機(jī)床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)PPT文檔資料

1、.1機(jī)床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)機(jī)床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .2提綱提綱一、機(jī)床的發(fā)展史一、機(jī)床的發(fā)展史二、國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的機(jī)床二、國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的機(jī)床三、機(jī)床電氣控制的現(xiàn)狀三、機(jī)床電氣控制的現(xiàn)狀四、機(jī)床電氣控制發(fā)展的趨勢(shì)四、機(jī)床電氣控制發(fā)展的趨勢(shì) .3一、機(jī)床的發(fā)展史 1 、機(jī)床的定義、機(jī)床的定義 機(jī)床是將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)床是將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為”工作母機(jī)工作母機(jī)”或或”工具機(jī)工具機(jī)”，習(xí)，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱機(jī)床。現(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多：慣上簡(jiǎn)稱機(jī)床?，F(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多：除切削加

2、工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，一般但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，一般都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。在一般的機(jī)器都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。在一般的機(jī)器制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的40-60，機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作，機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。用。 .42 、 機(jī)床的發(fā)展史的簡(jiǎn)單回顧 (1) 18世紀(jì)前,簡(jiǎn)單機(jī)床雛形. (2) 18世紀(jì)工業(yè)革命導(dǎo)致了各種機(jī)

3、床的產(chǎn)生和改進(jìn)十八世紀(jì)的工業(yè)革命推動(dòng)了機(jī)床的發(fā)展。機(jī)床開(kāi)始用蒸汽機(jī)通過(guò)曲軸驅(qū)動(dòng)。(3) 19 世紀(jì)，由于紡織、動(dòng)力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火生產(chǎn)的推動(dòng)，各種類型的機(jī)床相繼出現(xiàn). (4)二十世紀(jì)初，為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具，相繼創(chuàng)制出坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床。同時(shí)為了適應(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要，又研制出各種自動(dòng)機(jī)床、仿形機(jī)床、組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線。(5) 1950年機(jī)床自動(dòng)化時(shí)期第二次世界大戰(zhàn)以后，由于數(shù)控和群控機(jī)床和自動(dòng)線的出現(xiàn)，機(jī)床的發(fā)展開(kāi)始機(jī)床了自動(dòng)化時(shí)期 .1951年世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床誕生.5二、國(guó)內(nèi)外工廠常見(jiàn)的機(jī)床1 、普通機(jī)床、普通機(jī)床( 1) 車床( 2) 銑床普通

4、車床.63 、 鏜床4 、磨床5 、刨床鏜床磨床龍門刨床.72 、數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； 機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的35倍）； 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。 .8數(shù)控車床數(shù)控銑床數(shù)控鉆床加工中心.9三、機(jī)床電氣現(xiàn)狀1、機(jī)床電氣現(xiàn)狀（1）繼電器控制）繼電器控制

5、20-30年代，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的起動(dòng)、停車、調(diào)速、自動(dòng)循年代，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的起動(dòng)、停車、調(diào)速、自動(dòng)循環(huán)以及保護(hù)等控制環(huán)以及保護(hù)等控制 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、控制方式直觀、易掌握、。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、控制方式直觀、易掌握、工作可靠、易維護(hù)，因此在機(jī)床控制上得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用。工作可靠、易維護(hù)，因此在機(jī)床控制上得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難，它的缺點(diǎn)是體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難，由于是有觸點(diǎn)控制由于是有觸點(diǎn)控制 .10（2）順序控制）順序控制 在在60年代出現(xiàn)了順序控制器。它是繼電器和半導(dǎo)體元件年代出現(xiàn)了順序控制器。它是繼電器和半導(dǎo)

6、體元件綜合應(yīng)用的控制裝置，具有程序改變?nèi)菀?、通用性較強(qiáng)等優(yōu)綜合應(yīng)用的控制裝置，具有程序改變?nèi)菀?、通用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于組合機(jī)床、自動(dòng)線上。點(diǎn)，廣泛用于組合機(jī)床、自動(dòng)線上。 （3）plc控制控制 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，雙出現(xiàn)了以微型計(jì)算機(jī)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，雙出現(xiàn)了以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的具有編程、存儲(chǔ)、邏輯控制及數(shù)字運(yùn)算功能為基礎(chǔ)的具有編程、存儲(chǔ)、邏輯控制及數(shù)字運(yùn)算功能的可編程控制器的可編程控制器plc （4）數(shù)字控制）數(shù)字控制 50年代，數(shù)控機(jī)床既有專用機(jī)床生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)，年代，數(shù)控機(jī)床既有專用機(jī)床生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)，又有通用機(jī)床工藝范圍廣、使用靈活的特點(diǎn)，并且還又有通用機(jī)床工藝范圍廣、使用靈

7、活的特點(diǎn)，并且還具有能自動(dòng)加工復(fù)雜成型表面，精度高的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控具有能自動(dòng)加工復(fù)雜成型表面，精度高的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床集高效率、高精度、高柔性于一身，成為當(dāng)今機(jī)機(jī)床集高效率、高精度、高柔性于一身，成為當(dāng)今機(jī)床自動(dòng)化的理想形式。床自動(dòng)化的理想形式。.11 （5） 柔性制造系統(tǒng)fms 柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)fmsfms是由一中心計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械加是由一中心計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械加工自動(dòng)線，是數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)搬運(yùn)車、自工自動(dòng)線，是數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)搬運(yùn)車、自動(dòng)化檢測(cè)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)組成的技術(shù)產(chǎn)物。加工計(jì)算機(jī)輔動(dòng)化檢測(cè)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)組成的技術(shù)產(chǎn)物。加工計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)助設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)cadcad、計(jì)算機(jī)

8、輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助制造camcam、計(jì)算機(jī)輔助、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量檢測(cè)質(zhì)量檢測(cè)caqcaq及計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)將構(gòu)成計(jì)算機(jī)集成及計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)將構(gòu)成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)cimscims。它是當(dāng)前機(jī)械加工自動(dòng)化發(fā)展的最高。它是當(dāng)前機(jī)械加工自動(dòng)化發(fā)展的最高形式。機(jī)床電氣自動(dòng)化的水平在電氣控制技術(shù)迅速發(fā)展形式。機(jī)床電氣自動(dòng)化的水平在電氣控制技術(shù)迅速發(fā)展的進(jìn)程中將被不斷推向新的高峰。的進(jìn)程中將被不斷推向新的高峰。2、數(shù)控機(jī)床（1）數(shù)控機(jī)床的定義 是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作數(shù)控折彎?rùn)C(jī)并加工零件。 .

9、12（2）、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)）、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)u加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； u 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； u加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； u機(jī)床本身的精度高、剛性大機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的通機(jī)床的35倍）；倍）； u機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； u對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維

10、修人員的技術(shù)要求更高。對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。（3）、數(shù)控裝置的組成）、數(shù)控裝置的組成 是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 .13（4 4） 數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)、伺服系統(tǒng)等。單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)、伺服系統(tǒng)等。 3、柔性制造系統(tǒng)（、柔性制造系統(tǒng)（fms） 是以數(shù)控機(jī)床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組是以數(shù)控機(jī)床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統(tǒng)。成的生產(chǎn)系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)u設(shè)備利用率高。設(shè)備利用率高。u在制品減少在制品減少80%左右。左右。 u 生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定。生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定。u產(chǎn)品質(zhì)量高。產(chǎn)品質(zhì)量高。u運(yùn)行靈活。第六，產(chǎn)品應(yīng)變能力大。運(yùn)行靈活。第六，產(chǎn)品應(yīng)變能力大。 .14四、機(jī)床電氣控制發(fā)展的趨勢(shì)四、機(jī)床電氣控制發(fā)展的趨勢(shì)機(jī)床業(yè)目前正在向