数控程序,控制刀具的进给速度、切削深度和切削速度等。
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体,见图2-1。
图2-1数控机床组成一、控制介质数控机床工作时,不要人去直接操作机床,但又要执行人的意图,这就必须在任何数控机床之间建立某种联系,这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时,由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时,控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体,它记载着零件的加工工序。
数控机床中,常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体,至于采用哪一种,则取决于数控装置的类型。
早期时,使用的是8单位(8孔)穿孔纸带,并规定了标准信息代码ISO(国际标准化组织制定)和EIA(美国电子工业协会制定)两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后,发出相应的脉冲送给伺服系统,使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT 显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”,能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下:1)多轴联动控制。
2)直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3)输入、编辑和修改数控程序功能。
4)数控加工信息的转换功能:ISO/EIA代码转化,米英制转换,坐标转换,绝对值和相对值的转换,计数制转换等。
5)刀具半径、长度补偿,传动间隙补偿,螺距误差补偿等补偿功能。
6)实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7)在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
数控机床的组成和工作原理
2、数控机床的应用范围
数控机床的应用范围正在不断扩大,但目前它还不能完全 代替普通机床,也还不能以最经济的方式解决机械加工中 的所有问题。数控机床最适合加工具有以下特点的工件: (1)多品种小批量零件; (2)形状结构复杂的零件; (3)需要频繁改型的零件; (4)价格昂贵、不允许报废的零件; (5)批量较大精度要求高的零件。
三、数控机床控制技术
1、 数控机床控制技术 是集机械技术(精密机械为主)、电子技术、信
息技术(包括传感检测)、计算机及软件技术和自 动控制等技术为一体的多学科交叉的综合技术。 2、数控机床控制技术的发展趋势 (1)高速化和高精度化 (2)数控系统智能化、信息化 (3)数控系统开放化
3、数控机床的分类
(1)按工艺用途分类:普通数控机床 、加工中心机床 、 数控特种加工机床 。
(2)按运动方式分类 :点位控制数控机床 、直线控制 数控机床 、轮廓控制数控机床 。
(3)按伺服系统的控制方式分类 数控系统的功能水平分类 :经济性数控机床 、 中档数控机床 、高档数控机床
3、数控机床的工作原理
数控机床加工工件时,首先要将加工零件图上的几何 信息和工艺信息数字化,即将零件的加工工艺、工艺参数、 刀具位移及位移方向和有关辅助操作,按规定的指令代码 及程序格式编制加工程序,并存储到程序载体内。程序编 制可以是手工编制,也可以是自动编制。对于自动编程, 目前已较多的采用了计算机CAD/CAM图形交互式自动编 程,通过计算机有关处理后,自动生成数控程序,可通过 接口直接输入CNC单元。CNC单元将程序(代码)进行译 码、运算之后,向机床各坐标的伺服系统和辅助控制装置 发出信号,以驱动机床的各运动部件,并控制所需要的辅 助动作,最后加工出合格的工件。
数控机床的工作原理及工作过程
数控机床的工作原理及工作过程数控机床是一种通过计算机数控系统控制工作过程的机床。
它能够自动执行各种加工操作,具有高精度、高效率和灵活性等优点。
下面将详细介绍数控机床的工作原理及工作过程。
一、工作原理数控机床的工作原理主要包括数控系统、伺服系统、传动系统和执行系统。
1. 数控系统:数控系统是数控机床的核心部件,它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主机、数控装置和输入输出设备等,软件包括数控程序和参数等。
数控系统通过计算机控制,将加工图纸转化为数控程序,并通过数控装置将程序传输给机床进行加工操作。
2. 伺服系统:伺服系统是数控机床的动力系统,它由伺服电机、传感器和伺服控制器等组成。
伺服电机通过传感器检测位置和速度等信息,并将信号传输给伺服控制器,控制电机的转动。
伺服系统能够实现高精度的位置控制,确保机床的精确加工。
3. 传动系统:传动系统是数控机床的动力传输系统,它由主轴、伺服电机和传动装置等组成。
主轴通过伺服电机驱动,将切削刀具转动起来,完成加工操作。
传动装置包括齿轮、皮带和螺杆等,能够将电机的转动传递给切削刀具。
4. 执行系统:执行系统是数控机床的执行部件,它包括工作台、刀库和切削刀具等。
工作台能够实现工件的定位和夹紧,确保加工的准确性。
刀库可以存放多种切削刀具,根据加工要求自动选择合适的刀具进行加工。
二、工作过程数控机床的工作过程主要包括工件加工准备、数控程序编制、机床调试和加工操作等步骤。
1. 工件加工准备:在进行数控机床加工之前,需要进行工件的准备工作。
包括选择合适的工件材料、制定工件加工方案、制定数控程序和准备切削刀具等。
2. 数控程序编制:根据工件的加工要求,使用专门的数控编程软件编写数控程序。
数控程序包括加工路径、加工速度和切削参数等信息。
编写好的数控程序通过输入输出设备传输给数控机床。
3. 机床调试:在进行正式加工之前,需要对数控机床进行调试。
主要包括安装切削刀具、调整工作台位置和设置切削参数等。
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床的工作原理、组成及分类
数控机床是一种高精度、高效率的机床,它采用计算机控制系统来控制机床的运动,实现对工件的加工。
数控机床的工作原理、组成及分类是我们了解数控机床的基础知识。
一、工作原理
数控机床的工作原理是通过计算机控制系统来控制机床的运动,实现对工件的加工。
计算机控制系统通过输入程序,将程序转换成机床能够识别的指令,然后通过电气、液压、气动等方式控制机床的各个部件的运动,从而实现对工件的加工。
二、组成
数控机床由机床本体、数控装置、执行机构、测量系统和辅助设备等组成。
1. 机床本体:数控机床的机床本体与传统机床相似,包括床身、主轴、进给机构等。
2. 数控装置:数控装置是数控机床的核心部件,它包括计算机、数控器、输入设备和输出设备等。
3. 执行机构:执行机构是数控机床的关键部件,它包括伺服电机、液压元件、气动元件等。
4. 测量系统:测量系统是数控机床的重要组成部分,它包括编码器、传感器、测量仪等。
5. 辅助设备:辅助设备包括冷却液系统、刀具库、夹具等。
三、分类
数控机床按照加工方式可以分为车床、铣床、钻床、磨床等;按照控制方式可以分为点位控制、直线控制、圆弧控制等;按照控制系统可以分为伺服控制系统、步进控制系统、液压控制系统等。
数控机床是一种高精度、高效率的机床,它采用计算机控制系统来控制机床的运动,实现对工件的加工。
了解数控机床的工作原理、组成及分类,有助于我们更好地理解和应用数控机床。
数控机床的工作原理及基本组成
数控机床的工作原理及基本组成1.机床本体:数控机床本体主要由床身、滑台、主轴箱、工作台和刀具等组件构成。
它们是机床的核心部分,用于支撑和固定零件、提供加工运动和工作力,以完成工件的加工。
2.数控装置:数控装置是数控机床的大脑,负责接收来自计算机的输入指令,并将指令转化为电信号发送给执行机构。
数控装置通常包括控制器、存储器、输入设备和显示设备等组成部分。
-控制器:负责接收和解读计算机指令,并生成所需的控制信号。
-存储器:用于存储数控程序和相关数据,包括程序存储器和数据存储器。
-输入设备:如键盘、手柄或触摸屏等,用于输入操作指令和数据。
-显示设备:如液晶显示屏或示波器等,用于显示机床状态和加工过程。
3.执行机构:执行机构是将数字信号转化为机床运动的设备,常见的执行机构有数控伺服系统、伺服电机、伺服阀、液压系统等。
执行机构负责控制机床轴向和刀具运动,以实现各种加工操作。
-数控伺服系统:负责将控制信号转化为电流和电压,驱动伺服电机执行相应的运动。
-伺服电机:通过接收数控伺服系统的信号,以精确的方式驱动机床工作台和刀具进行各种运动。
-伺服阀:用于控制液压系统,实现工作台及各轴向的缓冲、换向和保持等功能。
-液压系统:提供动力源,并控制机床的加工力和速度等参数,以实现加工过程的细微调整。
4.辅助设备:辅助设备用于支持和辅助数控机床的工作,包括编程设备、工作夹具、刀具和冷却液系统等。
-工作夹具:用于固定工件,确保其在机床上加工时的稳定性,避免产生误差。
-刀具:用于切削和加工材料的工具,包括铣刀、钻头、切削刀等,其种类和选择根据具体加工需求来确定。
-冷却液系统:用于冷却和润滑机床刀具和工件的系统,防止加工过程中的高温和磨损。
总结起来,数控机床的工作原理是通过数控装置接收和解析指令,将其转化为电信号,再通过执行机构控制机床的运动和加工力,从而实现对工件的精确加工。
数控机床的基本组成包括机床本体、数控装置、执行机构和辅助设备。
数控机床的工作原理组成及主要性能指标
数控机床的工作原理组成及主要性能指标数控机床是一种利用计算机进行控制的高精度机床,它采用数字信号来代替传统机床上的机械仪器,实现对机床运动和加工过程的精确控制。
数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等行业。
本文将介绍数控机床的工作原理组成和主要性能指标。
一、数控机床的工作原理组成1.控制系统:控制系统是数控机床的核心部分,它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括电源、控制器、传感器等,它们负责对输入指令进行解释和处理。
软件包括数控程序编制和分析软件,负责将工件的设计图纸转化成机床能够识别的指令。
2.驱动系统:驱动系统负责将控制系统输出的指令转化为机床各轴的运动信号,驱动伺服电机完成机床工作。
常见的驱动系统包括伺服电机驱动、液压驱动和气动驱动等。
伺服电机驱动方式比较常见,它通过闭环控制实现对机床轴的精确驱动。
3.机床本体:机床本体是数控机床的主体部分,包括机床床身、进给机构、主轴箱等。
床身是机床的支撑结构,进给机构负责机床各轴的进给运动,主轴箱负责驱动切削工具旋转。
4.操作面板:操作面板是机床的人机交互界面,用于输入指令和参数,监控机床运行状态。
操作面板通常包括数字显示器和操作按钮,通过它可以实现对机床的操作控制。
5.刀具与夹具:刀具和夹具是机床上完成加工的关键部分,刀具负责切削工作,夹具负责固定工件。
数控机床的刀具和夹具需要与控制系统兼容。
1.来回定位精度:来回定位精度是机床在多次来回定位中,重复性定位误差的范围。
它是衡量机床重复定位精度的重要指标,通常以±mm为单位。
2.直线度误差:数控机床在进给各轴进行直线运动时,与规定的直线轨迹的最大偏离量。
直线度误差常以mm/m为单位。
3.平行度误差:数控机床在进行平行移动时,各轴平面的最大偏离量。
平行度误差常以mm为单位。
4.轮廓精度:轮廓精度是指机床加工出来的工件轮廓与设计图纸要求的轮廓的接近程度。
表达方式一般是加工后的工件尺寸与设计尺寸之间的偏差。
数控机床的组成、工作原理与结构特点
1、前言数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处置技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的根底和核心。
把传统制造业推进到了信息化制造时代,是现代工业实现自动化、柔性化、集成化出产的根底,是一种常识密集型和资金密集型的技术。
数控车床己经成为现代企业的必需品。
随着数控技术的不竭成熟和开展及市场日益繁荣,其竞争也越来越剧烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对的数控机床技术的掌握也越来越高。
本设计着重对MJ-520型数控车床构造及性能做初步了解及FANUC-0TE系统程序的编制及加工工艺的应用做细致的介绍。
数控加工是机械制造业中的先进加工技术,在出产企业中,数控机床的使用越来越广泛。
随着数控技术的开展,数控机床不仅在航空、造船、军工等领域广泛使用,并且也进入了汽车、机床等民用机械制造行业。
目前,在机械制造行业中,单件小批量的出产所占的比例越来越大,机械产物的精度和质量也在不竭的提高。
因此,数控机床被广泛使用。
2、课题的现实意义数控机床正在各行各业中得到广泛的应用。
因此研究和设计数控机床有很强的现实意义。
微机控制技术正在阐扬出巨大的优越性。
按照教学要求,结合本身的资料掌握状况,选择数控机床工艺编程及操作加工作为毕业设计课题。
毕业设计是学生必需要经历的一个重要的实践环节。
通过本环节的熬炼力争能把以前所学的常识畅通领悟贯穿,从而到达温故而知新的目的,提高解决实际工程课题的能力。
3、数控编程的概念众所周知,在普通机床上加工零件时,一般是由工艺人员按照设计图样事先制定好零件的加工工艺规程。
在工艺规程中制定出零件的加工工序、切削用量、机床的规格及刀具夹具等内容。
操作人员按工艺规程的各个步调操作机床,加工出图样所给定的零件。
也就是说零件的加工过程是由人来完成的。
例如开车、泊车、改变主轴转速、改变进给标的目的和速度、切削液的开、关等都是由工人手工操作的。
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数控机床组成、工作原理以及特点姓名:赵凯学号:090203126摘要世界制造业转移,中国正在逐步成为世界加工厂。
美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代,钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。
我国目前经济发展已经过了发展初期,正处于重化工业发展中期。
未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。
美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上,美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年,我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年,直到2015年。
因此,在未来10年中,随着中国重化工业进程的推进,中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升,国产机械产品国际竞争力增强,逐步替代进口,并加速出口。
目前,机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移,并将持续受益;电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移,加快出口进程。
本文主要讨论的是数控机床的组成、分类、发展趋势以及实际应用等。
关键词 : 发展趋势、分类、组成、原理、特点、应用。
The composition of the CNC machine tools, operating principles and characteristics AbstractThe transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory. The United States, Germany, South Korea and other countries have entered the high-tech intensive industrial development era microelectronics era, iron and steel, machinery, chemicals, and other heavy industry is gradually transferred to developing countries. China's economic development has been an early stage of development, is in the middle of a heavy chemical industry development.The next 10 years will be the best period for the development of China's machinery industry. The United States, Germany, heavy chemical industry development period continues for more than 18 years, the four countries of the United States, Germany, South Korea, the heavy chemical industry average development period lasted 12 years, we estimate that the period of development of heavy and chemical industries in China will continue through at least 10 years, until 2015 . Therefore, in the next 10 years, with the process of promoting heavy and chemical industries in China, the Chinese enterprise scale, product technology, quality and so on will be significantly improved, enhanced international competitiveness of the domestic machinery products gradually replace imports and exports accelerated. Currently, the the the central machinery industry molecules industry such as ship, rail, container and container crane manufacturer has benefited from international industrial transfer, and will continue to benefit; power plant equipment, construction machinery, the bed will benefit from the transfer of industries to speed up the export process. This paper mainly discusses the composition of CNC machine tools, development trends, and practical applications.Keywords: trends, classification, composition, characteristics, application.一、数控机床的产生在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单件与小批量生产的零件(批量在10~100件)约占机械加工总量的80%以上。
尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以国防工业更是如此。
为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。
数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。
它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。
根据国家标准GB/T8129-1997,对机床数字控制的定义:用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。
用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized numerical ,缩写CNC)。
数控机床即使采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。
从应用来说,数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,是机床自动加工出所需要的零件。
二、数控机床的发展2.1 数控系统的发展从1952年第一台数控机床问世后,数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展,其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC系统。
其中前三代为第一阶段,称作为硬件连接数控,简称NC系统;后三代为第二阶段,乘坐计算机软件数控,简称CNC系统。
2.2 机床的发展趋势随着科学技术的发展,世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求,超高速切削,超精密加工等技术的应用,对数控机床的各个组成部分的性能指标都提出了更高的要求。
当今的数控机床正在不断地采用最新技术成就,朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等方向发展。
高速度与高精度化—速度与精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品的质量,特别是在超高速切削、超精密加工技术的实施中,它对机床的位移速度和定位精度都提出了更高的要求。
为实现更高速度、更高精度的指标,目前主要在下述几个方面采取措施进行研究。
1、数控系统;2、伺服驱动系统;3、机床静、动摩擦的非线性补偿控制技术;4、高速大功率电主轴的应用;5、配置高速、功能强的内装式可编程控制器;6、采用高性能和可靠的新型功能部件—电滚珠丝杠。
多功能化—1、采用一机多能。
2、前台加工、后台编辑的前后台功能。
3、具有更高的通讯功能,除具有通讯口、DNC功能外,还具有网络功能。
智能化—1、引进自适应控制技术;2、采用故障自诊断、自修复功能;3、刀具寿命自动检测与自动更换功能;4、引进模式识别技术。
高可靠性—1、提高系统的硬件质量;2、采用硬件结构模块化、标准化、通用化方式;3、增强故障自诊断、自恢复和保护功能。
三、数控机床的分类3.1 按加工工艺方法分类3.1.1.金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心,它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的,工件一次装夹后,可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工,特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差,减少了机床的台数和占地面积,缩短了辅助时间,大大提高了生产效率和加工质量。
3.1.2.特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外,数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3.1.3.板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来,其它机械设备中也大量采用了数控技术,如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
3.2 按控制运动轨迹分类3.2.1.点位控制数控机床位置的精确定位,在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值,不控制点与点之间的运动轨迹,因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动,也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。
点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。