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时间:2020-03-09
《数控机床编程技术 第2版 教学课件 作者 李海梅 第一章.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一章数控机床概述§1.1数控机床加工特点§1.2数控机床分类§1.3数控机床发展概况§1.1数控机床加工特点一、数控机床的基本工作原理二、数控机床加工特点三、数控机床的应用范围数控机床主要组成:机床本体数控系统(CNC装置)驱动装置辅助装置一、数控机床的基本工作原理机床本体是数控机床加工运动的机械部分,主要包括支承部件(床身、立柱等)、主运动部件(主轴箱)、进给运动部件(工作台滑板、刀架)等。数控系统(CNC装置)是数控机床的控制核心,一般是一台专用的计算机。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部分,包括主轴
2、电机、进给伺服电机等。辅助装置指数控机床的一些配套部件,包括刀库、液压、气动装置、冷却系统、排屑装置、夹具、换刀机械手等。加工程序计算机数字控制装置(CNC)主轴电机机床本体进给电机位置检测速度控制单元主轴控制单元可编程控制器(PLC)机床数控系统基本工作流程数控系统三个基本功能:1)输入功能指零件加工程序和各种参数的输入。2)插补功能在加工零件的实际轮廓或轨迹的已知点之间确定一些中间点的方法。通常在给定直线或圆弧的起点和终点之间进行密化。3)伺服控制将计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令,经变换和放大后
3、化为伺服电机(步进或直、交流电机)的转动,从而带动机床工作台移动。二、数控机床加工特点1.适应性强2.精度高3.效率高4.减轻劳动强度、改善劳动条件1.结构较复杂、精度要求高、有复杂曲线、曲面的零件;2.需要频繁改型的零件;3.钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削等多工序零件;4.价格昂贵,不允许报废的零件;5.要求百分之百检验的零件;6.需要最小生产周期的急需零件。三、数控机床的应用范围§1.2数控机床分类一、按控制刀具与工件相对运动轨迹分类二、按加工方式分类三、按控制坐标轴数分类四、按驱动系统的控制方式分类一、按
4、控制刀具与工件相对运动轨迹分类点位控制机床和轮廓控制机床二、按加工方式分类1.金属切削类2.金属成型类3.特殊加工类4.其他类1.金属切削类:数控车、钻、镗、铣、磨、加工中心等。数控折弯机弯管机数控剪板机柔性板材成型机2.金属成型类数控折弯机柔性板材成型机3.特殊加工类:电火花加工;数控线切割;数控激光加工;电子束加工;离子束加工;等离子体加工;快速成型技术等。数控线切割数控激光切割机3000W、3048X1524X20C钢板、不锈钢10mm厚便携式等离子体切割机数控火焰切割机高压水切割机三坐标测量机等4
5、.其他类:三、按控制坐标轴数分类1.两坐标数控机床:两轴联动,用于加工各种曲线轮廓的回转体,如数控车床。2.三坐标数控机床:三轴联动,多用于加工曲面零件,如数控铣床、数控磨床。3.多坐标数控机床:四轴或五轴联动,多用于加工形状复杂的零件。图1-4为两种不同类型的四轴联动数控机床。三轴机床加工刀具走刀示意图五轴机床加工刀具走刀示意图四、按驱动系统的控制方式分类1.开环控制数控机床2.闭环控制(ClosedLoopControl)数控机床3.半闭环控制(Semi-closedLoopControl)数控机床指令
6、位置比较电路速度控制电路伺服电机机床工作台速度反馈半闭环位置反馈闭环§1.3数控机床发展概况一、工业化国家数控机床的发展概况二、我国数控机床的发展概况三、数控机床的发展趋势一、工业化国家数控机床的发展概况1952年帕森斯公司和麻省理工学院合作研制成功世界第一台三坐标数控铣床,用来加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。这是一台采用专用计算机进行直线插补运算与轮廓控制的数控铣床。专用计算机使用电子管元件,经过三年的改进与自动编程研究,1955年进入实用阶段,在复杂曲面的加工中发挥了重要作用。但由于技术上和价格上的原因
7、,只局限在航空工业中应用。进入80年代,数控机床进一步发展。近年来具有代表性的数控系统有以下几个方面:1.计算机直接控制系统2.自适应控制机床3.柔性制造系统4.计算机集成生产系统1.计算机直接控制系统(DNC---DirectNumericalControl)计算机直接控制系统又称群控。其特点是:使用计算机对生产过程加强管理,使程序的编制、生产的准备与计划安排等工作和机床工作协调一致,以提高各个数控机床的使用效率。2.自适应控制机床(AC----AdaptiveControl)一般数控机床,是按预先编
8、好的程序进行加工的。但在编程时,有许多参数只能参照过去的经验数据来决定,不可能准确地考虑到在加工过程中所发生的变化,如毛坯余量不均匀,材质硬度不均匀,刀具的磨损,工件的变形,热传导性的差别等等,这些变化直接或间接地影响着加工质量,使加工不能在最佳状态下进行。如果控制系统能对实际加工中的各种加工状态的参数及时地测量并反馈给机床进行修正,则可使切削过程随时都处在最佳状态。由于CNC系统自身带由计算机,只要加上相应的检
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