數(shù)控機床原理及應用 緒論

數(shù)控機第一章緒論數(shù)控人才需求“藍領層”數(shù)控技術人才：承擔數(shù)控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人?！盎翌I層”數(shù)控技術人才：

承擔數(shù)控編程的工藝員和數(shù)控機床維護、維修人員?！敖痤I層”數(shù)控技術人才：

具備并精通數(shù)控操作、數(shù)控工藝編程和數(shù)控機床維護、維修所需要的綜合知識，積累了大量實際經(jīng)驗，知識面廣。數(shù)控人才知識結構“藍領型”：以傳統(tǒng)的機械制造技術為基礎，學習，掌握“數(shù)控機床原理及應用基礎”和“數(shù)控加工編程技術”，掌握“CAD/CAM”軟件。

“灰領型”：

編程工藝員，應具有良好的數(shù)學基礎，熟悉產(chǎn)品的三維設計，產(chǎn)品的加工工藝；

維修人員，以機、電、光和液（氣）控制技術為基礎，掌握數(shù)控機床維護與維修的技術和技能。

“金領型”：有較扎實的專業(yè)基礎，較全面地掌握數(shù)控設備的相關原理與技術，具備數(shù)控設備研制與開發(fā)能力，掌握網(wǎng)絡技術，有較高的外語水平。未來數(shù)控人才需求課程介紹普通機床概論部分：典型機床：C6140車床、M1432A磨床、銑床其它機床：鉆床、鏜床等目的：了解通用機床的主要類型、性能及工藝范圍熟悉典型機床的工作原理、傳動、運動及結構能夠合理選擇和使用機床及常用機床輔具。

掌握認識機床和分析機床的方法和步驟課程介紹數(shù)控機床部分：通過數(shù)控機床的結構和工作原理的介紹，使同學們1、熟悉數(shù)控機床機械的結構和工作原理，掌握數(shù)控機床對一些機械部件的要求。2、使學生了解數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動系統(tǒng)的基本組成及原理，為今后更好地使用機床和維護數(shù)控機床奠定基礎。3、初步掌握數(shù)控機床選型、安裝、調試、驗收的的知識、驗收機床精度的方法。第一章緒論第一節(jié)數(shù)控機床的基本組成及工作原理一、數(shù)控機床的產(chǎn)生原因—社會生產(chǎn)發(fā)展（軍備競賽的產(chǎn)物）目的—解決單件、中小批量精密復雜零件的加工問題自動機床

組合機床二、概念：數(shù)字控制：是指用數(shù)字信息控制機械運動。數(shù)控機床：是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機床。它綜合了綜合了計算機、自動控制、精密測量、機床的機構設計與制造等方面的最新成果。數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控設備的數(shù)據(jù)處理和控制電路以及伺服機構等統(tǒng)稱數(shù)控控制系統(tǒng)。它由程序輸入\輸出設備、計算機數(shù)字控制裝置、可編程控制器、主軸進給及驅動裝置等組成。三、計算機數(shù)數(shù)控的發(fā)展12/12/2022從1952年年至今，數(shù)控控機床按數(shù)控控系統(tǒng)的發(fā)展展經(jīng)歷了五代代。第一代：1955年年數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)以電子管組組成，體積大大，功耗大。。第二代：1959年年數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)以晶體管組組成，廣泛采采用印刷電路路板。出現(xiàn)帶帶自動換刀裝裝置的數(shù)控機機床，稱為加加工中心。第三代：1965年年數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)采用小規(guī)模模集成電路，，其特點是體體積小，功耗耗低，可靠性性有了提高。。1970年采采用小型計算算機控制的計計算機數(shù)控系系統(tǒng)（簡稱CNC），，使數(shù)控裝置置進入了以小小型計算機化化為特征的第四代。其部分功能能由軟件實現(xiàn)現(xiàn)。1974年，，研制成功使使用微處理器器和半導體存存貯器的微型型計算機數(shù)控控裝置（簡稱稱MNC）），這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。使使實現(xiàn)真正意意義上機電一一體化成為可可能。三、計算機數(shù)數(shù)控的發(fā)展（（續(xù)）四、基本結構構及工作原理理控制介質輸入裝置數(shù)控裝置伺服驅動裝置置機床主運動機構進給運動機構輔助動作機構位置檢測數(shù)控機床的基基本結構輔助控制裝置置1、控制介質質控制介質是記記錄零件加工工程序的媒介介2、輸入裝置置將所輸入的程程序載體上的的數(shù)控程序變變成相應的電電脈沖信號，，傳送并存入入數(shù)控裝置內內。3、數(shù)控裝置置數(shù)控裝置是接接受輸入裝置置送來的脈沖沖信號，經(jīng)過過編譯、運算算和邏輯處理理后，輸出指指令控制機床床的各個部分分，按程序動動作的裝置。。4、伺服驅動動裝置伺服驅動裝置置的作用是把把來自CNC裝置的各種種指令（脈沖沖信號），經(jīng)經(jīng)過功率放大大后，驅動電電動機運轉，，通過機械傳傳動裝置拖動動工作臺或刀刀架運動。伺服驅動裝置置包括驅動部部分和執(zhí)行機機構兩大部分分。在數(shù)控機床的的伺服驅動機機構中，常用用的驅動元件件有功率步進進電機、直流流伺服電機和和交流伺服電電機，后二者者都帶有感應應同步器、編編碼器等位置置檢測元件。。作用：檢測機機床的運動方方向、速率、、距離等參數(shù)數(shù)，并將物理理量轉變成電電信號顯示出出來或送給機機床數(shù)控裝置置，使數(shù)控裝裝置能夠校核核機床的工作作情況及實際際位置是否與與指令一致，，并由機床數(shù)數(shù)控裝置發(fā)出出指令，糾正正產(chǎn)生的誤差差。6、輔助控制制裝置5、反饋檢測測系統(tǒng)組成：由主運運動部件、進進給運動部件件（工作臺、、拖板以及相相應的傳動機機構）、支承承件（立柱、、床身等）以以及特殊裝置置（刀具自動動交換系統(tǒng)工工件自動交交換系統(tǒng)）和和輔助裝置（（如排屑裝置置等）。7、機床第二節(jié)、數(shù)控控機床的分類類1、按加工工工藝分類普通數(shù)控機床床：如：數(shù)控車床床、數(shù)控銑床床、數(shù)控磨床床、數(shù)控鉆床床等等加工中心：帶帶刀庫和自動動換刀裝置如：車削中心心、加工中心心金屬成型類數(shù)數(shù)控機床如：數(shù)控折彎彎機、數(shù)控彎彎管機、數(shù)控控回轉頭壓力力機。數(shù)控特種加工工機床如：數(shù)控線切切割機床、數(shù)數(shù)控電火花加加工機床、數(shù)數(shù)控激光切割割機床。其它：三坐標標測量機、機機械手（工業(yè)業(yè)機器人）、、自動繪圖機機等2、按機床運運動軌跡分類類點位控制數(shù)控控機床為點到點精確確定位運動，，運動過程中中不進行任何何加工。這類類機床有數(shù)控控鉆床、數(shù)控控坐標鏜床、、數(shù)控沖剪床床、數(shù)控測量量機等。直線控制數(shù)控控機床除點到點的準準確位置之外外，還要保證證兩點之間移移動的軌跡是是直線，而且且對移動的速速度也要進行行控制，以便便適應隨工藝藝因素變化的的不同需要。。簡易數(shù)控車床床、數(shù)控鏜銑銑床，一般有有23個可控坐標標軸，但同時時控制的坐標標軸只有一個個。輪廓控制的數(shù)數(shù)控機床能夠對兩個或或兩個以上運運動坐標的位位移及速度進進行連續(xù)相關關的控制，因因而可進行曲曲線或曲面的的加工。3、按驅動裝裝置的類型分分類開環(huán)控制數(shù)控控機床特點：結構簡簡單，步進驅驅動、步進電電機，無位置置速度反饋半閉環(huán)控制數(shù)數(shù)控機床特點：精度較較高，采用交交流或直流伺伺服驅動及伺伺服電機，有有角位移、角角速度檢測裝裝置，結構緊緊湊閉環(huán)控制數(shù)控控機床特點：精度高高，采用交流流或直流伺服服驅動及伺服服電機，有直直線位移、速速度檢測裝置置，價格貴，，調試困難混合控制數(shù)控控機床開環(huán)補償型半閉環(huán)補償型型第三節(jié)數(shù)控控機床的特點點及應用范圍圍數(shù)控機床特點點1.復雜零件件加工2.高精精度3.加工穩(wěn)穩(wěn)定可靠4.高高柔性5.高生生產(chǎn)率6.勞動動條件好7.有有利于管理現(xiàn)現(xiàn)代化8.投資資大，使用費費用高9.生產(chǎn)產(chǎn)準備工作復復雜10.維修修困難數(shù)控機床的應應用范圍1、多品種小小批量生產(chǎn)的的零件2、結構比較較復雜的零件件3、需要頻繁繁改型的零件件4、價值昂貴貴，不允許報報廢的關鍵零零件5、需要最短短生產(chǎn)周期的的急需零件