数控编程与操作高职层次

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1、书名：数控编程与操作ISBN：978-7-111-46176-0作者：陈文杰出版社：机械工业出版社本书配有电子课件第1章数控技术概论1.1数控技术基础1.2加工中心操作工国家职业标准1.1.1数控机床的组成1.1.2数控机床的分类1.1.3数控机床的主要功能1.1.4数控机床常用术语1.1.5常用数控系统1.1数控技术基础1.1.1数控机床的组成数控机床主要由以下6部分组成(如图1.1所示)。图1.1数控机床的组成1．计算机数控装置(CNC装置)计算机数控装置是计算机数控系统的核心，其主要作用是根据输入的工件加工程序或操作命令进

2、行译码、运算、控制等相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动单元和PLC等)，完成工件加工程序或操作者所要求的工作。它主要由计算机系统、位置控制板、PLC接口板、通信接口板、扩展功能模板以及相应的控制软件的模块组成。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、主轴电动机、进给伺服驱动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度检测装置，它是实现主运动和进给运动的速度、位置闭环控制的必要装置。主轴运动的伺服系统的主要作用是实现工件加工的切削运动，其控制量为速度；进给伺服系统的主要作用是实

3、现工件加工的成形运动，其控制量为速度和位置，特点是能灵敏、准确地实现CNC装置的位置和速度指令。3．机床本体机床本体是数控系统的控制对象，是实现加工工件的执行部件。主要组成有：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)、支撑件(立柱、床身等)以及特殊装置、自动工件交换(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)。4．控制介质与程序I/O(输入/输出)设备控制介质是记录工件加工程序的媒介，是人与机床建立联系的介质。程序I/O(输入/输出)设备是C

4、NC系统与外部设备进行信息交互的装置，其作用是将记录在控制介质上的工件加工程序输入CNC系统，或将已调试好的工件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的介质上。目前数控机床常用的控制介质和程序输入/输出设备是磁盘和磁盘驱动器等。此外，现代数控系统一般可利用通信方式进行信息交换。这种方式是实现CAD(计算机辅助设计)与CAM(计算机辅助制造)的集成，FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统)应用的基本技术。目前在数控机床上常用的通信方式有：串行通信、自动控制专用接口、网络技术。5．PLC及机床I/O(输入/输出)电路和装

5、置PLC是用于进行与逻辑运算、顺序动作有关的I/O控制部件，它由硬件和软件组成。机床I/O电路和装置是用于实现I/O控制的执行部件，是由继电器、电磁阀、行程开关和接触器等组成的逻辑电路。它们共同完成以下任务。(1)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。(2)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。6．控制面板控制面板又称操作面板，是操作人员与数控机床(系统)进行信息交互的工具。操作人员可以通过控制面

6、板对数控机床(系统)进行操作、编程、调试或对机床参数进行设定和修改，也可以通过它了解或查询数控机床(系统)的运行状态。它是数控机床的一个I/O部件，主要由按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器等部分组成。1.1.2数控机床的分类1．按控制功能分类(1)点位控制机床点位控制数控机床只控制刀具或工作台，从一个点(坐标位置)准确、快速地移动到下一个点(坐标位置)，然后控制第3个坐标轴进行切削加工。它具有较高的位置定位精度，在移动过程中不进行切削加工，所以对运动轨迹没有要求。点位控制数控机床主要用于加工平面内的孔系，主

7、要有数控钻床、数控镗床、数控冲床和三坐标测量机等。(2)直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台，按规定的进给速度，从一个点以直线方式准确地移动到下一个点。移动过程中能进行直线的切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内调节。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带着多轴箱轴向进给进行钻、镗等切削加工，它可以算做一种直线控制的数控机床。(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床具有控制几个轴同时协调运动的能力，即坐标轴联动，使刀具相对于工件按程序规定的轨迹和速度运动，能在运动过程中进行连续切削加工。这类数控机床有用

8、于加工曲线和曲面形状工件的数控车床、数控铣床、加工中心等。现代的数控机床基本上都是这种类型。若根据其联动轴数还可细分为2轴(X、Y轴联动或X、Z轴联动)、2.5轴(任意2轴联动，第3轴周期进给)、3轴(X、Y、Z3轴联动)、4轴(X、Y、Z和A或B4轴联动)、5