数控加工技术基础

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1、数控加工技术实训邢台职业技术学院机电系数控技术教研室2021/9/71单元1数控加工技术基础内容提要：实训目的与要求数控加工的基本知识数控机床的分类数控机床的工作原理及组成数控加工的基本术语实训内容2021/9/721.1实训目的与要求1、实训目的通过对数控加工技术基础知识的学习和训练，了解和掌握数控机床的加工原理、基本组成部分和机械结构，为数控加工技术实训打下基础。2、实训要求了解数控加工技术的基本知识：数控加工的基本概念，数控机床的产生与发展，数控机床的机械结构的特点，数控机床的分类等；理解并掌握数控机床的工作原理及组成，掌握数控加工的基本术语；完成数控机床认识实训的内容。2021/9/

2、731、产生背景从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有：自动机床组合机床专用自动生产线它们存在固有的缺点：初始投资大准备周期长柔性差主轴承盖加工数控组合机床轴承盖加工自动线1.2数控加工的基本知识2021/9/74上述方法仅适用批量较大的零件生产。然而，随着市场竞争的日趋激烈产品更新换代周期缩短，批量大的产品越来越少，而小批量产品的生产所占的比重越来越大，约占总加工量的80％以上。在航空、航天、重型机床以及国防部门尤其如此。因此，迫切需要一种精度高、柔性好的加工设备来满足上述需求，这是机床数控技术产生和发展的内在动力。另一方面，电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚

3、实的技术基础，这是机床NC技术产生和发展的可能性。NC技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它极其有效地满足了上述要求，为小批量、精密复杂的零件生产提供了自动化加工手段。它的产生给自动化技术带来了新的概念，推动了加工自动化技术的发展。1.2数控加工的基本知识2021/9/752、发展沿革1952研制了世界第一台三坐标立式数控铣床。50-60年代，发展到NC（硬件数控）阶段。70年代，发展到CNC（计算机数控）阶段。80年代，出现高速高精度CNC的开发和应用阶段。90年代，基于PC的开放式CNC的开发与应用。当代，也主要是基于PC的CNC开放式系统，软件有所提高。1.2数控加工的基本知识202

4、1/9/76一、按加工工艺方法分类1、一般数控机床切削加工类：捷克托斯数控镗床CKA6150数控车床哈挺数控磨床1.3数控机床的分类2021/9/77成型加工类：数控折弯机数控弯管机数控型材弯弧机1.3数控机床的分类内容讲解2021/9/78特种加工类：火花成型线切割机火花小孔激光加工1.3数控机床的分类2021/9/79其它类型：三坐标测量机CNC影像仪1.3数控机床的分类2021/9/710德马吉立式加工中心2、带自动换刀装置的数控机床（加工中心）卧式加工中心德马吉万能车削中心1.3数控机床的分类2021/9/711点位控制数控系统仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨

5、迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。二、按控制系统功能特点分类1.3数控机床的分类2021/9/712点位直线控制数控系统点位直线控制数控机床的特点是机床移动部件不仅要实现由一个位置到另一个位置的精确移动定位，而且能够实现平行坐标轴方向的直线切削加工运动。点位直线数控机床虽然扩大了点位控制数控机床的工艺范围，但它的应用仍然受到了很大的限制运动过程中不进行任何加工。适用范围：简易数控车床、数控铣镗床。1.3数控机床的分类2021/9/713轮廓控制数控系统轮廓控制(连续控制)系统：具有控制几个进给轴同时谐调运动(坐标联动)，使工件相对于

6、刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的数控系统。适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都是装备的这种数控系统。1.3数控机床的分类2021/9/714三、按伺服系统的特点分类按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量装置可分为开环数控系统和闭环数控系统，在闭环数控系统中根据位置测量装置安装的位置又可分为全闭环和半闭环两种。1.3数控机床的分类2021/9/715开环数控系统没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。电机机械执行部件A相、B相C相、…f、nCNC插补指令脉冲频率f脉冲个数n换算脉冲

7、环形分配变换功率放大1.3数控机床的分类2021/9/716无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。1.3数控机床的分类2021/9/717半闭环数控系统半闭环数控系统的位置采