數控機床各組成部分教學課件

數控機床各個組成部分的工作原理及結構第一節(jié)輸入裝置第二節(jié)數控裝置第三節(jié)數控機床主傳動系統第四節(jié)伺服系統第五節(jié)數控機床的自動換刀裝置第六節(jié)數控機床常用位置檢測裝置第一節(jié)輸入裝置輸入裝置是整個數控系統的初始工作機構,它將準確可靠的接收信息介質上所記錄的“工程語言”運算及操作指令等原始數據,轉為數控裝置能處理的信息,并同時輸送給數控裝置輸入信息的方式分手動輸入和自動輸入。手動輸入簡單、方便但輸入速度慢容易出錯?，F代數控機床普遍采用自動輸入,其輸入形式有光電閱讀機、磁帶閱讀機及磁盤驅動器以及無帶自動輸入方其它輸入方式1無帶自動輸入方式在高檔數控機床上,設置有自動編程系統和動態(tài)模擬顯示器(CRT)。將這些設備通過計算機接口與機床的數控系統相連接,自動編程所編制的加工程序即可直接在機床上調用,無需經制控制介質后再另行輸入2觸針接觸式閱讀機輸入方式又稱為程控杋頭或電報機頭,結構簡單,閱讀速度較慢但輸入可靠、價格低廉故在部分線切割機床加工中仍在用。3磁帶、磁盤輸入方式磁帶輸入方式進行信息輸入,其信息介質為“錄音”磁帶只不過錄制的不是聲音,而是各種數據加工程序等數據信息一方面由微機內的磁盤驅動器“寫入”磁盤上進行儲存,另外也由磁盤驅動器進行閱讀并通過微機接口輸入到機床數控裝置中去。第二節(jié)數控裝置數控裝置是數控機床的核心,數控機床幾乎所有的控制功能(進給坐標位置與速度,主軸、刀具、冷卻及機床強電等多種輔助功能)都由它控制實現。因此數控裝置的發(fā)展,在很大程度上代表了數控機床的發(fā)展方向數控裝置的作用是接收加工程序等送來的各種信息,并經處理分配后,向驅動機構發(fā)出執(zhí)行的命令,在執(zhí)行過程中,其驅動、檢測等機構同時將有關信息反饋給數控裝置,經處理后,發(fā)出新的命令。數控裝置的組成1、數字控制的信息1)幾何信息——是指通過被加工零件的圖樣所獲得的幾何輪廓的信息這些信息由數控裝置處理后,變?yōu)榭刂聘鬟M給軸的指令脈沖最終形成刀具的移動軌跡。幾何信息的指令,由準備功能G具體規(guī)定2)工藝信息通過工藝處理后所獲得的各種信息包括工藝準備、刀具選擇、加工方案(走刀路線、切削用量等)及補償方案等各方面信息加工實際經驗的積累,也是獲得工藝信息的有效途徑3)輔助信息——泛指除幾何、工藝信息之外的其它信息,其作用主要為控制機床輔助動作如主軸的啟、停與調速、換向,冷卻液的開、關,零件的夾緊與松開,以及找刀、換刀等各種信息3、數控機床用計算機簡介數控的實質是計算機控制。計算機技術的高速發(fā)展,開辟了數字技術綜合應用的新領域,促進了生產過程自動化的不斷發(fā)展1)電子計算機的組成電子計算機由軟件和硬件兩大部分組成硬件即指設備,它包括構成計算機的集成電路、存儲器、接口元件等。軟件是以程序為中心的信息組合,軟硬件結合,才能實現所給定的功能電子計算機的基本結構(硬件)電子計算機的基本結構由中央處理器(CPU)、存儲器(PAM、ROM和輸入/輸出部分(O部分組成。≯電子計算機的軟件部分上述計算機的基本結構式是指硬件部分,但僅有硬件部分,只是具備了計算機或過程控制的可能性。要使計算機真正能進行計算或過程控制,還必須軟件的支持。計算機運行的程序通過程序設計確定,使計算機完成指定的工作。數控裝置的工作原理數控裝置的工作原理就是指控制各進給坐標所需進給脈沖的基本規(guī)律。通過插補原理和逐點比較法進行說明1、插補原理1)脈沖當量是數控機床的一個基本參數,數控系統每發(fā)出一個進給脈沖,機床機械運動機構就產生一個相應的位移量,一個脈沖所對應的位移量稱為脈沖當量。它是脈沖分配計算中的基本單位。用Q表Q3600Q脈沖當量(MM)步距角(伺服電機在輸入一個脈沖時所轉過的角度L——傳動螺旋副的導程伺服電機至螺旋副間的傳動比0.01同理可得刀具位移的關系式:S=QNS——刀具運動的位移量(MM)N—脈沖個數插補的概念插補運動的產生將兩個或兩個以上的進給軸的直線運動合成,以實現所需輪廓的運動軌跡。在數控技術中這種合成的復雜運動稱為插補運動。數控裝置為了完成機床所需插補運動而進行的一系列運算,即稱為插補運算;在其插補運動過程中,每單位脈沖(即每一步)所到達的終點,稱為插補點插補運動軌跡分析例2-1設數控系統規(guī)定X和Z坐標軸方向的脈沖當量均為0.01m,如最小設定單位為一個脈沖,現分析圖27中從A點到B點的插補運動軌跡1+0插補運動軌跡分析通過舉例分析可得如下結論◆插補運動的實際軌跡始終不可能與其理想軌跡完全相同,插補點一般也不會落在理想軌跡上?！舢斶M給運動的軌跡不與坐標軸平行時,則經數控插補后的實際軌跡均由很多線段組成,其折線交點即插補點不能與理想軌跡重合,每一個交點的位置將由數控系統確定并控制◆因為數控系統所進行的插補運算,是以最小設定單位為插補單位的,所以在完成加工的零件上,看不出實際插補軌跡的折線形狀。實際終點與理想終點的誤差,一般不超過半個脈沖?！魯悼叵到y的脈沖當量越小,插補運動的實際軌跡就越接近理想軌跡,加工精度就越高插補概念——根據給定的信息,在理想輪廓(或軌跡)上的已知兩點之間,確定一些中間點的一種方法插補原理——通過插補計算的結果,對各進給坐標所需進給脈沖個數、頻率及方向進行分配,以實現進給軌跡控制,這就是插補原理插補原理是數控技術中的基本原理之一,它廣泛應用在除點位控制機床以外的各種