数字控制技术与数控机床1课件.ppt

1、2022-12-14数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机数字控制技术与数控机床床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1 CNC系统框图系统框图 数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1具有手动加工和机动加工功能，加工过程全部由人工干预。主传动和进给传动一般采用三相交流异步电动机，由变速箱实现多极变速以满足工艺要求，机床传动链长。加

2、工过程中，必须由人工不断地进行测量，保证工件的加工精度。普通机床与NC机床数字控制技术与数控机床1具有手动加工（电手轮）、机动加工和控制程序自动加工功能，加工过程一般不需人工干预。具有CRT屏幕显示功能，自动报警显示功能。普通机床不具备此功能。主传动和进给传动采用直流或交流无级调速伺服电动机。一般没有主轴变速箱和进给变速箱，传动链短。普通机床与NC机床数字控制技术与数控机床1具有工件测量系统。加工过程中不需进行工件尺寸的人工测量。CNC机床与普通机床最显著的区别当加工对象（工件）改变，CNC机床只需改变加工程序（应用软件），而不需对机床作较大的调整，就能加工出各种不同的工件。普通机床与NC机床

3、数字控制技术与数控机床1数控机床的组成 n数控程序和控制介质 数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1分类分类数字控制技术与数控机床1分类分类数字控制技术与数控机床1这类控制方式只要求控制刀具从一点移到另一点的准确位置，而对运动轨迹原则上不加控制。数控机床在刀具移动的过程中，并不进行切削加工，而是作快速空行程的定位运动。属于点位控制的数控机床有数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。数字控制技术与数控机床1在从点1到点2的轨迹中，刀具不切削。因此可以从任意选择的方向

4、接近点2。现在图示的是两种可能的路径。数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1这类控制方式除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证被控制的两点间移动的轨迹是一条直线而且移动的速度是给定的。在两点间移动时，刀具切削材料，进行加工。一般的简易数控系统均属于直线控制系统。数字控制技术与数控机床1必须是沿着平行于某一坐标轴方向，或沿着与坐标轴成45度的直线。在这个例子中，显示的是关于铣削的一个直线控制系统。工件的a-b-c外形被加工。注意数字控制技术与数控机床1该系统能对刀具相对零件的运动轨迹进行连续控制，以加工任意斜率的直线、圆弧、抛物线或其它函数关系的曲线。刀具以一定的进给速度运动的同时，

5、进行加工。数控铣床、功能完善的数控车床、数控凸轮磨床等均采用。数字控制技术与数控机床1 装置系统一般都是两坐标或两坐标以上的多坐标联动控制系统，装置系统一般都是两坐标或两坐标以上的多坐标联动控制系统，其功能齐全，可加工任意形状的曲线或型腔，如平板凸轮。其功能齐全，可加工任意形状的曲线或型腔，如平板凸轮。二轴三轴五轴四轴数字控制技术与数控机床1通常通常不带不带位置测量元件位置测量元件，伺服驱动元件伺服驱动元件为步进电机。输入为步进电机。输入的数据通过数控系统的运算分配出指令脉冲，每一个脉冲送给的数据通过数控系统的运算分配出指令脉冲，每一个脉冲送给步进电机，它就转动一个精度，再通过传动机构使被控制

6、的工步进电机，它就转动一个精度，再通过传动机构使被控制的工作台移动。作台移动。对实际传动机构的动作情况是不进行检查的，没有被控制对实际传动机构的动作情况是不进行检查的，没有被控制对象的反馈值，指令发送出去不再反馈回来，称为对象的反馈值，指令发送出去不再反馈回来，称为开环控制开环控制。优点优点是结构简单，调试容易，价格便宜。但是控制精度和是结构简单，调试容易，价格便宜。但是控制精度和运动速度受到限制。运动速度受到限制。步进电机步进电机工作台工作台步进电机步进电机驱动线路驱动线路进给脉冲进给脉冲数字控制技术与数控机床1工作台工作台模数转换模数转换执行单元执行单元角度测量角度测量位置指令位置指令位置

7、反馈位置反馈对工作台的实际位置不进行检查测量，而是通过与伺服电对工作台的实际位置不进行检查测量，而是通过与伺服电机（执行单元）有机联系的测量元件（如测速电机、光电编码机（执行单元）有机联系的测量元件（如测速电机、光电编码器等）检测出伺服电机的转角，间接地推算出工作台实际位移器等）检测出伺服电机的转角，间接地推算出工作台实际位移量，用此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。量，用此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于检测的不是工作台的位移，所以称之为由于检测的不是工作台的位移，所以称之为半闭环半闭环。精度没有闭环高，但调试却比闭环容易。精度没有闭环高，但调试却比闭环容易。数字控制技术与数控

8、机床1位置指令位置指令位置反馈位置反馈工作台工作台执行执行单元单元模数转换模数转换计算机计算机位置检测器位置检测器必须必须具备具备测量元件测量元件。直接在移动工作台上安装直线位移检测装置如光栅、磁尺、直接在移动工作台上安装直线位移检测装置如光栅、磁尺、感应同步器等，检测出来的反馈信号与输入指令相比较，用比感应同步器等，检测出来的反馈信号与输入指令相比较，用比较的差值进行控制，直至差值消除时停止，这叫较的差值进行控制，直至差值消除时停止，这叫闭环控制闭环控制。优点优点是控制精度高，但是安装、调试和维护比较复杂，而且是控制精度高，但是安装、调试和维护比较复杂，而且价格昂贵。价格昂贵。数字控制技术与

9、数控机床1数控机床的种类数控机床的种类数控车床数控车床加工中心机床加工中心机床数控铣床数控铣床数控钻床数控钻床数控镗床数控镗床数控磨床数控磨床数控电加工机床数控电加工机床数控金属成型机床数控金属成型机床控制系统类别控制系统类别点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环特殊用途的轮廓控制特殊用途的轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位控制点位控制开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开

10、环、半闭环开环、半闭环闭环闭环闭环、半闭环闭环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制执行机构类别执行机构类别加工对象类别加工对象类别没锥度、圆弧的轴没锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴齿轮箱、框架等箱体齿轮箱、框架等箱体飞机零件的轮廓加工飞机零件的轮廓加工箱体箱体平面轮廓的凸轮、样板、平面轮廓的凸轮、样板、冲模，压、铸模冲模，压、铸模印刷电路基板、多孔零件印刷电路基板、多孔零件箱体箱体精密箱体精密箱体凸轮、轧辊、冲模凸轮、轧辊、冲模模具模具冲压，板材、弯管等冲压，板材、弯管等数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床1数字控制技术与数控机床12022-12-14数字控制技术与数控机床1