大工14春《數(shù)控技術(shù)》輔導(dǎo)資料一.doc

大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院數(shù)控技術(shù)輔導(dǎo)資料一主 題：第1章 緒論 學(xué)習(xí)時間：2014年3月31日4月6日內(nèi) 容：這周我們將學(xué)習(xí)本門課程課件第1章，這部分主要介紹數(shù)控機床的組成、加工運動、優(yōu)缺點、分類、發(fā)展，讓大家學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)的一些基本知識，下面整理出整體框架供同學(xué)們學(xué)習(xí)。一、本周學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控系統(tǒng)的加工運動、優(yōu)缺點、發(fā)展概況；2.掌握數(shù)控系統(tǒng)的組成與分類。二、本周學(xué)習(xí)內(nèi)容1. 數(shù)控機床的組成；2. 數(shù)控機床的加工運動；3. 數(shù)控機床的優(yōu)缺點4. 數(shù)控機床的分類；5. 數(shù)控機床的發(fā)展。三、具體主要內(nèi)容（一）數(shù)控機床的組成 數(shù)控系統(tǒng)由機械部分、數(shù)字控制系統(tǒng)、液壓和氣壓傳動系統(tǒng)、冷卻潤滑及排屑裝置等組成。1.機械部分機械部分包括機床的支撐件、工作臺、滑坐、導(dǎo)軌、主軸部分、刀庫、裝刀機構(gòu)和傳動機構(gòu)等。2.數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)包括數(shù)字計算機、伺服系統(tǒng)、檢查系統(tǒng)、PC控制部分等。3.液壓和氣壓傳動系統(tǒng)4.冷卻潤滑及排屑裝置等（二）數(shù)控機床的加工運動機械加工是由切削的主運動和進(jìn)給運動共同完成的。1. 主運動主運動主切削運動的運動。如車床主軸的轉(zhuǎn)動；鉆頭和銑刀的轉(zhuǎn)動。2. 進(jìn)給運動坐標(biāo)的運動通常是進(jìn)給運動；進(jìn)給運動的聯(lián)動可形成各種不同的加工表面。在三坐標(biāo)的數(shù)控機床中，各坐標(biāo)的運動方向通常是相互垂直的，在三維空間坐標(biāo)系中，空間任何一點都可以用X、Y、Z的坐標(biāo)值來表示。曲線加工時刀具的運動軌跡與理論上的曲線（包括直線）不吻合，而是一個逼近折線。由于各種插補的計算公式不同，使逼近的折線也不同。（三）數(shù)控機床的優(yōu)缺點 1.優(yōu)點（1）具有較高的加工精度，加工質(zhì)量穩(wěn)定（2）具較高的生產(chǎn)率（3）功能多（4）對不同零件的適應(yīng)性強（5）能夠完成普通機床不能完成的復(fù)雜表面加工（6）數(shù)控機床可大大減輕工人的勞動強度，并有較高的經(jīng)濟效益2.缺點（1）價格昂貴，一次投資較大（2）維修和操作較復(fù)雜（四）數(shù)控機床的分類1.按工藝用途分類按工藝特點可分為普通數(shù)控機床和加工中心。普通數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床、數(shù)控壓力加工機床、數(shù)控電加工機床等等。加工中心是帶有刀庫和自動換刀機械手的數(shù)控機床，在一臺機床上可實現(xiàn)不同工藝加工，通?？赏瓿摄@、擴、鉸、攻螺紋、鏜、銑等多工序加工，為擴大加工范圍和減少輔助時間，有些加工中心還能自動更換工作臺、刀庫和主軸。2.按加工路線分類按加工路線可分為：（1） 點位控制數(shù)控機床該種機床只要求機床的移動部件從一點到另一點的定位精度，對其移動的路線不作要求。主要用在孔加工機床，如鉆床、鏜床、沖床等，因為這些機床只要求獲得孔隙坐標(biāo)位置的精度，不要求從一孔到另一孔的運動軌跡精度。（2） 輪廓加工數(shù)控機床該種機床的數(shù)控系統(tǒng)能夠同時控制多個坐標(biāo)軸聯(lián)合動作，對不同形狀的工件輪廓表面進(jìn)行加工。如數(shù)控車床能車削各種回轉(zhuǎn)體表面，數(shù)控銑床銑削輪廓表面。這類機床不但能加工各種回轉(zhuǎn)曲面、三維曲面、有的還能加工螺旋槳表面，并且可達(dá)到很高的加工精度。3.按有無檢測裝置分類按有無檢測裝置分為：開環(huán)、全閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。（1）開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床，沒有位置檢測裝置。（2）全閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床裝有位置檢測裝置，且位置檢測裝置裝在床身和移動部件上，可以把坐標(biāo)移動的準(zhǔn)確位置檢測出來并反饋給計算機，因此裝有全閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床的加工精度很高。（3）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床也有位置檢測元件，與全閉環(huán)控制的數(shù)控機床的不同之處是檢測元件裝在伺服電動機的尾部，用測量電動機轉(zhuǎn)角的方式檢測坐標(biāo)位置。由于電動機到工作臺之間的傳動部件有間隙、彈性變形和熱變形等因素，因而檢測的數(shù)據(jù)與實際的坐標(biāo)值有誤差。但由于半閉環(huán)系統(tǒng)價格較便宜，結(jié)構(gòu)較簡單，按照調(diào)試方便，檢測元件不容易受到損害等優(yōu)點。4.按可聯(lián)動的坐標(biāo)數(shù)分類按可聯(lián)動的坐標(biāo)數(shù)有兩坐標(biāo)聯(lián)動、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)、五坐標(biāo)的數(shù)控機床等等。機床所具有的坐標(biāo)軸數(shù)，不等于坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)。具有的伺服電動機數(shù)也不等于坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)。所謂坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)是指同一個插補程序控制的移動坐標(biāo)數(shù)。這些坐標(biāo)的移動規(guī)律是由所加工的輪廓表面來規(guī)定的。（五）數(shù)控機床的發(fā)展第一代數(shù)控系統(tǒng)采用電子管控制的（1952年）第二代數(shù)控系統(tǒng)采用晶體管控制的（上世紀(jì)50-60年代）第三代數(shù)控系統(tǒng)采用小規(guī)模集成電路控制的（上世紀(jì)60年代中期）第四代數(shù)控系統(tǒng)采用小型計算機數(shù)控系統(tǒng)，叫CNC階段（20世紀(jì)70年代）第五代數(shù)控系統(tǒng)采用微處理器的數(shù)控系統(tǒng)（1974年開始）第六代數(shù)控系統(tǒng)采用個人計算機的控制系統(tǒng)（PC機）（20世紀(jì)90年代）數(shù)控機床的發(fā)展體現(xiàn)在以下三個方面：高生產(chǎn)率、高精度和網(wǎng)絡(luò)化。（1）高生產(chǎn)率高生產(chǎn)率體現(xiàn)在高速加工和機床的復(fù)合化兩個方面。 高速加工通過提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度來實現(xiàn)高速加工。提高主軸轉(zhuǎn)速體現(xiàn)在：采用小球軸承、陶瓷球軸承、磁懸浮和流體動靜壓軸承等。提高進(jìn)給速度體現(xiàn)在：采用高速精密滾珠絲杠、直線電機和快速數(shù)據(jù)處理等幾個方面。 機床復(fù)合化復(fù)合化就是將加工工件的所有工序盡可能的集中在一臺機床上加工。（2）高精度在機床上裝有多種監(jiān)控和檢測裝置對加工精度、刀具的磨損與破壞和工件的裝夾等進(jìn)行監(jiān)控，提高了機床的綜合性能，使之能夠更為精確可靠的自動工作。（3）網(wǎng)絡(luò)化在第六代開放系統(tǒng)中，安裝網(wǎng)絡(luò)通信以及配套的軟件可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。四、練習(xí)題（一）問答題1. 數(shù)控機床由哪幾部分組成？答案：數(shù)控系統(tǒng)由機械部分、數(shù)字控制系統(tǒng)、液壓和氣壓傳動系統(tǒng)、冷卻潤滑及排屑裝置等組成。2. 簡述數(shù)控機床的優(yōu)缺點。答案：優(yōu)點（1）具有較高的加工精度，加工質(zhì)量穩(wěn)定（2）具較高的生產(chǎn)率（3）功能多（4）對不同零件的適應(yīng)性強（5）能夠完成普通機床不能完成的復(fù)雜表面加工（6）數(shù)控機床可大大減輕工人的勞動強度，并有較高的經(jīng)濟效益缺點（1）價格昂貴，一次投資較大（2）維修和操作較復(fù)雜（二）填空題1.機械加工由切削的主運動和進(jìn)給運動共同完成。2.數(shù)控機床按加工路線可分為點位控制數(shù)控機床和輪廓加工數(shù)控機床。3.數(shù)控機床按有無檢測裝置可分為開環(huán)、全閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。（三）選擇題 1.開環(huán)伺服系統(tǒng)的主要特征是系統(tǒng)內(nèi)( B )位置檢測反