数控机床电气控制技术基础教案.doc

数控机床控制技术基础 数控11-1班级 第1章 绪论 一、数控机床的组成和工作原理 1、数字控制技术：简称数控（NC）技术，是指用数字化信息对设备运行和生产过程进行控制的一种自动控制技术。 2、数控机床的组成 （1）程序载体 （2）输入输出装置 （3）CNC单元 （4）伺服系统 （5）可编程序控制器（PLC） （6）位置反馈系统 （7）机床本体 3、数控机床的工作原理 （1）工艺规划 （2）数学处理 （3）编制程序单 （4）输入程序 （5）程序校验与试运行 二、数控机床的特点及分类 1、数控机床的特点 优点： （1）对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面 （2）加工精度高，加工质量稳定 （3）生产效率高 （4）良好的经济效益 （5）自动化程度高 缺点：（1）价格较高，设备首次投资大 （2）对操作、维修人员的技术要求较高 （3）加工复杂形状的零件时，手工编程的工作量大 2、数控机床的应用范围 数控机床的应用范围正在不断扩大，但目前它还不能完全代替普通机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。数控机床最适合加工具有以下特点的工件： （1）多品种小批量零件； （2）形状结构复杂的零件； （3）需要频繁改型的零件； （4）价格昂贵、不允许报废的零件； （5）批量较大精度要求高的零件。 3、数控机床的分类 （1）按工艺用途分类：普通数控机床 、加工中心机床 、数控特种加工机床 。 （2）按运动方式分类 ：点位控制数控机床 、直线控制数控机床 、轮廓控制数控机床 。 （3）按伺服系统的控制方式分类 ：开环、闭环、半闭环控制系统的数控机床 。 （4）按数控系统的功能水平分类 ：经济性数控机床 、中档数控机床 、高档数控机床 三、数控机床控制技术 1、 数控机床控制技术 是集机械技术（精密机械为主）、电子技术、信息技术（包括传感检测）、计算机及软件技术和自动控制等技术为一体的多学科交叉的综合技术。 2、数控机床控制技术的发展趋势 （1）高速化和高精度化 （2）数控系统智能化、信息化 （3）数控系统开放化 第2章 液压控制技术 一、概述 液压传动是利用密闭系统中的受压液体作为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式。 1、液压传动系统的组成与工作原理 （1）液压千斤顶的工作原理 （2）液压传动系统的组成 ①动力元件 ②执行元件 ③控制调节元件 ④辅助元件 ⑤工作介质 二、液压传动的特点 1、优点 （1）可输出很大的推力和转矩，且系统结构简单。 （2）能方便地实现无级调速，且调速范围大。 （3）在输出相同功率的情况下，体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑。 （4）工作平稳、反应快、冲击小、能快速启动、制动和频繁换向。 （5）操作简单，调整控制方便，便于采用机、电、液联合控制以实现自动化。 （6）液压元件可自行润滑，使用寿命长。且液压系统易于实现过载保护，使用安全、可靠。 （7）易于实现标准化、通用化、系列化。便于设计、制造、维修和推广使用。 2、缺点 （1）由于油液的泄漏和可压缩性，故无法保证严格的传动比。 （2）能量损失较大，传动效率较低，不适宜作远距离传动。 （3）液压油对温度的变化敏感，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 （4）使用和维修技术要求较高，系统出现故障时，不易查找原因。 三、静止液体的性质 静止液体是指液体内部各个质点之间没有相对位移。 1、液体静压力 P=F/A 在SI制中压力的单位为N/m2（牛/米2）或Pa（帕斯卡）。 1MPa = 103kPa = 106Pa 2、液体静压力的特性 ①液体的压力沿着内法线方向作用于承压面，即静止液体承受的只是法向压力，而不承受剪切力和拉力。 ②静止液体内任一点处所受到的静压力在各个方向上都相等。 3、压力的表示方法 以绝对真空（P=0）作为基准所表示的压力，称为绝对压力。以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。大多数压力表测量得到的压力都是相对压力。 相对压力=绝对压力-大气压力 4、静压力的传递 在密闭容器中由外力作用在液面上的压力能等值的传递到液体内部的所有各点，这就是帕斯卡原理，或称为静压力传递原理。 结论：液压系统的工作压力决定于外负载。 四、流动液体的性质 1、流量 单位时间流过某一通流截面的液体体积称为流量 。 qv=V/t 单位为 m3/s或L/min 2、平均流速 液体