数控原理与数控机床许.pptx

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1、课程简介(Introduction)本课程介绍：数控机床控制原理机床数控系统是一个普通的自动控制系统，人是一个天然的自动控制系统，他们之间的原理是相通的。加工程序（工作任务）数控装置（大脑）反馈装置（眼睛）伺服装置（四肢）机床本体（被控对象）课程主要任务：三大项目通过对数控原理和典型数控系统的分析和介绍，使同学们了解数控装置、伺服系统、检测装置、可编程控制器在数控机床上的功能和应用，常见数控机床的机械结构特点。五大项目1、坐标轴位置的控制（CNC）2、主轴转速的控制（SP）3、辅助装置的控制（PLC）4、检测装置5、机床结构特点第1章绪论1.1机床数字控制的基本概念1.2数控系统的组成及

2、分类1.3数控系统的发展1.1机床数字控制的基本概念一、数控机床的概念数控（NumericalControl）数字控制是一种自动控制技术，是用数字化信号对控制对象的工作过程进行自动控制的一种方法。数控机床（NCMachine）数控机床就是采用了数控技术的机床，或装备了数控系统的机床。数控系统数控系统是一种程序控制系统，它能自动完成信息的输入、译码、逻辑运算，从而控制机床的运动和加工过程。数控程序（NCProgram）输入数控系统中的、使数控机床执行一个确定的加工任务的、具有特定代码和其它符号编码的一系列指令。数控编程生成用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控加工根据零件图样及工艺要

3、求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。二、数控技术的优点和缺点优点：1.加工精度高，重复精度高缺点：1.起点投资高2.生产率高（2~3倍）2.电子设备维护要求高3.设备的柔性高（适应范围广）3.操作人员要求高4.经济效益高5.劳动强度降低6.可加工很复杂的型面数控技术不依附于数控机床，但它却是随数控机床发展起来的，因此数控技术多指机床数控技术。数控机床综合应用了计算机技术、自动控制技术、传感测量技术、光机电技术、精密机械的设计制造技术等各方面现代科技各方面的最新成果，是现代制造业的主要加工装备，也是数控技术的重要应用方面。

4、数控机床是制造机器的机器，是先进的“母机”。1.2数控系统的组成及分类数控机床由加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统以及机床本体等部分组成。数控机床的组成用框图表示如下：一、数控机床的组成1.程序编制及程序载体数控程序由数控机床自动加工零件所需工作指令组成，包含切削过程中所必需的机械运动、零件轮廓尺寸、工艺参数等加工信息。编制程序的工作可以人工进行，也可以在数控机床以外用计算机自动编程系统来完成。对于几何形状比较简单的零件，程序段不多，可以采用手工编程；对于比较复杂特别是空间曲面零件，由于手工编程繁琐而费时，且易出错，需采用自动编程的方法。常用的程序载体有穿孔纸

5、带、磁卡、磁盘、光盘等。程序载体我们称它为控制介质。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工控制，从而加工出所需的零件。在加工过程中，操作人员要向机床数控装置输入操作命令，数控装置要为操作人员显示必要的信息，如坐标值、报警信号等。此外，输入的程序有时并非全部正确，还需要编辑、修改和调试。以上工作都是机床数控系统和操作人员进行信息交流的过程，要进行信息交流，CNC系统中就必须具备必要的交互设备，即输入／输出装置。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同，输入装置可

6、以是光电阅读机、录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读，之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载体，而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘，用手工的方式输入。也可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。2．输入／输出装置3.数控装置（很可靠的计算机加数控软件）数控装置是数控机床的核心，包括微型计算机、各种接口电路硬件及相应的软件。它能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及各种控制功能。数控装置接受输入装置送来的脉冲信号，经过编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，并按程序要求实现规定的、有序的动作。输出：

7、主运动信号（速度、位置指令）辅控信号（换刀、冷却液和润滑液的控制、主轴的起停、加紧和松开）输入：位置、温度、压力等信号。数控装置具备的功能有：①多坐标控制；②实现多种函数的插补；③信息转换功能，如英制/公制转换、坐标转换、绝对值/增量值转换；④补偿功能，如刀具半径补偿、长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿；⑤多种加工方式选择，如可以实现各种加工循环、重复加工；⑥具有故障自诊断功能；⑦通信和联网功能等。⑧多种程序输入功能(人机对话、手