数控技术讲义提纲[1]

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1、山西省干部自主选学系列培训班资料《数控技术》专题讲义提纲专题编号（AXXX）机械工程学院董长双2010．7山西省干部自主选学系列培训班资料第1页一、前言数控技术是使用计算机对整个机械机械加工过程进行信息处理与控制，达到生产过程自动化的一门技术。是FMS、CIMS的技术基础。数控机床是当代机械制造业的主流装备。数控技术范围复盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)微电子技术；(7)软件技术等。二、数控技术的产生20世纪40年末，JohnparsonsandFr

2、ankstulen提出了数控加工思想。parsonscorporation,airfoil±0.0015inch(±0.038mm)1951年4月，美国空军和MIT伺服实验室签协议，研发数控机床。1952年3月，第一台数控机床在MIT问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。当时控制程序是记录在纸带上的字符和数字，故称数字控制机床。1955年，第一台商业数控机床在美国全国机床展览会上展出。1959年，KeaneyandTrecherCorp.研制了第一台加工中心（MC),加工中心是具有刀库和自动换刀装置的数控机床。1967

3、年，MollinCorp.研制了第一台柔性制造系统（FMS）。柔性制造系统是由加工系统（若干台数控机床和加工中心）、物料运送及管理系统和计算机管理系统组成的自动加工线。山西省干部自主选学系列培训班资料第2页三、数字控制与数控机床基本概念与分类（一）基本概念数字控制（NC，numericalcontrol）GB8129-87,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控系统（NCsystem）：实现数控技术的机电控制设备；数控机床：装备了数控系统的机床。机床：机床是从金属的毛坯上切削掉多余的材料，使工件具有要求的形状和尺寸，取得规定

4、的精度和光洁度。普通机床：人工手动操作的机床。机床类别及代号：（JB1838-85）车床（C）钻床（Z）镗床（T）磨床（M）齿轮加工机床（Y）螺纹加工机床（S)铣床（X）刨插床（B)拉床（L）特种加工机床（D）锯床（G)其他加工机床（Q)山西省干部自主选学系列培训班资料第3页（二）数控机床加工过程数控装置伺服系统加工程序首先由编程人员按照零件的几何形状和加工工艺要求将加工过程编成加工程序。数控系统读入加工程序后，将其翻译成机器能够理解的控制指令，再由伺服系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电机和进给伺服电机转动，并带动机床的工作台移动，实现加工

5、过程。数控系统实质上是完成了手工加工中操作者的部分工作。（三）计算机数控CNC一种控制系统，它自动读入载体上的数字信息，经过码，控制机床运动。整个系统包括信息输入、运算和控制、进给伺服驱动和主轴驱动以及机电接口等。其中运算和控制部分，是数控系统的核心,称为数控装置NCU以计算机系统为主构成的数控系统，运算和控制部分是一个专用的计算机，也称为计算机数控CNC。数控装置有时也简称为数控系统。数控机床的组成图是数控机床的组成框图。除了机床本体以外的部分统称为数控系统，数控装置是数控系统的核心。1．输入/输出设备山西省干部自主选学系列培训班资料第4页2

6、．数控装置3．伺服单元4．PLC及接口5．机床本体6．测量装置伺服单元和驱动装置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、准确地跟踪CNC装置指令：进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。主轴运动指令：实现零件加工的切削运动（速度控制）PLC(ProgrammableLogicController)：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；1969年，美国数字设备公司（DEC-DigitalEquipmentCorpora

7、tion)研制出世界第1台PLC，并在GM公司汽车自动装配线上试用成功。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。数控机床的特点优点1． 适应性强；2． 加工精度高、质量稳定；3． 生产效率高、经济效益好；4． 减轻操作者的劳动强度、操作简单；山西省干部自主选学系列培训班资料第5页

8、5．有利于生产管理的现代化；6.具有故障诊断和监控能力；问题：1．造价较高；2．调试和维修比较复杂，需要专门的技术人员；3．对编程人员的技术水平要求较