数控车床培训课件《》

v 1.数控技术与数控机床
v
数控即数字控制(Numerical Control，简称NC），
数控技术即NC技术，是用数字化信号发出指令并控制
机械执行预定动作的技术。计算机数控(Computer
Numerical Control，简称CNC）是指用计算机，按照存
储在计算机内读写存储器中的控制程序去执行数控装置
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2020/11/21
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第1章 数控加工编程基础
1.1 数控机床的基本知识
1.2 数控加工编程基础
1.3
数控机床坐标系
1.4 数控加工的工艺设计
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1.1数控机床的基本知识
v 1.1.1 数控机床的产生和发展历程
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v （2）闭环伺服系统
v 工作原理：数控装置发出位移指令脉冲，经电动机和 机械传动装置使机床工作台移动，安装在工作台上的 位量检测器把机械位移变成电学量，反馈到输入端与 输入信号相比较，得到的差值经过放大和变换，最后 驱动工作台向减少误差的方向移动。如果输入信号不 断地产生，则工作台就不断地跟随输入信号运动。
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v 3. 按伺服系统的控制方式分类
v （1）开环伺服系统 v 工作原理：每当数控装置发出一个指令脉冲信
号，就使步进电动机的转子旋转一个固定角度， 机床工作台移动一定的距离。 v 特点： 开环伺服系统没有工作台位移检测装置， 对机械传动精度误差没有补偿和校正，工作台 的位移精度完全取决于步进电动机的步距角精 度、齿轮箱中齿轮副和丝杠螺母副的精度与传 动间隙等，所以这种系统很难保证较高的位置 控制精度。同时由于受步进电动机性能的影响， 其速度也受到一定的限制。但这种系统的结构 简单、调试方便、工作可靠、稳定性好、价格 低廉，因此被广泛用于精度要求不太高的经济 型数控机床上。
v （1）控制介质与程序输入输出设备 v （2） 数控装置 v （3）伺服系统 v （4）辅助控制装置 v （5）机床本体 v 2.数控机床的加工原理
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数
控
输
装
入 输
置
出
装
C
置
N
C
伺置 服检 驱测 动装 及置 位 辅电 助控 控制 制装 及置 强
图1-1 数控机床的组成
v 2.数控机床的产生和发展
v
数控机床主要是为了实现复杂多变零件的
自动化加工而产生的，数控机床的发展，依赖
于电子技术、计算机技术、自动控制和精密测
量技术的发展，软件式数控是采用微处理器及
大规模或超大规模集成电路组成的数控系统，
它具有很强的程序存贮能力和控制功能，这些
控制功能是由一系列控制程序 (驻留系统内）来
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v （3）半闭环伺服系统
v
半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中
装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠
转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置
的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较
后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值
消除为止的控制系统。
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1.1.4 数控机床的加工特点
v 1．适应性强，用于单件小批量和具有复 杂型面的工件的加工.
v 2．加工精度高，加工零件质量稳定.
v 3．生产效率高.
v 4．能实现复杂的运动.
v 5．减轻劳动强度，改善劳动条件 .
v 6．有利于生产管理.
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v 1.3.1标准1坐.3标数系及控其机运床动坐方向标系
v １．机床相对运动的规定 v 2．坐标系的规定 v 在数控机床上加工零件，机床的动作是由数
控系统发出指令来控制的，为了确定机床上运 动的位移和运动的方向，需要坐标系来实现， 这个坐标系叫标准坐标系，也称为机床坐标系。 v 数控机床上的坐标系采用右手笛卡尔直角坐 标系。围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别 用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指 的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其 余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正 向，
的一部分或全部数控功能，实现部分或全部的数控功能。
采用数控技术实现数字控制的一整套装置和设备，称为 数控系统。
vHale Waihona Puke Baidu
数控机床就是装备有数控系统，采用数字信息进行
自动控制机床运动及其加工过程的机床。它是用输入专
用或通用计算机中的数字信息来控制机床的运动，自动
将零件加工出来。
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实现的。软件或数控系统通用性很强，几乎只
需要改变软件，就可以适应不同类型机床的控
制要求，具有很大的柔性。目前微型机数控系
统几乎完全取代了以往的普通数控系统。
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v 1数1控.1机.2数床控的机组床成的组成及加工原理
v 数控机床主要由以下几部分组成，如图 1-1所示。
v 特点：半闭环控制系统伺服机构没有将丝杠螺母机构 齿轮机构等传动机构包括在闭环中，所以这些传动机 构的传动误差仍然会影响移动部件的位移精度。但半 闭环伺服系统将惯性大的工作台安排在闭环之外，系 统调试较容易，稳定性好。所能达到的精度、速度和 动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机 床所采用。
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v 4．按可控制轴数与联动轴数分类
v 可控制轴数是指系统最多可以控制的坐标轴数 目，联动轴数是指数控系统按加工要求控制同时 运动的坐标轴数目。
v 多坐标轴按照一定的函数关系同时协调运动， 称为多轴联动。按照联动轴数可以分为：
v （1）两轴联动 v （2）两轴半联动 v （3）三轴联动 v （4）多坐标联动
机床本体
主进辅 运给助 动运动 机动作 构机机
构构
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图1-2 数控机床的加工过程
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v 1．按工1艺.1用.3途数分 控机床的分类
v （1）金属切削类数控机床 v （2）金属成型类数控机床 v （3）特种加工类数控机床 v （4）其他类数控机床 v 2．按控制运动轨迹分类 v （1）点位控制数控机床 v （2）直线控制数控机床 v （3）轮廓控制数控机床
v 特点：闭环伺服系统的位置检测装置安装在机床工作 台上，将工作台的实际位置检测出来并与CNC装置的 指令进行比较，用差值进行控制，因而可以达到很高 的定位精度，同时还能达到较高的速度。在精度要求 高的大型和精密机床上应用十分广泛。由于系统增加 了检测、比较和反馈装置，所以结构比较复杂，不稳 定因素多，调试维修比较困难 .