数控技术第一章概述

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数控技术第一章概述
一、点位控制 ： POINT TO POINT CONTROL
（钻、镗、攻螺纹）
如图：1.1A 在XOY平面内使刀具从P——Q点
Y
O P
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R Q
点位控制：
严格要求控制点—点的 距离，不关心路径。
X
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• 刀具在X、Y轴移动以最小单 位量计算的程序给定距离，运动的 合成量为P点和Q点间的距离。但 刀具轨迹没有严格的限制。
线的加工； • 圆弧插补—— CNC机床刀具运动轨迹是圆
弧的加工。
四、数控系统的组成
组成
数控装置 伺服驱动装置
可编程控制器 检测装置
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1. CNC装置：
按零件图加工要求—插补运算—向各坐 标轴发出速度控制指令；
数控装置将数控加工信息输出到机床的 控制量主要有两种类型：一类是模拟或数字 形式的连续控制量，送往驱动控制装置，完 成零件加工的轨迹控制；另一类是二进制形 式的开关控制量，送往机床电器逻辑控制装 置，控制机床各组成部分实现各种数控功能。
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2．伺服驱动装置：
位于数控装置和机床本体之间，包括进给伺服驱动 装置和主轴驱动装置。
进给伺服驱动装置：位置控制、速度控制和电机； 主轴驱动装置：速度控制 、主轴电机。 快速响应CNC装置发出的指令，驱动机床各坐标轴 运动同时提供足够的功率和扭矩； 伺服控制按工作原理分：关断性控制和调节性控制 关断控制—将指令值与实测值比较，相等发出中断指 令； 调节控制—CNC装置发出运动指令信号，伺服驱动装 置快速响应跟踪指令信号；
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3. 检测装置：
将坐标位移的实际值测出，反馈给CNC 装置的调节电路进行比较，有差值便发出运 动控制信号，从而实现偏差控制，不断比较 直到偏差为零，结束运动；
4．可编程控制器（机床电器逻辑控制装置) ：
主要是对一些辅助功能的控制—开关量 的控制。如：主轴的停启，刀具的更换，冷 却液的开关，电磁铁的吸合，急停，报警等。
§1.1 数控技术的基本概念 §1.1.1 什么是机床的数字控制 一般机床：在加工零件时,按手动和机动两种方式
进行控制。 手动：手工摇动手柄带动机床部件进行运动
和停止； 机动：用控钮接通动力源电路而实现控制。 数控机床 ：以数字指令方式控制机床部件的相对
运动和动作。
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床的数控装置中，经计算处理，伺服控制，
驱动机床各部件运动，从而完成加工。
• 数控装置和伺服控制部分统称——数控系统。
§1.1.2 机床数字控制的原理
• 数控机床加工时： • 首先：将零件图上的几何信息和工艺信息
用规定的代码和格式编写成加工程序。 • 然后：将加工程序输入数控装置，按程序
的要求，经数控系统信息处理分配， 使各坐标移动若干个最小单位，实现 刀具与工件的相对运动，完成零件的 加工。
控制，而且对各坐标轴的速度及
δ
.L1
…Ln
它们之间的比率都要严格控制，以 0
便加工出给定的轨迹。
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数控技图术第1一.1章B概述
X
移动时刀具未加工
刀具在加工
刀具在加工
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三、 直线插补和圆弧插补
• 插补： 指在被加工轨迹的起点和终点之间，插
进许多中间点，进行数据点的密化工作，然 后用已知线型逼近。 • 直线插补——CNC机床刀具运动轨迹是直
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2020/11/21
数控技术第一章概述
第一章
概论
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立 式 铣 床
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卧式车床
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立式加工中心
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立式加工中心
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此开关量：仅有“O”和“1”状态。
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§1·1·3 数控机床的组成及特点
一、组成
信息输入\出装置
数控装置
伺服驱动装置
检测反馈装置
机床本体
机电接口
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1. 信息输入装置：
加工零件各种参数、信息由此输入CNC装置。
数字控制：NUMERICAL CONTROL →NC 其指令为“二进制”数字代码。 • 数控机床：一种装有数控系统的机床，能够
逻辑地处理具有使用号码或其它 符号编码指令规定的程序。 • 数控系统：一种控制系统，能够自动完成信 息的输入、译码、运算，从而控 制机床的运算和加工。
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Fra Baidu bibliotek
由CNC机床的CNC装置进行计算分配通过两个坐标轴最小单
位量的单位运动（△X、△Y）合成，不断连续控制刀具运动，不 偏离地走出直线或圆弧，从而非常逼真地加工出平面曲线。
2．空间曲线加工：
如图1.1C，P2，以同样的方法 Y
逼近，只是ΔL的单位运动分量为 ΔX、ΔY及ΔZ。
特点：不仅对坐标的移动量进行
• 如：要执行如下一条指令程序段：
• NO02 G90 G01 X20.0 Y20.0 Z-5.0 S1000 T02
F500 M07；
• 解释：第二个程序段，采用绝对编程，直线 加工，终点坐标为（20 20 -5 ），以坐标原 点为基准。
•
以上程序所涉及的数字0～9，文字X，Y，
Z…，都需转换成“二进制”数字代码输入机
如上图 ，刀具可从P点——R点 （X轴） ，再从R点—Q点（Y 轴）；也可以在XY轴以同速度V移 动到R点，再延X轴——Q点。
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二、轮廓控制 （平面曲线 空间曲线）
1 . 平面曲线加工：如图 1.1B 对于平面内任意曲线L，要求刀
具T延曲线轨迹运动，进行切削加工。将L分割成：L0 L1 L2…Ln等小线段，用直线或圆弧代替这些线段，当逼近误差δ 相当小→0 时，这些折线便逼近已知曲线。
§1.1数控技术的基本概念 §1.2 数控机床的基本结构
§1.3 数控机床的组成与分类
§1.4 数控技术的产生与发展
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总
结
数控技术第一章概述
§1.1 数控技术的基本概念 第一节：什么是机床的数字控制
第二节：机床数字控制的原理 第三节：数控机床 的组成及特点
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