模块一 数控机床概述

模块一 数控机床概述
（5）自动托盘交换装置（APC）(移动交换式APC)
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（6）机床本体及导轨 对床身的要求：刚性高、抗振性好、热变形小、易于安装调整。
封闭整体箱形结构
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冷却风管
主轴
对机床热源进行强制冷却
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床身布局： 数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭 或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动 化。
目录
模块一 数控机床概述 模块二 数控机床的坐标系统和刀具补偿 模块三 数控车床加工工艺 模块四 数控车床的编程（基础篇） 模块五 数控车床的编程（提高篇） 模块六 数控车床的操作
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一、几个基本概念
1.数控：一种自动化控制技术，用数字信号控制机 床的运动和加工过程。 （computerized numberical control,CNC）
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二、数控机床的产生
1.原因—社会生产发展（军备竞赛的产物） 2.目的—解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题 3.时间—1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院合 作研制了三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片检查 用样板。
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1958年我国研制了第一台数控机床
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③数控系统的性能指标
➢分辨率和进给速度 ➢可控轴数和联动轴数 ➢显示功能 ➢通信功能 ➢主CPU性能 ➢自诊断功能
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常见数控系统
SIEMENS
FANUC
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华中HNC
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常见国内外典型系统简介： 国内：华中系统、航天系统、广州数控系统、
整体。 特点：（1）采用计算机直接控制（DNC）方式控制两 台以上数控机床。
（2）有工业机器人和自动交换装置实现零件的自 动上下料。
（3）在各机床间有自动输送系统，由计算机进行 物流自动控制，有自动化仓库。
（4）有管理信息系统，如刀具与机床的利用率报 告
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5、计算机集成制造系统CIMS
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四、数控机床的工作原理（具体展开）
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五、数控机床的组成
控制 介质
数控 系统
伺服驱 动装置
机械系统
1、控制介质：程序的载体，是编程人员与数控机床之 间联系的纽带。如：纸带、磁盘
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2、数控系统：是数控机床的核心，它根据输入的程序 进行运算和控制，并发出相应的信号送到伺服机构， 用以驱动机床运动，进行加工操作。 (1)组成:CNC系统由输入输出设备、CNC装置、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。
FMC：具有独立自动加工功能，具有自动传送、监控 管理功能，可以进行无人运转。
柔性制造单元=数控机床+刀库和自动换刀装置(ATC)+ 自动托盘交换装置(APC)+工业机器人（自动上下料）
（APC) (工业机器人） （FMC）
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4、柔性制造系统FMS：
由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的
2、数控机床：采用了数控技术的机床，或者说是 装备了数控系统的机床。
3、数控程序：输入数控系统中的，使数控机床执 行一个确定的加工任务的、具有特定代码和其它符 号的一系列指令，又称为零件程序。
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4、数控编程；生成数控程序的过程。 5、数控加工：把根据零件图样及工艺要求编制 的数控程序输入数控系统，控制数控机床的运动 和加工，从而完成零件的加工。
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三、机械制造的发展 （数控机床产生后对机械制造的影响）
1、单机数控机床（CNC）
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2、自动换刀数控机床（MC）：具有刀具库和自动换 刀装置，如加工中心、车削中心
（ATC换刀1） （ATC换刀2）
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3、柔性制造单元（FMC） 柔性：指较容易地适应多品种、小批量的生产功能
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主轴电机和驱动模块
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测量反馈装置
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4、机械系统 （1）主轴传动部件
编码器（测量装置）
同步齿形带
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直接驱动
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（2）进给传动部件（数控铣床进给传动装置）
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伺服电机
滚珠丝杠
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（2）作用: 接受信息—计算处理—发出控制命令 （3）数控系统要求、类型及性能评价指标
①要求 高效、稳定、可靠、开放
②类型
电子管
一代
晶体管
二代
集成电路
三代
小型计算机 微处理器 工控PC机
四代 五代 六代
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7代：基于Web（远程）CNC，智能CNC， CAD/CAM集成CNC
有三个系统：（1）CAD/CAM系统，产品造型 性 能分析、仿真 生成程序
（2）CAP/CAC系统：计算机辅助生产计划与 计算机辅助生产控制系统，对加工过程进行计划、调 度与控制。（1）+（2）完成无图纸加工。
（3）工厂自动化系统：实现产品的自动装配、 测试，材料的自动运输处理，工厂管理的自动化。 （1）+（2）+（3）=无人工厂
大森系统 国外：发那科系统、西门子系统、三菱系统、
发格系统（西班牙） 机床带系统：
美国：幸辛那提、哈斯、法道 日本：马扎克、森精机、新日本、大卫 德国：德马吉、科宝 瑞士：米克朗 台湾：基本没有自己的系统，多数用日本的 系统
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3、伺服系统
伺服系统：是数控系统的执行机构，它接受数控系统 的指令信息，按指令信息的要求控制执行部件的进给速 度、方向和位移。它包括： （1）进给伺服系统：进给运动的执行机构：包括位置 控制单元、速度控制单元、执行电动机、测量反馈单元 等部分。其作用见教材第3页。 （2）主轴伺服系统：主轴运动的控制机构：包括主轴 控制单元、主轴电动机、测量反馈单元等部分。
（3）实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置
数控分度头
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数控回转工作台 （直接驱动回转工作台加工）
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机内对刀仪 跟刀架
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液压尾座
液压卡盘
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（4）刀架、刀库和自动换刀装置（ATC）
机械手换刀
Hale Waihona Puke Baidu 模块一 数控机床概述
盘式刀库
链式刀库