数控原理第1、2章ppt课件.ppt

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1、第一章　绪　　论第二章　数控系统程序输入与通信第一章　绪　　论第一节　数控系统的基本概念第二节　数控系统的组成及工作过程第三节　数控系统的分类第四节　数控系统的产生、类型及发展方向第一节　数控系统的基本概念1.柔性强2.可靠性高3.易于实现多功能复杂程序控制4.具有较强的网络通信功能5.具有自诊断功能1.柔性强对于CNC系统，若需改变其控制功能，只要改变其相应的控制程序即可。因此，CNC系统具有很强的灵活性——柔性。2.可靠性高在CNC系统中，加工程序通常是一次性输入存储器，许多功能均由软件实现，硬件采用模块结构

2、，平均无故障率很高，如FANUC公司的数控系统平均无故障已达到23000ｈ。3.易于实现多功能复杂程序控制由〖JP3〗于计算机具有丰富的指令系统，能进行复杂的运算处理，实现多功能、复杂程序控制。4.具有较强的网络通信功能随着数控技术的发展，实现不同或相同类型数控设备的集中控制，CNC系统必须具有较强的网络通信功能，便于实现直接数控〖BF〗（DNC，DirectNumericalControl）〖BFQ〗、柔性制造单元〖BF〗（FMC,FlexibleManufacturingCell）〖BFQ〗、计算机集成制造系统

3、〖BF〗（CIMS,ComputerIntegratedManufacturingSystem）〖BFQ〗等5.具有自诊断功能较先进的数控系统自身具备故障诊断程序，具有自诊断功能，能及时发现故障，便于设备功能修复，大大提高了生产效率。第二节　数控系统的组成及工作过程1.输入/输出装置2.数控装置3.伺服驱动装置4.辅助控制装置5.位置检测装置第二节　数控系统的组成及工作过程图1-1　数控系统组成及工作过程1.输入/输出装置CNC机床在进行加工前，必须接受由操作人员输入的零件加工程序，然后才能根据输入的加工程序进行加

4、工控制，从而加工出所需的零件。键盘是MDI中最主要的输入设备。2.数控装置1)机床主运动，包括主轴的起/停、转向和速度选择。2)机床的进给运动，如点位、直线、圆弧、循环进给的选择，坐标方向和进给速度的选择等。3)刀具的选择和刀具的长度、半径补偿。4)其他辅助运动，如各种辅助操作、工作台的锁紧和松开、工作台的旋转与分度、工件的夹紧与松开以及冷却液的开/关等。3.伺服驱动装置伺服驱动装置包括主轴伺服驱动装置和进给伺服驱动装置两部分。4.辅助控制装置辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制装置，通过可编程

5、序控制器（PLC，ProgrammableLogicalControl）来实现。5.位置检测装置位置检测装置与伺服驱动装置配套组成半闭环和闭环伺服驱动系统。第三节　数控系统的分类一、按运动轨迹分类二、按伺服系统分类三、按制造方式分类四、按功能水平分类一、按运动轨迹分类1.点位控制系统2.直线控制系统一、按运动轨迹分类图1-2　数控钻床的点位控制一、按运动轨迹分类图1-3　数控车床直线控制3.轮廓控制系统一、按运动轨迹分类图1-4　数控线切割机床加工示意图一、按运动轨迹分类图1-5　两轴联动一、按运动轨迹分类(1)两

6、轴联动　主要用于数控车床加工曲线旋转面或数控铣床加工曲线柱面(见图1-5)。(2)二轴半联动　主要用于控制三轴以上的机床，其中二个轴互为联动，而另一个轴作周期进给，如在数控铣床上用球头铣刀采用行切法加工三维空间曲面(见图1-6)。(3)三轴联动　一般分为两类，一类就是X、Y、Z三个直线坐标轴联动，比较多地用于数控铣床、加工中心等，如用球头铣刀铣切三维空间曲面(如图1-7所示)。一、按运动轨迹分类图1-6　二轴半联动一、按运动轨迹分类图1-7　三轴联动一、按运动轨迹分类(4)四轴联动　同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴

7、与某一旋转坐标轴联动。(5)五轴联动　除了同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴联动外，还同时控制围绕这些直线坐标轴旋转的A、B、C坐标轴中的两个坐标，即形成同时控制五个轴联动。一、按运动轨迹分类图1-8　四轴联动一、按运动轨迹分类图1-9　五轴联动二、按伺服系统分类图1-10　开环数控系统的示意图1.开环控制系统二、按伺服系统分类图1-11　半闭环数控系统的示意图2.半闭环控制系统二、按伺服系统分类图1-12　闭环数控系统的示意图3.闭环控制系统三、按制造方式分类1.通用型数控系统2.专用型数控系统四、按功能水平分类1

8、.经济型数控系统2.普及型数控系统3.高级型数控系统第四节　数控系统的产生、类型及发展方向一、数控系统的产生二、现代数控系统类型三、数控系统的发展方向四、几种典型数控系统结构一、数控系统的产生1.数控(ＮＣ)阶段2.计算机数控(ＣＮＣ)阶段二、现代数控系统类型1.普及型数控系统(１)多CPU数控系统　普及型数控系统大多采用高性能的多CPU结构，各CPU分工合