數(shù)控機(jī)床的基本概念

數(shù)控技術(shù)：（NumericalControl—NC）是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（ComericalControl–CNC）。2023/10/41數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控機(jī)床的基本概念數(shù)控機(jī)床：數(shù)控機(jī)床加工中心ATCFMS物流,機(jī)器人等2023/10/42數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床2023/10/43計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成框圖二、數(shù)控機(jī)床的組成計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置）2023/10/44液晶顯示器MDI鍵盤“急?！卑粹o功能鍵機(jī)床控制面板(MCP)機(jī)床控制面板MCP數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，是由硬件和軟件兩大部分組成。它接受從機(jī)床輸入裝置（軟盤、硬盤、紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)或串口傳輸?shù)龋┹斎氲目刂菩盘?hào)代碼，經(jīng)過輸入、緩存、譯碼、寄存、運(yùn)算、存儲(chǔ)等轉(zhuǎn)變成控制指令實(shí)現(xiàn)直接或通過可編程邏輯控制器（PLC）對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制。伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置包括：主軸驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)目前常用的有交、直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)等。且交流伺服電機(jī)正逐漸取代直流伺服電機(jī)。2023/10/45伺服驅(qū)動(dòng)/進(jìn)給裝置

輔助功能、S主軸轉(zhuǎn)速、T選刀、換刀等順序動(dòng)作信息，對(duì)其進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開、關(guān)等一些輔助動(dòng)作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作，另一方面將一部分指令送往CNC裝置，用于加工過程的控制。2023/10/46可編程邏輯控制器（PLC）常用測(cè)量反饋裝置：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁尺和激光將執(zhí)行元件（如電機(jī)、刀架等）或工作臺(tái)等的速度和位移量檢測(cè)出來，經(jīng)過相應(yīng)的電路將所測(cè)得信號(hào)反饋回伺服驅(qū)動(dòng)裝置或數(shù)控裝置，構(gòu)成半閉環(huán)或全閉環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)償進(jìn)給電機(jī)的速度或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，以達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度的目的。2023/10/47測(cè)量反饋裝置機(jī)床本體即數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括:主運(yùn)動(dòng)部件;給進(jìn)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件（工作臺(tái)、拖板及其傳動(dòng)部件）;支承部件（床身立柱等）輔助裝置:具有冷卻、潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)位和夾緊等功能的裝置。加工中心類的數(shù)控機(jī)床還有存放刀具的刀庫(kù)、交換刀具的機(jī)械手等部件。數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的組成與普通機(jī)床相似，但是由于數(shù)控機(jī)床的高速度、高精度、大切削用量和連續(xù)加工要求，其機(jī)械部件在精度、剛度、抗震性等方面要求更高。因此，近年來來設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)采用了許多新的加強(qiáng)剛性、減小熱變形、提高精度等方面的措施。2023/10/48機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床種類繁多，有鉆、銑、鏜床類、車削類、磨削類、電加工類、鍛壓類、激光加工類和其他特殊用途的專用機(jī)床等等，對(duì)于采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，我們稱之為數(shù)控機(jī)床（NC機(jī)床）。它是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的水平代表了當(dāng)前數(shù)控技術(shù)的性能、水平和發(fā)展方向。2023/10/49三、數(shù)控系統(tǒng)的分類1）點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)2）直線切削數(shù)控系統(tǒng)3）連續(xù)切削數(shù)控系統(tǒng)2023/10/4101、按機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類1）開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)2023/10/4112、按進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類2）半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)2023/10/4123）全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)2023/10/4133、按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類2023/10/4141）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)又稱簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)2）普及型又稱全功能數(shù)控系統(tǒng)3）高檔型數(shù)控系統(tǒng)高，中，低（經(jīng)濟(jì)型）數(shù)控（1）分辨率和進(jìn)給速度分辨率:高中1μm低10μm進(jìn)給速度:高大于30m/min中15~30m/min低小于15m/min2伺服系統(tǒng)：高混合、全閉環(huán)、半閉環(huán)、交流伺服電機(jī)中半閉環(huán)、交流伺服電機(jī)低開環(huán)、步進(jìn)電機(jī)（3）聯(lián)動(dòng)軸數(shù):高5軸以上中3~5軸以上低3軸以下（4）通訊功能:高DNC通訊、網(wǎng)絡(luò)接口中DNC通訊、網(wǎng)絡(luò)接口低無通信功能1）金屬切削類機(jī)床。如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床等。2）金屬成型類機(jī)床。如數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。3）數(shù)控特種加工機(jī)床。如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)床等。4）其他類型的數(shù)控機(jī)床。如火焰切割機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。2023/10/4174、按加工方式分類數(shù)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是進(jìn)行刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制2023/10/418四、數(shù)控機(jī)床的工作過程數(shù)控機(jī)床工作過程2023/10/4191）在接通電源后，數(shù)控裝置和可編程控制器都將對(duì)數(shù)控系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初態(tài)。2）當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備了