數(shù)控編程教程一講

數(shù)控技術(shù)第一講遠(yuǎn)程教育中心第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)與應(yīng)用第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展第一章概論將機(jī)床數(shù)字控制向機(jī)電一體化方向發(fā)展。高等院校機(jī)制工藝的學(xué)生必須學(xué)好這門(mén)課。本講課主要介紹：數(shù)控機(jī)床的概論部分。希望同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)！一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生二、數(shù)控機(jī)床的組成和工作原理三、數(shù)控機(jī)床涉及的基本技術(shù)第一章第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念發(fā)展機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)率要求越來(lái)越高解決的重要措施之一一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生科學(xué)技術(shù)社會(huì)生產(chǎn)大批量生產(chǎn)采用“剛性”自動(dòng)化設(shè)備小批量生產(chǎn)采用“柔性”自動(dòng)化設(shè)備數(shù)字控制機(jī)床等靈活通用的、能適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化機(jī)床設(shè)備自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、專(zhuān)用自動(dòng)線(xiàn)等剛性自動(dòng)化機(jī)床設(shè)備將加工過(guò)程所需的各種操作（如主軸變速、松夾工件、進(jìn)刀與退刀、開(kāi)車(chē)與停車(chē)、選擇刀具、供給冷卻液等）和步驟以及刀具與工件之間的相對(duì)位移量都用數(shù)字化的代碼表示，通過(guò)控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁帶）將數(shù)字信息送入專(zhuān)用的或通用的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。數(shù)控機(jī)床:世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床是數(shù)控鏜銑加工中心機(jī)床，產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代。1948年由美國(guó)帕森斯（ParsonsCo.）公司提出利用電子計(jì)算機(jī)控制機(jī)床加工復(fù)雜曲線(xiàn)樣板。1952年由美國(guó)軍方和麻省理工學(xué)院（MIT）研制出了第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。答:四個(gè)步驟:二、數(shù)控機(jī)床的組成和工作原理首先了解一下在數(shù)控機(jī)床上加工零件通常需要幾個(gè)步驟根據(jù)程序單，制作穿孔帶。通過(guò)閱讀裝置將穿孔帶的代碼逐段輸入到數(shù)控裝置。數(shù)控裝置將代碼進(jìn)行譯碼，寄存和運(yùn)算之后，向機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)發(fā)出訊號(hào)，以驅(qū)動(dòng)機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，并控制其它必要的輔助操作，如變速、開(kāi)關(guān)冷卻液、松夾工件及刀具轉(zhuǎn)位等，最后加工出合格的零件。1）根據(jù)加工零件的圖紙與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫(xiě)程序單。圖示的機(jī)床組成方式為---開(kāi)環(huán)系統(tǒng)程序載體數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)機(jī)床部分測(cè)量裝置檢測(cè)反饋機(jī)床上加虛線(xiàn)部分的測(cè)量裝置后機(jī)床組成方式為---閉環(huán)系統(tǒng)可以將機(jī)床所得到的檢測(cè)結(jié)果再反饋到數(shù)控裝置中去。由此，可知數(shù)控機(jī)床通常由四部分組成。程序載體輸入裝置數(shù)控裝置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)電控制裝置檢測(cè)裝置機(jī)床（主運(yùn)動(dòng)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、輔助操作）具體而言，數(shù)數(shù)控機(jī)床的基基本組成如下下圖所示：常用的控制介介質(zhì)有：穿孔孔帶、穿孔卡卡、磁帶。使用最多的是是八位標(biāo)準(zhǔn)穿孔孔帶（如圖所所示）。1、程序載體體人要對(duì)數(shù)控機(jī)機(jī)床進(jìn)行控制制必須在人人與機(jī)床之間間建立某種聯(lián)聯(lián)系，這種聯(lián)聯(lián)系的中間媒媒介物即---程序載載體（又稱(chēng)控控制介質(zhì)）。。輸入裝置的作作用就是程序序載體上的數(shù)數(shù)控代碼信息息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)應(yīng)的電脈沖信信號(hào)傳送至數(shù)數(shù)控裝置的內(nèi)內(nèi)存儲(chǔ)器。輸入裝置最早早使用光電閱閱讀機(jī)閱讀穿穿孔帶；以后大量使用用磁記錄原理理的磁帶機(jī)和和軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器器；還有通過(guò)數(shù)控控裝置控制面面板上的輸入入鍵，按工作作的程序清單單用手工方式式直接輸入內(nèi)內(nèi)存儲(chǔ)器；也可以用通信信方式由計(jì)算算機(jī)直接傳送送給數(shù)控裝置置。2、輸入裝置置閱讀裝置分為為機(jī)械式和光光電式兩種。。如圖，光電穿穿孔帶閱讀機(jī)機(jī)的原理是：：用紅外光敏敏元件識(shí)別穿穿孔帶上每排排孔的代碼，，將孔的排列列圖案轉(zhuǎn)換為為電信號(hào)送數(shù)數(shù)控裝置輸入裝置：接接受由穿孔帶帶閱讀機(jī)輸出出的代碼，經(jīng)經(jīng)過(guò)識(shí)別與譯譯碼之后分別別輸送到個(gè)相相應(yīng)的寄存器器，這些指令令與數(shù)據(jù)將作作為控制器與與運(yùn)算器的原原始數(shù)據(jù)。3、數(shù)控裝置置:是數(shù)控機(jī)機(jī)床的中心環(huán)環(huán)節(jié)控制器：接受受輸入裝置的的指令，根據(jù)據(jù)指令控制運(yùn)運(yùn)算器與輸出出裝置，以實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的的各種操作（（如主軸的變變速或冷卻液液的開(kāi)關(guān)）以以及控制整機(jī)機(jī)的工作循環(huán)環(huán)。運(yùn)算器：接受受控制器的指指令，將輸入入裝置送來(lái)的的數(shù)據(jù)進(jìn)行某某種運(yùn)算，并并不斷地向輸輸出裝置送出出運(yùn)算結(jié)果，，使伺服系統(tǒng)統(tǒng)執(zhí)行所要求求的運(yùn)動(dòng)。輸出裝置：根根據(jù)控制器的的指令將運(yùn)算算器送來(lái)的計(jì)計(jì)算結(jié)果輸送送到伺服系統(tǒng)統(tǒng)，經(jīng)過(guò)功率率的放大，驅(qū)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的坐坐標(biāo)軸，使機(jī)機(jī)床完成刀具具相對(duì)工件的的運(yùn)動(dòng)。4、強(qiáng)電控制制裝置主要功能是接接受數(shù)控裝置置所控制的內(nèi)內(nèi)置式可編程程控制器（PLC）輸出出的主軸變速速、換向、啟啟動(dòng)或停止，，刀具的選擇擇和更換，分分度工作臺(tái)的的轉(zhuǎn)位和鎖緊緊，工件的夾夾緊或松開(kāi)，，切削液的開(kāi)開(kāi)或關(guān)等輔助助操作的信號(hào)號(hào)，經(jīng)功率放大直直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)應(yīng)的執(zhí)行元件件，諸如接觸觸器、電磁閥閥等，從而事先數(shù)控控機(jī)床在加工工過(guò)程中的全全部自動(dòng)操作作。伺服系統(tǒng)包括括:驅(qū)動(dòng)裝置置、執(zhí)行部件件兩大系統(tǒng)。。常用伺服系統(tǒng)統(tǒng)有:功率步步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，，直流伺服電電動(dòng)機(jī)，交流流伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)等伺服系統(tǒng)與脈脈沖編碼器的的組合構(gòu)成了了較理想的半半閉環(huán)伺服系系統(tǒng)，已經(jīng)被被廣泛采用。。5、伺服系統(tǒng)統(tǒng)：是數(shù)控機(jī)機(jī)床的最后環(huán)環(huán)節(jié)伺服系統(tǒng)接受受來(lái)自數(shù)控裝裝置的指令信信息，嚴(yán)格按按照指令信息息的要求帶動(dòng)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)動(dòng)部件，以加加工出符合圖圖紙要求的零零件。通常對(duì)數(shù)控機(jī)機(jī)床設(shè)計(jì)在機(jī)機(jī)床的精度、、靜剛度、動(dòng)動(dòng)剛度和熱剛剛度等方面提提出了更高的的要求，而傳傳動(dòng)鏈則要求求盡可能簡(jiǎn)單單。目的是為了滿(mǎn)滿(mǎn)足數(shù)控技術(shù)術(shù)的要求和從從分發(fā)揮數(shù)控控機(jī)床的特點(diǎn)點(diǎn)。6、機(jī)床床與傳統(tǒng)的機(jī)床床相比，數(shù)控控機(jī)床的外部部造型、整體體布局，傳動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)、支撐撐系統(tǒng)、排屑屑系統(tǒng)與刀具具系統(tǒng)的部件件結(jié)構(gòu)以及操操作機(jī)構(gòu)等方方面都已發(fā)生生了很大的變變化。