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1、數控機床基礎知識數控機床基礎知識數控機床概論數控機床的發展史數控機床的分類數控機床組成及其原理一 數控機床概論1.什么是數控機床？數控機床即“數字程序控制機床”，是用數字和字母形式來表達工件的形狀和尺寸等技術要求及加工工藝要求，經過數控裝置運算，用數字代碼信息(程序指令)控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床。早期NC機床現在CNC機床二 數控機床發展史1、數控機床的起源 1949年，美國麻省理工學院開始研究數控機床 1952年，第一臺數控機床開始生產 1957年，第一臺數控機床正式投入使用注：中國于1958年研制出第一臺數控機床2、數控機床的興起 70年代，出現了大規模集
2、成電路和小型計算機，機 床進入發展階段。80年代，數控系統微處理器運算速度快速提高，功 能不斷完善，機床進去應用階段。90年代，數控機床得到了普遍應用，數控機床技術 有了進一步發展，機床進入成熟階段。1.按照工業用途分類（1）數控車床三 數控機床的分類（2）數控銑床/加工中心（3）數控鉆床（4）數控磨床（6）數控線切割（7）數控電火花等（1）點位控制系統（Positioning Control）只控制刀具從一點到另一點的位置，而不控制移動軌跡，在移動過程中刀具不進行切削加工。刀具的三種路徑 （1）（2）（3）2.按運動方式分類（2）直線控制系統（Straight-line Control）是控
3、制刀具或機床工作臺以給定的速度，沿平行于某一坐標軸方向，由一個位置到另一個位置的精確移動，并且在移動過程中進行直線切削加工。（3）輪廓控制系統（Contour Control）是對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行連續控制，并能對機床移動部件的位移和速度進行嚴格的控制，即要控制加工的軌跡，加工出要求的輪廓。其運動軌跡是任意斜率的直線、圓弧、螺旋線等。（1）開環控制系統說明說明：開環控制系統是沒有位置反饋裝置的數控系統，系 統無法得知機床的實際運動軌跡與位置。優點：價格便宜，動態性能好缺點：無位置反饋，精度差3.按照伺服系統控制分類（2）半閉環控制系統優點：穩定性好，成本低，維修方便缺點：相對閉環系
4、統精度差說明說明：半閉環控制系統不是直接檢測工作臺的位移量，而是采用轉動角位移檢測元件，測出絲杠轉角，推算出工作臺的實際位置 （3）閉環控制系統優點：控制精度高缺點：調式復雜、維修困難、價格高說明說明：閉環控制系統將機床的實際位置信息傳遞給數控系統，四 數控機床的組成及工作原理1、數控機床的組成 （1）數控裝置（數控機床的核心，進行數據的處理）（2）伺服裝置 （數控機床的執行部件）（3）機床主體（是加工運動的實際機械部件）（4）檢測裝置（用來直接或間接測量位置的）2、工作原理圖紙存儲介質數控裝置輸入輸出CNC裝置伺服驅動裝置伺服系統執行機構機床主體檢測裝置數控系統概述目前常見的數控系統數控系統
5、的組成現代數控系統的特點與發展一 數控系統的概述1、什么是數控系統：即用數字控制技術實現的自動控制系統早期電子管式系統現在微機式系統二 目前常見的數控系統1、華中系統2、廣數系統國產3、凱恩帝系統國外1、發那科系統2、西門子4、海德漢系統3、三菱三 數控系統的組成1、數控系統由輸入/輸出裝置、數控裝置、邏輯控制裝備、驅動裝置、組成。輸入/輸出裝置2、組成圖：數控裝置可編程控制驅動裝置磁盤驅動器顯示器、通信接口等CNC系統核心PLC進給驅動主軸驅動例如：FANUC 0i TD/MD 系統組成四、現代數控系統發展1、智能化l自動編程、刀具補償、工藝參數自動生成、運動參數補償l人機界面、故障診斷分析
6、、自動優化、自適應控制2、開放式l數控系統的開發可以在同一平臺上運行通過增加或裁 剪數控功能，形成系列化l能夠快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統3、網絡化l滿足生產型、制造管理、對信息集成的需求一、PLC(PMC)的定義PLC:(programmable logic controller)可編程控制器注：PLC和PMC只是名稱上不同、其本質一致，PMC:(programmable machine controller)可編程機床控制器PMC梯形圖二、PMC的作用 作用作用：機床的開機、停機；主軸的起動、停止；加工的 開始、結束、中停；潤滑、冷卻的開、關；工件 的裝、卸控制；找刀、換刀；工作臺交換；輔機 的起、停等這些機床動作，都是由PLC來邏輯控制的三、PMC控制框圖及工作原理機床輸入至PMC信號信號PMC 輸出至CNC 的信號CNC 輸出至PMC信號PMC 輸出至機床信號
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