数控机床的分类及应用ppt课件

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第四节 数控系统的插补原理
❖ 插补的概念：数控系统在处理轨迹控制信息 时，用户编程时给出了轨迹的起点和终点以 及轨迹的类型，并规定其走向，然后由数控 系统在控制过程中计算出运动轨迹的各个中 间点，这个过程称之为插补。
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一、对插补计算的要求
❖ （1）对插补所需要的数据最少。 ❖ （2）插补理论误差要满足精度要求。 ❖ （3）沿插补路线或称插补矢量的合成进给速
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五、其它分类方式
❖ 1．按加工方式分类 可以分为金属切削类数控机床、金属成形类 数控机床、数控特种加工机床、其它类型数 控机床等。
❖ 2．按照功能水平分类 可分为高、中、低档三类。
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六、数控机床的应用范围
❖ 1．适于加工的零件 （1）多品种、小批量生产的零件。 （2）结构比较复杂的零件。 （3）需要频繁改型的零件。 （4）价值昂贵，不允许报废的关键零件。 （5）需要最小生产周期的急需零件。 （6）周期性投产的零件。 （7）新产品试制中的零件。
❖ 1．两坐标联动 数控机床能同时控制两个坐标轴联动，即数控装置 同时控制X和Z方向运动，可用于加工各种曲线轮廓 的回转体类零件。
❖ 2．三坐标联动 数控机床能同时控制三个坐标轴联动，此时，铣床 称为三坐标数控铣床，可用于加工曲面零件。
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❖ 3．两轴半坐标联动 数控机床本身有三个坐标能作三个方向的运 动，但控制装置只能同时控制两个坐标联动， 而第三个坐标只能作等距周期移动。
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❖ 2．全闭环控制数控机床 安装在工作台上的检测元件将工作台实际位移量反 馈到计算机中，与所要求的位置指令进行比较，用 比较的差值进行控制，直到差值消除为止。
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❖ 3．半闭环控制数控机床 半闭环控制系统采用转角位移检测元件，测出伺服 电动机或丝杠的转角，推算出工作台的实际位移量， 反馈到计算机中进行位置比较，用比较的差值进行 控制。
数控机床的分类及应用
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一、按工艺用途分类
❖ 1．一般数控机床 最普通的数控机床有钻床、车床、铣床、镗床、
磨床和齿轮加工机床。 ❖ 2．数控加工中心 加工中心是在一般数控机床上加装一个刀库和
自动换刀装置，构成一种带自动换刀装置的 数控机床。
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二、按加工路线分类
❖ 1．点位控制机床 刀具与工件相对移动时，只控制从一点运动到另一 点的准确性，而不考虑两点之间的路径和方向。
❖ 4．多坐标联动 能同时控制四个以上坐标轴联动的数控机 床， 多坐标数控机床的结构复杂、精度要求高、 程序编制复杂，主要应用于加工形状复杂的 零件。
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四、按控制方式分类
❖ 1．开环控制数控机床 开环控制数控机床系统中没有检测反馈装置，不检 测运动的实际位置，没有位置反馈信号。指令信息 在控制系统中单方向传送，不反馈。
度要满足轮廓表面粗糙度一致性的工艺要求， 即进给速度变化要在许可范围内。 ❖ （4）控制联动坐标轴数的能力强，即易实现 多坐标轴的联动控制。 ❖ （5）插补算法简单可靠。
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二、插补算法的种类
❖ 1．硬件插补 ❖ 由专门的硬件接成的数字电路装置 。 ❖ 2．软件插补 ❖ 软件插补法可分成基准脉冲插补法和数据采样插补
法(Sampled-data)(也称数字增量插补法)两类。 ❖ 3．软硬件插补 ❖ 数控系统将软件插补法与硬件插补法结合起来，软
件插补完成粗插补，硬件完成精插补。
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随堂作业
1．数控机床按加工路线分类可分为（）、（）和（）机床。 2．数控机床按照功能水平分类可分为（）、（）、（）三类。 3．名词解释：数控机床可控制联动的坐标轴数 4．适合数控机床加工的零件有哪些？ 5．数控铣床、加工中心分别适合加工哪些类别的零件？
❖ 2．直线控制机床 刀具与工件相对移动时，除控制从起点刀终点的准 确定位外，还要保证平行于坐标轴的直线切削运动。
❖ 3．轮廓控制机床 刀具与工件相对运动时，能对两个或两个以上坐标 轴的运动同时进行控制。
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三、按可控制联动的坐标轴数分类
定义：数控机床可控制联动的坐标轴数是指数控装置 控制几个伺服ห้องสมุดไป่ตู้动机同时驱动机床移动部件运动的 坐标轴数目。
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2．典型数控机床的加工应用
❖ （1）数控车床 1）几何精度要求高、尺寸精度要求高的回转体零件。 2）表面质量要求高的回转体零件。 3）表面形状复杂的回转体零件。 4）带特殊螺纹的回转体零件。 ❖ （2）数控铣床 1）平面轮廓类零件 2）变斜角类零件 3）空间曲面轮廓零件
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❖ （3）加工中心 1）箱体零件 2）盘、套、板类零件 3）整体叶轮类零件 4）模具类零件 5）异形零件