数控技术a.pptx
合集下载
数控技术讲义课件(ppt 37页)
度已由±10μm提高到±5μm，精密级加工中心的加工精度则从±3~5μm，提高到
±1~1.5μm
Ra
δ
Vf
VC
25 0.10 20 0.08
Ra
15 0.06 10 0.04
5 0.02
10000 2500 8000 2000
δ
6000 1500
VF VC 4000 1000
2000 5000
1993
数字制造就是用数字的方式来存储、管理和传递制造过程中的所有信息。 在计算机世界里，可以产生各种各样的信息，并把物理过程虚拟化；DNC还可以 对CAD/CAPP/CAM以及CNC的程序进行传送和分级管理。DNC技术使CNC与通信网络 联系在一起, 还可以传送维修数据，使用户与数控生产厂家直接通信；进而把 制造厂家联系在一起，构成虚拟制造网络。现在的问题是，如何把这些信息从 计算机“下载”到生产线，在生产过程中利用这些信息控制机器，生产出合格 产品；这个全过程就是数字制造。
计算机数控CNC
一种控制系统，它自动读入 载体上的数字信息，经过 译码，控制机床运动。整 个系统包括信息输入、运 算和控制、进给伺服驱动 和主轴驱动以及机电接口 等。其中运算和控制部分， 是数控系统的核心,称为数 控装置NCU 。以计算机系 统为主构成的数控系统， 运算和控制部分是一个专 用的计算机，也称为计算 机数控CNC。数控装置有时 也简称为数控系统。
点位控制数控机床
第1章 概 述
直线控制数控机床
第1章 概 述
轮廓控制数控机床
第1章 概 述
1.2.2 按伺服系统的类型分类 1． 开环控制数控机床
第1章 概 述
2． 闭环控制 数控机床
第1章 概 述
-数控技术PPT课件
采用数控技术进行控制的机床，称为数控 机床（NC机床）。
.
2
2．NC机床与程控机床
满足机床动作顺序的程序控制以及主电动机与 辅助电动机的起动、停止、变速，冷却、润滑、 排屑、自动换刀等辅助机能的控制的加工设备， 称为程序控制机床，简称程控机床。
在数控机床上，通过数控系统的“插补”运算， 实现了坐标轴的联动功能。它不仅可以控制移 动部件的起点与终点坐标，而且还能同时控制 各运动部件每一时刻的速度和位移，以及各运 动部件间的相互关系，从而可以将工件加工成 要求的轮廓形状。这是数控机床与其他机床的 本质区别.
1）工程绘图 2）几何造型 3）计算分析 4）结构分析 5）优化设计
.
13
3．CAD/CAM系统的主要任务
6）装配及干涉分析 7）可制造性分析 8）计算机辅助工艺规程设计（CAPP） 9）NC自动编程 10）模拟仿真 11）工程数据库管理
.
14
4．CAD/CAM的一般流程
1）输入产品设计要求 2）确定产品设计方案及结构 3）交互产品设计改进 4）制定产品加工工艺规程 5）交互产品工艺规程改进 6）产品模拟仿真 7）生成产品加工指令 8）产品加工制造
第一章 数控技术及SolidCAM 基础
1.1 数控技术基础
.
1
1.1.1 数控技术的基本概念
1．数控技术与数控机床
数控技术，简称数控（Numerical Control--NC）是利用数字化信息对机械运 动及加工过程进行控制的一种方法。由于 现代数控都采用了计算机进行控制，因此， 也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control—CNC）
在普通数控机床增加自动换刀装置（ATC） 可以成为加工中心。
.
2
2．NC机床与程控机床
满足机床动作顺序的程序控制以及主电动机与 辅助电动机的起动、停止、变速，冷却、润滑、 排屑、自动换刀等辅助机能的控制的加工设备， 称为程序控制机床，简称程控机床。
在数控机床上，通过数控系统的“插补”运算， 实现了坐标轴的联动功能。它不仅可以控制移 动部件的起点与终点坐标，而且还能同时控制 各运动部件每一时刻的速度和位移，以及各运 动部件间的相互关系，从而可以将工件加工成 要求的轮廓形状。这是数控机床与其他机床的 本质区别.
1）工程绘图 2）几何造型 3）计算分析 4）结构分析 5）优化设计
.
13
3．CAD/CAM系统的主要任务
6）装配及干涉分析 7）可制造性分析 8）计算机辅助工艺规程设计（CAPP） 9）NC自动编程 10）模拟仿真 11）工程数据库管理
.
14
4．CAD/CAM的一般流程
1）输入产品设计要求 2）确定产品设计方案及结构 3）交互产品设计改进 4）制定产品加工工艺规程 5）交互产品工艺规程改进 6）产品模拟仿真 7）生成产品加工指令 8）产品加工制造
第一章 数控技术及SolidCAM 基础
1.1 数控技术基础
.
1
1.1.1 数控技术的基本概念
1．数控技术与数控机床
数控技术，简称数控（Numerical Control--NC）是利用数字化信息对机械运 动及加工过程进行控制的一种方法。由于 现代数控都采用了计算机进行控制，因此， 也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control—CNC）
在普通数控机床增加自动换刀装置（ATC） 可以成为加工中心。
数控技术(ppt32).pptx
数控技术
第一章 数控设备的基本知识
数控设备的产生和发展
数控技术与设备
NC.(Numerical Control) 控制量（对象）：位移、角度、速度、温
度、压力、流量、颜色。 应用：机床、气割机、弯管机、冲剪机、
压力机、绘图机、测量机、雕刻机、绣花 机、衣料开片机。
数控设备的产午4时22分50秒16:22:5020.12.11
15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年12月下午4时22分20.12.1116:22December 11, 2020
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年12月11日星期五4时22分50秒16:22:5011 December 2020
工作程序编制 程序输入 轨迹插补 伺服控制
NC结构和功能
输出/入设备 数控装置 伺服系统 受控设备
NC与CNC
➢ NC:硬件，速度快 ➢ CNC：柔性好，硬件简单，多轴联动
软件慢，但可用软件硬化
第三节 数控设备的分类
按工艺用途分类 按控制运动的方式分类 按伺服系统分类 按数控装置的功能水平分类
按工艺用途分类
普通数控机床 数控加工中心 多坐标数控机床 数控特种加工机床
按控制运动的方式分类
点位控制：数控钻、镗、冲床等
直线控制：在点位控制的基础上，控 制速度，用于简易数控车、镗铣床
轮廓控制：对速度，位移（两轴以上） 进行连续相关控制，有数控车、铣、 磨床和加工中心
按伺服系统分类
开环控制 特点：结构简单，成本低，精度低 闭环控制 特点：精度高，系统复杂 半闭环控制 特点：检角位移而不检工作台位移 混合控制
第二章 数控加工编程基础
第一节 数控编程的基本内容
第一章 数控设备的基本知识
数控设备的产生和发展
数控技术与设备
NC.(Numerical Control) 控制量（对象）：位移、角度、速度、温
度、压力、流量、颜色。 应用：机床、气割机、弯管机、冲剪机、
压力机、绘图机、测量机、雕刻机、绣花 机、衣料开片机。
数控设备的产午4时22分50秒16:22:5020.12.11
15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年12月下午4时22分20.12.1116:22December 11, 2020
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年12月11日星期五4时22分50秒16:22:5011 December 2020
工作程序编制 程序输入 轨迹插补 伺服控制
NC结构和功能
输出/入设备 数控装置 伺服系统 受控设备
NC与CNC
➢ NC:硬件，速度快 ➢ CNC：柔性好，硬件简单，多轴联动
软件慢，但可用软件硬化
第三节 数控设备的分类
按工艺用途分类 按控制运动的方式分类 按伺服系统分类 按数控装置的功能水平分类
按工艺用途分类
普通数控机床 数控加工中心 多坐标数控机床 数控特种加工机床
按控制运动的方式分类
点位控制：数控钻、镗、冲床等
直线控制：在点位控制的基础上，控 制速度，用于简易数控车、镗铣床
轮廓控制：对速度，位移（两轴以上） 进行连续相关控制，有数控车、铣、 磨床和加工中心
按伺服系统分类
开环控制 特点：结构简单，成本低，精度低 闭环控制 特点：精度高，系统复杂 半闭环控制 特点：检角位移而不检工作台位移 混合控制
第二章 数控加工编程基础
第一节 数控编程的基本内容
数控技术PPT课件
1-1 数控技术的基本概念与特点
二 数控技术的特点
提高加工精度 提高生产效率 改善工作条件 有利于生产管理 便于实现自动化 便于实现网络化 便于实现智能化
1-2 数控技术的产生与发展
一、 数控技术的产生
1948年： 麻省理工学院&帕森斯公司研制 1952年：世界第一台三坐标数控铣床诞生 1955年：投入实用阶段
数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数 字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、 装配等）进行可编程控制的自动化方法。
数控技术（Numerical Control Technology）采用 数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控技术就是利用数字化信号进行控制的技术
表1 控制介质和输入输出设备表
控制介质
输入设备
输入设备
穿孔纸带
纸带阅读机
纸带穿孔机
磁盘
磁盘驱动器
光盘
光盘驱动器
1-3 数控机床的工作原理与数控系统的分类
通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信 息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的 能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS 的基本技术。采用的方式有：
机床 NC 超程 主轴
超程解除
Y
10
100
循环驱动 进给保持 冷却液开关 刀松/刀紧 X
Z1
1000
急停
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
任选程序段 +JOG 快进 -JOG 主轴正转 主轴停 主轴反转
增量倍率 10
0
90
20
手摇脉冲发生器
传统加工 数控加工
图2 传统加工与数控加工的比较图
《数控技术绪论》课件
将编写好的加工程序输入数控机 床进行试加工，根据试加工结果 对程序进行调试和优化，确保加 工质量和效率。
数控编程的实例分析
轴类零件的数控车削编程
以某轴类零件为例，介绍如何使用数控车削编程语言编写加 工程序，实现零件的粗加工、精加工和切槽等加工工序。
平面类零件的数控铣削编程
以某平面类零件为例，介绍如何使用数控铣削编程语言编写 加工程序，实现零件的平面铣削、轮廓铣削和钻孔等加工工 序。
数控编程的分类
根据编程方式的不同，数控编程可以分为手工编程和自动编程两大类。手工编程是指根据零件图纸， 人工计算出各加工点的坐标值，然后编写零件的加工程序。自动编程则是指利用计算机软件，通过图 形交互方式或文本输入方式，自动完成零件加工程序的编写。
数控编程的步骤与方法
数学处理
选择加工工艺
根据零件的加工要求，选择合适 的加工设备、刀具、夹具、切削 参数等，制定合理的加工工艺。
数控技术原理
数控技术的基本原理是将加工过程分解为一系列的步骤，每个步骤都通过数字代码来表示，然后通过计算机对这 些数字代码进行解析和运算，最终控制机床的运动和加工过程。
数控技术的发展历程
01
数控技术的起源
数控技术最早起源于20世纪40年代，当时计算机刚刚问世不久，人们
开始尝试将计算机用于控制机床。
模具领域
数控技术可以用于制造高精度 、高寿命的模具，提高模具的
生产效率和产品质量。
02 数控机床的组成与工作原理
CHAPTER
数控机床的组成
数控装置
数控装置是数控机床的核心，用于生 成加工程序，控制机床的加工过程。
伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机构，包 括驱动器和电机，用于实现机床的进 给运动和主轴旋转。
数控编程的实例分析
轴类零件的数控车削编程
以某轴类零件为例，介绍如何使用数控车削编程语言编写加 工程序，实现零件的粗加工、精加工和切槽等加工工序。
平面类零件的数控铣削编程
以某平面类零件为例，介绍如何使用数控铣削编程语言编写 加工程序，实现零件的平面铣削、轮廓铣削和钻孔等加工工 序。
数控编程的分类
根据编程方式的不同，数控编程可以分为手工编程和自动编程两大类。手工编程是指根据零件图纸， 人工计算出各加工点的坐标值，然后编写零件的加工程序。自动编程则是指利用计算机软件，通过图 形交互方式或文本输入方式，自动完成零件加工程序的编写。
数控编程的步骤与方法
数学处理
选择加工工艺
根据零件的加工要求，选择合适 的加工设备、刀具、夹具、切削 参数等，制定合理的加工工艺。
数控技术原理
数控技术的基本原理是将加工过程分解为一系列的步骤，每个步骤都通过数字代码来表示，然后通过计算机对这 些数字代码进行解析和运算，最终控制机床的运动和加工过程。
数控技术的发展历程
01
数控技术的起源
数控技术最早起源于20世纪40年代，当时计算机刚刚问世不久，人们
开始尝试将计算机用于控制机床。
模具领域
数控技术可以用于制造高精度 、高寿命的模具，提高模具的
生产效率和产品质量。
02 数控机床的组成与工作原理
CHAPTER
数控机床的组成
数控装置
数控装置是数控机床的核心，用于生 成加工程序，控制机床的加工过程。
伺服系统
伺服系统是数控机床的执行机构，包 括驱动器和电机，用于实现机床的进 给运动和主轴旋转。
数控ppt课件
刀具选择与安装
根据加工需求选择合适的刀具， 并进行精确安装。
加工参数设定
设置主轴转速、进给速度等加工参 数。
程序编写与调试
根据加工工艺流程，编写加工程序 并进行调试。
数控加工工艺的流程
首件试切
进行首件试切，检查加工质量和 工艺参数是否符合要求。
批量加工
经过首件试切验证合格后，开始 批量加工。
数控加工工艺的优化
05
数控技术的发展趋势与未 来展望
数控技术的未来发展方向
智能化
高效化
数控技术将进一步融会人工智能、大数据 和物联网技术，实现更高程度的自动化和 智能化。
追求更高的加工效率和更短的加工周期， 提升生产效益。
复合化
绿色化
具备多种加工功能，满足复杂零件的加工 需求。
重视环保和可持续发展，下落能耗和减少 废弃物排放。
03
数控技术的起源
数控技术起源于20世纪中 叶，最初是由美国科学家 开发，用于加工军事装备 。
数控技术的发展
随着计算机技术的不断发 展，数控技术也不断完善 和进步，从20世纪70年代 开始广泛应用于工业生产 。
数控技术的趋势
未来数控技术将朝着智能 化、网络化、复合化等方 向发展，进一步提高加工 精度和效率。
除了上述领域外，数控技术还 广泛应用于电子、模具、医疗
器械等众多领域。
02
数控机床的组成与工作原 理
数控机床的组成
伺服系统
伺服系统由伺服电机和控制系 统组成，用于实现机床的精确 运动控制。
冷却系统
冷却系统用于下落切削进程中 的温度，提高加工精度和刀具 寿命。
数控装置
数控装置是数控机床的核心部 分，用于生成加工程序，并控 制机床的各个运动部件。
根据加工需求选择合适的刀具， 并进行精确安装。
加工参数设定
设置主轴转速、进给速度等加工参 数。
程序编写与调试
根据加工工艺流程，编写加工程序 并进行调试。
数控加工工艺的流程
首件试切
进行首件试切，检查加工质量和 工艺参数是否符合要求。
批量加工
经过首件试切验证合格后，开始 批量加工。
数控加工工艺的优化
05
数控技术的发展趋势与未 来展望
数控技术的未来发展方向
智能化
高效化
数控技术将进一步融会人工智能、大数据 和物联网技术，实现更高程度的自动化和 智能化。
追求更高的加工效率和更短的加工周期， 提升生产效益。
复合化
绿色化
具备多种加工功能，满足复杂零件的加工 需求。
重视环保和可持续发展，下落能耗和减少 废弃物排放。
03
数控技术的起源
数控技术起源于20世纪中 叶，最初是由美国科学家 开发，用于加工军事装备 。
数控技术的发展
随着计算机技术的不断发 展，数控技术也不断完善 和进步，从20世纪70年代 开始广泛应用于工业生产 。
数控技术的趋势
未来数控技术将朝着智能 化、网络化、复合化等方 向发展，进一步提高加工 精度和效率。
除了上述领域外，数控技术还 广泛应用于电子、模具、医疗
器械等众多领域。
02
数控机床的组成与工作原 理
数控机床的组成
伺服系统
伺服系统由伺服电机和控制系 统组成，用于实现机床的精确 运动控制。
冷却系统
冷却系统用于下落切削进程中 的温度，提高加工精度和刀具 寿命。
数控装置
数控装置是数控机床的核心部 分，用于生成加工程序，并控 制机床的各个运动部件。
机床数控技术PPT课件
3、按伺服系统分类
（1）开环数控系统；（2）半闭环数控系统；（3）闭环数控系统
（1）开环数控系统 没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统）， 故系统稳定性好。
CNC 插补指令
脉冲频率f 脉冲个数n
换算
f、n
脉冲环 形分配
变换
A相、B
相
功率
放大
C相、…
机械执行部件
电机
（2） 半闭环数控系统
第一节拍——偏差判别 第二节拍——进给 第三节拍——偏差计算 第四节拍——终点判别
如此不断重复上述四个节拍就可 以加工出所要求的轮廓。
开始
偏差判别
坐标进给
y
偏差计算
3 2
终点判 1 别
O1
Y
2N 3
E(4,3)
4
x
给 结束
（2） 直线插补的运算程序流程
3）不同象限的直线插补
对第二象限，只要用| x |取
出一进给脉冲，刀具从这点向 y 方向迈进一步，新加工点
P(xi , y j1 ) 的偏差值为
Fi, j1 xe ( y j 1) xi ye
xe y j xi ye xe Fi, j xe
即： Fi, j1 Fi, j xe
2）节拍控制和运算程序流程 （1） 直线插补的节拍控制 逐点 比较法直线插补的全过程，每走一步 要进行以下四个拍节：
的加工偏差有以下三种情况：
若点 P(xi , y j ) 正好落在圆弧上，则下式成立
xi2
y
2 j
x02
y02
R2
若加工点 P(xi , y j ) 落在圆弧外侧，则 RP R ，即：
xi2
y
数控技术概述课件.pptx
际操作与加工 第六章 关于CAXA
6.1 熟练CAXA页面 6.2 关于听课 6.3 关于独立完成能
力
第一章 数控机床概论
1.1 数控机床的产生
1948年
美国Parsons公司在研制加工直升机 飞机叶片轮廓时提出了数控机床的 设想
1949年
Parsons公司与麻省理工学院(MIT) 合作,开始三坐标铣床的数控化工作
课程概述
第一章 数控机床的概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
1.1 数控机床的产生 数控机床的产生 数控技术概念
1.2 数控机床的组成 1.3 数控机床的特点 1.4 先进制造系统
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
加工同一批零件，同一机床及环境，使用数控 程序，刀具的走刀轨迹一样，零件一致性好。
数控机床既可以减少零件加工时间及辅助时间，
生产率高 也可以进行强力切削，同时由于机械手的存在
可以一机多用，大大提高了生产效率。
第一章 数控机床概论
1.3 数控机床的特点
数控机床在加工前经调整好后，输入程序并启
改善劳动 动，机床就能自动连续的进行加工，直到结束 条件 操作者劳动强度降低，趋于智力型工作。
3.2 伺服系统 伺服体统的分类 常用驱动元件 常用检察元件
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
4.1 加工中心的简介 4.2 辅助设备 4.3 加工中心的程序
6.1 熟练CAXA页面 6.2 关于听课 6.3 关于独立完成能
力
第一章 数控机床概论
1.1 数控机床的产生
1948年
美国Parsons公司在研制加工直升机 飞机叶片轮廓时提出了数控机床的 设想
1949年
Parsons公司与麻省理工学院(MIT) 合作,开始三坐标铣床的数控化工作
课程概述
第一章 数控机床的概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
1.1 数控机床的产生 数控机床的产生 数控技术概念
1.2 数控机床的组成 1.3 数控机床的特点 1.4 先进制造系统
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
加工同一批零件，同一机床及环境，使用数控 程序，刀具的走刀轨迹一样，零件一致性好。
数控机床既可以减少零件加工时间及辅助时间，
生产率高 也可以进行强力切削，同时由于机械手的存在
可以一机多用，大大提高了生产效率。
第一章 数控机床概论
1.3 数控机床的特点
数控机床在加工前经调整好后，输入程序并启
改善劳动 动，机床就能自动连续的进行加工，直到结束 条件 操作者劳动强度降低，趋于智力型工作。
3.2 伺服系统 伺服体统的分类 常用驱动元件 常用检察元件
课程概述
第一章 数控机床概论 第二章 数控机床种类 第三章 数控机床结构组成 第四章 数控机床编程 第五章 数控加工中心的实
际操作与加工 第六章 关于CAXA
4.1 加工中心的简介 4.2 辅助设备 4.3 加工中心的程序
《数控技术》PPT课件
增加线纹密度，能提高光栅检测装置的精度，但制造较困难，成本 高。在实际应用中，既要提高测量精度，同时又能达到自动辨向的目的， 通常采用倍频或细分的方法来提高光栅的分辨精度，如果在莫尔条纹的 宽度内，放置四个光电元件，每隔1/4光栅栅距产生一个脉冲，一个脉冲 代表移动了1/4栅距那么大位移，分辨精度可提高四倍，这就是四倍频方 案。
根据光线在光栅中是透射还是反射分为透射光栅和反射光栅，透射光栅分 辨率较反射光栅高，其检测精度可达1μm以上。
从形状上看，又可分为圆光栅和直线光栅。圆光栅用于测量转角位移，直 线光栅用于检测直线位移。两者工作原理基本相似，本节着重介绍一种应 用比较广泛的透射式直线光栅。
直线光栅通常包括一长和一短两块配套使用，其中长的称为标 尺光栅或长光栅，一般固定在机床移动部件上，要求与行程等长。短的为 指示光栅或短光栅，装在机床固定部件上。两光栅尺是刻有均匀密集线纹 的透明玻璃片，线纹密度为25、50、100、250条/mm等。线纹之间距离相 等，该间距称为栅距，测量时它们相互平行放置，并保持0.05~0.1mm的间 隙。
它可以用于角度检测，也可用于速度检测。通常它与电机做成一体，
5.3.1 绝对式编码器 绝对式编码器是一种旋转式检测装置，可直接把被测转角用数字
代码表示出来，且每一个角度位置均有其对应的测量代码，它能表示绝对 位置，没有累积误差，电源切除后，位置信息不丢失，仍能读出转动角度。
绝对式编码器有光电式、接触式和电磁式三种，以接触式四位绝 对编码器为例来说明其工作原理。
除标尺光栅与 工作台一起移动外， 光源、聚光镜、指 示光栅、光电元件 和驱动线路均装在 一个壳体内，作成 一个单独部件固定 在机床上，这个部 件称为光栅读数头， 又叫光电转换器， 其作用把光栅莫尔 条纹的光信号变成 电信号。
根据光线在光栅中是透射还是反射分为透射光栅和反射光栅，透射光栅分 辨率较反射光栅高，其检测精度可达1μm以上。
从形状上看，又可分为圆光栅和直线光栅。圆光栅用于测量转角位移，直 线光栅用于检测直线位移。两者工作原理基本相似，本节着重介绍一种应 用比较广泛的透射式直线光栅。
直线光栅通常包括一长和一短两块配套使用，其中长的称为标 尺光栅或长光栅，一般固定在机床移动部件上，要求与行程等长。短的为 指示光栅或短光栅，装在机床固定部件上。两光栅尺是刻有均匀密集线纹 的透明玻璃片，线纹密度为25、50、100、250条/mm等。线纹之间距离相 等，该间距称为栅距，测量时它们相互平行放置，并保持0.05~0.1mm的间 隙。
它可以用于角度检测，也可用于速度检测。通常它与电机做成一体，
5.3.1 绝对式编码器 绝对式编码器是一种旋转式检测装置，可直接把被测转角用数字
代码表示出来，且每一个角度位置均有其对应的测量代码，它能表示绝对 位置，没有累积误差，电源切除后，位置信息不丢失，仍能读出转动角度。
绝对式编码器有光电式、接触式和电磁式三种，以接触式四位绝 对编码器为例来说明其工作原理。
除标尺光栅与 工作台一起移动外， 光源、聚光镜、指 示光栅、光电元件 和驱动线路均装在 一个壳体内，作成 一个单独部件固定 在机床上，这个部 件称为光栅读数头， 又叫光电转换器， 其作用把光栅莫尔 条纹的光信号变成 电信号。
《数控技术》PPT课件
数控加工中心（machining center）的出现 使单机数控自动化向计算机控制的多机制造 系统自动化方向发展。
11.01.2021
h
12
随着计算机技术和控制技术的发展，出现了 直 接 数 字 控 制 系 统 （ DNC ） 、 柔 性 制 造 系 统 (FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)。
• 教学方法
– 课堂教学 – 实验教学 –自 学 – 专题讲座
• 考核方式
– 考 试（70%） – 平时成绩（20%）
• 读书报告 • 课堂提问
– 实验报告（10%）
11.01.2021
h
3
第一章 绪 论
§1-1 数控系统及数控机床的基本概念
一、定义
1. 数字控制 (数控NC) (Numerical Control ) 它是指用数字化信号对机床运动及其加工过
图1-4 直线控制的加工原理图
11.01.2021
h
31
3. 轮廓控制的数控机床
能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速 度进行连续相关的控制，因而可进行曲线或曲面 的加工。
图1-5 2轴控制，同时控制两个坐标
11.01.2021
h
32
3轴联动，(3轴控制)
4轴控制
5轴联动加工
5轴联动加工
11.01.2021 图1-6 多轴联动数控h 加工的原理图
通过对普通机床的比较，得出数控机床
的特点及加工对象。在理解的基础上牢记
11数.01.2控021 机床的组成及分类。h
43
作业
1、什么是数控技术？有何特点？ 2、简述数控机床的组成及工作原理？ 3、简述数控机床的类型？
11.01.2021
h
11.01.2021
h
12
随着计算机技术和控制技术的发展，出现了 直 接 数 字 控 制 系 统 （ DNC ） 、 柔 性 制 造 系 统 (FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)。
• 教学方法
– 课堂教学 – 实验教学 –自 学 – 专题讲座
• 考核方式
– 考 试（70%） – 平时成绩（20%）
• 读书报告 • 课堂提问
– 实验报告（10%）
11.01.2021
h
3
第一章 绪 论
§1-1 数控系统及数控机床的基本概念
一、定义
1. 数字控制 (数控NC) (Numerical Control ) 它是指用数字化信号对机床运动及其加工过
图1-4 直线控制的加工原理图
11.01.2021
h
31
3. 轮廓控制的数控机床
能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速 度进行连续相关的控制，因而可进行曲线或曲面 的加工。
图1-5 2轴控制，同时控制两个坐标
11.01.2021
h
32
3轴联动，(3轴控制)
4轴控制
5轴联动加工
5轴联动加工
11.01.2021 图1-6 多轴联动数控h 加工的原理图
通过对普通机床的比较，得出数控机床
的特点及加工对象。在理解的基础上牢记
11数.01.2控021 机床的组成及分类。h
43
作业
1、什么是数控技术？有何特点？ 2、简述数控机床的组成及工作原理？ 3、简述数控机床的类型？
11.01.2021
h
2024版数控ppt课件完整版
2024/1/25
35
数控机床的故障诊断与排除方法
液压与气动故障
如液压泵故障、气路堵塞等。
观察法
通过观察机床运行状态、听取异常声响等方式判断故障部位。
2024/1/25
36
数控机床的故障诊断与排除方法
测量法
使用测量仪器对机床各部位进行检测，分析故障原因。
替换法
通过替换疑似故障部件的方式，逐步缩小故障范围。
2024/1/25
30
数控机床的日常维护与保养
日常维护
1
2
每天工作结束后，清理机床表面铁屑、冷却液等 杂物。
3
检查各部件紧固情况，及时处理松动现象。
2024/1/25
31
数控机床的日常维护与保养
• 定期更换切削液，清洗切削液箱和过滤器。
2024/1/25
32
数控机床的日常维护与保养
定期保养
定期清理电气柜内灰尘，检查接线端子紧固情况。
2024/1/25
21
04
数控加工工艺与刀具选择
2024/1/25
22
数控加工工艺的制定原则
先粗后精原则 先进行粗加工，再进行精加工，逐步 提高加工精度。
一次装夹原则
尽可能在一次装夹中完成多道工序， 减少装夹次数，提高加工效率。
2024/1/25
工序集中原则
将相互关联的加工工序集中在一起进 行，便于保证加工精度和提高生产效 率。
适的刀具和切削参数。
根据加工精度选择 不同的加工精度需要不同的刀具结构 和精度等级，因此需要根据加工精度 选择合适的刀具。
根据机床性能选择 不同的机床具有不同的性能和加工能 力，需要选择适合机床性能的刀具和 切削参数。
《数控技术》课件
数控技术的优点
1 高精度
数控技术可以实现精确的 加工，提高产品的质量。
2 高效率
数控机床工作速度快，大 大缩短了生产周工需求进行编程，适应 不同的产品制造。
数控机床的构成与原理
数控机床主要由机床本体、数控装置和执行机构组成，通过数控系统来控制加工过程。
数控编程的基本知识
《数控技术》PPT课件
什么是数控技术
数控技术是一种通过计算机控制的自动化制造技术，它通过预先编程的指令来控制机床进行加工和生产。
数控技术的发展历程
1
第一台数控机床
在1949年研制成功，标志着数控技术的诞生。
2
数控技术的应用扩展
从1960年代开始，数控技术逐渐应用于各行各业，推动了工业的现代化。
3
数控技术的智能化发展
随着计算机技术的不断进步，数控技术实现了更高的精度和智能化。
数控技术的应用领域
航空航天
数控技术被广泛应用于飞机零部件的加工，提高了零部件的精度和质量。
汽车制造
数控技术在汽车工业中的应用，实现了高效、精确和可重复的生产。
电子制造
数控技术可以实现对微小零件的加工，满足电子产品的高精度要求。
数控编程是将加工过程和加工要求转化为机床可以执行的指令代码，需要掌 握编程语言和机床操作规程。
数控技术的未来发展
智能化制造
数控技术将与人工智能、机器人 技术等结合，实现更智能、高效 的制造。
增材制造
自动化生产线
三维打印等新兴制造技术将与数 控技术结合，推动制造业的革新。
数控技术在自动化生产线上的应 用将进一步提高生产效率和质量。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.光纤通讯接口：SERCOS接口由一个主 站（Master,CNC或FMC）和若干个从站 （Slave,伺服、主轴或PLC-IO）组成，各站 之间采用光缆联接，构成环形网，见图。站 间的最大距离为40m，最大从站数为254，通 讯速度最高为16Mbit/s，主站与从站之间可 以传送如下信息：位置、速度和扭矩指令值； 位置、速度和扭矩实际值，伺服和电机参数， 伺服状态和报警，控制方式命令，PLC-IO开 关量信号。
通俗地说开放式数控系统应该基于 通用PC平台，充分利用PC机硬件发展 迅速，软件资源丰富的优势。
(五)开放式数控系统的发展过程
1.在过去，所谓的开放只是在专有 系统硬件中简单地嵌入PC技术，对 系统的人机界面等非实时控制部分 实现了有限的开放。
2.目前的开放式数控系统，主要以通用 微机为计算平台，以PC上的标准插件形式的 开放式运动控制器为控制核心。伺服控制和 机床逻辑控制均由运动控制器完成。运动控 制器可编程，以运动子程序的方式解释执行 数控程序(G代码等,支持用户扩展)，以PLC子 程序的方式实现机床逻辑控制。这类系统的 特点是：硬件板卡的接口符合PC标准，可直 接插在通用计算机中，但数控核心软件仍是 专用的。
数字式伺服系统、主轴系统
1.概述： 数字伺服系统具有高速,高精度和无漂 移等特点,发展非常迅速并且已经在数控机床上获 得广泛应用。但数字通讯协议通常由各伺服系统和 CNC制造厂制定,各厂家产品一般不具备互换性。
为解决互换性问题,1990年由德国主要CNC系统 制造商、伺服系统制造商和研究机构共同发起成立 了SERCOS(SErial Real-time COmmunication Specification)协会，其目的是制定一个CNC系统 与数字伺服系统之间的统一数据交换接口，提供产 品的互换可能性。目前该协议已经被世界上主要 CNC和伺服系统制造商所接受，1995年SERCOS接口 协议被确立为IEC61491国际标准。它也是目前用于 数字伺服和传动数据通信的唯一国际标准。
(台湾研华公司)
2.英文WindowsNT4.0操作系统(美国微软公司)
3.实时开发系统软件RTX (美国Venturcom公司)
4.光纤通讯适配器SoftSERCANS接口及开发软件
(德国力士乐公司)
5.光纤通讯的交流数字式伺服系统及主轴系统
(德国力士乐公司)
6.自主开发的Soft-CNC控制软件和PLC程序
3.SERCOS环示意图
三、实验
（一）网络实验系统
实验室 浏览器
工大 校园
网
实验室 服务器
研究室 浏览器
个人机算机 浏览器
数控车床
数控铣床
加工中心 开放式数 控机床
（二）逐点比较法插补
逐点比较法直线插补
逐点比较法圆弧插补
（三）数字积分法插补
数字积分法直线插补
数字积分法圆弧插补
（四） 数据采样插补
开放式综合数控实验系统
机械制造及自动化系
2005. 04. 10
一、开放式综合数控实验系统
系统结构
结构与操作
计
编程、仿真
算
一般插补
机
房
样条、网络
实验
数控系统
伺服系统
开放式数控实验装置
接
数控车床（简易）
管
理
数控铣床
机 口
数控铣床
加工中心（暂没有）
… …
二、开放式“软数控”实验装置
(一)组成
1.工业控制计算机 IPC
3.开放式数控系统的发展方 向就是所谓的“软件数控”，即 数控系统的实现只是一种通用计 算机上的标准应用程序,而不再 是包含有许多插件板的专用硬件 系统。无论是硬件还是软件都将 实现完全开放。
数控系统的开放性示意框图
(六)开放数控系统的发展过程图示
(七)实时开发系统软件RTX
(八) 光纤通讯的SERCOS接口及交流
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.11.2220.11.22Sunday, November 22, 2020
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:23:0914:23:0914:2311/22/2020 2:23:09 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.2214:23:0914:23Nov-2022-Nov-20 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:23:0914:23:0914:23Sunday, November 22, 2020 13、志不立，天下无可成之事。20.11.2220.11.2214:23:0914:23:09November 22, 2020
开放式“软数控”实验装置总体组成（1）
实 验装置总体结构示意图（2）
（三）系统软硬件结构 1.软件结构(1)
系统软件结构（2）
2. 硬件结构
电气结构框图
用户界面
(四)开放式数控系统概念
IEEE(国际电气电子工程师协会)是 这样定义开放式数控系统的：“具有 下列特性的系统可以被称为开放系统： 符合系统规范的应用可以运行在多个 销售商的不同平台上，可以与其它的 系统应用互操作，并且具有一致风格 的用户交互界面。”
数据采样直Байду номын сангаас插补
数据采样圆弧插补
（五）B样条曲线插补
（六）插补在铣床仿真中的应用
（七）插补在车床仿真中的应用
(八)计算机软数控装置实验(B刀补仿真)
四、建设效果的评价
本实验系统具有可扩展、可添加、可组合的开放性， 能够适应数控基础实验和发展中新的数控技术实验。本 实验系统可以作为现代制造系统及自动化方面多门相关 课程实验的基础实验设备和技术平台（CAD/CAM、数控 刀具、计算机控制的自动化系统、数控加工工艺、UG编 程、模具加工、计算机在机械制造上的应用、智能加工 程等课程）。本教学实验能满足“数控技术”教学计划 和教学实验大纲的要求，对实验设备和装置缺乏是很大 的补充，使演示实验变成学生人人动手的主动实验，从 而启发学生的创新能力。不但完善了已开出的实验，而 且开出了综合性、设计性和创新性新实验。
特点为： 1、实践性强 本实验自始至终都是学生亲自动手，
在计算机上仿真实际的“数控机床的数控系统”， 进行操作、编程及仿真刀具运动轨迹。然后将程 序由计算机网络传送到数控机床或开放式综合数 控实验系统上进行实际加工。 2、综合性强 本实验系统可以进行多种实验项 目：数控车床操作、编程和加工实验；数控铣床 操作、编程和加工实验以及插补原理实验等等。 3、本实验具有可扩展、可开发性。“开放式综合 数控实验系统”可以增添NC指令和数控功能。当 前商品化的数控机床不能作到这些。 4、该实验系统中的多个实验达到了国内同类实验 的先进水平。