數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)課件

數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)第一節(jié)§1.1數(shù)控加工概述

一、數(shù)控、數(shù)控機床與數(shù)控加工數(shù)字控制：是以數(shù)位化信號對機構(gòu)的運動過程進行控制的一種方法。簡稱為數(shù)控（NC）。數(shù)控機床：指應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對加工過程進行控制的機床。數(shù)控加工：泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程。數(shù)控機床與普通機床比較：

數(shù)控機床在普通機床基礎(chǔ)上增加了對機床運動和動作自動控制的功能部件，使數(shù)控機床能夠自動完成對零件加工的全過程。其控制的媒介：數(shù)字程式（學(xué)習(xí)重點）

二、不同加工方式示例

成型零件

成形車刀仿型加工靠模板數(shù)控加工

採用數(shù)控機床加工零件時,只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機床控制系統(tǒng)中，數(shù)控機床便按照事先編好的加工程式,自動地對被加工零件進行加工.x-y數(shù)控拖板變頻主軸機床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開關(guān)控制電櫃Z軸伺服電機§1.2數(shù)控機床組成

一、數(shù)控機床的組成數(shù)控機床組成輸入輸出裝置數(shù)控裝置伺服驅(qū)動系統(tǒng)機床本體二、數(shù)控機床各部分的作用1.輸入裝置作用：輸入程式（人機）、控制參數(shù)、補償量等方式：鍵盤輸入紙帶輸入（穿孔紙帶）磁片輸入（硬碟、軟碟、U盤）網(wǎng)路通訊(RS232、DNC、TCP/IP）2.數(shù)控裝置（NC)___數(shù)控機床大腦作用：數(shù)控機床核心部件（戰(zhàn)略物資、東芝事件）

?接受輸入資訊

?運算與處理(解碼、運算、邏輯處理)

?產(chǎn)生輸出脈衝（動作、運動指令）電腦的功能

CNC：電腦數(shù)字控制裝置CNC系統(tǒng)構(gòu)成CNC裝置控制軟體(軟體功能)硬體電路(硬體功能)主軸伺服單元主軸驅(qū)動裝置可編程控制器進給伺服單元進給驅(qū)動裝置測量裝置(位置\速度)程序操作面板輸入輸出設(shè)備機床M.S.T\輔助指令信號主軸電機主軸動作完成進給動作PLC完成開關(guān)動作伺服驅(qū)動系統(tǒng)進給電機電→機信號轉(zhuǎn)換\放大經(jīng)插補運算,輸出各坐標(biāo)軸進給速度、進給方向和位移量指令經(jīng)邏輯運算,輸出主軸變速、換向和起停信號選擇和交換刀具的刀具指令信號輔助指令信號:冷卻、潤滑、夾經(jīng)緊、鬆開、分度等.控制信號3.伺服系統(tǒng)：數(shù)控機床的動力裝置

作用：接受數(shù)控裝置的輸出驅(qū)動與放大實現(xiàn)電→機轉(zhuǎn)換

§1.3數(shù)控加工原理數(shù)控加工過程

零件圖紙工藝分析數(shù)值計算編制並輸入程式安裝工件對刀試切加工檢驗數(shù)控加工原理概述

數(shù)控加工原理就是將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機床控制系統(tǒng)中，再由其進行運算處理後轉(zhuǎn)成驅(qū)動伺服機構(gòu)的指令信號，從而控制機床各部件協(xié)調(diào)動作，自動完成零件的加工。三、數(shù)控加工的特點（優(yōu)點）1.加工精度高，加工品質(zhì)穩(wěn)定

?數(shù)控機床的機械精度高

?數(shù)控機床的控制精度高（0.001mm/P）

?無人為誤差，加工的一致性好2.數(shù)控加工的生產(chǎn)效率高

?極大地縮短加工的輔助時間（快速行程、自動換刀）

?免劃線工序

?粗、精加工一次裝夾完成

?無需中途停車檢測3.對加工對象的適應(yīng)性強.

單件、小批生產(chǎn)易於獲得好效益4.易於實現(xiàn)CAD/CAM一體化及構(gòu)成電腦集中控制系統(tǒng).§1.4幾個數(shù)控加工常用術(shù)語1、座標(biāo)聯(lián)動加工數(shù)控機床加工時的橫向、縱向等進給量都是以軸座標(biāo)數(shù)據(jù)控制的。如：兩座標(biāo)車床、三座標(biāo)銑床、五軸加工中心等。

座標(biāo)聯(lián)動：坐標(biāo)軸的非獨立運動。即：一個軸的運動要受到其他軸運動的制約。

2、脈衝當(dāng)量脈衝當(dāng)量:單位脈衝作用下進給軸移動的距離。單位：mm/脈衝如0.001mm/P

脈衝當(dāng)量的大小與數(shù)控系統(tǒng)的水準(zhǔn)有關(guān)。0.05～0.001

脈衝產(chǎn)生：運動控制指令（自動）、按鍵觸發(fā)或手搖脈衝發(fā)生器（手動操作）3、進給速度與速度修調(diào)

進給速度：單位時間內(nèi)坐標(biāo)軸移動的距離。（加工時刀具相對於工件的移動速度）單位：mm/minmm/r

速度修調(diào)：通過修調(diào)倍率對速度進行適量修調(diào)。數(shù)控機床在加工過程中能通過速度修調(diào)即時調(diào)整進給速度和主軸轉(zhuǎn)速，便於加工。4.插補運算

在組成軌跡的直線段或曲線段的起點和終點之間，按一定的演算法進行數(shù)據(jù)點的密化工作，以確定一些中間點的方法就稱之為“插補”。計算插補點的運算稱為插補運算.

插補運算的任務(wù)就是把這種時實計算出的各個軸的位移指令輸入伺服系統(tǒng),實現(xiàn)成形運動.逐點比較法

逐點比較法插補運算是以區(qū)域判別為特徵，每走一步都要將加工點的暫態(tài)座標(biāo)與相應(yīng)給定的圖形上的點相比較，判別一下偏差，然後決定下一步的走向。這樣就能得到一個接近給定圖形的軌跡，其最大偏差不超過一個脈衝當(dāng)量

逐點比較法圖示5.刀補運算

零件的加工程式一般是按零件輪廓和工藝要求的進