数控机床编程教案.doc

第一章 数控车床 第一节 数控机床概述 一、数控概述 1、概念 1）数控 即数字控制，是数字程序控制的简称，指通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的数字量）去控制机械装置进行动作。 2）数控技术定义： 是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。 3）数控机床定义： 是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。 2、数控的分类 1）NC机床由各种逻辑元件,记忆元件组成随机逻辑元路,由硬件实现数控功能。 2）CNC机床即计算机数控,是采用微处理器或专用微机的数控系统。 3、机床数控与数控机床 1）机床数控： 它是一门技术,其控制对象是专门针对机床和机床加工的。 2）数控机床： 它是进行自动化加工的机电一体化新型加工设备。 二、数控机床的发展 数控机床的发展是随计算机系统的发展而发展的，其主要经历了如下几代变化： 第一代：19552年起由电子管电路构成的专用数控（NC） 第二代：1959年起由晶体管数字电路组成的专用数控（NC）。 第三代：1965年起，由中小规模集成数字电路组成的专用数控（NC）。 第四代：1970年起，由大规模集成数字电路组成的小型通用计算机数控（CNC）。 第五代：1974年开始，采用微处理器和半导体存储器的微型计算机数控（CNC）。 第六代：80年代初，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置； 我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了发展初期的封闭式发展阶段，“六五”、“七五” 期间的消化吸收和引进技术阶段，“八五” 期间国产化体系阶段，以及“九五”期间产业化阶段，现基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控专业人才，初步形成了自己的数控产业。目前较具规模的有广州数控、航天数控和华中数控等。具有中国特色的经济型、普及型数控系统经过几十年来的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，它们逐渐被用户认可，在市场上站稳了脚跟。 三、数控机床的组成 1、程序的存储介质 2、输入、输出装置 3、数控装置 4、伺服系统 5、检测反馈系统 6、机床本体 四、数控机床的分类 1、按工艺用途分类 1）普通数控机床 如：数控车,铣,钻,镗,冲,磨床 2）加工中心机床 如：电为花,线切割,激光机床,超声波 3、）多坐标数控机床 4）数控特种加工机床 如：齿轮加工机床等。 2、按控制运动的轨迹分类 1）点位控制 这种机床控制刀具从一点到另一点位置,而不控制移动轨迹,它在定位移动中不进行切削加工,因而可快速进给到定位位置,而不与工作接触, 如:坐标镗床,钻床,冲床等. 2）直线控制 这种机床控制刀具或工作台以给定速度,沿平行于某一人材轴方向,由一个位置到另一个位置的精确移动,也称点位直线控制。 如数车,磨等。 3）连续控制 又称轮廓控制,它能对两个或以上人材轴同时控制,可控制速度,方向和位移量,即加工的轨迹。 如数车,铣,线切割等。 3、按伺服系统的控制方式分类 1）开环控制 不带反馈的控制系统,即系统无反馈元件. 2）半闭环控制 系统内有部分反馈元件,不把机械传动装置等部分包括在内. 3）闭环控制 在控制过程中,形成全部位置随机控制环路,自动检测并补偿所有的位移误差,改精度高. 4、按控制的坐标轴数分类 1）两坐标。 2）三坐标。 3）两个半坐标。 3）多坐标等数控机床。 五、课后作业 1、机床数控与数控机床的区别? 2、开环,半闭环,闭环控制系统各有何特点? 3、数控机床按工艺用途分哪几类?按控制运动轨迹分哪几类? 4、数控车床的加工特点有哪些? 第二节 数控车床编程基础 一、程序编制的内容 1、图样分析 2、辅助准备 3、制定加工工艺 4、数值计算 5、编写加工程序单 6、制作控制介质 7、程序校核 二、程序编制的方法 1、手工编程 手工编程就是由人工编写零件的加工程序。对于几何形状不太复杂的零件，编程工作量小，加工程序段不多，出错的几率很小，快捷、简便、不需要具备特别的条件（相应的硬件和软件），特别是在数控车床的编程中，手工编程至今仍广泛用于点位、直线、圆弧组成的轮廓加工中，学习手工编程是学习数控车床加工编程的重要内容。即使在自动编程普遍应用后，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。 2、自动编程 自动编程是指利用计算机及其外围设备组成的自动编程系统完成程序编制工作的方法，也称为计算机辅助编程。 三、数控车床的坐标系 数控机床标准坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系，如图1－2所示。基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，大拇指的方向为X轴的正方向；食指为Y轴的正方向；中指为Z轴的正方向，该坐标轴