机床调整方法

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1、第1章数控编程基础第1章数控编程基础1.1数控加工的基本概念数控加工是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术，它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控和机械制造等学科的内容。目前在制造业中数控加工已得到了广泛应用，并在制造业中已开始占据主导地位。数控机床是数控加工的执行单元，它是数字控制机床（NumericallyControlledMachineTool）的简称，是为了满足单件、小批、多品种自动化生产的需要而研制的一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的、以数字化控制为基本特征的柔性自动化机床，具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率

2、高的优点。1.1.1数控与数控机床数控（NumericalControl，NC）是以数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，可以自动地对被加工工件进行加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序（简称为数控程序），它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软件相对应的是数控系统内部的系统软件，系统软件是用于数控系统工作控制的。本书主要介绍数控程序的编制。1．数控机床的组成与工作原理数控机床一般包括3个基本组成部分：控制系统、伺服系统及机床

3、主体（如图1.1所示）。控制系统是数控机床的核心，主要作用是对输入的零件加工程序进行数字运算和逻辑运算，然后向伺服系统发出控制信号。控制系统是一种专用的计算机，它由硬件和软件组成，有些数控机床的控制系统就是将PC机配以控制系统软件而构成的。·39·第1章数控编程基础图1.1数控机床的基本组成伺服系统的主要作用是根据控制系统发出的控制信号驱动执行元件运动。伺服系统由驱动装置和执行元件组成，其中常用的执行元件有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机3种。机床主体是加工运动的实际部件，包括主运动部件、进给运动部件（如工作台、刀架）和支撑部件（如床身、立柱）等。有些数控机床还配

4、备了特殊的部件，如刀库、自动换刀装置和托盘自动交换装置等。数控机床本体结构与传统机床相比有很大的变化，普遍采用了滚珠丝杠、滚动导轨，传动效率更高。由于减少了齿轮的使用数量，使传动系统更为简单。大多数数控机床还具有位置检测装置，用于检测实际的位移量。伺服系统中的位移比较环节就是对控制位移量与实际位移量进行比较，根据比较的差值，调整控制信号，适时控制机床的运动位置。2．数控机床的分类图1.2典型数控车床的结构数控机床的分类方法有多种，如果从数控机床应用的角度分类，可分为数控车床、数控铣床、多轴数控铣床和加工中心等。（1）数控车床。数控车床的机床本体与普通车床在结构布局上相

5、差不大（如图1.2所示）。在普通车床上能够完成的加工内容都可以在数控车床上完成，另外由于具有数控系统和伺服系统，数控车床还能加工各种复杂的回转成形面。（2）数控铣床。典型的立式数控铣床如图1.3所示。其中主轴带动刀具旋转，且主轴箱可上下移动（Z轴），工作台可沿横向和纵向移动（X、Y轴）。二轴联动的数控铣床可以加工复杂的内外型轮廓和简单的型腔；具有复杂曲面的零件可以在三轴联动的数控铣床上加工。·39·第1章数控编程基础图1.3典型的立式数控铣床结构（3）多轴数控铣床。如果使数控铣床的工作台和主轴箱实现围绕X、Y、Z坐标轴旋转的运动（分别为A、B、C轴），则就成了多轴（四

6、、五坐标联动）数控铣床。如图l.4所示的A向和B向的转动进给就构成了五轴数控铣床，它可以加工更为复杂的空间曲面。（4）加工中心。如果给数控铣床配上刀库和自动换刀装置就构成了加工中心，如图1.5所示为立式加工中心。加工中心的刀库可以存放数十把工具，由自动换刀装置进行调用和更换。工件在加工中心上的一次装夹可完成多项加工内容，生产效率与数控铣床相比大大提高。有些高端加工中心，不仅具有回转刀库，还具有交换托盘，当一个工件正在加工时，可以在交换托盘内装夹下一个工件。当前一个工件加工完毕，下一个将要加工的工件会自动移动到工作台上，从而节约了由于工件装夹而用机床的时间，提高了机床的

7、有效加工时间。图1.4典型的多轴数控铣床结构图1.5立式加工中心的结构1.1.2插补原理与控制系统1．插补原理无论是简单的零件形状（由直线、圆弧等构成）还是包含复杂的曲线、曲面的零件，都需要在给定的误差范围内离散成直线、圆弧等，才能实现数控加工。在数控机床上加工直线或圆弧等，实际上是数控装置根据有关的信息指令进行的“数据密化”工作。例如加工如图1.6所示的一段圆弧，已知条件仅是该圆弧的起点A和终点B的坐标以及圆心O的坐标和半径R，如果要把该圆弧光滑地描绘出来，就必须在预定的插补误差范围内将圆弧段AB之间各点的坐标计算出来，再把这些点填补到A、B之间，