数控加工概述

数控钻床、 数控冲床、
数控坐标镗床、
数控点焊机
第一章
数控加工概述
1、按运动轨迹分类 2）直线控制 刀具与工件相对运动时，除控制从起点到 终点的准确定位外，还要保证平行坐标轴或与 坐标轴成45°的斜线方向进行切削加工，如图 所示。
简易数控车床、
数控磨床、
数控镗铣床、
第一章
3）轮廓控制
数控加工概述
对应磁盘，有磁盘驱动器等。

现代数控机床，可以通过键盘，用手动方 式(MDI方式)直接输入数控系统，、也可以由 计算机编程后，用通信方式传送到数控系统中。 （CAD、CAM、CIMS）
3、数控装置

数控装置是数控机床的核心，是区别于普 通机床最重要的特征之一，是整个数控机床的 灵魂所在。 主要包括微型计算机、通用输入和输出外 围设备及相关软件。
第一章
数控加工概述
2、高精度，质量稳定 机械传动系统和结构都有较高的精度、刚 度和热稳定性； 加工精度不受零件复杂程度的影响，零件 加工的精度和质量由机床保证； 自动加工方式避免了生产者的人为操作误 差。 3、高效率，劳动强度低 P3 4、高投入，技术要求高
第一章
数控加工概述
适合于数控加工的零件主要有：
1.3数控机床的组成和分类 1.3.1数控机床的组成 主要由程序载体、输入装置、数控装置、 伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置及 机床本体等几个部分组成，如图： 程 序 载 体 输 入 装 置 数 控 装 置 伺服系统 辅助控制装置 检测反馈装置 机 床 本 体
第一章
1. 程序载体
数控加工概述
前课小节
• 基本概念 数控技术、 数控机床 • 数控机床组成 作用 程序载体、输入装置、 数控装置、伺服系统、 辅助控制装置、机床本体、检测反 馈装置
第一章
数控加工概述
1.3.2数控机床的分类
1、按运动轨迹分类
1）点位控制 就是刀具与工件相对运动时，只控制从一 点运动到另一点的准确性，而不考虑两点之间 的运动路径和方向，在运动过程中刀具不进行 切削加工，如图所示：

产品介绍EC-400是哈斯公司新近推出的一 台高效卧式加工中心。该展机主轴锥度为 BT40，主轴采用同轴直接驱动方式，既减 轻了高速时的振动和噪声，又减少了发热。 全四轴，并且配有硬盘、以太网、USB接 口，极大地提高了加工效率和分度精度产 品特点&#61548； 行程： 508mm×508mm×508mm（XYZ）&#61548； 主轴最高转速：12000-rpm&#61548； 最 大快移速度：25.4m/min&#61548； 最大 进给速度：12.7m/min 刀库容量：24+1
1967 1970 计算机 微处理器 美国 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
NC
CNC MNC
第一章
1.2.2数控机床的发展 1、高速化和高精度化 2、多功能化 3、智能化 4、编程自动化 5、高可靠性化 6、系统小型化
数控加工概述
第一章
数控加工概述
1.2.3柔性制造技术 1、柔性制造模块 FMM 是一台扩展了许多功能的数控加工设备。 是最小规模的柔性制造设备，相当于功能 齐全的加工中心、车削中心、磨削中心。 2、柔性制造单元 FMC 包括2-3台数控加工设备或FMM，它们之间 由小规模的工件自动输送装置进行连接，并由 计算机对它们进行生产控制和管理。
主要作用是控制主轴运动部件的变速、换向、 启停，刀具的选择和交换，以及其他辅助动作。 PLC：将指令信息经过必要的编译、逻辑判别 和运算，经功率放大后直接驱动相应的电器，带 动机床机械部件、液压气动等辅助装置完成指令 规定的动作。
7、机床本体 与普通机床相比，数控机床本体结构虽然 还是由主传动装置、进给传动装置、床身及工 作台和辅助装置组成，但其传动系统更为简单。 不同的地方：？？ 整体布局、外观造型 主传动系统及主轴部件；进给系统； 数控回转工作台；刀具及自动换刀系统
1.2 数控机床的种类与常见数控机床
1.3 数控机床技术的应用与发展

1.3.1 数控机床的产生

1.3.2数控技术的现状 1.3.3数控技术的发展
1.3.4先进制造系统简介


第一节 数控机床的组成及工作原理
数控机床的应用范围 1、多品种小批量零件 2、结构较复杂，精度要求较高的零件 3、需要频繁发型的零件 4、价格昂贵，不允报废的关键零件 5、需要最小生产周期的急需零件
第一章
3、柔性制造系统 FMS
数控加工概述

包括4台或更多的数控加工设备、FMM、 FMC，是规模更大的FMC或由FMC为子系统构成 的系统。 如图所示，柔性制造系统 是由若干数控 设备、物料运储装置和计算机控制系统组成， 并根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行 调整的自动化制造系统。

第一章
数控装置的主要功能是接受输入装置送来 的脉冲信号，经过数控装置的逻辑电路或系统 软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种 信息和指令，控制机床各部分进行规定的动作。


4、伺服系统 伺服系统是数控系统的执行部分。 伺服系统由伺服控制电路、功率放大电路 和伺服电动机组成。 它接受数控装置的指令信息，经功率放大 后，严格按照指令信息的要求驱动机床的运动 部件，完成指令规定的运动，加工出合格的零 件。 一般来说伺服控制装置是数控机床的最后 控制环节，要有好的快速响应性能和高的伺服 精度。
4、柔性制造生产线
数控加工概述
FML FMF

又称为柔性自动线，相当于专用FMS
5、柔性制造工厂
1.2.4计算机集成制造系统 CIMS 就是用计算机通过信息集成实现现代化的 生产制造，以求得企业的集体效益。
第一章
数控加工概述
1.3数控机床的组成和分类 1.3.1数控机床的组成 主要由程序载体、输入装置、数控装置、 伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置及机 床本体等几个部分组成，如图：

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。因此可以加 工平面曲线轮廓或空间曲面轮廓，如图所示：
数控车床、 数控铣床、 加工中心、

1.2.2常见数控机床 1.2 数控机床的种类与常见数控机床 1、数控车床 主要用于加工轴类和回转体零件，可 自动完成内外圆柱面、圆弧面、端面、螺 纹等工序的切削加工，适合加工形状复杂、 精度要求高的轴类或盘类零件。
人的手工操作来完成。
如图1.2所示
第一章
数控加工概述
1、高柔性，适应性强 说明： 当加工工件改变时，除了重新装夹工件和 更换刀具外，只需改变该零件加工的控制信息 （程序），而不需要对机床作任何调整。 数控机床可实现几个坐标联动，可加工形 状复杂的零件。 这种灵活、通用、能迅速适应工件变更的 特性，称为柔性。


2.数控铣床与加工中心 数控铣床与加工中心都能够进行铣削、 钻削、镗削及攻螺纹等加工，它们在结构、 工艺和编程等方面有许多相似之处。 区别： 数控铣床没有自动换刀装置，只能手 动换刀 而加工中心具有刀具库和自动换刀装 置，可将使用的刀具预先安排存放与刀具 库内，需要时通过换刀指令，由ATC自动



3.复合机床 定义：为了实现复杂形状工件的加工，使 得在一台机床上能完成复数工序和复数工 种的加工，这样的机床称为复合加工机床。 即复合加工机床把不同的加工技术集 中在同一台机床上，在复合机床上可以实 现完全不同性质加工过程的加工， 如：在一台机床上可以进行车加工、 铣加工、磨削加工等，大大提高了生产率。
说明：数控机床是典型的机电一体化产品，综合 了许多先进领域的最新技术成果，如：
机械制造技术
自动控制技术 软件技术
信息处理与加工
伺服驱动技术 传输技术等。
第一章
数控加工概述
数控程序：从数控系统外部输入的直接用于加 工的程序称为数控加工程序，简称数控程序。
NC Program
数控程序是机床数控系统的应用软件 系统软件是用于数控系统工作控制的
LOGO
数控编程与操作
本课程的主要内容
1 2 3 4
数控编程的基础与理论 数控机床常用编程指令和方法 典型数控机床的操作与技巧 实际生产实例
第一章 概
述
一. 数控机床的概念及其特点
二. 数控机床的产生与发展 三. 数控机床的组成与分类
第一章
数控加工概述
1.1数控机床的概念及其的一种自 动控制技术，是用数字化信息发出指令并实现 自动控制的技术。简称数控 NC。


1.2 数控机床的种类与常见数控机床 数控车床的分类：
1)按主轴配置形式分 卧式、立式 水平导轨、斜置导轨 2）按刀架数量分 单刀架、双刀架 3）按数控车床控制系统和机械结构的档 次分 经济型数控车床、全功能数控车床、车 削中心




1.2 数控机床的种类与常见数控机床
加工程序可存储在控制介质(也称信息载 体、程序载体)上。数控机床中，常用的控制 介质有穿孔带、磁带和磁盘等。 2、输入装置
输入装置的作用是将程序载体上的数控 代码信息转换成相应的电脉冲信号传送并存入 数控装置内。
根据控制介质的不同，相应有不同的输入装 置。如对应穿孔带，有光电阅读机；


对应磁带，有录放机；
CNC System
CNC Machine Tool
Machine operator
programmer
第一章
数控加工概述
1.1数控机床的概念及其特点
1.1.2数控机床特点 数控机床是由普通机床发展而来的，它们
最明显的区别是：数控机床可以按事先编制的
加工程序自动地对工件进行加工。

普通机床的整个加工过程必须通过技术工
多品种小批量，几何形状复杂的零件；
需要频繁改型的零件； 手机外壳 贵重的、不允许报废的关键零件； 贵重金属 必须严格控制公差的零件。 精密配合件
第一章
数控加工概述
1.2数控机床的产生与发展
1.2.1数控机床的产生 1948 数控机床设想 1952 样机 电子管 1959 晶体管 1965 小规模集成电路
NC -- Numerical Control

计算机数控采用了计算机实现部分或全 部的数控功能。简称CNC。
CNC—Computerized Numerical Control
第一章 2.数控机床

数控加工概述
数控机床是采用了数控技术的机床，或者 说装备了数控系统的机床。 是为了满足复杂型面零件加工的自动化需 要而产生的。
5、检测反馈系统

检测反馈系统的作用是将数控机床各坐标 轴的位移指令检测值反馈到机床的数控装置中， 数控装置对反馈回来的实际位移值与设定值进 行比较后，向伺服系统发出指令，纠正所产生 的误差。
第一章
6、辅助控制装置
数控加工概述


辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、 液压部件之间的控制系统。