第一章數(shù)控機床概述

1、*數(shù)控1陳光勝cgs-shukongjishu_Pass :shlgjxxy答疑地點:創(chuàng)新樓341*數(shù)控2上課要求n成績=70%筆試成績+30%平時成績n平時成績=出勤成績+作業(yè)成績+態(tài)度成績！ 15 15 10n扣分辦法：缺勤累計2次扣 5分 缺勤累計4次扣10分 缺勤累計超過6次,平時成績0分 *數(shù)控3引言用途何在用途何在？數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)*數(shù)控技術(shù)4引言復(fù)雜復(fù)雜零件零件*數(shù)控5引言*數(shù)控6引言*數(shù)控7引言*數(shù)控8引言*數(shù)控9引言實現(xiàn)FMS（Flexible Manufacturing System） 可一次裝卡可一次裝卡8個工件并能夠自動完個工件并能夠自動完成每個工件的成每個工件的4個面

2、及圓周的銑、鏜、個面及圓周的銑、鏜、鉆、擴、鉸、攻絲及空間曲線面等多鉆、擴、鉸、攻絲及空間曲線面等多種工序加工。種工序加工。 *數(shù)控10數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)載體：數(shù)控機床數(shù)控機床的重要地位n生產(chǎn)母機n戰(zhàn)略物資n一個國家科技水平的標(biāo)志*數(shù)控11東芝事件東芝事件 1983年，日本東芝公司賣給前蘇聯(lián)幾臺五軸聯(lián)動數(shù)控銑床，前蘇聯(lián)將其用于制造核潛艇推進(jìn)螺旋槳，由于加工精度提高，使得螺旋槳在水中轉(zhuǎn)動時候噪聲大為下降，以至于美國的聲納無法偵測到前蘇聯(lián)核潛艇的動向，蘇軍潛艇能很好的隱藏在海底下。該數(shù)控機床的銷售，也使得蘇聯(lián)的裝備制造業(yè)上了一個檔次，時至今日，美軍的聲納也難以監(jiān)聽到俄軍的潛艇了五軸聯(lián)動加工機床*數(shù)控12

3、國家科技重大專項（National Science and Technology Major Project ）1是為了實現(xiàn)國家目標(biāo)，通過核心技術(shù)突破和資源集成，在一定時限內(nèi)完成的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品、關(guān)鍵共性技術(shù)和重大工程。國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）確定了大型飛機等16個重大專項。這些重大專項是我國到2020年科技發(fā)展的重中之重。核高基（核高基（核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品）、集成電路裝備、寬）、集成電路裝備、寬帶移動通信、數(shù)控機床、油氣開發(fā)、大型核電站、水體污染治理、新藥創(chuàng)制、帶移動通信、數(shù)控機床、油氣開發(fā)、大型核電站、水體污染治理、新藥創(chuàng)制、傳染病防治傳染

4、病防治、大型飛機大型飛機、高分辨率對地觀測系統(tǒng)高分辨率對地觀測系統(tǒng)、載人航天與探月工程載人航天與探月工程n生產(chǎn)母機n戰(zhàn)略物資n一個國家科技水平的標(biāo)志數(shù)控機床的重要地位*數(shù)控13數(shù)控數(shù)控機床？NumericalControl第一節(jié) 基本概念Machine Tools*數(shù)控14第一節(jié) 基本概念n數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)n數(shù)字控制（數(shù)字控制（Numerical Control NC）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號，符號，對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動化方法方法。n數(shù)控技術(shù)（數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）采用數(shù)字控制數(shù)字控制

5、的方法，對某一工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。*數(shù)控15第一節(jié) 基本概念n數(shù)控機床（數(shù)控機床（Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。n數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）實現(xiàn)數(shù)字控制技術(shù)的整套自動控制系統(tǒng)。n計算機數(shù)控系統(tǒng)（計算機數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計算機為核心的數(shù)控系統(tǒng)。*數(shù)控16數(shù)控數(shù)控技術(shù)學(xué)習(xí)、應(yīng)用水平等級：2，高水平的，高水平的數(shù)控編程數(shù)控編程能力；能力；3，機床的，機床的數(shù)控

6、技術(shù)改造數(shù)控技術(shù)改造或開發(fā)能力；或開發(fā)能力；4，高性能的，高性能的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)能力；能力；1，嫻熟的，嫻熟的數(shù)控操作數(shù)控操作技能；技能；第一節(jié) 基本概念*數(shù)控17 高水平的數(shù)控編程高水平的數(shù)控編程*數(shù)控18第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的組成*數(shù)控19*數(shù)控20 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進(jìn)給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進(jìn)給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置 操作面板 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進(jìn)給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 鍵盤 輸入輸出 設(shè)備 *數(shù)控21操作面板輸入輸出設(shè)備*數(shù)控22*數(shù)控23*數(shù)控24數(shù)控25Motor a

7、nd drive unitAxis*數(shù)控26*數(shù)控27*數(shù)控28數(shù)控裝置PLC伺服驅(qū)動電源*數(shù)控29第三節(jié) 數(shù)控機床的分類 從不同角度有不同的分類方法：(1)按工藝用途分類(2)按控制功能分類(3)按聯(lián)動軸數(shù)分類(3)按進(jìn)給的伺服系統(tǒng)分類*數(shù)控30第三節(jié) 數(shù)控機床的分類 (1)按工藝用途分類n切削加工類：切削加工類：數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床、加工中心等。n特種加工類：特種加工類：數(shù)控線切割機、電火花加工機、激光加工機等。n其它類型：其它類型：數(shù)控裝配機、數(shù)控測量機、機器人等。*數(shù)控31數(shù)控銑床*數(shù)控32*數(shù)控33數(shù)控車床*數(shù)控34車刀*數(shù)控35數(shù)控磨床*數(shù)控36數(shù)控磨床*數(shù)控37加工中心

8、*數(shù)控38加工中心與數(shù)控銑床的區(qū)別n相同點：加工中心也是由CNC、伺服系統(tǒng)、機床本體、液壓系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)組成。n不同點：加工中心具有自動換刀的功能。通過在刀庫中安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的刀具，實現(xiàn)鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽等多種加工功能。*數(shù)控39第三節(jié) 數(shù)控機床的分類(2)按控制功能分類n點位控制數(shù)控系統(tǒng)點位控制數(shù)控系統(tǒng)n僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位運動；n對軌跡不作控制要求；n軌跡運動過程中不進(jìn)行加工。n適用范圍適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機。ZYX*數(shù)控40第三節(jié) 數(shù)控機床的分類n輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)n輪廓控制輪廓控制(

9、連續(xù)控制連續(xù)控制)系統(tǒng)：系統(tǒng)：具有控制幾個進(jìn)給軸同時協(xié)調(diào)運動(坐標(biāo)聯(lián)動)，使工件相對于刀具按程序規(guī)定的軌跡和速度運動，在運動過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工的數(shù)控系統(tǒng)。n適用范圍：適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機床。現(xiàn)代的數(shù)控機床基本上都裝備這種數(shù)控系統(tǒng)。*數(shù)控41第三節(jié) 數(shù)控機床的分類（3）按聯(lián)動軸數(shù)分：n2軸聯(lián)動（平面曲線）n2軸半聯(lián)動（空間曲面）n3軸聯(lián)動（空間曲面）n4軸/5軸/6軸聯(lián)動（空間曲面）http:/ *數(shù)控425軸聯(lián)動機床*數(shù)控43注意注意機床軸機床軸和和聯(lián)動軸聯(lián)動軸的區(qū)別！的區(qū)別！*數(shù)控44請問：幾軸幾聯(lián)動？請問：幾軸幾聯(lián)動？通道數(shù)的概念通道數(shù)的概念*

10、數(shù)控45第三節(jié) 數(shù)控機床的分類（4）按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類n開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，n在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中根據(jù)位置測量裝置安裝的位置又可分為全閉環(huán)全閉環(huán)和半閉環(huán)半閉環(huán)兩種。*數(shù)控46第三節(jié) 數(shù)控機床的分類n開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)n沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。電機電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令伺服驅(qū)動功率放大一般以步進(jìn)電機作為伺服驅(qū)動元件一般以步進(jìn)電機作為伺服驅(qū)動元件*數(shù)控47第三節(jié) 數(shù)控機床的分類n 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)位置控制調(diào)節(jié)器器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋檢測與反饋單元單元位置控制單元位置控制單元

11、速度控制單元速度控制單元+ + +- - -電機電機機械執(zhí)行部件機械執(zhí)行部件CNCCNC插插補補指令指令實際實際位置位置反饋反饋實際實際速度速度反饋反饋*數(shù)控48第三節(jié) 數(shù)控機床的分類n 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)位置控制調(diào)節(jié)器器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋檢測與反饋單元單元位置控制單元位置控制單元速度控制單元速度控制單元+ + +- - -電機電機機械執(zhí)行部件機械執(zhí)行部件CNCCNC插插補補指令指令實際實際位置位置反饋反饋實際實際速度速度反饋反饋*數(shù)控49第四節(jié) 數(shù)控機床的特點n適合加工復(fù)雜異形零件；適合加工復(fù)雜異形零件；n加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定；加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定；n生產(chǎn)率高；生產(chǎn)率高；n勞動條件好。勞動條件好。比起普通機床，數(shù)控機床的特點：*數(shù)控50第四節(jié) 數(shù)控機床的特點n批量小而又多次重復(fù)生產(chǎn)的零件；批量小而又多次重復(fù)生產(chǎn)的零件； n幾何形狀復(fù)雜的零件；幾何形狀復(fù)雜的零件； n貴重零件加工；貴重零件加工； n需要全部檢驗的零件；需要全部檢驗的零件； n試制件；試制件；數(shù)控機床適合加工的范圍：數(shù)控機床適合加工的范圍：*數(shù)控51第五節(jié) 數(shù)控機床發(fā)展趨勢高速高精度高速高精度智能化智能化復(fù)合化復(fù)合化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機床數(shù)控機床高速電主軸高速電主軸直線電機直線電機加工參數(shù)自調(diào)整加工參數(shù)自調(diào)整機床故障自診斷機床