数控机床 教学课件 作者 晏初宏 第一章　数控机床的基础知识.ppt

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1、数控机床第一章　数控机床的基础知识第一章　数控机床的基础知识第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标第二节　数控机床的分类第三节　数控机床坐标系和运动方向的规定第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标一、数控机床的工作原理数控机床的工作原理如图1⁃1所示。首先根据零件图样制订工艺方案，采用手工或计算机进行零件的程序编制，把加工零件所需的机床各种动作及全部工艺参数变成机床数控装置能接受的信息代码，并把这些代码存储在信息载体上(穿孔纸带、磁盘等)。然后将信息载体送到输入装置，输入装置读出信息并送入数控装置。当信息载体为穿孔纸带时，输入装置为光电阅读机；信息载体为磁盘时，

2、可用驱动器输入。另一种方法是利用计算机和数控机床的接口直接进行通信，实现零件程序的输入和输出。第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标图1-1　数控机床的工作原理示意图第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标二、数控机床的组成数控机床主要由信息载体、数控装置、伺服系统和机床本体四个基本部分组成。1.信息载体图1-2　数控机床常用的信息载体第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标2.数控装置图1-3　数控装置的原理图第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标3.伺服系统4.机床本体三、数控机床的主要性能指标1.数控机床的可控轴数与联动轴数图1-4　可控六轴加

3、工中心的示意图第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标图1-5　五坐标联动加工原理2.数控机床的运动性能指标(1)主轴转速　数控机床的主轴一般均采用直流或交流调速主轴电动机驱动，选用高速精密轴承支承，保证主轴具有较宽的调速范围和足够高的回转精度、刚度及抗振性。第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标(2)进给速度　数控机床的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。(3)坐标行程　数控机床坐标轴X、Y、Z的行程大小，构成数控机床的空间加工范围，即加工零件的大小。(4)摆角范围　具有摆角坐标的数控机床，其转角大小也直接影响到加工零件空间部位的能力。(

4、5)刀库容量和换刀时间　刀库容量和换刀时间对数控机床的生产率有直接影响。3.数控机床的精度指标第一节　数控机床的工作原理、组成及主要性能指标(1)定位精度　定位精度是指数控机床工作台等移动部件在确定的终点所达到的实际位置的精度，即实际位置与指令位置的一致程度，不一致量表现为误差，因此移动部件实际位置与指令位置之间的误差称为定位误差。(2)重复定位精度　重复定位精度是指在同一条件下，用相同的方法重复进行同一动作时，控制对象位置的一致程度；即在同一台数控机床上，应用相同程序、相同代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度，也称为精密度。(3)分度精度　分度精度是指分度工作台在分度

5、时，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值的差值。(4)分辨度与脉冲当量　分辨度是指两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。第二节　数控机床的分类一、按工艺用途分类1.一般数控机床2.加工中心1)减少数控机床台数，便于管理，对于多工序的工件只要一台加工中心就能完成全部加工，并可以减少半成品的库存量。2)由于工件只要一次装夹，因此减少了由于多次安装造成的定位误差，可以依靠加工中心的精度来保证加工质量。3)工序集中，减少了辅助时间，提高了生产率。4)由于工件在一台加工中心上一次装夹就能完成多道工序加工，所以大大减少了专用夹具的数量，进一步缩短了生产准备时间。3.多坐标数控机床4.

6、计算机“群控”(DNC)第二节　数控机床的分类图1-6　“群控”系统框图第二节　数控机床的分类图1-7　数控钻床的钻孔加工二、按加工路线分类1.点位控制数控机床第二节　数控机床的分类3.轮廓控制数控机床图1-8　点位直线控制的示意图2.点位直线控制数控机床第二节　数控机床的分类三、按伺服系统的控制方式分类1.开环控制数控机床图1-10　开环控制系统框图第二节　数控机床的分类图1-11　闭环控制系统框图2.闭环控制数控机床第二节　数控机床的分类图1-12　半闭环控制系统框图3.半闭环控制数控机床第二节　数控机床的分类图1-13　开环补偿型控制系统框图4.开环补偿型数控机床第二节　

7、数控机床的分类图1-14　半闭环补偿型控制系统框图5.半闭环补偿型数控机床第三节　数控机床坐标系和运动方向的规定一、标准的坐标系和运动方向统一规定数控机床坐标轴名称及其运动的正、负方向，可使编制的程序简便，并使所编制的程序对同类型数控机床有互换性。目前，国际上已采用统一的标准坐标系。图1-15　右手直角笛卡儿坐标系第三节　数控机床坐标系和运动方向的规定1)由于数控机床的运动可以是刀具相对于工件的运动，也可以是工件相对于刀具的运动，所以统一规定在图1-15中字母不带“′”的坐标系表示工件固定、