数控机床加工.pptx

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1、§2.4数控机床加工数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。一、概述（一）数控机床的产生1．结构日趋复杂、精度、性能日趋提高，→效率、精度、自动化↑2．自动生产线，专用机床的出现：生产周期，准备时间长，产品更新慢；3．70～80%为单件、小批生产，一般用通用机床加工，对曲

2、面、曲线或复杂零件靠样板或划线加工，或用靠模，精度和效率低；4．1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。1952年，美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作，研制了第一台三坐标数控铣床：电子计算机，自动控制，伺服驱动，精密检测，新型结构等新技术成果，主要加工曲面零件1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广196

3、5年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4（二）特点及应用1．自动化程

4、度高，能适应不同零件的自动加工，生产准备周期短，利于更新换代；2．生产率、加工精度高，生产质量稳定（1）定位精度0.03mm，重复时0.01mm（2）采用较大切削用量，自动换速，自动换刀，无需工序间检测；较普通机床提高3～4倍（3）机床本身精度高，可利用软件进行精度校正和补偿3．工序集中——一机多用4．能高效、优质完成复杂型面零件的加工，5．高技术设备（三）基本工作原理1．工艺与表面成型方法与普通机床相同，关键是自动控制原理与方法；2．数控机床使以数字化信息实现控制的；3．加工程序：与加工零件有关的信息，如工件与刀具运动规机的尺寸

5、参数（进给尺寸）；切削加工工艺参数（主轴变速，刀具更换，冷却开停，工件夹紧、松开等）加工信息；用规范的文字、数字和符号组成的代码，按一定格式编写成的加工程序单。4．输入加工程序5．数控装置进行译码，寄存，运算后，控制伺服机构实现各功能。（四）数控机床的组成程序编制输入装置数控装置CNC伺服驱动及位置检测辅助控制及强电控制装置机床主运动进给运动辅助动作控制介质数控装置伺服系统机床测量装置1．程序编制及程序载体（1）编程①对加工零件进行工艺分析，再确定：②零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件安装位置；③刀具与零件相对运动的尺寸参

6、数④加工工艺路线或加工顺序。工艺参数，以及辅助动作等。⑤程序载体制定工艺运动轨迹计算编写程序单制备控制介质首件试切程序校核机床加工修改零件图（2）输入装置：数控代码转化成电脉冲并送存在数控装置中，光电阅读机，录放机，软盘驱动器，键盘输入等（3）数控装置，及强电控制装置①核心：接受输入装置的脉冲信号，经系统软件或逻辑电路进行译码，运算处理或输出各种信号和指令，控制机床各个部分进行规定有序的动作。②输出信号：由插补运算决定的各坐标轴的进给位移量、进给方向和速度的指令，伺服系统驱动执行部件*主轴变速、换向，停启等*选择、交换刀具，控制冷

7、却，润滑，工件松开夹紧，分度等③强电控制装置：介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统主要作用：主运动变速，刀具选择交换，辅助动作等指令，经编译、判断、功率放大后，直接驱动相应电器，液压，气动机械部件，完成动作（4）伺服驱动系统及位置检测：①由伺服驱动电路和伺服驱动电机组成，与执行部件和传动部件组成进给系统②由指令控制执行部件的进给速度，方向，位移③伺服系统有开环、闭环和半闭环之分（5）机床的机械部分，刀库，机械手（五）数控机床分类1．按控制刀具相对工件移动的轨迹分（1）点位控制系统：点位控制是只控制刀具或工作台从一点移至另

8、一点的准确定位，然后进行定点加工，而点与点之间的路径不需控制。采用这类控制的有数控钻床、数控镗床和数控坐标镗床等。（2）直线控制系统：直线控制是除控制直线轨迹的起点和终点的准确定位外，还要控制在这两点之间以指定的进给速度进行直线切削。采用这类控制的