数控毕业论文1515355906geue.docx

目 录摘要第一章 数控机机床的产产生第二章 数控机机床的发发展趋势势第三章 数控机机床的分分类3.1按按加工工工艺方法法分类3.1.1金属属切削类类数控机机床3.1.2特种种加工类类数控机机床3.2按按控制运运动轨迹迹分类3.1.2点位位控制数数控机床床3.2.2直线线控制数数控机床床3.2.3轮廓廓控制数数控机床床3.3按按驱动装装置的特特点分类类3.3.1开环环控制数数控机床床3.3.2闭环环控制数数控机床床3.3.3半闭闭环控制制数控机机床3.3.4混合合控制数数控机床床第四章 数控车车的工艺艺与工装装削4.1合合理选择择切削用用量4.2合合理选择择刀具4.3合合理选择择夹具4.4确确定加工工路线4.5 加工路路线与加加工余量量的联系系4.6夹夹具安装装要点第五章 数控技技术5.1数数控机床床电气控控制系统统综述结语致谢参考文献献摘 要世界制造造业转移移，中国国正在逐逐步成为为世界加加工厂。美美国、德德国、韩韩国等国国家已经经进入工工业化发发展的高高技术密密集时代代与微电电子时代代，钢铁铁、机械械、化工工等重工工业正逐逐渐向发发展中国国家转移移。我国国目前经经济发展展已经过过了发展展初期，正正处于重重化工业业发展中中期。 未来来10年年将是中中国机械械行业发发展最佳佳时期。美美国、德德国的重重化工业业发展期期延续了了18年年以上，美美国、德德国、韩韩国四国国重化工工业发展展期平均均延续了了12年年，我们们估计中中国的重重化工业业发展期期将至少少延续110年，直直到20015年年。因此此，在未未来100年中，随随着中国国重化工工业进程程的推进进，中国国企业规规模、产产品技术术、质量量等都将将得到大大幅提升升，国产产机械产产品国际际竞争力力增强，逐逐步替代代进口，并并加速出出口。目目前，机机械行业业中部分分子行业业如船舶舶、铁路路、集装装箱及集集装箱起起重机制制造等已已经受益益于国际际间的产产业转移移，并将将持续受受益；电电站设备备、工程程机械、床床等将受受益于产产业转移移，加快快出口进进程第一章 数控机机床的产产生在机械制制造工业业中并不不是所有有的产品品零件都都具有很很大的批批量，单单件与小小批量生生产的零零件（批批量在1101100件件）约占占机械加加工总量量的800%以上上。尤其其是在造造船、航航天、航航空、机机床、重重型机械械以及国国防工业业更是如如此。为了满足足多品种种，小批批量的自自动化生生产，迫迫切需要要一种灵灵活的，通通用的，能能够适用用产品频频繁变化化的柔性性自动化化机床。数数控机床床就是在在这样的的背景下下诞生与与发展起起来的。它它为单件件、小批批量生产产的精密密复杂零零件提供供了自动动化的加加工手段段。根据国家家标准，对机机床数字字控制的的定义：用数字字控制的的装置（简简称数控控装置），在在运行过过程中，不不断地引引入数字字数据，从从而对某某一生产产过程实实现自动动控制，叫叫数字控控制，简简称数控控。用计计算机控控制加工工功能，称称计算机机数控（ccompputeerizzed nummeriicall ，缩缩写）。数控机床床即使采采用了数数控技术术的机床床，或者者说装备备了数控控系统的的机床。从从应用来来说，数数控机床床就是将将加工过过程所需需的各种种操作（如如主轴变变速、松松加工件件、进刀刀与退刀刀、开车车与停车车、选择择刀具、供供给切削削液等）和和步骤，以以及刀具具与工件件之间的的相对位位移量都都用数字字化的代代码来表表示，通通过控制制介质将将数字信信息送入入专用的的或通用用的计算算机，计计算机对对输入的的信息进进行处理理与运算算，发出出各种指指令来控控制机床床的伺服服系统或或其他执执行元件件，是机机床自动动加工出出所需要要的零件件。第二章 数控机机床的发发展2.1 数控系系统的发发展从年第第一台数数控机床床问世后后，数控控系统已已经先后后经历了了两个阶阶段和六六代的发发展，其其六代是是指电子子管、晶晶体管、集集成电路路、小型型计算机机、微处处理器和和基于工工控机的通通用CNNC系统统。其中中前三代代为第一一阶段，称称作为硬硬件连接接数控，简简称系统；后三代代为第二二阶段，乘乘坐计算算机软件件数控，简简称系统统。2.2 机床的的发展趋趋势数控技术术的应用用不但给给传统制制造业带带来了革革命性的的变化，使使制造业业成为工工业化的的象征，而而且随着着数控技技术的不不断发展展和应用用领域的的扩大，他他对国计计民生的的一些重重要行业业（itt、汽车车、轻工工、医疗疗等）的的发展起起着越来来越重要要的作用用，因为为这些行行业所需需装备的的数字化化已是现现代发展展的大趋趋势。从从目前世世界上数数控技术术及其装装备发展展的趋势势来看，其其主要研研究热点点有以下下几个方方面。 （11）、高高速、高高精加工工技术及及装备的的新趋势势 效率率、质量量是先进进制造技技术的主主体。高高速、高高精加工工技术可可极大地地提高效效率，提提高产品品的质量量和档次次，缩短短生产周周期和提提高市场场竞争能能力。为为此日本本先端技技术研究究会将其其列为55大现代代制造技技术之一一，国际际生产工工程学会会（ciirp）将将其确定定为211世纪的的中心研研究方向向之一。 在轿车车工业领领域，年年产300万辆的的生产节节拍是440秒/辆，而而且多品品种加工工是轿车车装备必必须解决决的重点点问题之之一；在在航空和和宇航工工业领域域，其加加工的零零部件多多为薄壁壁和薄筋筋，刚度度很差，材材料为铝铝或铝合合金，只只有在高高切削速速度和切切削力很很小的情情况下，才才能对这这些筋、壁壁进行加加工。近近来采用用大型整整体铝合合金坯料料“掏空空”的方方法来制制造机翼翼、机身身等大型型零件来来替代多多个零件件通过众众多的铆铆钉、螺螺钉和其其他联结结方式拼拼装，使使构件的的强度、刚刚度和可可靠性得得到提高高。这些些都对加加工装备备提出了了高速、高高精和高高柔性的的要求。 从emmo20001展展会情况况来看，高高速加工工中心进进给速度度可达880m/minn，甚至至更高，空空运行速速度可达达1000m/mmin左左右。目目前世界界上许多多汽车厂厂，包括括我国的的上海通通用汽车车公司，已已经采用用以高速速加工中中心组成成的生产产线部分分替代组组合机床床。美国国cinncinnnatti公司司的hyyperrmacch机床床进给速速度最大大达600m/mmin，快快速为1100mm/miin，加加速度达达2g，主主轴转速速已达660 0000rr/miin。加加工一薄薄壁飞机机零件，只只用300minn，而同同样的零零件在一一般高速速铣床加加工需33h，在在普通铣铣床加工工需8hh；德国国dmgg公司的的双主轴轴车床的的主轴速速度及加加速度分分别达112*!0000r/mmm和11g。 在加工工精度方方面，近近10年年来，普普通级数数控机床床的加工工精度已已由100m提提高到55m，精精密级加加工中心心则从335m，提提高到111.5mm，并且且超精密密加工精精度已开开始进入入纳米级级(0.01m)。 在可靠靠性方面面，国外外数控装装置的mmtbff值已达达6 0000hh以上，伺伺服系统统的mttbf值值达到3300000h以以上，表表现出非非常高的的可靠性性。为了了实现高高速、高高精加工工，与之之配套的的功能部部件如电电主轴、直直线电机机得到了了快速的的发展，应应用领域域进一步步扩大。 （22）、 5轴联联动加工工和复合合加工机机床快速速发展 采用用5轴联联动对三三维曲面面零件的的加工，可可用刀具具最佳几几何形状状进行切切削，不不仅光洁洁度高，而而且效率率也大幅幅度提高高。一般般认为，11台5轴轴联动机机床的效效率可以以等于22台3轴轴联动机机床，特特别是使使用立方方氮化硼硼等超硬硬材料铣铣刀进行行高速铣铣削淬硬硬钢零件件时，55轴联动动加工可可比3轴轴联动加加工发挥挥更高的的效益。但但过去因因5轴联联动数控控系统、主主机结构构复杂等等原因，其其价格要要比3轴轴联动数数控机床床高出数数倍，加加之编程程技术难难度较大大，制约约了5轴轴联动机机床的发发展。 当前由由于电主主轴的出出现，使使得实现现5轴联联动加工工的复合合主轴头头结构大大为简化化，其制制造难度度和成本本大幅度度降低，数数控系统统的价格格差距缩缩小。因因此促进进了复合合主轴头头类型55轴联动动机床和和复合加加工机床床（含55面加工工机床）的的发展。 在emmo20001展展会上，新新日本工工机的55面加工工机床采采用复合合主轴头头，可实实现4个个垂直平平面的加加工和任任意角度度的加工工，使得得5面加加工和55轴加工工可在同同一台机机床上实实现，还还可实现现倾斜面面和倒锥锥孔的加加工。德德国dmmg公司司展出ddmuvvouttionn系列加加工中心心，可在在一次装装夹下55面加工工和5轴轴联动加加工，可可由cnnc系统统控制或或cadd/caam直接接或间接接控制。 （33）、 智能化化、开放放式、网网络化成成为当代代数控系系统发展展的主要要趋势 211世纪的的数控装装备将是是具有一一定智能能化的系系统，智智能化的的内容包包括在数数控系统统中的各各个方面面：为追追求加工工效率和和加工质质量方面面的智能能化，如如加工过过程的自自适应控控制，工工艺参数数自动生生成；为为提高驱驱动性能能及使用用连接方方便的智智能化，如如前馈控控制、电电机参数数的自适适应运算算、自动动识别负负载自动动选定模模型、自自整定等等；简化化编程、简简化操作作方面的的智能化化，如智智能化的的自动编编程、智智能化的的人机界界面等；还有智智能诊断断、智能能监控方方面的内内容、方方便系统统的诊断断及维修修等。 为解解决传统统的数控控系统封封闭性和和数控应应用软件件的产业业化生产产存在的的问题。目目前许多多 国家家对开放放式数控控系统进进行研究究，如美美国的nngc(thee neext genneraatioon wworkk-sttatiion/macchinne cconttroll)、欧欧共体的的osaaca(opeen ssysttem arcchittectturee foor cconttroll wiithiin aautoomattionn syysteems)、日本本的ossec(opeen ssysttem envviroonmeent forr coontrrolller)，中国国的onnc(oopenn nuumerricaal cconttroll syysteem)等等。数控控系统开开放化已已经成为为数控系系统的未未来之路路。所谓谓开放式式数控系系统就是是数控系系统的开开发可以以在统一一的运行行平台上上，面向向机床厂厂家和最最终用户户，通过过改变、增增加或剪剪裁结构构对象（数数控功能能），形形成系列列化，并并可方便便地将用用户的特特殊应用用和技术术诀窍集集成到控控制系统统中，快快速实现现不同品品种、不不同档次次的开放放式数控控系统，形形成具有有鲜明个个性的名名牌产品品。目前前开放式式数控系系统的体体系结构构规范、通通信规范范、配置置规范、运运行平台台、数控控系统功功能库以以及数控控系统功功能软件件开发工工具等是是当前研研究的核核心。 网络化化数控装装备是近近两年国国际著名名机床博博览会的的一个新新亮点。数数控装备备的网络络化将极极大地满满足生产产线、制制造系统统、制造造企业对对信息集集成的需需求，也也是实现现新的制制造模式式如敏捷捷制造、虚虚拟企业业、全球球制造的的基础单单元。国国内外一一些著名名数控机机床和数数控系统统制造公公司都在在近两年年推出了了相关的的新概念念和样机机，如在在emoo20001展中中，日本本山崎马马扎克（mmazaak)公公司展出出的“ccybeerprroduuctiion cennterr”（智智能生产产控制中中心，简简称cppc)；日本大大隈（ookumma）机机床公司司展出“iit pplazza”（信信息技术术广场，简简称itt广场)；德国国西门子子(siiemeens)公司展展出的oopenn maanuffactturiing envviroonmeent（开开放制造造环境，简简称omme）等等，反映映了数控控机床加加工向网网络化方方向发展展的趋势。第三章 数控机机床的分分类3.1 按加工工工艺方方法分类类 3.1.1金金属切削削类数控控机床 与传统的的车、铣铣、钻、磨磨、齿轮轮加工相相对应的的数控机机床有数数控车床床、数控控铣床、数数控钻床床、数控控磨床、数数控齿轮轮加工机机床等。尽尽管这些些数控机机床在加加工工艺艺方法上上存在很很大差别别，具体体的控制制方式也也各不相相同，但但机床的的动作和和运动都都是数字字化控制制的，具具有较高高的生产产率和自自动化程程度。 在普通数数控机床床加装一一个刀库库和换刀刀装置就就成为数数控加工工中心机机床。加加工中心心机床进进一步提提高了普普通数控控机床的的自动化化程度和和生产效效率。例例如铣、镗镗、钻加加工中心心，它是是在数控控铣床基基础上增增加了一一个容量量较大的的刀库和和自动换换刀装置置形成的的，工件件一次装装夹后，可可以对箱箱体零件件的四面面甚至五五面大部部分加工工工序进进行铣、镗镗、钻、扩扩、铰以以及攻螺螺纹等多多工序加加工，特特别适合合箱体类类零件的的加工。加加工中心心机床可可以有效效地避免免由于工工件多次次安装造造成的定定位误差差，减少少了机床床的台数数和占地地面积，缩缩短了辅辅助时间间，大大大提高了了生产效效率和加加工质量量。3.1.2特特种加工工类数控控机床 除了切削削加工数数控机床床以外，数数控技术术也大量量用于数数控电火火花线切切割机床床、数控控电火花花成型机机床、数数控等离离子弧切切割机床床、数控控火焰切切割机床床以及数数控激光光加工机机床等。 3.2 按控制制运动轨轨迹分类类 3.2.1点点位控制制数控机机床 位置的精精确定位位，在移移动和定定位过程程中不进进行任何何加工。机机床数控控系统只只控制行行程终点点的坐标标值，不不控制点点与点之之间的运运动轨迹迹，因此此几个坐坐标轴之之间的运运动无任任何联系系。可以以几个坐坐标同时时向目标标点运动动，也可可以各个个坐标单单独依次次运动。 这类数控控机床主主要有数数控坐标标镗床、数数控钻床床、数控控冲床、数数控点焊焊机等。点点位控制制数控机机床的数数控装置置称为点点位数控控装置。3.2.2直直线控制制数控机机床 直线控制制数控机机床可控控制刀具具或工作作台以适适当的进进给速度度，沿着着平行于于坐标轴轴的方向向进行直直线移动动和切削削加工，进进给速度度根据切切削条件件可在一一定范围围内变化化。 直线控制制的简易易数控车车床，只只有两个个坐标轴轴，可加加工阶梯梯轴。直直线控制制的数控控铣床，有有三个坐坐标轴，可可用于平平面的铣铣削加工工。现代代组合机机床采用用数控进进给伺服服系统，驱驱动动力力头带有有多轴箱箱的轴向向进给进进行钻镗镗加工，它它也可算算是一种种直线控控制数控控机床。 数控镗铣铣床、加加工中心心等机床床，它的的各个坐坐标方向向的进给给运动的的速度能能在一定定范围内内进行调调整，兼兼有点位位和直线线控制加加工的功功能，这这类机床床应该称称为点位位/直线线控制的的数控机机床。 3.3.3轮轮廓控制制数控机机床 轮廓控制制数控机机床能够够对两个个或两个个以上运运动的位位移及速速度进行行连续相相关的控控制，使使合成的的平面或或空间的的运动轨轨迹能满满足零件件轮廓的的要求。它它不仅能能控制机机床移动动部件的的起点与与终点坐坐标，而而且能控控制整个个加工轮轮廓每一一点的速速度和位位移，将将工件加加工成要要求的轮轮廓形状状。 常用的数数控车床床、数控控铣床、数数控磨床床就是典典型的轮轮廓控制制数控机机床。数数控火焰焰切割机机、电火火花加工工机床以以及数控控绘图机机等也采采用了轮轮廓控制制系统。轮轮廓控制制系统的的结构要要比点位位/直线线控系统统更为复复杂，在在加工过过程中需需要不断断进行插插补运算算，然后后进行相相应的速速度与位位移控制制。 现在计算算机数控控装置的的控制功功能均由由软件实实现，增增加轮廓廓控制功功能不会会带来成成本的增增加。因因此，除除少数专专用控制制系统外外，现代代计算机机数控装装置都具具有轮廓廓控制功功能。 3.3 按驱动动装置的的特点分分类3.3.1开环环控制数数控机床床 这类控制制的数控控机床是是其控制制系统没没有位置置检测元元件，伺伺服驱动动部件通通常为反反应式步步进电动动机或混混合式伺伺服步进进电动机机。数控控系统每每发出一一个进给给指令，经经驱动电电路功率率放大后后，驱动动步进电电机旋转转一个角角度，再再经过齿齿轮减速速装置带带动丝杠杠旋转，通通过丝杠杠螺母机机构转换换为移动动部件的的直线位位移。移移动部件件的移动动速度与与位移量量是由输输入脉冲冲的频率率与脉冲冲数所决决定的。此此类数控控机床的的信息流流是单向向的，即即进给脉脉冲发出出去后，实实际移动动值不再再反馈回回来，所所以称为为开环控控制数控控机床。 开环控制制系统的的数控机机床结构构简单，成成本较低低。但是是，系统统对移动动部件的的实际位位移量不不进行监监测，也也不能进进行误差差校正。因因此，步步进电动动机的失失步、步步距角误误差、齿齿轮与丝丝杠等传传动误差差都将影影响被加加工零件件的精度度。开环环控制系系统仅适适用于加加工精度度要求不不很高的的中小型型数控机机床，特特别是简简易经济济型数控控机床。 3.3.2闭环环控制数数控机床床 接对工作作台的实实际位移移进行检检测，将将测量的的实际位位移值反反馈到数数控装置置中，与与输入的的指令位位移值进进行比较较，用差差值对机机床进行行控制，使使移动部部件按照照实际需需要的位位移量运运动，最最终实现现移动部部件的精精确运动动和定位位。从理理论上讲讲，闭环环系统的的运动精精度主要要取决于于检测装装置的检检测精度度，也与与传动链链的误差差无关，因因此其控控制精度度高。图图1-33所示的的为闭环环控制数数控机床床的系统统框图。图图中A为为速度传传感器、CC为直线线位移传传感器。当当位移指指令值发发送到位位置比较较电路时时，若工工作台没没有移动动，则没没有反馈馈量，指指令值使使得伺服服电动机机转动，通通过A将将速度反反馈信号号送到速速度控制制电路，通通过C将将工作台台实际位位移量反反馈回去去，在位位置比较较电路中中与位移移指令值值相比较较，用比比较后得得到的差差值进行行位置控控制，直直至差值值为零时时为止。这这类控制制的数控控机床，因因把机床床工作台台纳入了了控制环环节，故故称为闭闭环控制制数控机机床。 闭环控制制数控机机床的定定位精度度高，但但调试和和维修都都较困难难，系统统复杂，成成本高。 3.3.3半闭闭环控制制数控机机床 半闭环控控制数控控机床是是在伺服服电动机机的轴或或数控机机床的传传动丝杠杠上装有有角位移移电流检检测装置置（如光光电编码码器等），通通过检测测丝杠的的转角间间接地检检测移动动部件的的实际位位移，然然后反馈馈到数控控装置中中去，并并对误差差进行修修正。通通过测速速元件AA和光电电编码盘盘B可间间接检测测出伺服服电动机机的转速速，从而而推算出出工作台台的实际际位移量量，将此此值与指指令值进进行比较较，用差差值来实实现控制制。由于于工作台台没有包包括在控控制回路路中，因因而称为为半闭环环控制数数控机床床。 半闭环控控制数控控系统的的调试比比较方便便，并且且具有很很好的稳稳定性。目目前大多多将角度度检测装装置和伺伺服电动动机设计计成一体体，这样样，使结结构更加加紧凑。 3.3.4混合合控制数数控机床床 将以上三三类数控控机床的的特点结结合起来来，就形形成了混混合控制制数控机机床。混混合控制制数控机机床特别别适用于于大型或或重型数数控机床床，因为为大型或或重型数数控机床床需要较较高的进进给速度度与相当当高的精精度，其其传动链链惯量与与力矩大大，如果果只采用用全闭环环控制，机机床传动动链和工工作台全全部置于于控制闭闭环中，闭闭环调试试比较复复杂。混混合控制制系统又又分为两两种形式式： （1）开开环补偿偿型。它它的基本本控制选选用步进进电动机机的开环环伺服机机构，另另外附加加一个校校正电路路。用装装在工作作台的直直线位移移测量元元件的反反馈信号号校正机机械系统统的误差差。 （2）半半闭环补补偿型。它它是用半半闭环控控制方式式取得高高精度控控制，再再用装在在工作台台上的直直线位移移测量元元件实现现全闭环环修正，以以获得高高速度与与高精度度的统一一。其中中A是速速度测量量元件（如如测速发发电机），BB是角度度测量元元件，CC是直线线位移测测量元件件。第四章 数控车车的工艺艺与工装装削数控车床床加工工工艺与普普通车床床的加工工工艺类类似，但但由于数数控车床床是一次次装夹，连连续自动动加工完完成所有有车削工工序，因因而应注注意以下下几个方方面。4.1. 合理理选择切切削用量量对于高效效率的金金属切削削加工来来说，被被加工材材料、切切削工具具、切削削条件是是三大要要素。这这些决定定着加工工时间、刀刀具寿命命和加工工质量。经经济有效效的加工工方式必必然是合合理的选选择了切切削条件件。切削条件件的三要要素：切切削速度度、进给给量和切切深直接接引起刀刀具的损损伤。伴伴随着切切削速度度的提高高，刀尖尖温度会会上升，会会产生机机械的、化化学的、热热的磨损损。切削削速度提提高200%，刀刀具寿命命会减少少1/22。进给条件件与刀具具后面磨磨损关系系在极小小的范围围内产生生。但进进给量大大，切削削温度上上升，后后面磨损损大。它它比切削削速度对对刀具的的影响小小。切深深对刀具具的影响响虽然没没有切削削速度和和进给量量大，但但在微小小切深切切削时，被被切削材材料产生生硬化层层，同样样会影响响刀具的的寿命。用户要根根据被加加工的材材料、硬硬度、切切削状态态、材料料种类、进进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的的加工条条件的选选定是在在这些因因素的基基础上选选定的。有有规则的的、稳定定的磨损损达到寿寿命才是是理想的的条件。然而，在在实际作作业中，刀刀具寿命命的选择择与刀具具磨损、被被加工尺尺寸变化化、表面面质量、切切削噪声声、加工工热量等等有关。在在确定加加工条件件时，需需要根据据实际情情况进行行研究。对对于不锈锈钢和耐耐热合金金等难加加工材料料来说，可可以采用用冷却剂剂或选用用刚性好好的刀刃刃。4.2. 合理理选择刀刀具1) 粗粗车时，要要选强度度高、耐耐用度好好的刀具具，以便便满足粗粗车时大大背吃刀刀量、大大进给量量的要求求。2) 精精车时，要要选精度度高、耐耐用度好好的刀具具，以保保证加工工精度的的要求。3) 为为减少换换刀时间间和方便便对刀，应应尽量采采用机夹夹刀和机机夹刀片片。4.3. 合理理选择夹夹具1) 尽尽量选用用通用夹夹具装夹夹工件，避避免采用用专用夹夹具；2) 零零件定位位基准重重合，以以减少定定位误差差。4.4. 确定定加工路路线加工路线线是指数数控机床床加工过过程中，刀刀具相对对零件的的运动轨轨迹和方方向。1) 应应能保证证加工精精度和表表面粗糙糙要求；2) 应应尽量缩缩短加工工路线，减减少刀具具空行程程时间。4.5. 加工工路线与与加工余余量的联联系目前，在在数控车车床还未未达到普普及使用用的条件件下，一一般应把把毛坯上上过多的的余量，特特别是含含有锻、铸铸硬皮层层的余量量安排在在普通车车床上加加工。如如必须用用数控车车床加工工时，则则需注意意程序的的灵活安安排。4.6. 夹具具安装要要点目前液压压卡盘和和液压夹夹紧油缸缸的连接接是靠拉拉杆实现现的，液液压卡盘盘夹紧要要点如下下：首先先用搬手手卸下液液压油缸缸上的螺螺帽，卸卸下拉管管，并从从主轴后后端抽出出，再用用搬手卸卸下卡盘盘固定螺螺钉，即即可卸下下卡盘。第五章 数控控技术5.1 数控机机床电气气控制系系统综述述(1)数据输输入装置置将指令令信息和和各种应应用数据据输入数数控系统统的必要要装置。它它可以是是穿孔带带阅读机机(已很很少使用用)，33.5iin软盘盘驱动器器，CNNC键盘盘(一般般输入操操作)，数数控系统统配备的的硬盘及及驱动装装置(用用于大量量数据的的存储保保护)、磁磁带机(较少使使用)、PPC计算算机等等等。(22)数控控系统数数控机床床的中枢枢，它将将接到的的全部功功能指令令进行解解码、运运算，然然后有序序地发出出各种需需要的运运动指令令和各种种机床功功能的控控制指令令，直至至运动和和功能结结束。数控控系统都都有很完完善的自自诊断能能力，日日常使用用中更多多地是要要注意严严格按规规定操作作，而日日常的维维护则主主要是对对硬件使使用环境境的保护护和防止止系统软软件的破破坏。(33)可编编程逻辑辑控制器器是机床床各项功功能的逻逻辑控制制中心。它它将来自自CNCC的各种种运动及及功能指指令进行行逻辑排排序，使使它们能能够准确确地、协协调有序序地安全全运行；同时将将来自机机床的各各种信息息及工作作状态传传送给CCNC，使使CNCC能及时时准确地地发出进进一步的的控制指指令，如如此实现现对整个个机床的的控制。当代代PLCC多集成成于数控控系统中中，这主主要是指指控制软软件的集集成化，而而PLCC硬件则则在规模模较大的的系统中中往往采采取分布布式结构构。PLLC与CCNC的的集成是是采取软软件接口口实现的的，一般般系统都都是将二二者间各各种通信信信息分分别指定定其固定定的存放放地址，由由系统对对所有地地址的信信息状态态进行实实时监控控，根据据各接口口信号的的现时状状态加以以分析判判断，据据此作出出进一步步的控制制命令，完完成对运运动或功功能的控控制。不不同厂商商的PLLC有不不同的PPLC语语言和不不同的语语言表达达形式，因因此，力力求熟悉悉某一机机床PLLC程序序的前提提是先熟熟悉该机机床的PPLC语语言。(44)主轴轴驱动系系统接受受来自CCNC的的驱动指指令，经经速度与与转矩(功率)调节输输出驱动动信号驱驱动主电电动机转转动，同同时接受受速度反反馈实施施速度闭闭环控制制。它还还通过PPLC将将主轴的的各种现现实工作作状态通通告CNNC用以以完成对对主轴的的各项功功能控制制。主轴轴驱动系系统自身身有许多多参数设设定，这这些参数数直接影影响主轴轴的转动动特性，其其中有些些不可丢丢失或改改变的，例例如指示示电动机机规格的的参数等等，有些些是可根根据运行行状态加加以调改改的，例例如零漂漂等。通通常CNNC中也也设有主主轴相关关的机床床数据，并并且与主主轴驱动动系统的的参数作作用相同同，因此此要注意意二者取取一，切切勿冲突突。(55)进给给伺服系系统接受受来自CCNC对对每个运运动坐标标轴分别别提供的的速度指指令，经经速度与与电流(转矩)调节输输出驱动动信号驱驱动伺服服电机转转动，实实现机床床坐标轴轴运动，同同时接受受速度反反馈信号号实施速速度闭环环控制。它它也通过过PLCC与CNNC通信信，通报报现时工工作状态态并接受受CNCC的控制制。进给给伺服系系统速度度调节器器的正确确调节是是最重要要的，应应该在位位置开环环的条件件下作最最佳化调调节，既既不过冲冲又要保保持一定定的硬特特性。它它受机床床坐标轴轴机械特特性的制制约，一一旦导轨轨和机械械传动链链的状态态发生变变化，就就需重调调速度环环调节器器。(66)电器器硬件电电路随着着PLCC功能的的不断强强大，电电器硬件件电路主主要任务务是电源源的生成成与控制制电路、隔隔离继电电器部分分及各类类执行电电器(继继电器、接接触器)，很少少还有继继电器逻逻辑电路路的存在在。但是是一些进进口机床床柜中还还有使用用自含一一定逻辑辑控制的的专用组组合型继继电器的的情况，一一旦这类类元件出出现故障障，除了了更换之之外，还还可以将将其去除除而由PPLC逻逻辑取而而代之，但但是这不不仅需要要对该专专用电器器的工作作原理有有清楚的的了解，还还要对机机床的PPLC语语言与程程序深入入掌握才才行。(77)机床床(电器器部分)包括所所有的电电动机、电电磁阀、制制动器、各各种开关关等。它它们是实实现机床床各种动动作的执执行者和和机床各各种现实实状态的的报告员员。这里里可能的的主要故故障多数数属于电电器件自自身的损损坏和连连接电线线、电缆缆的脱开开或断裂裂。(88)速度度测量通通常由集集装于主主轴和进进给电动动机中的的测速机机来完成成。它将将电动机机实际转转速匹配配成电压压值送回回伺服驱驱动系统统作为速速度反馈馈信号，与与指令速速度电压压值相比比较，从从而实现现速度的的精确控控制。这这里应注注意测速速反馈电电压的匹匹配联接接，并且且不要拆拆卸测速速机。由由此引起起的速度度失控多多是由于于测速反反馈线接接反或者者断线所所致。(99)位置置测量较较早期的的机床使使用直线线或圆形形同步感感应器或或者旋转转变压器器，而现现代机床床多采用用光栅尺尺和数字字脉冲编编码器作作为位置置测量元元件。它它们对机机床坐标标轴在运运行中的的实际位位置进行行直接或或间接的的测量，将将测量值值反馈到到CNCC并与指指令位移移相比较较直至坐坐标轴到到达指令令位置，从从而实现现对位置置的精确确控制。位位置环可可能出现现的故障障多为硬硬件故障障，例如如位置测测量元件件受到污污染，导导线连接接故障等等。(110)外外部设备备一般指指PC计计算机、打打印机等等输出设设备，多多数不属属于机床床的基本本配置。使使用中的的主要问问题与输输入装置置一样，是是匹配问问题。(1)数数据输入入装置将将指令信信息和各各种应用用数据输输入数控控系统的的必要装装置。它它可以是是穿孔带带阅读机机(已很很少使用用)，33.5iin软盘盘驱动器器，CNNC键盘盘(一般般输入操操作)，数数控系统统配备的的硬盘及及驱动装装置(用用于大量量数据的的存储保保护)、磁磁带机(较少使使用)、PPC计算算机等等等。结 语语制定符合合中国国国情的总总体发展展战略，确确立与国国际接轨轨的发展展道路，对对21世世纪我国国数控技技术与产产业的发发展至关关重要。本本文在对对数控技技术和产产业发展展趋势的的分析，对对我国数数控领域域存在的的问题进进行研究究的基础础上，对对21世世纪我国国数控技技术和产产业的发发展途径径进行了了探讨，提提出了以以科技创创新为先先导，以以商品化化为主干干，以管管理和营营销为重重点，以以技术支支持和服服务为后后盾，坚坚持可持持续发展展道路的的总体发发展战略略。在此此基础上上，研究究了发展展新型数数控系统统、数控控功能部部件、数数控机床床整机等等的具体体技术途途径。 我们衷衷心希望望，我国国科技界界、产业业界和教教育界通通力合作作，把握握好知识识经济给给我们带带来的难难得机遇遇，迎接接竞争全全球化带带来的严严峻挑战战，为在在21世世纪使我我国数控控技术和和产业走走向世界界的前列列，使我我国经济济继续保保持强劲劲的发展展势头而而共同努努力奋斗斗！致 谢谢时光匆匆匆如流水水，转眼眼便是大大学毕业业时节，春春梦秋云云，聚散散真容易易。在这这个美好好的季节节里，我我在电脑脑上敲出出了最后后一个字字，心中中涌现的的不是想想象已久久的欢欣欣，却是是难以言言喻的失失落。是是的，随随着论文文的终结结，意味味着我生生命中最最纯美的的学生时时代即将将结束，尽尽管百般般不舍，这这一天终终究会在在熙熙攘攘攘的喧喧嚣中决决绝的来来临。 三年寒寒窗，所所收获的的不仅仅仅是愈加加丰厚的的知识，更更重要的的是在阅阅读、实实践中所所培养的的思维方方式、表表达能力力和广阔阔视野。很很庆幸这这些年来来我遇到到了许多多恩师益益友，无无论在学学习上、生生活上还还是工作作上都给给予了我我无私的的帮助和和热心的的照顾，让让我在诸诸多方面面都有所所成长。感感恩之情情难以用用语言量量度，谨谨以最朴朴实的话话语致以以最崇高高的敬意意。还要感谢谢我的父父母，给给予我生生命并竭竭尽全力力给予了了我接受受教育的的机会，养养育之恩恩没齿难难忘； 他们们不仅培培养了我我对中国国传统文文化的浓浓厚的兴兴趣，让让我在漫漫长的人人生旅途途中使心心灵有了了虔敬的的归依，而而且也为为我能够够顺利的的完成毕毕业论文文提供了了巨大的的支持与与帮助。在在未来的的日子里里，我会会更加努努力的学学习和工工作，不不辜负父父母对我我的殷殷殷期望！我一定定会好好好孝敬和和报答他他们！， 还有许多多人，也也许他们们只是我我生命中中匆匆的的过客，但但他们对对我的支支持和帮帮助依然然在我记记忆中留留底了深深刻的印印象。在在此无法法一一罗罗列，但但对他们们，我始始终心怀怀感激。最最后，我我要向在在百忙之之中抽时时间对本本文进行行审阅、评评议和参参加本人人论文答答辩的各各位师长长表示感感谢！ 参考文献献1许镇宇宇.机械械零件.北京：高等教教育出版版社，119833；2雷宏.机械工工程基础础.哈尔尔滨：黑黑龙江出出版社 20002；33王中发发.实用用机械设设计.北北京：北北京理工工大学出出版社 19998；4 唐宗宗军.机机械制造造基础.大连：机械工工业出版版社 119977；5吴祖育育，秦鹏鹏飞.数数控机床床.上海海：上海海科学技技术出版版社 220033；6许翔泰泰，刘艳艳芳. 数控加加工编程程实用技技术.北北京：机机械工业业出版社社20000；77吴明友友.数控控机床加加工技术术 东南南大学出出版社.江苏：20000；88王宝成成.现代代数控机机床.天天津：天天津科学学技术出出版社，220000；9董献坤坤 数数控机床床结构与与编程 机械工工业出版版 19997； 10曹琰琰 数控控机床应应用与维维修 北北京：电电子工业业出版社社，19994；11王爱爱玲等 实用数数控与编编程技术术 北京京：国防防工业出出版社，119933；12李福福生等 实用数数控机床床技术手手册 北北京：北北京出版版社，119933；