数控技术概述精.ppt

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1、数控技术概述课件第1页，本讲稿共19页 课程概述课程概述第一章第一章 数控机床的概论数控机床的概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构组成 1.1 1.1 数控机床的产生数控机床的产生 数控机床的产生数控机床的产生 数控技术概念数控技术概念 1.2 1.2 数控机床的组成数控机床的组成 1.3 1.3 数控机床的特点数控机床的特点1.4 1.4 先进制造系统先进制造系统第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 第五章第五章 数控加工中心的实数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 第2页，本讲稿共19页 课程概述课程概

2、述第一章第一章 数控机床概论数控机床概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类2.1 2.1 按照工艺用途按照工艺用途2.2 2.2 按照运动方式按照运动方式2.3 2.3 按照控制方式按照控制方式2.4 2.4 主要数控机床种主要数控机床种 类类第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构组成 第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 第五章第五章 数控加工中心的实数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 第3页，本讲稿共19页 课程概述课程概述第一章第一章 数控机床概论数控机床概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构

3、组成 第五章第五章 数控机床编程数控机床编程 第四章第四章 数控加工中心的实数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 3.1 3.1 数控机床的控制数控机床的控制 原理原理 数控机床的结构数控机床的结构 刀具的补偿刀具的补偿 3.2 3.2 伺服系统伺服系统 伺服体统的分类伺服体统的分类 常用驱动元件常用驱动元件 常用检察元件常用检察元件第4页，本讲稿共19页 课程概述课程概述第一章第一章 数控机床概论数控机床概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类4.1 4.1 加工中心的简介加工中心的简介4.2 4.2 辅助设备辅助设备4.3 4.3 加工中心的程序加工

4、中心的程序 的编制的编制 第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构组成 第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 第五章第五章 数控加工中心的实数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 第5页，本讲稿共19页 课程概述课程概述第一章第一章 数控机床概论数控机床概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类5.1 5.1 加工中心的操作加工中心的操作5.2 5.2 加工中心的编程加工中心的编程 实例实例 5.3 5.3 加工中心的维护加工中心的维护 第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构组成 第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 第五章第五章 数控加工中心的实

5、数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 第6页，本讲稿共19页 课程概述课程概述第一章第一章 数控机床概论数控机床概论第二章第二章 数控机床种类数控机床种类6.1 6.1 熟练熟练CAXACAXA页面页面6.2 6.2 关于听课关于听课 6.3 6.3 关于独立完成能关于独立完成能 力力 第三章第三章 数控机床结构组成数控机床结构组成 第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 第五章第五章 数控加工中心的实数控加工中心的实 际操作与加工际操作与加工 第六章第六章 关于关于CAXA 第7页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.1 1.1 数

6、控机床的产生数控机床的产生19481948年年美国美国ParsonsParsons公司在研制加工直升机公司在研制加工直升机飞机叶片轮廓时提出了数控机床的飞机叶片轮廓时提出了数控机床的设想设想19491949年年ParsonsParsons公司与麻省理工学院公司与麻省理工学院(MIT)(MIT)合作合作,开始三坐标铣床的数控化工作开始三坐标铣床的数控化工作19521952年年1952年年3月公开发布了世界上第一台月公开发布了世界上第一台数控机床的试制成功数控机床的试制成功,但是只可作直但是只可作直线插补移动线插补移动1955年数控机床进入实用化阶段年数控机床进入实用化阶段19521952年年第8

7、页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.1.2 1.1.2 数控机床的概念数控机床的概念数字控制数字控制简称简称NCNC，它是采用数字化信息（包括字母、，它是采用数字化信息（包括字母、数字和符号）实现加工自动化的控制技术。数字和符号）实现加工自动化的控制技术。数字机床数字机床应用数控技术对加工过程进行控制的机床，应用数控技术对加工过程进行控制的机床，它按照程序自动实现零件加工。它按照程序自动实现零件加工。伺服电机伺服电机/步进电机步进电机接受脉冲信号指令控制转角和转速，数控机接受脉冲信号指令控制转角和转速，数控机床进给运动由伺服或步进电机驱动，再通过床进给运动由伺服或步进

8、电机驱动，再通过滚珠螺母丝杠将旋转运动变成直线进给运动滚珠螺母丝杠将旋转运动变成直线进给运动联动轴数联动轴数进给运动的自由度数称为进给运动的自由度数称为轴数轴数，数控系统数控系统同时控制的轴数称为同时控制的轴数称为联动轴数联动轴数。第9页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.2 1.2 数控机床的组成数控机床的组成数控程数控程序序输输入入装装置置输输出出装装置置计算机数计算机数控装置控装置(CNC装装置置)PLC主主轴轴控控制制主主轴轴电电机机机床本体机床本体速度控制单元速度控制单元伺服电机伺服电机位置检测反馈位置检测反馈存储介质存储介质 输入输出输入输出CNC装置装置伺

9、服系统伺服系统第10页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.2 1.2 数控机床的组成数控机床的组成程序的存程序的存储介质储介质数控程序必须存储在某种存储介质中，如数控程序必须存储在某种存储介质中，如纸带、磁带或磁盘等。目前常用的是八单纸带、磁带或磁盘等。目前常用的是八单位标准穿孔纸带和磁盘。位标准穿孔纸带和磁盘。数控装置数控装置数控机床的核心数控机床的核心,它接受输入装置送到的数它接受输入装置送到的数字化信息字化信息,经过数控装置的逻辑运算经过数控装置的逻辑运算,传输传输到伺服系统中到伺服系统中,使设备按规定运行。使设备按规定运行。存储介质上记载加工信息需要输入装置传存

10、储介质上记载加工信息需要输入装置传送到数控系统中，机床内的程序也可以通送到数控系统中，机床内的程序也可以通过输出装置传送到存储介质中。如纸带阅过输出装置传送到存储介质中。如纸带阅读机、软盘、串行通信口、读机、软盘、串行通信口、MDIMDI等。等。输入、输输入、输出装置出装置第11页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.2 1.2 数控机床的组成数控机床的组成伺服系统伺服系统伺服系统包括伺服驱动电机、各种伺服驱伺服系统包括伺服驱动电机、各种伺服驱动元件和执行机构等，数控系统的执行部动元件和执行机构等，数控系统的执行部分。起作用是把数控装置的脉冲信号转化分。起作用是把数控装置

11、的脉冲信号转化成机床移动部件的运动。成机床移动部件的运动。检测反馈检测反馈系统系统其作用是对机床的实际运动速度、方向、其作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态加以检测，把检测结位移量以及加工状态加以检测，把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算偏差，纠正误差指令。可分为半较，计算偏差，纠正误差指令。可分为半闭环和闭环两种系统闭环和闭环两种系统,半闭环系统中半闭环系统中,位置检位置检测主要使用感应同步器、磁栅、光栅等。测主要使用感应同步器、磁栅、光栅等。机床本体机床本体加工运动的实际机械部件，包括：主运动部加工运动的实际机械部件，包括

12、：主运动部件，支承部件，冷却、润滑、转位部件等。件，支承部件，冷却、润滑、转位部件等。第12页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.3 1.3 数控机床的特点数控机床的特点数控机床数控机床的特点的特点数控机床与传统机床相比数控机床与传统机床相比,具有以下一些具有以下一些特点特点:数控数控机床机床重重点点高度柔性高度柔性加工质量稳定加工质量稳定加工精度高加工精度高利于生产管理现代化利于生产管理现代化生产率高生产率高改善劳动条件改善劳动条件第13页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.3 1.3 数控机床的特点数控机床的特点高度柔性高度柔性也就是适合单件

13、、小批生产及新产品的开发，也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短生产准备周期，节省大量工艺装备的费用缩短生产准备周期，节省大量工艺装备的费用加工精度加工精度高高数控机床加工精度一般可达数控机床加工精度一般可达0.005-0.1mm间，间，同时机床进给传动链的反向间隙与丝杠之间的同时机床进给传动链的反向间隙与丝杠之间的误差可由数控装置进行补偿。误差可由数控装置进行补偿。加工质量加工质量稳定稳定加工同一批零件，同一机床及环境，使用数控加工同一批零件，同一机床及环境，使用数控程序，刀具的走刀轨迹一样，零件一致性好。程序，刀具的走刀轨迹一样，零件一致性好。生产率高生产率高数控机床既可以减少零件加

14、工时间及辅助时间，数控机床既可以减少零件加工时间及辅助时间，也可以进行强力切削，同时由于机械手的存在也可以进行强力切削，同时由于机械手的存在可以一机多用，大大提高了生产效率。可以一机多用，大大提高了生产效率。第14页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.3 1.3 数控机床的特点数控机床的特点改善劳动改善劳动条件条件数控机床在加工前经调整好后，输入程序并启数控机床在加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直到结束动，机床就能自动连续的进行加工，直到结束操作者劳动强度降低，趋于智力型工作。操作者劳动强度降低，趋于智力型工作。利于生产利于生产管理现代管理

15、现代化化采用数字信号与标准代码为控制信息，易于实采用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现标准化加工，同时采用计算机辅助设计与制现标准化加工，同时采用计算机辅助设计与制造（造（CAD/CAM）是现代化集成技术的基础。）是现代化集成技术的基础。目前数控技术在向目前数控技术在向高速化高速化、多功能多功能、智能化智能化、高速高速度化度化、高可靠性高可靠性发展。发展。第15页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.4 1.4 先进制造系统先进制造系统起因起因目前的机械制造中，目前的机械制造中，75%75%的是单件小批量生产，的是单件小批量生产，而传统的生产组织原则不仅自动化程度低，

16、而而传统的生产组织原则不仅自动化程度低，而且劳动强度大、生产周期长、成本高、质量不且劳动强度大、生产周期长、成本高、质量不稳定。而先进制造系统的采用，是生产发展的稳定。而先进制造系统的采用，是生产发展的需要。需要。先进制造先进制造系统系统目前的先进制造系统主要指目前的先进制造系统主要指柔性制造单元柔性制造单元（FMCFMC）、柔性制造系统柔性制造系统(FMS)、集成制造系集成制造系统统(CIMS)(CIMS)。而其核心是生产加工设备的数控。而其核心是生产加工设备的数控化、柔性化、精密化。化、柔性化、精密化。第16页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.4 1.4 先进制造

17、系统先进制造系统柔性制造柔性制造系统系统单机数控加工单机数控加工（使用一台数控机床（使用一台数控机床进行加工，较简单，但应用最广）进行加工，较简单，但应用最广）柔性单元加工柔性单元加工（人参与最少但可以对（人参与最少但可以对同一族内的不同零件自动化加工）同一族内的不同零件自动化加工）柔性制造系统（由加工系统、物料柔性制造系统（由加工系统、物料自动储运系统和信息控制系统三者自动储运系统和信息控制系统三者相结合、由中央计算机管理使之自相结合、由中央计算机管理使之自动化的制造系统）动化的制造系统）第17页，本讲稿共19页第一章第一章 数控机床概论数控机床概论 1.4 1.4 先进制造系统先进制造系统

18、计算机集计算机集成系统成系统1974年美国约瑟夫年美国约瑟夫-哈林顿提出了计算机集成制造（哈林顿提出了计算机集成制造（Computer Intergrated Manufacturing）有以下几部分）有以下几部分设计过程设计过程包括包括CAD、CAM、CAPP、CAE加工制造加工制造过程过程包括加工设备、工件搬运工包括加工设备、工件搬运工具及自动仓库、监测设备、具及自动仓库、监测设备、工具管理单元、装配单元等工具管理单元、装配单元等计算机辅助计算机辅助生产管理生产管理制定生产计划，生产能力制定生产计划，生产能力及各种管理，经营方向及各种管理，经营方向集成方法集成方法以先进理论为指导以先进理论为指导第18页，本讲稿共19页 课程小结课程小结第第一一章章 数数控控机机床床的的概概论论1.1 1.1 数控机床的产生数控机床的产生 数控机床的产生数控机床的产生 数控技术概念数控技术概念 1.2 1.2 数控机床的组成数控机床的组成 1.3 1.3 数控机床的特点数控机床的特点1.4 1.4 先进制造系统先进制造系统第19页，本讲稿共19页