《數(shù)控機(jī)床》圖文-第二章

第1章

數(shù)控機(jī)床概述1.1.1數(shù)控機(jī)床概念數(shù)字控制（NumericalControl）技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控（NC）技術(shù)，是指用數(shù)子指令控制機(jī)器的動(dòng)作。采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)字控制系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：可用不同的字長(zhǎng)表示不同的精度信息，表達(dá)信息準(zhǔn)確。可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算，也可以進(jìn)行復(fù)雜的信息處理。由于有邏輯處理功能，可以根據(jù)不同的指令進(jìn)行不同方式的信息處理，從而可以用軟件來(lái)改變信息處理的方式或過(guò)程，而不用改動(dòng)電路或機(jī)械結(jié)構(gòu)，因而具有柔性化。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件數(shù)控系統(tǒng)已逐漸被淘汰，取而代之的是采用通用計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，用控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的數(shù)控系統(tǒng)，稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(ComputerNumericalControl)，簡(jiǎn)稱(chēng)為CNC。1.1.2數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨復(fù)雜，社會(huì)度機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高要求。在航空航天、造船、汽車(chē)、軍事計(jì)算機(jī)等工業(yè)中，零件精度高、形狀復(fù)雜、批量小、經(jīng)常改動(dòng)、加工困難、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量難以保證。機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化和智能化是適應(yīng)上述發(fā)展特點(diǎn)的重要手段。為了解決上述問(wèn)題，一種靈活、通用、高精度、高效率的“柔性”自動(dòng)化設(shè)備——數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。因此，數(shù)控機(jī)床是為了解決復(fù)雜型面零件加工的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1949年美國(guó)空軍為了能在短時(shí)間內(nèi)制造出經(jīng)常變更設(shè)計(jì)的火箭零件，與帕森斯公司和麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所合作，開(kāi)始了三坐標(biāo)銑床的數(shù)字化工作，于1952年3月公開(kāi)發(fā)布了研制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床——三坐標(biāo)立式銑床，可控制銑刀進(jìn)行連續(xù)空間曲面的加工，揭開(kāi)了數(shù)控加工技術(shù)的序幕。我國(guó)開(kāi)始研究數(shù)控機(jī)床的時(shí)間我國(guó)于1958年也開(kāi)始進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的研制工作，并取得了一定的成效，先后涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的機(jī)床企業(yè)。近年來(lái)我國(guó)一批新型機(jī)床企業(yè)的崛起，先后研制出了五軸、六軸大型復(fù)合加工中心，不但突破了我國(guó)機(jī)床領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，同時(shí)也標(biāo)志著我國(guó)制造業(yè)技術(shù)水平已達(dá)到了國(guó)際水平。1.1.3數(shù)控機(jī)床的發(fā)展數(shù)控機(jī)床的發(fā)展階段數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)已先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段、六個(gè)時(shí)代的發(fā)展：電子管、晶體管、集成電路、小型計(jì)算機(jī)、微處理器及基于PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。其中前三代為第一階段稱(chēng)為硬件聯(lián)接數(shù)控（NC系統(tǒng)），其特點(diǎn)是具有很多硬件電路和連接結(jié)點(diǎn)，電路復(fù)雜，可靠性不好。后三代為第二階段稱(chēng)作計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)），我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展我國(guó)從1958年開(kāi)始研究數(shù)控機(jī)床20世紀(jì)60年代中期初與研制、開(kāi)發(fā)階段，1965年，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代初研制出數(shù)控銑床和數(shù)控插齒機(jī)。20世紀(jì)80年代我國(guó)先后從日本、美國(guó)等國(guó)家引進(jìn)里部分?jǐn)?shù)控裝置和伺服系統(tǒng)技術(shù)，并于1981年在我國(guó)開(kāi)始批量生產(chǎn)。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)1．高速、高效2．多功能3．智能化4．高精度5．高可靠性6．柔性化1.2

數(shù)控機(jī)床的主要組成與工作過(guò)程1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成程序的存儲(chǔ)介質(zhì)輸入、輸出（I/O）裝置數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)檢測(cè)反饋系統(tǒng)機(jī)床本體輔助裝置1.2.2數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程1.3數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)與特點(diǎn)1.3.1數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)

1.按機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制功能分類(lèi)

1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

2）直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床

3）連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床

2.按伺服控制的類(lèi)型分類(lèi)

1）開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

2）全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床1.3數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)與特點(diǎn)

3.按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類(lèi)

功能低檔中檔高檔分辨率（μm）1010.1進(jìn)給速度（m/min）8～1515～2415～100驅(qū)動(dòng)進(jìn)給類(lèi)型開(kāi)環(huán)半閉環(huán)或閉環(huán)的直流或交流伺服系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)（軸）2～32～43～5以上通信功能一般無(wú)RS-232或DNC接口可有MAP通信接口①，有聯(lián)網(wǎng)能力顯示功能LED或簡(jiǎn)單的CRT較齊全的CRT顯示②還有三維圖形顯示內(nèi)裝PLC無(wú)有有強(qiáng)功能的PLC主CPU8位、16位32位以上或32位以上的多CPU1.3數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)與特點(diǎn)

4.按加工工藝及機(jī)床用途的類(lèi)型分類(lèi)

1）切削加工類(lèi)采用車(chē)、銑、鏜、磨、刨、齒輪加工等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。2）成型加工類(lèi)采用擠、沖、壓、拉等成型工藝的數(shù)控機(jī)床。3）特種加工類(lèi)主要有數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)、數(shù)控電火花加工機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光加工機(jī)等。4）其他類(lèi)型主要有三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測(cè)量機(jī)、數(shù)控繪圖