单元1 数控机床概述.ppt

数控加工技术 单元1 数控机床概述 1.1数控机床简介 数控机床的产生和发展 数控机床的组成 数控机床的工作原理 数控机床的分类 数控机床的性能指标与功能 数控机床的特点 数控机床的本体结构 典型的数控系统简介 一、 数控机床的产生和发展 产生背景 从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有：自动机床 、组合机床、专用自动生产线等。它们存在固有的缺点有：初始投资大、准备周期长、柔性差。 数控（Numerically Controlled ）机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的自动化机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令（刀具移动轨迹信息）规定的程序。具体地讲，把数字化了的刀具移动轨迹的信息输入到数控装置，经过译码、运算，从而实现控制刀具与工件的相对运动，加工出所需要的零件的机床，即为数控机床。 一、 数控机床的产生和发展 发展沿革 1949年美国帕森斯（Parsons）公司接受美国空军的委托，加工飞机零部件，1952年，Parsons公司和麻省理工学院（MIT）合作研制了世界上第一台数控铣床，加工直升飞机螺旋桨叶片轮廓的检查样板。1955年，在Parsons专利的基础上，第一台工业用数控机床由美国Bendix公司生产出来。（46年第一台计算机诞生） 从1952年至今，数控系统经历了两个阶段（NC和CNC阶段）和六代的发展。 第一代：1952-1959年 采用电子管元件构成的专用数控装置，体积大，功耗大。 第二代：1959-1964年 采用晶体管电路的数控装置，广泛采用印刷电路板。 第三代：1965-1970年 采用小、中规模集成电路的数控装置，体积小功耗低可靠性有了提高。 第四代：1970-1974年 采用大规模集成电路的小型通用计算机取代专用计算机。 第五代： 1974-1990年 微处理器应用于数控系统，不仅价格进一步降低，体积进一步缩小，使实现真正意义上机电一体化成为可能。 第六代： 1990年-现在 进入基于PC（个人计算机）时代 。 二、 数控机床的组成 二、 数控机床的组成 2、伺服单元、驱动装置 和测量装置 伺服单元和驱动装置包括： 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置 是指位置和速度测量装置，以实现进给伺服系统的闭环控制。 作用 保证灵敏、准确地实现CNC装置指令： 主轴运动指令：实现零件加工的切削运动（速度控制）； 进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。 二、 数控机床的组成 3、控制面板 又叫操作面板。 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。 它是数控机床一个特有的输入输出部件。 二、 数控机床的组成 4、控制介质与输入输出设备 二、 数控机床的组成 通信 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通信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： 串行通讯（RS-232等串口） 自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等） 网络技术（internet，LAN等） 二、 数控机床的组成 5、PLC、机床I/O电路和装置 PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成； 机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等）组成的逻辑电路； 功能： 接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作 接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。 二、 数控机床的组成 6、机床本体 机床本体：数控系统的控制对象，是实现加工零件的执行部件。 组成：由主运动部件（主轴、主运动传动机构）、进给运动部件（工作台、拖板及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（工件自动交换系统、自动工作台交换APC系统、自动刀具交换ATC系统）和辅助装置（如冷却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等）。 四、 数控机床的分类 数控机床的种类很多，从不同角度对其进行考查，就有不同的分类方法，通常有以下几种不同的分类方法： 四、 数控机床的分类 1.按控制功能分类 (1) 点位控制数控机床 仅能控制两个坐标轴，实现刀具或工作台从一个点到另一个点的精确定位运动； 对轨迹