机床数控技术考前复习.描述课件.ppt

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1、机床数控技术考前复习2015年10月课程重点A数控机床的工作原理与使用数控机床是在什么形式的数字化信息下工作的？如何使用、编程？数控机床的组成和工作原理1）数控机床的坐标系统2）程序格式数控机床的编程方法——常用代码课程重点B机床数字化自动控制原理数字化信息如何实现对机床的自动控制？机床的自动控制任务？硬件配置：1、计算机：数字信息处理输出装置CNC2、伺服系统：基于数字化信息控制的驱动执行及运动参数反馈装置软件设计：多任务实时处理1、管理软件：I/O、程序输入、显示、诊断2、控制算法：1）插补2）刀补3）速度控制数控技术考前复习大纲内容：1、数控机床与数控编

2、程2、CNC装置的硬件组成和软件结构3、刀补、插补、进给速度控制4、位置检测与伺服驱动系统重点：1、基本概念与名词术语2、数控编程3、插补算法NC、CNC、MC、FMC、FMS、CIMSNC：数字控制CNC：计算机数字控制MC：加工中心FMC：柔性制造单元FMS：柔性制造系统CIMS：计算机集成制造系统数控机床的组成输入装置输出装置计算机数控装置PLC主轴控制单元主轴机床辅助伺服电机速度控制单元工作台位置检测反馈装置CNC系统机械主体伺服驱动系统CNC系统（CNC装置+输入输出设备）CNC装置：计算机：执行管理软件（图形、数据显示、参数输入、I/O处理、故障诊

3、断、状态显示）、控制软件（译码、刀具补偿、插补运算、速度处理、位置控制等）、以及与外部设备的通讯。PLC：实现对数控系统中开关量的逻辑运算、联锁控制。输入输出设备：程序编程、存储、打印、显示设备。伺服驱动系统：精确、高速、稳定检测装置对执行机构的位置进行实时检测，为伺服控制提供反馈信息。伺服执行装置按照数控装置输出的数字指令（和反馈信息）对执行机构的运动进行实时控制，使工作台或刀具的运行轨迹与数控指令一致。机械系统结构件：如机座、机身、机架等刚度高抗振热变形小运动副：导轨、传动结构、轴承等间隙小摩擦系数小数控机床的分类按运动方式：点位控制或位置控制与轮廓控制按

4、控制方式：开环控制与闭环控制、半闭环控制与开环补偿型控制按加工方式：切削、板金、电火花、激光、测量按功能水平：高档/中档/低档联动轴数、分辨力、加工速度、通讯能力开环控制系统通常使用功率步进电机或电液脉冲马达作为驱动机构；开环系统结构简单，成本低，但由于没有反馈，其精度受步进电机的步距误差、机械传动链误差等影响。半闭环控制系统不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，半闭环控制系统结构简单、调试方便、精度也较高；若对这类误差进行补偿，可获得满意的精度。在现代数控机床中得到了广泛应用。闭环控制系统可消除由于传动部件在制造、装配过程中存在的精度误差

5、等给工件加工带来的影响，精度高。在反馈环路内，由于各种机械传动环节的组成元件间的摩擦特性、刚性、装配间隙及传动链间隙等都是可变的（或是非线性的），这些直接影响伺服系统的的稳定性，调试困难。数控机床的特点可编程、灵活生产效率高加工精度高，质量稳定能完成复杂形面的加工工序集中，一机多用现代制造系统的基础机床零点、参考点与机床坐标系机床坐标系：建立在机床原点M或机床零点的坐标系；是机床固有的坐标系。数控装置上电时并不知道机床零点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴移动范围内设置限位开关确定一个机床参考点R（测量起点），以建立机床坐标系。工件原点与

6、工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点、工件零点），建立一个新的基于工件零点W的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。数控机床坐标系坐标方向的确定确定机床坐标轴时，一般先定Z轴，再定X轴和Y轴。Z轴及其方向：与机床主轴（或垂直于工件的装夹面）平行的轴，增大刀具与工件之间距离的方向为正方向。X轴：水平，与工件装夹面平行；如刀具旋转：在Z轴后端或面对立柱看，右手为正向；如工件旋转：离开旋转中心的方向为正向；否则：以主要切削为正。Y轴：根据Z、X轴，按右手直角坐标系

7、确定。旋转轴A、B、C在正X、Y、Z方向按右螺旋前进方向确定对刀点、起刀点、换刀点对刀点：在数控机床上加工零件时，刀具相对零件运动的起始点。也称起刀点。换刀点：换刀的位置，可以是加工零件之外的任意一点。刀位点、切削点对刀点的位置是以刀具的“刀位点”来表示的，刀位点是刀具上的一点，是刀具定位的基准点。不同的刀具形状，其刀位点的规定不同，如立铣刀和端铣刀，刀位点为其底面中心；球头铣刀为球头球心；车刀、镗刀和钻头则为刀尖或钻尖。编程时，控制的刀具轨迹即刀位点的轨迹。刀位点不一定是切削点。加工过程中，如果刀具上的切削点与刀位点重合则可以不考虑刀具补偿。如：车圆柱外圆时

8、，切削点与刀位点一致，固定不变；车锥形