數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)知識(shí)

項(xiàng)目一

數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)第1節(jié)數(shù)控加工概述第2節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)第3節(jié)數(shù)控編程基礎(chǔ)第一頁(yè)，共二十八頁(yè)。第一節(jié)§1.1數(shù)控加工概述

一、數(shù)控、數(shù)控機(jī)床與數(shù)控加工數(shù)字控制：是以數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控（NC）。數(shù)控機(jī)床：指應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床。數(shù)控加工：泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。第二頁(yè)，共二十八頁(yè)。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較：

數(shù)控機(jī)床在普通機(jī)床基礎(chǔ)上增加了對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作自動(dòng)控制的功能部件，使數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)完成對(duì)零件加工的全過(guò)程。其控制的媒介：數(shù)字程序（學(xué)習(xí)重點(diǎn)）

第三頁(yè)，共二十八頁(yè)。二、不同加工方式示例

成型零件第四頁(yè)，共二十八頁(yè)。

成形車(chē)刀第五頁(yè)，共二十八頁(yè)。仿型加工靠模板第六頁(yè)，共二十八頁(yè)。數(shù)控加工

第七頁(yè)，共二十八頁(yè)。

采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí),只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床便按照事先編好的加工程序,自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工.第八頁(yè)，共二十八頁(yè)。x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控制電柜Z軸伺服電機(jī)§1.2數(shù)控機(jī)床組成

一、數(shù)控機(jī)床的組成第九頁(yè)，共二十八頁(yè)。數(shù)控機(jī)床組成輸入輸出裝置數(shù)控裝置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床本體第十頁(yè)，共二十八頁(yè)。二、數(shù)控機(jī)床各部分的作用1.輸入裝置作用：輸入程序（人機(jī)）、控制參數(shù)、補(bǔ)償量等方式：鍵盤(pán)輸入紙帶輸入（穿孔紙帶）磁盤(pán)輸入（硬盤(pán)、軟盤(pán)、U盤(pán)）網(wǎng)絡(luò)通訊(RS232、DNC、TCP/IP）第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)。2.數(shù)控裝置（NC)___數(shù)控機(jī)床大腦作用：數(shù)控機(jī)床核心部件（戰(zhàn)略物資、東芝事件）

?接受輸入信息

?運(yùn)算與處理(譯碼、運(yùn)算、邏輯處理)

?產(chǎn)生輸出脈沖（動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)指令）計(jì)算機(jī)的功能

CNC：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)。CNC系統(tǒng)構(gòu)成CNC裝置控制軟件(軟件功能)硬件電路(硬件功能)主軸伺服單元主軸驅(qū)動(dòng)裝置可編程控制器進(jìn)給伺服單元進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量裝置(位置\速度)程序操作面板輸入輸出設(shè)備機(jī)床M.S.T\輔助指令信號(hào)主軸電機(jī)主軸動(dòng)作完成進(jìn)給動(dòng)作PLC完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給電機(jī)電→機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換\放大第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)。經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算,輸出各坐標(biāo)軸進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令經(jīng)邏輯運(yùn)算,輸出主軸變速、換向和起停信號(hào)選擇和交換刀具的刀具指令信號(hào)輔助指令信號(hào):冷卻、潤(rùn)滑、夾經(jīng)緊、松開(kāi)、分度等.控制信號(hào)第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)。3.伺服系統(tǒng)：數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力裝置

作用：接受數(shù)控裝置的輸出驅(qū)動(dòng)與放大實(shí)現(xiàn)電→機(jī)轉(zhuǎn)換

第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)?！?.3數(shù)控加工原理數(shù)控加工過(guò)程

零件圖紙工藝分析數(shù)值計(jì)算編制并輸入程序安裝工件對(duì)刀試切加工檢驗(yàn)第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)。數(shù)控加工原理概述

數(shù)控加工原理就是將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，再由其進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，從而控制機(jī)床各部件協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)完成零件的加工。第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)。三、數(shù)控加工的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）1.加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定

?數(shù)控機(jī)床的機(jī)械精度高

?數(shù)控機(jī)床的控制精度高（0.001mm/P）

?無(wú)人為誤差，加工的一致性好第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)。2.數(shù)控加工的生產(chǎn)效率高?極大地縮短加工的輔助時(shí)間（快速行程、自動(dòng)換刀）

?免劃線工序

?粗、精加工一次裝夾完成

?無(wú)需中途停車(chē)檢測(cè)第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)。3.對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng).單件、小批生產(chǎn)易于獲得好效益4.易于實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化及構(gòu)成計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng).第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)?！?.4幾個(gè)數(shù)控加工常用術(shù)語(yǔ)1、坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的橫向、縱向等進(jìn)給量都是以軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)控制的。如：兩坐標(biāo)車(chē)床、三坐標(biāo)銑床、五軸加工中心等。

坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：坐標(biāo)軸的非獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。即：一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)要受到其它軸運(yùn)動(dòng)的制約。

第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)。2、脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量:單位脈沖作用下進(jìn)給軸移動(dòng)的距離。單位：mm/脈沖如0.001mm/P

脈沖當(dāng)量的大小與數(shù)控系統(tǒng)的水平有關(guān)。0.05～0.001

脈沖產(chǎn)生：運(yùn)動(dòng)控制指令（自動(dòng)）、按鍵觸發(fā)或手搖脈沖發(fā)生器（手動(dòng)操作）第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)。3、進(jìn)給速度與速度修調(diào)

進(jìn)給速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)坐標(biāo)軸移動(dòng)的距離。（加工時(shí)刀具相對(duì)于工件的移動(dòng)速度）單位：mm/minmm/r

速度修調(diào)：通過(guò)修調(diào)倍率對(duì)速度進(jìn)行適量修調(diào)。數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中能通過(guò)速度修調(diào)實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速，便于加工。第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)。4.插補(bǔ)運(yùn)算

在組成軌跡的直線段或曲線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按一定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作，以確定一些中間點(diǎn)的方法就稱(chēng)之為“插補(bǔ)”。計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)的運(yùn)算稱(chēng)為插補(bǔ)運(yùn)算.插補(bǔ)運(yùn)算的任務(wù)就是把這種時(shí)實(shí)計(jì)算出的各個(gè)軸的位移指令輸入伺服系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)成形運(yùn)動(dòng).第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)。逐點(diǎn)比較法

逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)運(yùn)算是以區(qū)域判別為特征，每走一步都要將加工點(diǎn)的瞬時(shí)坐標(biāo)與相應(yīng)給定的圖形上的點(diǎn)相比較，判別一下偏差，然后決定下一步的走向。這樣就能得到一個(gè)接近給定圖形的軌跡，其最大偏差不超過(guò)一個(gè)脈沖當(dāng)量

第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)。逐點(diǎn)比較法圖示第二十六頁(yè)，共二十八頁(yè)。5.刀補(bǔ)運(yùn)算零件的加工程序一般是按零件輪廓和工藝要求的進(jìn)給路線編制的,而數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中所控制的是刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡.不同的刀具,其幾何參數(shù)也不相同.加工前必須將編程軌跡變換成刀具中心的軌跡,這樣才能加工出符合要求的零件.刀補(bǔ)運(yùn)算就是完成這種轉(zhuǎn)換的程序.返回上層第二十七頁(yè)，共二十八頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)項(xiàng)目一

數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)。數(shù)控加工：泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程?！?.2數(shù)控機(jī)床組成

一、數(shù)控機(jī)床的組成。M.S.T\輔助指令信號(hào)。經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算,輸出各坐標(biāo)軸進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令。選擇和交換刀具的刀具指令信號(hào)。4.易于實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化及構(gòu)成計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng).。數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的橫向、縱向等