數(shù)控加工技術(shù)概述課件

數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)2009年11月田錫天扣鮑產(chǎn)衡鼓失梢署埠影婁粥邦酬喝邦黑款鈕洲寵熏襖滲筍搪悟靠柿扯椅領(lǐng)第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)2009年11月田錫天扣鮑產(chǎn)衡鼓失梢署埠影婁1參考書田錫天.數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)（講義）.西北工業(yè)大學(xué)出版社，2009范炳炎.數(shù)控加工程序編制（第2版）.航空工業(yè)出版社，1995蔡蘭.數(shù)控加工工藝學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社，2005王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用.國防工業(yè)出版社，2002先修課程現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)（含夾具）切削加工及刀具技術(shù)機(jī)床概論與設(shè)計(jì)撅孝叼虎級(jí)斥革梳釩雌剔才撫凍皺餡激尾嫩巷沏庇鑲搭飼扁郡翠仙效霜藏第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述參考書先修課程撅孝叼虎級(jí)斥革梳釩雌剔才撫凍皺餡激尾嫩巷沏2內(nèi)容第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第二章數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)第三章數(shù)控加工工藝過程設(shè)計(jì)第四章數(shù)控銑床的程序編制第五章加工中心的程序編制第六章數(shù)控車床的程序編制第七章CAD/CAM軟件及其應(yīng)用撂頸澄氛竟選妊妊至腦霜辜眨括袖堤墑淳進(jìn)痛刮將藩垂鴉戳切岳龔功勃洼第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述內(nèi)容第一章數(shù)控加工技術(shù)概述撂頸澄氛竟選妊妊至腦霜3

第一章數(shù)控加工技術(shù)概述本章內(nèi)容：1.1數(shù)控加工的基本概念1.2數(shù)控機(jī)床1.3數(shù)控系統(tǒng)1.4數(shù)控機(jī)床的發(fā)展磁頸闌罰冉汲濰達(dá)債乖褥迎抨掣酸淡襪阻網(wǎng)以暢突蜂片著帶頁本畝邵根謹(jǐn)?shù)谝徽聰?shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述本章內(nèi)容：磁頸闌罰冉汲濰達(dá)債41.1數(shù)控加工的基本概念1.數(shù)字控制NumericalControl，NC

－數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。數(shù)字控制是用數(shù)字信號(hào)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制的一種技術(shù)。數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)：可用不同的字長表示不同精度的信息；

可對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算等復(fù)雜的信息處理工作；可用計(jì)算機(jī)程序來改變信息處理的方式或過程，而不用改變電路或機(jī)械機(jī)構(gòu)，從而使機(jī)械設(shè)備具有很大的柔性。恫倆唇楚燴卵操枕耕夯拼輝舍謊環(huán)疆霧礎(chǔ)和搬棘莎鴕滾活婪衰軍怎遼爸胎第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念1.數(shù)字控制恫倆唇楚燴卵操枕耕51.1數(shù)控加工的基本概念2.數(shù)控機(jī)床數(shù)字控制的對(duì)象是多種多樣的，但數(shù)控機(jī)床是最早應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的控制對(duì)象，也是應(yīng)用最廣泛和最典型的數(shù)控設(shè)備。

因此，國家標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)字控制定義為：用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制裝置，其作用是處理輸入到系統(tǒng)中具有特定指令代碼的程序，控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的加工。窘凸螟佩腫稚片蝎履雇歇落鐮襯敝綏蕾仙宵懶亨華鏟貍忱棕蕉父眩新馴膛第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念2.數(shù)控機(jī)床窘凸螟佩腫稚片蝎履63.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是一種新型的自動(dòng)化機(jī)床，具有廣泛的通用性和較高的經(jīng)濟(jì)加工精度。適應(yīng)于單件和中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化加工。在整個(gè)機(jī)械加工生產(chǎn)中，中小批量和單件生產(chǎn)的零件品種，占80％以上。一般的自動(dòng)化機(jī)床由于準(zhǔn)備工作、調(diào)整工作量很大（凸輪，靠模、擋塊、電器、液壓等），在大批量生產(chǎn)中使用才是經(jīng)濟(jì)合理的，而對(duì)中小批量、單件生產(chǎn)是不合理的。適應(yīng)于精密復(fù)雜零件的自動(dòng)化加工。在航空、汽車、造船、兵器等工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，而且改型頻繁，一些普通機(jī)床加工手段已不能完全適應(yīng)，對(duì)于一些復(fù)雜曲線、曲面零件，手工操作不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)周期長，精度不易保證，有時(shí)甚至無法加工。1.1數(shù)控加工的基本概念緣苞僥酵拄府忻尚嘆燴鉛萊坑晴鼎莫尊佛仗裸淄適報(bào)鐐烤梢印橡許請(qǐng)縣減第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是一種新型的自動(dòng)化機(jī)床，具有廣泛71.1數(shù)控加工的基本概念4.數(shù)控加工數(shù)控加工是指使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的方法或技術(shù)，它采用數(shù)字信息對(duì)零件加工過程進(jìn)行定義（即程序），并控制機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行完成零件的加工。開而峨槍易泰魁都船攫傈更綽鮑輿漲瘋讒孕鉀湍私燴令杉宿柑們硬許翁坎第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念4.數(shù)控加工開而峨槍易泰魁都船81.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工過程：(1)數(shù)控加工程序編制。首先根據(jù)零件設(shè)計(jì)要求制定數(shù)控加工工藝過程，選擇刀具及切削參數(shù)，然后按數(shù)控機(jī)床規(guī)定的編程格式編寫零件的數(shù)控加工程序。(2)數(shù)控加工程序輸入。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的程序輸入要求，通過輸入裝置將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中。(3)零件加工。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入的數(shù)控加工程序進(jìn)行必要的處理，生成和發(fā)出相應(yīng)的控制指令，控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，使刀具與工件嚴(yán)格地按照程序規(guī)定的順序、刀具路徑和參數(shù)運(yùn)動(dòng)，從而加工出符合要求的零件。式攢嶄舉噓觸薦飼緣侖墜峰惠卞宋押滋漱享云淵咽舊待娜雜半改幢凈篙岳第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工過程：式攢嶄舉噓觸薦飼緣91.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序或零件程序（PartProgram），是用特定格式的一套指令代碼編寫的控制數(shù)控機(jī)床執(zhí)行一個(gè)確定的加工任務(wù)的一系列指令。數(shù)控加工程序編制是指為零件的數(shù)控加工編寫加工程序的過程。

數(shù)控加工技術(shù)包括數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工程序編制技術(shù)兩大方面。數(shù)控機(jī)床為數(shù)控加工提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，但數(shù)控機(jī)床是按照事先規(guī)定的指令信息——數(shù)控加工程序來執(zhí)行各種運(yùn)動(dòng)的。因此，數(shù)控加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜零件的加工，其編程工作顯得尤其重要。震岔亨醛姬縮伶抉鈕腹平撼緩于論泛斷瞇考皖蓄根唇漳邢捅肋屋丘琵小肉第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序或零10數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等組成。（圖1-1，圖1-2）一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制介質(zhì)伺服系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)測(cè)量裝置憂往跪路寂絡(luò)忱滁較宣隱嚴(yán)宛找午彪稈層啤爹靶遙發(fā)聘握山忿陽乒概爭彌第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等組成。11圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序輸入裝置輸出裝置數(shù)控裝置PLC主軸控制主軸電機(jī)機(jī)床本體位置控制伺服電機(jī)測(cè)量裝置存儲(chǔ)介質(zhì)數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)具胖慌晾掘章淀諱會(huì)未村怯稅導(dǎo)鄉(xiāng)皚奔視漫幟到擲掏玩治垂泛螺病熒弓刨第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序輸入裝置輸12

1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床因金惰夠膛疇喂寫榔驕社隅校綠瘩疊溫埋吊譴詭烹膏異憤甜系肢腫杯魂惡第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服131.控制介質(zhì)/信息載體用于記錄零件的數(shù)控程序。輸入裝置光電閱讀機(jī)磁帶磁帶錄音機(jī)磁盤磁盤驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)傳送穿孔紙帶圖1-31.2數(shù)控機(jī)床龔叭消慚協(xié)愁釜飄哆凰督岡纜又姨運(yùn)梳努適按遣邊憚?chuàng)駷l舟娩鐵彝吧殘閃第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體用于記錄零件的數(shù)控程序。輸入裝置光電14圖1-3穿孔紙帶杠兌粕娩失飲河闌瀝琵沒柱仲罕樂旦裴列張假抗秩益死叉駐謅銀碩棄毒花第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述圖1-3穿孔紙帶杠兌粕娩失飲河闌瀝琵沒柱仲罕樂旦裴列張假抗151.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床砧磷出濺往欠家捕憎瘁仟凋蜒袖崖璃矚毛吉鞏勵(lì)跡槽犬犢備汾蔑芍沃弛改第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服162.數(shù)控系統(tǒng)/數(shù)控裝置/控制機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作主要包括：機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)，如主軸的啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)向和速度；機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如點(diǎn)位、直線、圓弧進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給速度選擇等；刀具選擇、換刀和刀具補(bǔ)償；

其它輔助運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)鎖緊和松開、工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)與分度、冷卻液的開和關(guān)等各種輔助操作。

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床的核心組成部分。它的功能是輸入數(shù)控加工程序，進(jìn)行計(jì)算和處理后，發(fā)出相應(yīng)的指令，傳送給伺服系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。

1.2數(shù)控機(jī)床難喝丙灶數(shù)恨溪銑余蒲急勇哭面潔搽貼腦敬闖來塹金慘握是層擦腎芭帽摸第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述2.數(shù)控系統(tǒng)/數(shù)控裝置/控制機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作171.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床醞診欠硯坡船沁罷軀株拜威影允楓潭套或擁找廳雁薩錫猶幸搞墜往杖狡鳥第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服183.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)（或稱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件。伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控系統(tǒng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)功率放大和處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)和主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)主軸或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可以將伺服系統(tǒng)劃分為主軸伺服系統(tǒng)和進(jìn)給伺服系統(tǒng)。審饋警拭笆玻肖葵勵(lì)其猿啊洽碟盒附慢蹭沛孺猩瞄甥裸琵捌譯帳遺纜便逞第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成審饋警拭笆玻肖葵勵(lì)其猿啊193.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)單元和伺服電動(dòng)機(jī)組成。驅(qū)動(dòng)單元包括位置控制單元和速度控制單元。

數(shù)控系統(tǒng)位置控制單元速度控制單元伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)床測(cè)量反饋單元＋—一般情況下，多將位置控制單元與數(shù)控系統(tǒng)做在一起，所以通常所說的驅(qū)動(dòng)單元是指速度控制單元。速度控制單元是一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)，由速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、功率驅(qū)動(dòng)放大環(huán)節(jié)等組成。硅祁粥拎柬醞爍聚湃蘭攆邏臂噎幾酞燼膨擂萬評(píng)長油挖半匈混笆減狹屑晶第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成數(shù)控系統(tǒng)位置控制速度控制203.伺服系統(tǒng)常用的伺服電動(dòng)機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)。錯(cuò)典滔隔擻捅糖險(xiǎn)癰匆蓮杏知菩遺補(bǔ)住乍劍右氣澡籌條炊輪奉繩百哇珍苯第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)常用的伺服電動(dòng)機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、213.伺服系統(tǒng)(2)伺服系統(tǒng)的組成—舉例總旋轉(zhuǎn)角驅(qū)動(dòng)裝置步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)脈沖信息脈沖總數(shù)滾珠絲杠總位移絲杠回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠相對(duì)于螺母在滾動(dòng)。滾珠絲杠的優(yōu)點(diǎn)：摩擦小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，預(yù)緊后可消除間隙，有可逆性。絲杠和螺母都可作主動(dòng)件。錳蜂落柜矩中筏顱哭儡瘴嘲菌插緩邱在悔繩僚擺肛噎宵蒂夠寂盡浚窖氏屁第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(2)伺服系統(tǒng)的組成—舉例總旋轉(zhuǎn)角驅(qū)動(dòng)裝置步22(3)伺服系統(tǒng)的作用因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)—脈沖信息是不連續(xù)的數(shù)字量，而機(jī)床工作臺(tái)的位移是一種連續(xù)的模擬量，中間需要一個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)—伺服系統(tǒng)。作用：接受來自數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，通過步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)及減速齒輪、滾珠絲杠等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。脈沖信息功率放大模擬量（如轉(zhuǎn)角等）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)轉(zhuǎn)換藹親勿門涪刪合環(huán)訂輕苯叛夠觀腎絳碑氰糯附答布桅腕瞳局澤便屁酵閏途第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述(3)伺服系統(tǒng)的作用因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)—23(4)脈沖當(dāng)量

脈沖當(dāng)量是指當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)脈沖時(shí)工作臺(tái)或刀具移動(dòng)的距離。如：0.01mm/脈沖，0.001mm/脈沖?？偽灰屏浚矫}沖總數(shù)×脈沖當(dāng)量當(dāng)數(shù)控裝置輸出指令脈沖信號(hào)給伺服系統(tǒng)時(shí)，伺服系統(tǒng)就使機(jī)床上的移動(dòng)部件作相應(yīng)的移動(dòng)，并對(duì)定位精度和速度加以控制。伺服系統(tǒng)的性能將直接影響數(shù)控機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)精度和速度，因此是影響數(shù)控機(jī)床加工精度和加工效率的主要因素之一。

滑韓雜所一撇垢尾帕佑女前大桿益爍寸蹤憲殖廊溯撿陸蔣蘸壯委弄挨礁箔第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述(4)脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量是指當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)241.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.1數(shù)控機(jī)床概述薔蠶韓曠酷淡龍迅栗淬锨忽嘴翅滲野秸薄宵駁韋蛹恥特鴻壬得講卑們般核第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服254.機(jī)械系統(tǒng)與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在外部造型、整體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具部件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)等方面具有特色。機(jī)械系統(tǒng)組成：機(jī)床基礎(chǔ)件：包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)等，它是整臺(tái)機(jī)床的的基礎(chǔ)和框架。主軸部件：包括主軸伺服電動(dòng)機(jī)和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)。進(jìn)給系統(tǒng)：包括進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤滑、防護(hù)等裝置。刀庫和自動(dòng)換刀裝置。

自動(dòng)托盤交換裝置。

宣蕭燥濾氧甄凝崖敵硫際餅格眾螺閥問矛翼飼話塹鐳圣江貉浩得噪圣茵撞第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述4.機(jī)械系統(tǒng)與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在外部造型、整體布局、264.機(jī)械系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用高性能的主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，因此，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到了簡化，傳動(dòng)鏈較短。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的連續(xù)自動(dòng)化加工，數(shù)控機(jī)床具有較高的剛度、精度及耐磨性，熱變形較小。采用高效、高精度、無間隙傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。

一些數(shù)控機(jī)床還采用了刀庫和自動(dòng)換刀裝置以提高機(jī)床工作效率。腆專娩睦校鉗翼?xiàng)鳠鄰B極乏弟攀放撓茸欺滲譚旋莫工淫戚校馳夏乃繁第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述4.機(jī)械系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：腆專娩睦校鉗翼?xiàng)?7零件圖程序編制穿孔制帶數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床加工零件成品1.2數(shù)控機(jī)床二、數(shù)控機(jī)床的工作過程廬滯跡壁具燙滓趴醛蝎餡以俏慢斜幢脫吾挨寫案泅樟慘乘紊騷莉喝宇匹諧第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述零件圖程序編制穿孔制帶數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床加工零件成品1.2281.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按其加工工藝方式一般可分為金屬切削數(shù)控機(jī)床、金屬成型數(shù)控機(jī)床和特種加工數(shù)控機(jī)床等。金屬切削數(shù)控機(jī)床中根據(jù)其自動(dòng)化程度的高低，又可分為數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造單元。數(shù)控機(jī)床可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床等，這類數(shù)控機(jī)床的工藝特點(diǎn)和相應(yīng)的通用機(jī)床相似，但它們具有復(fù)雜形狀零件的加工能力。加工中心可分為鏜銑類加工中心和車削加工中心，它們是在相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上加裝刀庫和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的。柔性制造單元由加工中心、搬運(yùn)機(jī)器人和（或）自動(dòng)化小車等自動(dòng)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)組成。

三、數(shù)控機(jī)床的分類樸趟像甲悔從丙確六勇類胚歹蕾洱墅聊酒少投黨耽燭呀休扣端象抓緊零讕第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按其加工工藝方式一般可分為金屬切削291.2數(shù)控機(jī)床1、按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：點(diǎn)位控制直線運(yùn)動(dòng)控制輪廓控制四、數(shù)控機(jī)床的控制方式之侈鵲阮高復(fù)叛爍搏行牽旋峭雷吼鮮晤差喜素敝牢關(guān)酵京鋅增跳姜伯肖潑第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.2數(shù)控機(jī)床1、按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：四、數(shù)30點(diǎn)位控制：刀具從某一位置向另一位置移動(dòng)時(shí)，只控制機(jī)床移動(dòng)部件的終點(diǎn)位置，而不管移動(dòng)軌跡如何，并且在移動(dòng)過程中不進(jìn)行切削。數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床等是典型的點(diǎn)位控制機(jī)床。

1.2數(shù)控機(jī)床予齡買麥鏈芒瓤威跌貢巴篷喘綿叢曉抓任鈍巴腮逾菱饑晶膀信角鋼瓤快誤第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述點(diǎn)位控制：刀具從某一位置向另一位置移動(dòng)時(shí)，只控制機(jī)床移動(dòng)部件31直線運(yùn)動(dòng)控制：除了控制運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的準(zhǔn)確位置外，還要求刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為一條直線，并能控制刀具按照給定的進(jìn)給速度進(jìn)行切削加工。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等一般都具有直線運(yùn)動(dòng)控制功能。

1.2數(shù)控機(jī)床鐐爸談蜒早屁起榔型譏碰汾順鶴搬稠發(fā)蝴隨滑趕咋瀉衙洞嚙勉窖磺右贅梅第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述直線運(yùn)動(dòng)控制：除了控制運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的準(zhǔn)確位置外，還要求刀32輪廓控制：又稱連續(xù)軌跡控制，能夠?qū)Φ毒吲c工件的相對(duì)移動(dòng)軌跡和速度進(jìn)行連續(xù)控制，并在移動(dòng)時(shí)進(jìn)行切削加工，可以加工任意斜率的直線、圓弧和曲線。即能夠控制刀具在每個(gè)位置的坐標(biāo)、切削方向和進(jìn)給速度。大多數(shù)數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床、加工中心等都具有輪廓控制功能。1.2數(shù)控機(jī)床淑哉撬泰恫靴之仙覺領(lǐng)繁繼綏撕議蝶奏咖凈鑲萌徒蛹飄傷定硯餐潦繹嗡蠱第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述輪廓控制：又稱連續(xù)軌跡控制，能夠?qū)Φ毒吲c工件的相對(duì)移動(dòng)軌跡和331.按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：點(diǎn)位控制直線運(yùn)動(dòng)控制輪廓控制2.按伺服系統(tǒng)控制方式區(qū)分，有三種控制方式：開環(huán)控制方式閉環(huán)控制方式半閉環(huán)控制方式四、數(shù)控機(jī)床的控制方式1.2數(shù)控機(jī)床豺補(bǔ)彎波存艱立橋吩汕圈到慎滲礫裕妨埂辜況卡蜘炯比椅啥許曉頑阮抄吮第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：2.按伺服系統(tǒng)控制方34開環(huán)控制是一種不帶位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。數(shù)控系統(tǒng)處理數(shù)控加工程序，并向伺服系統(tǒng)發(fā)出位移指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行加工。最典型的開環(huán)伺服系統(tǒng)就是采用步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)1.2數(shù)控機(jī)床薪譬沃鄂靛壩長章?lián)頇粻Z改乒合酥壓離戶旺苫芥暢細(xì)逾泄振茶椰吵難晦缸第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述開環(huán)控制是一種不帶位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。數(shù)控系統(tǒng)處理數(shù)35閉環(huán)控制是一種在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝有位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。位置測(cè)量裝置（光柵、感應(yīng)同步器等）檢測(cè)工作臺(tái)的實(shí)際位置并反饋給數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控系統(tǒng)將實(shí)際位置與數(shù)控加工程序中規(guī)定的位置相比較，以其差值來控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向減少誤差的方向移動(dòng)，直到差值等于零為止。這類伺服系統(tǒng)因?yàn)榘褭C(jī)床工作臺(tái)納入位置控制環(huán)，故稱為閉環(huán)控制。主要用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床。

1.2數(shù)控機(jī)床娛到悟滲旗欽痊薔咀松牲篙轅仔拉縱判罰簇怔傘還毒檸卻朵祖征葡口營氖第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述閉環(huán)控制是一種在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝有位置測(cè)量反饋裝置的控36半閉環(huán)控制用安裝在伺服電機(jī)或絲杠的角位移測(cè)量元件（如旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器、光柵等）來代替安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的直線測(cè)量元件，用測(cè)量電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角位移來代替測(cè)量工作臺(tái)的直線位移

。這種系統(tǒng)未將絲杠螺母副、齒輪傳動(dòng)副等傳動(dòng)裝置包含在閉環(huán)反饋系統(tǒng)中，因而稱之為半閉環(huán)控制方式。其控制精度介于開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)之間。1.2數(shù)控機(jī)床婿矮照擱叔羨所淪桑緣贅綏蘋論肪燦釀涼黃唉澳哺捉港半竹芳掄富呸醋評(píng)第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述半閉環(huán)控制用安裝在伺服電機(jī)或絲杠的角位移測(cè)量元件（如旋轉(zhuǎn)變壓371.自動(dòng)化程度高：除了手工裝卸工件及對(duì)刀外，全部加工過程都可由機(jī)床自動(dòng)完成。2.進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單：數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般為滾珠絲杠幅，伺服電機(jī)與滾珠絲杠直接連接或通過同步帶連接。3.具有加工復(fù)雜形狀零件的能力：數(shù)控加工能夠完成常規(guī)加工方法難以完成或者無法完成的復(fù)雜型面加工。4.具有高度的柔性：當(dāng)加工對(duì)象改變后，只需改變數(shù)控加工程序、調(diào)整刀具參數(shù)等，并且很少需要專用夾具。5.加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定：無人為操作誤差的影響。6.加工效率高：數(shù)控機(jī)床的加工效率一般比普通機(jī)床高2～3倍，在加工復(fù)雜零件時(shí)，加工效率可提高十幾倍甚至幾十倍。

五、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.2數(shù)控機(jī)床屎答拇幾榜綱肥畏詫惹鏡降礦雹頤稚繡卿紡挫勉牙綢鵑慕群職濁增蘿都寇第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.自動(dòng)化程度高：除了手工裝卸工件及對(duì)刀外，全部加工過程都38一、數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它有兩種類型：NC裝置：完全由硬件邏輯電路構(gòu)成的專用硬件數(shù)控裝置（專用計(jì)算機(jī)）。CNC裝置：由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（通用的微型計(jì)算機(jī)。

數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、邏輯控制裝置三部分組成。

常見的輸入裝置有紙帶閱讀機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、串行通信接口、鍵盤和操作面板等；輸出裝置有顯示器。1.3數(shù)控系統(tǒng)躁咸窯編屜暫勁滌幕迷吾蘿委霞暈沙嫉良蟬暈瑚票估蟬西呆橡業(yè)槳題圭畏第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它有兩種類型：39一、數(shù)控系統(tǒng)的組成由于NC裝置本身所存在的缺點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前NC裝置已被CNC裝置所取代。采用CNC裝置的數(shù)控系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）。下面主要介紹CNC系統(tǒng)。NC裝置是數(shù)控技術(shù)發(fā)展早期的產(chǎn)品，其控制功能由邏輯電路實(shí)現(xiàn)，所以稱為硬件數(shù)控。顯然，要想增加或改變某種功能，就必須改動(dòng)NC裝置內(nèi)部的邏輯電路，因此NC裝置的專用性很強(qiáng)，靈活性差，功能有限，現(xiàn)已逐漸被淘汰。

1.3數(shù)控系統(tǒng)跺蔣丘覓勁火禱咳初摹捐刻醬矚返剮毒把蚌檻裂年疲腸位攘圭悠津心迂喇第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成由于NC裝置本身所存在的缺點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)技40一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)。由于采用軟件，CNC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)硬件NC裝置所不能完成的許多功能，如圖形顯示、系統(tǒng)診斷、各種復(fù)雜的軌跡控制算法和補(bǔ)償算法、智能控制、通信及連網(wǎng)功能等。1.3數(shù)控系統(tǒng)輸入裝置輸出裝置通信接口CNC裝置可編程控制器主軸控制單元主軸電動(dòng)機(jī)機(jī)床進(jìn)給電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)器程序CAM系統(tǒng)上位機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元侮薯候啦琴騎冠鑰歹傣弱荷鱗樊帶癟茨瓣競(jìng)硝胰誣筏朵治糊孿朋姆寇嘶侈第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)。41一、數(shù)控系統(tǒng)的組成PLC可位于數(shù)控單元之外，稱為獨(dú)立型PLC；也可以與數(shù)控裝置合為一體，稱為內(nèi)裝型PLC?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）取代傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置（即繼電器控制線路），用PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的各種邏輯控制。1.3數(shù)控系統(tǒng)其萬乾逐吹背弟古巒粉圣口旬韓影缸姜蔡技達(dá)那臃亮萬座洞程紫將八因柱第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成PLC可位于數(shù)控單元之外，稱為獨(dú)立型PL42一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)的數(shù)控裝置是一臺(tái)通用微型計(jì)算機(jī)，與NC裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算以及各種控制功能都通過軟件來完成，并能增加很多用邏輯電路難以實(shí)現(xiàn)的功能。只要改變控制軟件就可改變控制功能，因此靈活性和通用性強(qiáng)。

具有存儲(chǔ)能力，零件程序可以一次性輸入，從而可減少NC裝置由于光電閱讀機(jī)啟動(dòng)頻繁和長期運(yùn)行而造成的差錯(cuò)。程序的編輯，修改方便。

計(jì)算機(jī)和機(jī)床之間采用標(biāo)準(zhǔn)接口聯(lián)接。

1.3數(shù)控系統(tǒng)資窯臍潮鉸垂動(dòng)斷榔歹注皿嫡黨哼州蠻過勉即軋益戒頸找蔡挺拯坐浴屬俞第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)的數(shù)控裝置是一臺(tái)通用微型計(jì)算機(jī)43二、數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成數(shù)控系統(tǒng)本質(zhì)上是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在硬件方面，它經(jīng)歷了電子管、晶體管、小規(guī)模集成電路、微處理機(jī)到當(dāng)前基于PC的結(jié)構(gòu)等五代的發(fā)展。在體系結(jié)構(gòu)上，它經(jīng)歷了NC（硬線數(shù)控）、CNC到目前的基于PC的NC三個(gè)階段。

1.3數(shù)控系統(tǒng)刻卸圓扳初住舵湃跟圭妊悠贅靶霞疲潮倔袁鴻穆攫鏟卸攣銹僧豺魄罐沸造第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述二、數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成數(shù)控系統(tǒng)本質(zhì)上是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在硬件方44三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件數(shù)控系統(tǒng)軟件主要完成如下基本任務(wù)：系統(tǒng)管理；

操作指令處理；零件程序的輸入與編輯；零件程序的處理與執(zhí)行；系統(tǒng)狀態(tài)顯示；MDI（手工數(shù)據(jù)輸入）；故障報(bào)警和診斷。1.3數(shù)控系統(tǒng)禁軋枯抹訟構(gòu)頂濺靈簿抿窺蔥枷盂洽輪末表異揍愛造桃脖非霖紀(jì)汽芋艦閥第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件數(shù)控系統(tǒng)軟件主要完成如下基本任務(wù)：1.345三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件數(shù)控系統(tǒng)軟件的功能組成：

1.3數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)軟件管理軟件控制軟件程序編輯顯示診斷譯碼刀具補(bǔ)償速度控制插補(bǔ)運(yùn)算位置控制程序輸入緣胸鷗避愿借腋苯詳齡辣乞氦魔拯蔓砒光賺鉆抵貿(mào)涸瓤肇吃翹舒生叫帖鐵第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件數(shù)控系統(tǒng)軟件的功能組成：1.3數(shù)控46三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件零件程序處理與執(zhí)行是數(shù)控系統(tǒng)的核心任務(wù)，其工作過程如下：1.3數(shù)控系統(tǒng)零件程序在輸入數(shù)控系統(tǒng)后，經(jīng)過譯碼、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)和位置控制計(jì)算，輸出控制指令由伺服系統(tǒng)執(zhí)行，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成工件加工。

程序存儲(chǔ)機(jī)床反饋零件程序譯碼數(shù)據(jù)處理插補(bǔ)運(yùn)算位置控制伺服驅(qū)動(dòng)廈給襖殲匈豈四肉萊道喻鯨幌飽賢巢矣吏結(jié)鉀荷妄與焙杰騁忻柴愛裳緩銥第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述三、數(shù)控系統(tǒng)的軟件零件程序處理與執(zhí)行是數(shù)控系統(tǒng)的核心任務(wù)，其47四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理軌跡插補(bǔ)：零件程序中的運(yùn)動(dòng)軌跡或經(jīng)過刀具補(bǔ)償處理后的運(yùn)動(dòng)軌跡只給出了軌跡類型和起點(diǎn)、終點(diǎn)等信息，還不能用來控制刀具的運(yùn)動(dòng)。軌跡插補(bǔ)是按照給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)速度，實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)床各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)量，控制各運(yùn)動(dòng)軸協(xié)調(diào)地按照給定軌跡及速度運(yùn)動(dòng)。

1.3數(shù)控系統(tǒng)理解數(shù)控加工原理的關(guān)鍵就是理解插補(bǔ)原理。吶樁咒炬釉蔡紡肺瑪攤恐疚掄映彪肌迫瞇蕭價(jià)毫珊假售職殘其猙毖似馴泰第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理軌跡插補(bǔ)：零件程序中的運(yùn)動(dòng)軌跡或經(jīng)過48四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理被加工零件的輪廓種類很多，嚴(yán)格說來，為了滿足加工要求，刀具運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該準(zhǔn)確地按零件的輪廓形狀生成。然而，對(duì)于復(fù)雜的曲線輪廓，直接計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡非常復(fù)雜，計(jì)算工作量很大，不能滿足數(shù)控加工的實(shí)時(shí)控制要求。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，是用微小直線段或圓弧段去逼近零件輪廓曲線，即通常所說的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)。1.3數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)的任務(wù)就是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，完成在刀具運(yùn)動(dòng)軌跡起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間點(diǎn)坐標(biāo)值的計(jì)算。對(duì)于輪廓控制，插補(bǔ)運(yùn)算是最重要的計(jì)算任務(wù)。

功澡余酥貓嬰冤夫庸貴碗溜迷祿鉻烯燒案瑣突孿跋氧謗巾鬧疹舅顴渙鈣矩第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理被加工零件的輪廓種類很多，嚴(yán)格說來，49四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理目前常用的插補(bǔ)方法有兩類：脈沖增量插補(bǔ)法和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法。

1.3數(shù)控系統(tǒng)脈沖增量插補(bǔ)是把計(jì)算機(jī)每次插補(bǔ)運(yùn)算產(chǎn)生的指令輸出到伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)給脈沖進(jìn)給，以驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。脈沖增量插補(bǔ)法適用于以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。這類插補(bǔ)算法的特點(diǎn)是每次插補(bǔ)的結(jié)果僅產(chǎn)生一個(gè)行程增量，以一個(gè)個(gè)脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)。

渾棵纏洱批婪晰白龐峙慷俄鋼邵擾缽凳袱妮移捎餅蓮訴層相曼甫勺緞?shì)x警第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理目前常用的插補(bǔ)方法有兩類：脈沖增量插50四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是將加工一段直線或圓弧的時(shí)間劃分為若干相等的插補(bǔ)周期，每經(jīng)過一個(gè)插補(bǔ)周期就進(jìn)行一次插補(bǔ)運(yùn)算，算出在該插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給量，邊計(jì)算邊加工，若干次插補(bǔ)周期完成后完成一個(gè)曲線段的加工，即從曲線段的起點(diǎn)走到終點(diǎn)。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是用微小直線段來逼近給定軌跡，適用于閉環(huán)和半閉環(huán)以直流或交流伺服電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。顯然，對(duì)于曲線插補(bǔ)，插補(bǔ)步長越短，插補(bǔ)精度越高；插補(bǔ)周期越短，插補(bǔ)精度越高；進(jìn)給速度越快，插補(bǔ)精度越低，但效率越高。

1.3數(shù)控系統(tǒng)永蠢望初試宛繁開獄砌瞧勸鞏厲妹椽扼暢卓垣甚磅孤姨乏壤咨莆鐵促漂瀾第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述四、CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是將加工一段直線或圓弧的51

第一章數(shù)控加工程序編制概論本章重點(diǎn):數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的控制方式作業(yè)：P20,1，2，3，4，5，6凜絲布從彩橫夸陣基腿伍翠稼郡咕磐勉倫嗽曠支輝敷楚岸桔窿培披疤鴛兼第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工程序編制概論本章重點(diǎn):作業(yè)：P20,52數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)2009年11月田錫天扣鮑產(chǎn)衡鼓失梢署埠影婁粥邦酬喝邦黑款鈕洲寵熏襖滲筍搪悟靠柿扯椅領(lǐng)第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)2009年11月田錫天扣鮑產(chǎn)衡鼓失梢署埠影婁53參考書田錫天.數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)（講義）.西北工業(yè)大學(xué)出版社，2009范炳炎.數(shù)控加工程序編制（第2版）.航空工業(yè)出版社，1995蔡蘭.數(shù)控加工工藝學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社，2005王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用.國防工業(yè)出版社，2002先修課程現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)（含夾具）切削加工及刀具技術(shù)機(jī)床概論與設(shè)計(jì)撅孝叼虎級(jí)斥革梳釩雌剔才撫凍皺餡激尾嫩巷沏庇鑲搭飼扁郡翠仙效霜藏第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述參考書先修課程撅孝叼虎級(jí)斥革梳釩雌剔才撫凍皺餡激尾嫩巷沏54內(nèi)容第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第二章數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)第三章數(shù)控加工工藝過程設(shè)計(jì)第四章數(shù)控銑床的程序編制第五章加工中心的程序編制第六章數(shù)控車床的程序編制第七章CAD/CAM軟件及其應(yīng)用撂頸澄氛竟選妊妊至腦霜辜眨括袖堤墑淳進(jìn)痛刮將藩垂鴉戳切岳龔功勃洼第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述內(nèi)容第一章數(shù)控加工技術(shù)概述撂頸澄氛竟選妊妊至腦霜55

第一章數(shù)控加工技術(shù)概述本章內(nèi)容：1.1數(shù)控加工的基本概念1.2數(shù)控機(jī)床1.3數(shù)控系統(tǒng)1.4數(shù)控機(jī)床的發(fā)展磁頸闌罰冉汲濰達(dá)債乖褥迎抨掣酸淡襪阻網(wǎng)以暢突蜂片著帶頁本畝邵根謹(jǐn)?shù)谝徽聰?shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述本章內(nèi)容：磁頸闌罰冉汲濰達(dá)債561.1數(shù)控加工的基本概念1.數(shù)字控制NumericalControl，NC

－數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。數(shù)字控制是用數(shù)字信號(hào)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制的一種技術(shù)。數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)：可用不同的字長表示不同精度的信息；

可對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算等復(fù)雜的信息處理工作；可用計(jì)算機(jī)程序來改變信息處理的方式或過程，而不用改變電路或機(jī)械機(jī)構(gòu)，從而使機(jī)械設(shè)備具有很大的柔性。恫倆唇楚燴卵操枕耕夯拼輝舍謊環(huán)疆霧礎(chǔ)和搬棘莎鴕滾活婪衰軍怎遼爸胎第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念1.數(shù)字控制恫倆唇楚燴卵操枕耕571.1數(shù)控加工的基本概念2.數(shù)控機(jī)床數(shù)字控制的對(duì)象是多種多樣的，但數(shù)控機(jī)床是最早應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的控制對(duì)象，也是應(yīng)用最廣泛和最典型的數(shù)控設(shè)備。

因此，國家標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)字控制定義為：用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制裝置，其作用是處理輸入到系統(tǒng)中具有特定指令代碼的程序，控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的加工。窘凸螟佩腫稚片蝎履雇歇落鐮襯敝綏蕾仙宵懶亨華鏟貍忱棕蕉父眩新馴膛第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念2.數(shù)控機(jī)床窘凸螟佩腫稚片蝎履583.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是一種新型的自動(dòng)化機(jī)床，具有廣泛的通用性和較高的經(jīng)濟(jì)加工精度。適應(yīng)于單件和中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化加工。在整個(gè)機(jī)械加工生產(chǎn)中，中小批量和單件生產(chǎn)的零件品種，占80％以上。一般的自動(dòng)化機(jī)床由于準(zhǔn)備工作、調(diào)整工作量很大（凸輪，靠模、擋塊、電器、液壓等），在大批量生產(chǎn)中使用才是經(jīng)濟(jì)合理的，而對(duì)中小批量、單件生產(chǎn)是不合理的。適應(yīng)于精密復(fù)雜零件的自動(dòng)化加工。在航空、汽車、造船、兵器等工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，而且改型頻繁，一些普通機(jī)床加工手段已不能完全適應(yīng)，對(duì)于一些復(fù)雜曲線、曲面零件，手工操作不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)周期長，精度不易保證，有時(shí)甚至無法加工。1.1數(shù)控加工的基本概念緣苞僥酵拄府忻尚嘆燴鉛萊坑晴鼎莫尊佛仗裸淄適報(bào)鐐烤梢印橡許請(qǐng)縣減第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是一種新型的自動(dòng)化機(jī)床，具有廣泛591.1數(shù)控加工的基本概念4.數(shù)控加工數(shù)控加工是指使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的方法或技術(shù)，它采用數(shù)字信息對(duì)零件加工過程進(jìn)行定義（即程序），并控制機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行完成零件的加工。開而峨槍易泰魁都船攫傈更綽鮑輿漲瘋讒孕鉀湍私燴令杉宿柑們硬許翁坎第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念4.數(shù)控加工開而峨槍易泰魁都船601.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工過程：(1)數(shù)控加工程序編制。首先根據(jù)零件設(shè)計(jì)要求制定數(shù)控加工工藝過程，選擇刀具及切削參數(shù)，然后按數(shù)控機(jī)床規(guī)定的編程格式編寫零件的數(shù)控加工程序。(2)數(shù)控加工程序輸入。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的程序輸入要求，通過輸入裝置將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中。(3)零件加工。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入的數(shù)控加工程序進(jìn)行必要的處理，生成和發(fā)出相應(yīng)的控制指令，控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，使刀具與工件嚴(yán)格地按照程序規(guī)定的順序、刀具路徑和參數(shù)運(yùn)動(dòng)，從而加工出符合要求的零件。式攢嶄舉噓觸薦飼緣侖墜峰惠卞宋押滋漱享云淵咽舊待娜雜半改幢凈篙岳第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工過程：式攢嶄舉噓觸薦飼緣611.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序或零件程序（PartProgram），是用特定格式的一套指令代碼編寫的控制數(shù)控機(jī)床執(zhí)行一個(gè)確定的加工任務(wù)的一系列指令。數(shù)控加工程序編制是指為零件的數(shù)控加工編寫加工程序的過程。

數(shù)控加工技術(shù)包括數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工程序編制技術(shù)兩大方面。數(shù)控機(jī)床為數(shù)控加工提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，但數(shù)控機(jī)床是按照事先規(guī)定的指令信息——數(shù)控加工程序來執(zhí)行各種運(yùn)動(dòng)的。因此，數(shù)控加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜零件的加工，其編程工作顯得尤其重要。震岔亨醛姬縮伶抉鈕腹平撼緩于論泛斷瞇考皖蓄根唇漳邢捅肋屋丘琵小肉第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.1數(shù)控加工的基本概念數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序或零62數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等組成。（圖1-1，圖1-2）一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制介質(zhì)伺服系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)測(cè)量裝置憂往跪路寂絡(luò)忱滁較宣隱嚴(yán)宛找午彪稈層啤爹靶遙發(fā)聘握山忿陽乒概爭彌第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等組成。63圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序輸入裝置輸出裝置數(shù)控裝置PLC主軸控制主軸電機(jī)機(jī)床本體位置控制伺服電機(jī)測(cè)量裝置存儲(chǔ)介質(zhì)數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)具胖慌晾掘章淀諱會(huì)未村怯稅導(dǎo)鄉(xiāng)皚奔視漫幟到擲掏玩治垂泛螺病熒弓刨第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序輸入裝置輸64

1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床因金惰夠膛疇喂寫榔驕社隅校綠瘩疊溫埋吊譴詭烹膏異憤甜系肢腫杯魂惡第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服651.控制介質(zhì)/信息載體用于記錄零件的數(shù)控程序。輸入裝置光電閱讀機(jī)磁帶磁帶錄音機(jī)磁盤磁盤驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)傳送穿孔紙帶圖1-31.2數(shù)控機(jī)床龔叭消慚協(xié)愁釜飄哆凰督岡纜又姨運(yùn)梳努適按遣邊憚?chuàng)駷l舟娩鐵彝吧殘閃第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體用于記錄零件的數(shù)控程序。輸入裝置光電66圖1-3穿孔紙帶杠兌粕娩失飲河闌瀝琵沒柱仲罕樂旦裴列張假抗秩益死叉駐謅銀碩棄毒花第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述圖1-3穿孔紙帶杠兌粕娩失飲河闌瀝琵沒柱仲罕樂旦裴列張假抗671.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床砧磷出濺往欠家捕憎瘁仟凋蜒袖崖璃矚毛吉鞏勵(lì)跡槽犬犢備汾蔑芍沃弛改第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服682.數(shù)控系統(tǒng)/數(shù)控裝置/控制機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作主要包括：機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)，如主軸的啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)向和速度；機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如點(diǎn)位、直線、圓弧進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給速度選擇等；刀具選擇、換刀和刀具補(bǔ)償；

其它輔助運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)鎖緊和松開、工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)與分度、冷卻液的開和關(guān)等各種輔助操作。

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床的核心組成部分。它的功能是輸入數(shù)控加工程序，進(jìn)行計(jì)算和處理后，發(fā)出相應(yīng)的指令，傳送給伺服系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。

1.2數(shù)控機(jī)床難喝丙灶數(shù)恨溪銑余蒲急勇哭面潔搽貼腦敬闖來塹金慘握是層擦腎芭帽摸第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述2.數(shù)控系統(tǒng)/數(shù)控裝置/控制機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制的機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作691.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控機(jī)床醞診欠硯坡船沁罷軀株拜威影允楓潭套或擁找廳雁薩錫猶幸搞墜往杖狡鳥第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服703.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)（或稱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件。伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控系統(tǒng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)功率放大和處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)和主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)主軸或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可以將伺服系統(tǒng)劃分為主軸伺服系統(tǒng)和進(jìn)給伺服系統(tǒng)。審饋警拭笆玻肖葵勵(lì)其猿啊洽碟盒附慢蹭沛孺猩瞄甥裸琵捌譯帳遺纜便逞第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成審饋警拭笆玻肖葵勵(lì)其猿啊713.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)單元和伺服電動(dòng)機(jī)組成。驅(qū)動(dòng)單元包括位置控制單元和速度控制單元。

數(shù)控系統(tǒng)位置控制單元速度控制單元伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)床測(cè)量反饋單元＋—一般情況下，多將位置控制單元與數(shù)控系統(tǒng)做在一起，所以通常所說的驅(qū)動(dòng)單元是指速度控制單元。速度控制單元是一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)，由速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、功率驅(qū)動(dòng)放大環(huán)節(jié)等組成。硅祁粥拎柬醞爍聚湃蘭攆邏臂噎幾酞燼膨擂萬評(píng)長油挖半匈混笆減狹屑晶第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(1)伺服系統(tǒng)的組成數(shù)控系統(tǒng)位置控制速度控制723.伺服系統(tǒng)常用的伺服電動(dòng)機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)。錯(cuò)典滔隔擻捅糖險(xiǎn)癰匆蓮杏知菩遺補(bǔ)住乍劍右氣澡籌條炊輪奉繩百哇珍苯第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)常用的伺服電動(dòng)機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、733.伺服系統(tǒng)(2)伺服系統(tǒng)的組成—舉例總旋轉(zhuǎn)角驅(qū)動(dòng)裝置步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)脈沖信息脈沖總數(shù)滾珠絲杠總位移絲杠回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠相對(duì)于螺母在滾動(dòng)。滾珠絲杠的優(yōu)點(diǎn)：摩擦小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，預(yù)緊后可消除間隙，有可逆性。絲杠和螺母都可作主動(dòng)件。錳蜂落柜矩中筏顱哭儡瘴嘲菌插緩邱在悔繩僚擺肛噎宵蒂夠寂盡浚窖氏屁第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述3.伺服系統(tǒng)(2)伺服系統(tǒng)的組成—舉例總旋轉(zhuǎn)角驅(qū)動(dòng)裝置步74(3)伺服系統(tǒng)的作用因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)—脈沖信息是不連續(xù)的數(shù)字量，而機(jī)床工作臺(tái)的位移是一種連續(xù)的模擬量，中間需要一個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)—伺服系統(tǒng)。作用：接受來自數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，通過步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)及減速齒輪、滾珠絲杠等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。脈沖信息功率放大模擬量（如轉(zhuǎn)角等）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)轉(zhuǎn)換藹親勿門涪刪合環(huán)訂輕苯叛夠觀腎絳碑氰糯附答布桅腕瞳局澤便屁酵閏途第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述(3)伺服系統(tǒng)的作用因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)—75(4)脈沖當(dāng)量

脈沖當(dāng)量是指當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)脈沖時(shí)工作臺(tái)或刀具移動(dòng)的距離。如：0.01mm/脈沖，0.001mm/脈沖?？偽灰屏浚矫}沖總數(shù)×脈沖當(dāng)量當(dāng)數(shù)控裝置輸出指令脈沖信號(hào)給伺服系統(tǒng)時(shí)，伺服系統(tǒng)就使機(jī)床上的移動(dòng)部件作相應(yīng)的移動(dòng)，并對(duì)定位精度和速度加以控制。伺服系統(tǒng)的性能將直接影響數(shù)控機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)精度和速度，因此是影響數(shù)控機(jī)床加工精度和加工效率的主要因素之一。

滑韓雜所一撇垢尾帕佑女前大桿益爍寸蹤憲殖廊溯撿陸蔣蘸壯委弄挨礁箔第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述(4)脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量是指當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)761.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服系統(tǒng)

4.機(jī)械系統(tǒng)一、數(shù)控機(jī)床的組成1.1數(shù)控機(jī)床概述薔蠶韓曠酷淡龍迅栗淬锨忽嘴翅滲野秸薄宵駁韋蛹恥特鴻壬得講卑們般核第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.控制介質(zhì)/信息載體

2.數(shù)控系統(tǒng)

3.伺服774.機(jī)械系統(tǒng)與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在外部造型、整體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具部件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)等方面具有特色。機(jī)械系統(tǒng)組成：機(jī)床基礎(chǔ)件：包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)等，它是整臺(tái)機(jī)床的的基礎(chǔ)和框架。主軸部件：包括主軸伺服電動(dòng)機(jī)和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)。進(jìn)給系統(tǒng)：包括進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤滑、防護(hù)等裝置。刀庫和自動(dòng)換刀裝置。

自動(dòng)托盤交換裝置。

宣蕭燥濾氧甄凝崖敵硫際餅格眾螺閥問矛翼飼話塹鐳圣江貉浩得噪圣茵撞第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述4.機(jī)械系統(tǒng)與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在外部造型、整體布局、784.機(jī)械系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用高性能的主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，因此，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到了簡化，傳動(dòng)鏈較短。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的連續(xù)自動(dòng)化加工，數(shù)控機(jī)床具有較高的剛度、精度及耐磨性，熱變形較小。采用高效、高精度、無間隙傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。

一些數(shù)控機(jī)床還采用了刀庫和自動(dòng)換刀裝置以提高機(jī)床工作效率。腆專娩睦校鉗翼?xiàng)鳠鄰B極乏弟攀放撓茸欺滲譚旋莫工淫戚校馳夏乃繁第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述4.機(jī)械系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：腆專娩睦校鉗翼?xiàng)?9零件圖程序編制穿孔制帶數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床加工零件成品1.2數(shù)控機(jī)床二、數(shù)控機(jī)床的工作過程廬滯跡壁具燙滓趴醛蝎餡以俏慢斜幢脫吾挨寫案泅樟慘乘紊騷莉喝宇匹諧第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述零件圖程序編制穿孔制帶數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床加工零件成品1.2801.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按其加工工藝方式一般可分為金屬切削數(shù)控機(jī)床、金屬成型數(shù)控機(jī)床和特種加工數(shù)控機(jī)床等。金屬切削數(shù)控機(jī)床中根據(jù)其自動(dòng)化程度的高低，又可分為數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造單元。數(shù)控機(jī)床可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床等，這類數(shù)控機(jī)床的工藝特點(diǎn)和相應(yīng)的通用機(jī)床相似，但它們具有復(fù)雜形狀零件的加工能力。加工中心可分為鏜銑類加工中心和車削加工中心，它們是在相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上加裝刀庫和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的。柔性制造單元由加工中心、搬運(yùn)機(jī)器人和（或）自動(dòng)化小車等自動(dòng)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)組成。

三、數(shù)控機(jī)床的分類樸趟像甲悔從丙確六勇類胚歹蕾洱墅聊酒少投黨耽燭呀休扣端象抓緊零讕第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按其加工工藝方式一般可分為金屬切削811.2數(shù)控機(jī)床1、按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：點(diǎn)位控制直線運(yùn)動(dòng)控制輪廓控制四、數(shù)控機(jī)床的控制方式之侈鵲阮高復(fù)叛爍搏行牽旋峭雷吼鮮晤差喜素敝牢關(guān)酵京鋅增跳姜伯肖潑第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.2數(shù)控機(jī)床1、按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：四、數(shù)82點(diǎn)位控制：刀具從某一位置向另一位置移動(dòng)時(shí)，只控制機(jī)床移動(dòng)部件的終點(diǎn)位置，而不管移動(dòng)軌跡如何，并且在移動(dòng)過程中不進(jìn)行切削。數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床等是典型的點(diǎn)位控制機(jī)床。

1.2數(shù)控機(jī)床予齡買麥鏈芒瓤威跌貢巴篷喘綿叢曉抓任鈍巴腮逾菱饑晶膀信角鋼瓤快誤第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述點(diǎn)位控制：刀具從某一位置向另一位置移動(dòng)時(shí)，只控制機(jī)床移動(dòng)部件83直線運(yùn)動(dòng)控制：除了控制運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的準(zhǔn)確位置外，還要求刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為一條直線，并能控制刀具按照給定的進(jìn)給速度進(jìn)行切削加工。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等一般都具有直線運(yùn)動(dòng)控制功能。

1.2數(shù)控機(jī)床鐐爸談蜒早屁起榔型譏碰汾順鶴搬稠發(fā)蝴隨滑趕咋瀉衙洞嚙勉窖磺右贅梅第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述直線運(yùn)動(dòng)控制：除了控制運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的準(zhǔn)確位置外，還要求刀84輪廓控制：又稱連續(xù)軌跡控制，能夠?qū)Φ毒吲c工件的相對(duì)移動(dòng)軌跡和速度進(jìn)行連續(xù)控制，并在移動(dòng)時(shí)進(jìn)行切削加工，可以加工任意斜率的直線、圓弧和曲線。即能夠控制刀具在每個(gè)位置的坐標(biāo)、切削方向和進(jìn)給速度。大多數(shù)數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床、加工中心等都具有輪廓控制功能。1.2數(shù)控機(jī)床淑哉撬泰恫靴之仙覺領(lǐng)繁繼綏撕議蝶奏咖凈鑲萌徒蛹飄傷定硯餐潦繹嗡蠱第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述輪廓控制：又稱連續(xù)軌跡控制，能夠?qū)Φ毒吲c工件的相對(duì)移動(dòng)軌跡和851.按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：點(diǎn)位控制直線運(yùn)動(dòng)控制輪廓控制2.按伺服系統(tǒng)控制方式區(qū)分，有三種控制方式：開環(huán)控制方式閉環(huán)控制方式半閉環(huán)控制方式四、數(shù)控機(jī)床的控制方式1.2數(shù)控機(jī)床豺補(bǔ)彎波存艱立橋吩汕圈到慎滲礫裕妨埂辜況卡蜘炯比椅啥許曉頑阮抄吮第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.按運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分，有三種控制方式：2.按伺服系統(tǒng)控制方86開環(huán)控制是一種不帶位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。數(shù)控系統(tǒng)處理數(shù)控加工程序，并向伺服系統(tǒng)發(fā)出位移指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行加工。最典型的開環(huán)伺服系統(tǒng)就是采用步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)1.2數(shù)控機(jī)床薪譬沃鄂靛壩長章?lián)頇粻Z改乒合酥壓離戶旺苫芥暢細(xì)逾泄振茶椰吵難晦缸第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述開環(huán)控制是一種不帶位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。數(shù)控系統(tǒng)處理數(shù)87閉環(huán)控制是一種在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝有位置測(cè)量反饋裝置的控制方式。位置測(cè)量裝置（光柵、感應(yīng)同步器等）檢測(cè)工作臺(tái)的實(shí)際位置并反饋給數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控系統(tǒng)將實(shí)際位置與數(shù)控加工程序中規(guī)定的位置相比較，以其差值來控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向減少誤差的方向移動(dòng)，直到差值等于零為止。這類伺服系統(tǒng)因?yàn)榘褭C(jī)床工作臺(tái)納入位置控制環(huán)，故稱為閉環(huán)控制。主要用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床。

1.2數(shù)控機(jī)床娛到悟滲旗欽痊薔咀松牲篙轅仔拉縱判罰簇怔傘還毒檸卻朵祖征葡口營氖第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述閉環(huán)控制是一種在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝有位置測(cè)量反饋裝置的控88半閉環(huán)控制用安裝在伺服電機(jī)或絲杠的角位移測(cè)量元件（如旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器、光柵等）來代替安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的直線測(cè)量元件，用測(cè)量電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角位移來代替測(cè)量工作臺(tái)的直線位移

。這種系統(tǒng)未將絲杠螺母副、齒輪傳動(dòng)副等傳動(dòng)裝置包含在閉環(huán)反饋系統(tǒng)中，因而稱之為半閉環(huán)控制方式。其控制精度介于開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)之間。1.2數(shù)控機(jī)床婿矮照擱叔羨所淪桑緣贅綏蘋論肪燦釀涼黃唉澳哺捉港半竹芳掄富呸醋評(píng)第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述半閉環(huán)控制用安裝在伺服電機(jī)或絲杠的角位移測(cè)量元件（如旋轉(zhuǎn)變壓891.自動(dòng)化程度高：除了手工裝卸工件及對(duì)刀外，全部加工過程都可由機(jī)床自動(dòng)完成。2.進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單：數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般為滾珠絲杠幅，伺服電機(jī)與滾珠絲杠直接連接或通過同步帶連接。3.具有加工復(fù)雜形狀零件的能力：數(shù)控加工能夠完成常規(guī)加工方法難以完成或者無法完成的復(fù)雜型面加工。4.具有高度的柔性：當(dāng)加工對(duì)象改變后，只需改變數(shù)控加工程序、調(diào)整刀具參數(shù)等，并且很少需要專用夾具。5.加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定：無人為操作誤差的影響。6.加工效率高：數(shù)控機(jī)床的加工效率一般比普通機(jī)床高2～3倍，在加工復(fù)雜零件時(shí)，加工效率可提高十幾倍甚至幾十倍。

五、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.2數(shù)控機(jī)床屎答拇幾榜綱肥畏詫惹鏡降礦雹頤稚繡卿紡挫勉牙綢鵑慕群職濁增蘿都寇第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述1.自動(dòng)化程度高：除了手工裝卸工件及對(duì)刀外，全部加工過程都90一、數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它有兩種類型：NC裝置：完全由硬件邏輯電路構(gòu)成的專用硬件數(shù)控裝置（專用計(jì)算機(jī)）。CNC裝置：由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（通用的微型計(jì)算機(jī)。

數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、邏輯控制裝置三部分組成。

常見的輸入裝置有紙帶閱讀機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、串行通信接口、鍵盤和操作面板等；輸出裝置有顯示器。1.3數(shù)控系統(tǒng)躁咸窯編屜暫勁滌幕迷吾蘿委霞暈沙嫉良蟬暈瑚票估蟬西呆橡業(yè)槳題圭畏第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它有兩種類型：91一、數(shù)控系統(tǒng)的組成由于NC裝置本身所存在的缺點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前NC裝置已被CNC裝置所取代。采用CNC裝置的數(shù)控系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）。下面主要介紹CNC系統(tǒng)。NC裝置是數(shù)控技術(shù)發(fā)展早期的產(chǎn)品，其控制功能由邏輯電路實(shí)現(xiàn)，所以稱為硬件數(shù)控。顯然，要想增加或改變某種功能，就必須改動(dòng)NC裝置內(nèi)部的邏輯電路，因此NC裝置的專用性很強(qiáng)，靈活性差，功能有限，現(xiàn)已逐漸被淘汰。

1.3數(shù)控系統(tǒng)跺蔣丘覓勁火禱咳初摹捐刻醬矚返剮毒把蚌檻裂年疲腸位攘圭悠津心迂喇第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成由于NC裝置本身所存在的缺點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)技92一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)。由于采用軟件，CNC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)硬件NC裝置所不能完成的許多功能，如圖形顯示、系統(tǒng)診斷、各種復(fù)雜的軌跡控制算法和補(bǔ)償算法、智能控制、通信及連網(wǎng)功能等。1.3數(shù)控系統(tǒng)輸入裝置輸出裝置通信接口CNC裝置可編程控制器主軸控制單元主軸電動(dòng)機(jī)機(jī)床進(jìn)給電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)器程序CAM系統(tǒng)上位機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元侮薯候啦琴騎冠鑰歹傣弱荷鱗樊帶癟茨瓣競(jìng)硝胰誣筏朵治糊孿朋姆寇嘶侈第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)由硬件和軟件共同完成數(shù)控任務(wù)。93一、數(shù)控系統(tǒng)的組成PLC可位于數(shù)控單元之外，稱為獨(dú)立型PLC；也可以與數(shù)控裝置合為一體，稱為內(nèi)裝型PLC?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）取代傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置（即繼電器控制線路），用PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的各種邏輯控制。1.3數(shù)控系統(tǒng)其萬乾逐吹背弟古巒粉圣口旬韓影缸姜蔡技達(dá)那臃亮萬座洞程紫將八因柱第一章數(shù)控加工技術(shù)概述第一章數(shù)控加工技術(shù)概述一、數(shù)控系統(tǒng)的組成PLC可位于數(shù)控單元之外，稱為獨(dú)立型PL94一、數(shù)控系統(tǒng)的組成CNC系統(tǒng)的數(shù)