《数控机床概述》ppt课件

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1、第1章数控机床概述1.1数控机床的基本概念1.2数控机床的分类本章小结1.3数控机床的产生与发展本章学习目标：本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的加工特点、数控机床的基本组成、数控机床的工作过程和原理、数控机床的各种技术性能指标、数控机床的分类方法、数控机床的产生、发展及趋势。本章教学学时：4学时本章教学要求重点数控机床的基本概念和分类；数控机床的组成。难点数控机床的组成和分类1.1数控机床的基本概念数控（NumericalControl，NC）数字控制，用数字、字母和符号构成的数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一

2、种方法。数控机床（NumericallyControlledMachineTool）采用了数控技术的机床。1.1.1数控机床及其特点数控机床的特点（1）适应性、灵活性好。适用于多品种、中小批量生产或加工形状复杂、精度要求高的零件。（2）加工精度高、质量稳定。（3）生产效率高,一般为普通机床的3～5倍。（4）劳动强度低、劳动条件好。（5）有利现代化生产和管理。（6）初始投资较大，使用、维修技术要求高。对操作人员和维修人员的专业素质要求较高。辅助控制装置伺服系统1.1.2数控机床的组成（1）控制介质将零件加工信息（数控程序）传送到控

3、制装置中去的程序载体。输入、输出装置——将控制介质上的信息传入数控系统。手动通过控制面板，在MDI或编辑操作状态下从键盘输入。利用通信的方式，可实现与计算机或其他数控机床间的信息交互自动RS232C接口（2）数控系统——数控机床的核心（3）伺服系统数控系统的执行部分，接受CNC装置的指令信号，转换和放大后驱动机床运动部件。进给伺服系统——实现零件加工所需的成型运动，控制机床移动部件的位置和速度；主轴伺服系统——实现零件加工的切削运动，控制机床主轴的转速。测量反馈装置——减少误差，提高加工精度。包括位置和速度测量装置。（4）机床主

4、体包括机床的主运动部件、执行部件和基础部件。如主轴、滚动导轨、滚珠丝杠、工作台（或刀架）、底座、立柱等。请思考：数控机床主体结构与普通机床大体一致。那么与普通机床相比，数控机床的结构有什么特点？数控机床进给传动系统示意图（5）辅助装置辅助装置接收CNC装置输出的M、S、T等辅助指令信号，驱动相应电器带动机床机械部件、液压启动等辅助装置完成指令动作。如工件的夹紧、松开、冷却液开关、刀具更换、主轴启停等。目前广泛采用可编程控制器（ProgrammableLogicControl，PLC）作数控机床的辅助控制装置。PLC是一种强化了逻

5、辑运算功能的数字运算系统，适用于控制动作复杂或逻辑多变的场合。形（零件图纸）编写数控程序程序输入CNC系统发出脉冲信号驱动机床各部件完成零件的加工零件图纸的工艺处理数(数控程序）形（成型零件）数学处理1.1.3数控机床的工作过程将加工程序翻译成便于计算机处理的格式包括刀具补偿（长度、半径、磨损补偿）、速度计算和辅助指令的处理经插补运算可确定各坐标轴的进给速度、方向和位移量，并以脉冲信号的方式传输给伺服系统。传输主轴的变速、换向、启停；刀具的选择和交换；工件夹紧和松开、冷却液启停等辅助指令插补在被加工轨迹的起点和终点之间，进行“数

6、据密化”，并求取中间点坐标，然后利用已知线性逼近的过程。1.数控机床的精度指标（1）定位精度和重复定位精度定位精度：数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度。重复定位精度：相同条件下，相同的操作方法，重复进行同一动作时得到的一致性程度。重复定位精度越高，一批工件的尺寸一致性越好，加工质量越稳定。中小型数控机床的定位精度普遍可达0.015mm，重复定位精度为0.003mm。1.1.4数控机床的技术性能指标（2）分度精度（3）分辨率与脉冲当量脉冲当量（单位位移精度）：CNC装置每发出一个脉冲信号，机床移动部件上的移动量。数值大

7、小决定数控机床的加工精度和表面质量。脉冲当量越小，机床加工精度越高，表面质量越好。普通数控机床的脉冲当量为0.001mm，精密数控机床的脉冲当量一般为0.0001mm。2.可控轴数与联动轴数可控轴数——机床CNC装置能够控制的坐标数目。联动轴数——机床CNC装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标轴数。普通数控车床可控制2轴，2轴联动；普通数控铣床可控制3轴，2.5轴或3轴联动；加工中心一般为多轴控制，3轴联动。控制轴数越多，CNC功能越强，程序编制越困难。3.数控机床的运动性能指标(1)主轴转速采用直流或交流调速主轴电机驱动，

8、高速精密轴承支承。目前，普遍可达到5000～10000r/min。（2）进给速度进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素之一。国内机床的进给速度可达到15～30m/min。（3）坐标行程X、Y、Z的行程大小决定了加工零件的大小。坐标行程可直接体