数控机床结构及应用培训课件14513.pptx
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1、MMTC N C本章要点数控机床简介数控机床的组成第第1 1章章 绪论绪论数控机床的分类数控机床的坐标系数控机床的主要性能指标及功能MMTC N C第第1章章 绪论绪论Introduction1.1 数控机床简介数控机床简介Nc machine tool profile数控机床结构及应用数控机床结构及应用MMTC N C1.1.1 数控技术发展的原因数控技术发展的原因 客观方面的原因:第二次世界大战中体现出来客观方面的原因:第二次世界大战中体现出来的对武器装备要求更加精良;计算机技术的产生和的对武器装备要求更加精良;计算机技术的产生和不断发展;机床技术的不断发展和成熟等。不断发展;机床技术的不
2、断发展和成熟等。主观方面的原因:要求减轻工人的劳动强度;不主观方面的原因:要求减轻工人的劳动强度;不断提高劳动效率;工厂实现自动化的要求等。断提高劳动效率;工厂实现自动化的要求等。MMTC N C1.1.2 数控系统的发展史数控系统的发展史硬线数控阶段硬线数控阶段(1952(195219701970年年)1)1952年开始的第一代数控系统,其主要特点是以电子管、继电器、模拟电路元件为主 2)1959年开始的第二代数控系统,其主要特点是以晶体管数字电路元件为主 3)1965年开始的第三代数控系统,其主要特点是以集成数字电路器件为主。计算机数控阶段计算机数控阶段(1970年至今年至今)1)1970
3、年开始的第四代数控系统,其主要特点是基于小型计算机并采用中小规模集成电路的数控系统。2)1974年开始的第五代数控系统,其主要特点是基于微处理器并具有数字显示、故障自诊断功能的数控系统。3)1990年开始的第六代数控系统,其特点是基于PC的数控系统。MMTC N C1.1.3 数控定义数控定义数控技术数控技术是一种自动控制技术,是用数字化信号对控制对象加以控制的一种方法。数控机床数控机床为满足单件、小批、多品种、自动化生产的需要而研制的一种灵活的、通用的能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床,具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高的优点。MMTC N C1.1.4 数控机床的优点数控
4、机床的优点适适应能力强、适应于多品种、单件小批量零件的加工应能力强、适应于多品种、单件小批量零件的加工;加加工精度高工精度高;工工序高度集中,可以大大减轻工人的体力劳动序高度集中,可以大大减轻工人的体力劳动;生生产准备周期短,具有较高的加工生产率和较低的加工成本;产准备周期短,具有较高的加工生产率和较低的加工成本;能完成复杂型面的加工能完成复杂型面的加工;技技术含量高,有利于实现机械加工的现代化管理。术含量高,有利于实现机械加工的现代化管理。MMTC N C1.2 数控数控机床的组机床的组成成 The composition of nc machine tools第第1章章 绪论绪论Intro
5、duction数控机床结构及应用数控机床结构及应用MMTC N C1.2.1 数控机床的技术组成数控机床的技术组成 数控技术由数控技术由机床技术机床技术、数控系统技术数控系统技术和和外围技术外围技术等组成。等组成。机床技术包括基础件和配套件等;机床技术包括基础件和配套件等;数控系统技术包括控制系统、驱动系统和测量与数控系统技术包括控制系统、驱动系统和测量与反馈系统等;反馈系统等;外围技术包括工具系统、编程技术和管理技术等。外围技术包括工具系统、编程技术和管理技术等。MMTC N C图图11 数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服装置、辅助控制装置、检测装置和机床本体组成。如图所示。控制介质数控
6、装置伺服机构辅助控制装置检测装置机床本体主轴箱主轴箱电气柜电气柜控制面板控制面板主轴主轴床身床身工作台工作台冷却液箱冷却液箱1.3.1 数控机床的组成数控机床的组成立柱立柱MMTC N C 控制介质是指将零件加工信息传送到数控装置去的程序载体。随数控装置类型的不同而不同,常用的有磁盘、移动硬盘、Flash(U盘)等(见图)。1.1.控制介质控制介质控制介质控制介质1.2.2 数控机床的结构组成数控机床的结构组成 几何信息:确定加工零件的几何形状,几何信息:确定加工零件的几何形状,如位移、圆如位移、圆心、曲面法矢量等心、曲面法矢量等.辅助功能信息:说明加工条件,如刀具几何参数、辅助功能信息:说明
7、加工条件,如刀具几何参数、进给速度和主轴转速、开关冷却液、进给速度和主轴转速、开关冷却液、程序结束等程序结束等.准备功能信息:说明插补类型、加工坐准备功能信息:说明插补类型、加工坐 标平面、实标平面、实现刀具半径补偿等现刀具半径补偿等.NC程序传入程序传入NC机床的途径机床的途径:键盘键盘手工敲入手工敲入、穿孔、穿孔纸带纸带、拷贝、拷贝、I/O通讯接口通讯接口a)b)c)常用的控制介质a)磁盘 b)移动硬盘 c)U盘MMTC N C1.2.2 数控机床的结构组成数控机床的结构组成 数控装置是数控机床的核心。由输入装置、控制器、运算器由输入装置、控制器、运算器和输出装置组成。和输出装置组成。如图
8、所示是某数控车床的数控装置。它由输入装置(如键盘)、控制运算器和输出装置(如显示器)等构成。2.2.数控装置数控装置数控装置数控装置输入装置:接收外部的输入程序并存储控制器:控制和协调数控装置各部分协调工作运算器:接收控制信息,对集合信息进行插补运算并向输出装置发出进给脉冲输出装置:将脉冲输出给伺服系统FANUC西门子广州数控华中数控凯恩帝蓝天MMTC N C3.3.伺服机构伺服机构伺服机构伺服机构1.2.2 数控机床的结构组成数控机床的结构组成 构成构成:驱动装置、伺服电动机、传动丝杠等驱动装置、伺服电动机、传动丝杠等 工作过程工作过程:(弱电(弱电 强电)强电)脉冲信号脉冲信号 伺服单元放
9、大器伺服单元放大器 电动机运转电动机运转 工作台、主轴移动工作台、主轴移动 丝杠转动丝杠转动 伺服系统是数控装置与机床本体间的传动联系环节,可以伺服系统是数控装置与机床本体间的传动联系环节,可以将来自数控装置的将来自数控装置的脉冲信号脉冲信号转换为机床移动部件的转换为机床移动部件的 运动,使工作台精确定位或按规定的轨迹做严格的相运动,使工作台精确定位或按规定的轨迹做严格的相 对对运动运动,最后加工出符合图纸的零件。,最后加工出符合图纸的零件。a)驱动装置b)伺服电动机伺服机构MMTC N C辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。由于可编程控制器(PLC)具有响应快、
10、性能可靠、易于使用、编程和修改程序,并可直接驱动机床电气等特点,现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。图所示为某可编程控制器的外观图。4.4.辅助控制装置辅助控制装置辅助控制装置辅助控制装置辅助控制装置1.2.2 数控机床的结构组成数控机床的结构组成MMTC N C 检测反馈装置将数控机床各个坐标轴的实际位移量、速度参数检测出来,转换成电信号,并反馈到机床的数控装置中。检测装置的检测元件有多种,常用的有直线光栅、光电编码器、圆光栅、绝对编码尺等。5.5.检测装置检测装置检测装置检测装置光电编码器直线光栅1.2.2 数控机床的结构组成数控机床的结构组成 机床本体是数控机床的主体,是用于完成各种切削
11、加工的机械部分,包括主运动部件、进给运动执行部件(如工作台、滑板及其传动部件)和床身、立柱、支承部件等。6.6.机床本体机床本体机床本体机床本体MMTC N C 数控机床加工零件的工作过程如图所示。加工步骤如下:(1)根据被加工零件的图样与工艺方案,用规定的代码和程序段格式编写出加工程序。(2)将所编写加工程序指令输入到机床数控装置中。(3)数控装置对程序(代码)进行处理之后,向机床各个坐标的伺服驱动机构和辅助控制装置发出控制信号。(4)伺服机构接到执行信号指令后,驱动机床的各个运动 部件,并控制所需的辅助动作。(5)机床自动加工出合格的零件。数控装置伺服机构机床本体图样程序工件1.2.3 数
12、控机床的工作过程数控机床的工作过程MMTC N C1.3 数控机床的分类数控机床的分类The classification of the nc machine tools第第1章章 绪论绪论Introduction数控机床结构及应用数控机床结构及应用MMTC N C1.1.金属切削类数控机床金属切削类数控机床金属切削类数控机床金属切削类数控机床主要有:数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机床以及数控加工中心等。数控车床 数控铣床1.3.1 按工艺用途分类按工艺用途分类MMTC N C(2 2)金属成形类数控机床)金属成形类数控机床)金属成形类数控机床)金属成形类数控机
13、床 金属成形类数控机床指采用挤、冲、压、拉等成形工艺的数控机床。常用的有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压机等。(3 3)数控特种加工机床)数控特种加工机床)数控特种加工机床)数控特种加工机床 特种加工类数控机床主要有数控电火花成形加工机床、数控电火花线切割机床如图、数控激光切割机床等。(4 4)测量、绘图类)测量、绘图类)测量、绘图类)测量、绘图类 测量、绘图类测量、绘图类测量、绘图类测量、绘图类数控机床主要有三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图仪等。1.3.1 按工艺用途分类按工艺用途分类MMTC N C1)点位控制(点位控制(Positioning Control)数控机床)数控
14、机床:特点:只控制起点和终点的精确位置,与中间过程无关特点:只控制起点和终点的精确位置,与中间过程无关包括:包括:数控钻、数控镗、数控冲床和数控测量机数控钻、数控镗、数控冲床和数控测量机共性:中间过程属共性:中间过程属“非切削段非切削段”1.3.2 按运动方式分类按运动方式分类MMTC N C加工零件类型:带台阶的圆柱零件、方形零件加工零件类型:带台阶的圆柱零件、方形零件它它是点位控制和单坐标控制的结合,可有多个坐标但不是点位控制和单坐标控制的结合,可有多个坐标但不能联动,起终点之间属能联动,起终点之间属“切削段切削段”。这类机床不仅能保证刀具在相关点的定位,还要控制刀这类机床不仅能保证刀具在
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- 数控机床 结构 应用 培训 课件 14513
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