机床数控技术及编程概述.pptx
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控制介质：在人和数控机床之间建立某种联系的媒介 物。
把加工零件所需的动作及刀具相对于工件的位置 等信息，用数控装置所能接受的数字和文字代码来 表示，并把这些代码储存在控制介质上。
穿孔卡 穿孔带 磁带 磁盘
2020/12/31
第1章 概论
数控装置：是数控机床的中枢，接收输入介质的信息 数控，出装通指置过令所具对 脉备代 冲的主码 驱要的动功伺识能：服别系、统存进储而和控运制算机等床操动作作，。最终输
2020/12/31
1.1.3 数控机床的特点
第1章 概论
提高加工精度 提高生产效率 提高加工零件的适应性、灵活性 减轻工人劳动强度 提高生产管理水平
2020/12/31
1.2 数控机床的组成及分类
1.2.1 数控机床的组成
第1章 概论
控制介质 数控装置
伺服系统
测量装置
机床
2020/12/31
第1章 概论
多坐标控制 多种函数的插补 多种程序输入功能 信息转换功能 补偿功能 多种加工方式选择 故障诊断功能 显示功能 通讯和联网功能
2020/12/31
第1章 概论
伺服系统：把来自数控装置的脉冲信号转换为机床 移动部件的运动，使工作台（或溜板）精确定位 或按规定的轨迹作严格的相对运动。
脉冲当量：相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量。 常用脉冲当量：0.01mm/脉冲，0.005mm/脉冲， 0.001mm/脉冲 常用的伺服驱动元件：功率步进电机，电液伺服马达，直流
什么是数控？ 数控机床有哪些与传统 机床不同的特点？
2020/12/31
1.1.2 数控的基本概念
第1章 概论
数控（Numerical Control,简称NC）：利 用数字化信息来实现自动控制的方法。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）:综合应用了自动控制、计算机 技术、精密测量和机床结构等方面的最 新成就的一种计算机或专用计算装置控 制的高效自动化机床。
调节范围一般是10%-120%，每档间隔10%
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标来自百度文库
主轴转速和调节范围
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
行程和插补范围 — CNC的控制范围和加工范
围
进给速度和调节范围
❖ 进给速度—刀具每分钟切削进给距离； ❖ 最大进给速度— CNC在一定精度条件下所能达到的
最大加工速度； ❖ 最大快进速度— 不加工的最大移动速度； ❖ 速度调节— 通过操作面板上的进给倍率开关调整，
2020/12/31
目标
➢ 掌握数控机床 ➢ 掌握数控机床的组成及各部分的作用与功能 ➢ 了解数控机床的分类 ➢ 了解数控机床的特点 ➢ 了解数控机床及数控技术的发展
2020/12/31
1.1 基本概念
1.1.1 数控机床的产生
第1章 概论
以前的加工方式是怎样的 ？
什么促使了数控机床的产生 ？
2020/12/31
1948年，美国帕森斯（Parsons Co.）公司在研制加工直升飞机叶 片轮廓检查用样板的机床时，提 出了数控机床的初始设想。
2020/12/31
数控机床的产 生
第1章 概论
1952年在美国成功研制出第一台三坐标直 线插补连续控制数控铣床。1955年进入实 用阶段。
2020/12/31
第1章 概论
第1章 概论
按工艺用途分类
•普通数控机床
•数控加工中心
按控制系统对运动轨迹的控制机床方工式作台分类
•多坐标数控机床
按伺指服令输系入 统数的控控制步方进式分类
•成型机 •特位种置C测加量工
指按按 令+ 数功经 中位 较控能济 档-置 电指型型装水比 路令位+置置平反装位 较馈分分置指置 电-速 制图类类比 路令度 电位1控 路-置3混 合反速电开度馈开 闭 半 开机环硬 软反速 制图环 环 闭 环伺馈控线 线度 电1服制控 控 环 补-数 装控 路电数 数4系制 制 控 偿控 置 机A闭速控 控统脉制 型度环D框冲/反控控A图源馈•••3制伺 电点 点 轮制轴系服 机步 电机数位 廓位床统进 机控直 控控工框系铣作线 制制图统床A台数 数数曲误面差控 控控加机 机机+比工床床床较
机床数控技术及编程
2020/12/31
课程内容
第 1 章 概述 第 2 章 数控装置的轮廓控制原理 第 3 章 数控机床的程序编制 第 4 章 计算机数字控制装置 第 5 章 位置检测装置 第 6 章 伺服驱动系统
2020/12/31
第一章 概 论
1.1 基本概念 1.2 数控机床的组成及分类 1.3 数控技术的发展
※ 精度高 ※ 形状复杂 ※ 批量小 ※ 改型频繁
2020/12/31
☆计算机的出现为人们改进加 工设备提供了新的思路和技术 保障☆
第1章 概论
第1章 概论
•内在动力：迫切需要一种精度高、柔性好 的加工设备 •技术基础：电子技术、计算机技术、控制 技术
2020/12/31
第1章 概论
数控机床的产 生
-
高档型
C
图1-5 半闭环图控制1-系6统开框图环补偿型控制图
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
控制轴数 CNC最多可以控制多少坐标 轴
（包括直线轴和回转轴） 联动轴数 CNC可同时控制且按一定规律完成一定轨迹
插补的协调运动的坐标轴数
插补功能
插补直线、圆弧、 抛物线、椭圆、正弦曲线、 螺旋曲线、样条函数等，甚至可对曲面直接插补。 插补坐标系也从直角坐标系扩展到极坐标系、 圆筒坐标系。
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
脉冲当量（分辨率）
机床坐标轴可达到的控制精度，即CNC每发出一个脉冲， 坐标轴移动的距离
定位精度与重复精度
❖ 定位精度 实际位置与指令位置的一致程度，不一致量为误差；
❖ 重复精度 在相同条件下，操作方法不变，进行规定次数操作所
得到的连续结果的一致程度。
伺服电机，交流伺服电机
2020/12/31
第1章 概论
机床：执行机构
传动链较短 动态特性好 传动效率高
采用了高性能的主轴 及进给伺服系统
采用一些高效传动件。 如：滚珠丝杆螺母副、 直线滚动导轨等
机床的动态刚度，阻 尼精度，耐磨性以及 抗热变形性能都较高
2020/12/31
1.2.2 数控机床的分类
把加工零件所需的动作及刀具相对于工件的位置 等信息，用数控装置所能接受的数字和文字代码来 表示，并把这些代码储存在控制介质上。
穿孔卡 穿孔带 磁带 磁盘
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第1章 概论
数控装置：是数控机床的中枢，接收输入介质的信息 数控，出装通指置过令所具对 脉备代 冲的主码 驱要的动功伺识能：服别系、统存进储而和控运制算机等床操动作作，。最终输
2020/12/31
1.1.3 数控机床的特点
第1章 概论
提高加工精度 提高生产效率 提高加工零件的适应性、灵活性 减轻工人劳动强度 提高生产管理水平
2020/12/31
1.2 数控机床的组成及分类
1.2.1 数控机床的组成
第1章 概论
控制介质 数控装置
伺服系统
测量装置
机床
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第1章 概论
多坐标控制 多种函数的插补 多种程序输入功能 信息转换功能 补偿功能 多种加工方式选择 故障诊断功能 显示功能 通讯和联网功能
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第1章 概论
伺服系统：把来自数控装置的脉冲信号转换为机床 移动部件的运动，使工作台（或溜板）精确定位 或按规定的轨迹作严格的相对运动。
脉冲当量：相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量。 常用脉冲当量：0.01mm/脉冲，0.005mm/脉冲， 0.001mm/脉冲 常用的伺服驱动元件：功率步进电机，电液伺服马达，直流
什么是数控？ 数控机床有哪些与传统 机床不同的特点？
2020/12/31
1.1.2 数控的基本概念
第1章 概论
数控（Numerical Control,简称NC）：利 用数字化信息来实现自动控制的方法。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）:综合应用了自动控制、计算机 技术、精密测量和机床结构等方面的最 新成就的一种计算机或专用计算装置控 制的高效自动化机床。
调节范围一般是10%-120%，每档间隔10%
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标来自百度文库
主轴转速和调节范围
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
行程和插补范围 — CNC的控制范围和加工范
围
进给速度和调节范围
❖ 进给速度—刀具每分钟切削进给距离； ❖ 最大进给速度— CNC在一定精度条件下所能达到的
最大加工速度； ❖ 最大快进速度— 不加工的最大移动速度； ❖ 速度调节— 通过操作面板上的进给倍率开关调整，
2020/12/31
目标
➢ 掌握数控机床 ➢ 掌握数控机床的组成及各部分的作用与功能 ➢ 了解数控机床的分类 ➢ 了解数控机床的特点 ➢ 了解数控机床及数控技术的发展
2020/12/31
1.1 基本概念
1.1.1 数控机床的产生
第1章 概论
以前的加工方式是怎样的 ？
什么促使了数控机床的产生 ？
2020/12/31
1948年，美国帕森斯（Parsons Co.）公司在研制加工直升飞机叶 片轮廓检查用样板的机床时，提 出了数控机床的初始设想。
2020/12/31
数控机床的产 生
第1章 概论
1952年在美国成功研制出第一台三坐标直 线插补连续控制数控铣床。1955年进入实 用阶段。
2020/12/31
第1章 概论
第1章 概论
按工艺用途分类
•普通数控机床
•数控加工中心
按控制系统对运动轨迹的控制机床方工式作台分类
•多坐标数控机床
按伺指服令输系入 统数的控控制步方进式分类
•成型机 •特位种置C测加量工
指按按 令+ 数功经 中位 较控能济 档-置 电指型型装水比 路令位+置置平反装位 较馈分分置指置 电-速 制图类类比 路令度 电位1控 路-置3混 合反速电开度馈开 闭 半 开机环硬 软反速 制图环 环 闭 环伺馈控线 线度 电1服制控 控 环 补-数 装控 路电数 数4系制 制 控 偿控 置 机A闭速控 控统脉制 型度环D框冲/反控控A图源馈•••3制伺 电点 点 轮制轴系服 机步 电机数位 廓位床统进 机控直 控控工框系铣作线 制制图统床A台数 数数曲误面差控 控控加机 机机+比工床床床较
机床数控技术及编程
2020/12/31
课程内容
第 1 章 概述 第 2 章 数控装置的轮廓控制原理 第 3 章 数控机床的程序编制 第 4 章 计算机数字控制装置 第 5 章 位置检测装置 第 6 章 伺服驱动系统
2020/12/31
第一章 概 论
1.1 基本概念 1.2 数控机床的组成及分类 1.3 数控技术的发展
※ 精度高 ※ 形状复杂 ※ 批量小 ※ 改型频繁
2020/12/31
☆计算机的出现为人们改进加 工设备提供了新的思路和技术 保障☆
第1章 概论
第1章 概论
•内在动力：迫切需要一种精度高、柔性好 的加工设备 •技术基础：电子技术、计算机技术、控制 技术
2020/12/31
第1章 概论
数控机床的产 生
-
高档型
C
图1-5 半闭环图控制1-系6统开框图环补偿型控制图
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
控制轴数 CNC最多可以控制多少坐标 轴
（包括直线轴和回转轴） 联动轴数 CNC可同时控制且按一定规律完成一定轨迹
插补的协调运动的坐标轴数
插补功能
插补直线、圆弧、 抛物线、椭圆、正弦曲线、 螺旋曲线、样条函数等，甚至可对曲面直接插补。 插补坐标系也从直角坐标系扩展到极坐标系、 圆筒坐标系。
2020/12/31
第1章 概论
数控系统主要技术指标
脉冲当量（分辨率）
机床坐标轴可达到的控制精度，即CNC每发出一个脉冲， 坐标轴移动的距离
定位精度与重复精度
❖ 定位精度 实际位置与指令位置的一致程度，不一致量为误差；
❖ 重复精度 在相同条件下，操作方法不变，进行规定次数操作所
得到的连续结果的一致程度。
伺服电机，交流伺服电机
2020/12/31
第1章 概论
机床：执行机构
传动链较短 动态特性好 传动效率高
采用了高性能的主轴 及进给伺服系统
采用一些高效传动件。 如：滚珠丝杆螺母副、 直线滚动导轨等
机床的动态刚度，阻 尼精度，耐磨性以及 抗热变形性能都较高
2020/12/31
1.2.2 数控机床的分类