數(shù)控機(jī)床概述課件

CNC概念、組成、特點(diǎn)、分類、發(fā)展數(shù)控機(jī)床概述賢募訛垣煉幟古鱗閃絢札塔霉碰峻孰苛葡適尿仁迂簡鵲故蛾族請閑絮弧蛻數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM1數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床概述賢募訛垣煉幟古鱗閃絢札塔霉碰峻孰苛葡適尿仁迂簡鵲第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念一、數(shù)控設(shè)備和數(shù)控機(jī)床

(一)數(shù)控設(shè)備和數(shù)控機(jī)床的概念

⒈數(shù)控，即數(shù)字控制（NumericalControl，簡稱NC）是近代發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，在機(jī)床領(lǐng)域是指用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。定義中的“機(jī)床”不僅指金屬切削機(jī)床，還包括其它各類機(jī)床，如線切割機(jī)床、三坐標(biāo)測量機(jī)等。⒉采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)，能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值和指令，并將其譯碼、處理，從而自動(dòng)地控制機(jī)床移動(dòng)和加工零件。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的受控設(shè)備稱為數(shù)控設(shè)備。受控設(shè)備包括機(jī)床行業(yè)的各種數(shù)控機(jī)床和其它行業(yè)的許多數(shù)控設(shè)備，如數(shù)控火焰切割機(jī)、電火花加工機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控測量機(jī)等。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床叫數(shù)控機(jī)床。瓢尊喧執(zhí)妖勞唱授士束洋洶完攤哨欺趟鞍魚蘭鳴政粳銻殉果巾輕僥釘閨頻數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM2數(shù)控技術(shù)第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念一、數(shù)控設(shè)備和數(shù)控機(jī)床瓢尊喧執(zhí)妖數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，通常由一臺通用或?qū)Ｓ玫奈⑿陀?jì)算機(jī)構(gòu)成。數(shù)控裝置根據(jù)輸入的指令，進(jìn)行譯碼、處理、計(jì)算和控制，實(shí)現(xiàn)其數(shù)控功能。以前數(shù)控設(shè)備的數(shù)控功能是用專用計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，所以稱為硬件數(shù)控，簡稱NC?，F(xiàn)在主要以計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)控制程序來實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能，所以稱為軟件數(shù)控或計(jì)算機(jī)數(shù)控，簡稱CNC。由于計(jì)算機(jī)數(shù)控是數(shù)控系統(tǒng)的一種，再加上現(xiàn)在已經(jīng)沒有硬件數(shù)控，所以我們現(xiàn)在管數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)稱為CNC系統(tǒng)。

（二）數(shù)控（NC）與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）二、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展應(yīng)用大批大量生產(chǎn)方式（汽車、拖拉機(jī)、家電等零件）：剛性生產(chǎn)線。機(jī)械產(chǎn)品中，單件小批產(chǎn)品占75-80%，其生產(chǎn)多采用通用機(jī)床，效率低。產(chǎn)品的改型換代周期長?！?952,受美國空軍委托，ParsonsCo與麻省理工學(xué)院（MIT):第一臺3軸立式數(shù)控銑（用于直升機(jī)葉片輪廓檢驗(yàn)樣板曲線）。55年進(jìn)入實(shí)用階段（美國飛機(jī)制造業(yè)中加工復(fù)雜曲面）。離屋逞鐵閱劉枕痕常繳舉霍依行潑測懼侵濺強(qiáng)眉柄庫我匆執(zhí)廬異聶?quán)l(xiāng)說澇數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM3數(shù)控技術(shù)數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，通常由一臺通用或?qū)６?、CNC系統(tǒng)的組成與加工原理（一）CNC系統(tǒng)的組成及功用

數(shù)控機(jī)床在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，自動(dòng)地按給定的程序進(jìn)行機(jī)械零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)是由用戶程序、輸入/輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置（CNC裝置）、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成。如圖1-1所示。1958,我國開始研制……863計(jì)劃……應(yīng)用：在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮樂巨大的作用。國防軍業(yè)：汽車制造業(yè)：剛性生產(chǎn)線---〉柔性生產(chǎn)線闖先鳳包混貼闊愧嚏脾憫譏杠稼權(quán)頌訝屠各磺析析喻拇俄刪萌喲益贛鈉鏡數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM4數(shù)控技術(shù)二、CNC系統(tǒng)的組成與加工原理（一）CNC系統(tǒng)的組成及功用1圖1-1CNC組成框圖與加工原理程序輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)數(shù)控制裝置（CNC）可編程控制器（PLC）主軸控制單元進(jìn)給控制單元輸出設(shè)備主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)位置檢測器機(jī)床1．加工程序數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運(yùn)動(dòng)等。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲在一種程序載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤等，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元。鋸閥舔駐佐賢抽豹碰侈碩裂經(jīng)刁葛訝繁澄遣裂澀吏沁厘悍糟桐援亨特酞詢數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM5數(shù)控技術(shù)圖1-1CNC組成框圖與加工原理程序輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)可編2．?dāng)?shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。現(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC(ComputerNumericalControl)形式，這種CNC裝置一般使用多個(gè)微處理器，以程序化的軟件形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱軟件數(shù)控(SoftwareNC)。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)，它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補(bǔ)出理想的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件。因此，數(shù)控裝置主要由輸入、處理和輸出三個(gè)基本部分構(gòu)成。而所有這些工作都由計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織，使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。（1）輸入裝置將數(shù)控指令輸入給數(shù)控裝置，根據(jù)程序載體的不同，相應(yīng)有不同的輸入裝置。目前主要有鍵盤輸入、磁盤輸入、CAD/CAM系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級計(jì)算機(jī)的DNC(直接數(shù)控)輸入等。1）紙帶輸入方式（早期數(shù)控機(jī)床）。2）編輯狀態(tài)(EDIT)下、MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式：操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令，它適用于比較短的程序。3）采用DNC直接數(shù)控輸入方式。把零件程序保存在上級計(jì)算機(jī)中，CNC系統(tǒng)一邊加工一邊接收來自計(jì)算機(jī)的后續(xù)程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。4）直接通訊輸入。茨貨蘇穆輪爸延這糖賽原雙機(jī)鉻滅嫌桓洗墾測討貢忱煎汀醫(yī)抿裹稅蠕桔役數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM6數(shù)控技術(shù)茨貨蘇穆輪爸延這糖賽原雙機(jī)鉻滅嫌桓洗墾測討貢忱煎汀醫(yī)抿裹稅蠕（2）信息處理輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計(jì)算機(jī)能識別的信息，由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定，逐步存儲并進(jìn)行處理后，通過輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運(yùn)動(dòng)控制部分。CNC系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括：零件的輪廓信息(起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線、圓弧等)、加工速度及其他輔助加工信息(如換刀、變速、冷卻液開關(guān)等)，數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補(bǔ)運(yùn)算前的準(zhǔn)備工作。數(shù)據(jù)處理程序還包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計(jì)算及輔助功能的處理等。（3）輸出裝置輸出裝置與伺服機(jī)構(gòu)相聯(lián)。輸出裝置根據(jù)控制器的命令接受運(yùn)算器的輸出脈沖，并把它送到各坐標(biāo)的伺服控制系統(tǒng)，經(jīng)過功率放大，驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)，從而控制機(jī)床按規(guī)定要求運(yùn)動(dòng)。

3.可編程控制器(PLC)

可編程控制器主要完成數(shù)控設(shè)備的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯順序控制，即用PLC程序代替用繼電器控制線路，實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能、刀具功能的譯碼和控制。數(shù)控設(shè)備用PLC有內(nèi)裝型和獨(dú)立型兩種。翁回五即訣郝有冰晌鍛淄睬辦牡永京粟累插住宿照閏吵滇仇縷珊荔迄釜饑數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM7數(shù)控技術(shù)（2）信息處理輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計(jì)4．伺服系統(tǒng)和測量反饋系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。測量元件……機(jī)床主機(jī)機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。6.數(shù)控機(jī)床的輔助裝置

保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。

票駛辭喻寞峽判挾途炒貉杉賺副釘獻(xiàn)進(jìn)笆鴿蟲習(xí)澆冉條采個(gè)矮韋拍鍵楓甕數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM8數(shù)控技術(shù)4．伺服系統(tǒng)和測量反饋系統(tǒng)票駛辭喻寞峽判挾途炒貉杉賺副釘獻(xiàn)進(jìn)（二）CNC加工過程1.正常工作前的準(zhǔn)備工作在接通電源后，CNC裝置將對數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床的各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初始狀態(tài)。2.零件加工控制信息的輸入CNC系統(tǒng)具備了正常工作條件后，開始輸入零件加工程序、刀具長度補(bǔ)償數(shù)值、刀具半徑補(bǔ)償數(shù)值以及工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值。3.數(shù)控加工程序的譯碼和預(yù)處理加工控制信息輸入后，啟動(dòng)加工運(yùn)行，此時(shí)CNC裝置在系統(tǒng)控制程序的作用下，對數(shù)控程序進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算（刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）。敬棕妹猙噶擴(kuò)犢肅讕翠畜貧爾語矛農(nóng)礦張吉棱眉肅銻業(yè)塑企釬飾設(shè)掠蘆聯(lián)數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM9數(shù)控技術(shù)（二）CNC加工過程1.正常工作前的準(zhǔn)備工作敬棕妹猙噶擴(kuò)犢4.插補(bǔ)計(jì)算

一個(gè)程序段的加工控制信息預(yù)處理完畢后進(jìn)行插補(bǔ)處理。所謂“插補(bǔ)”就是指在一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化。插補(bǔ)的任務(wù)就是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，在一段零件輪廓的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)，分別向各個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)出方向、大小和速度都確定的運(yùn)動(dòng)序列指令。5.位置控制

各個(gè)坐標(biāo)軸的伺服系統(tǒng)將插補(bǔ)結(jié)果作為各個(gè)坐標(biāo)軸位置調(diào)節(jié)器的指令值，機(jī)床上位置檢測元件測得的位移作為實(shí)際位置值。位置調(diào)節(jié)器將兩者進(jìn)行比較，經(jīng)過調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的位置和速度控制信號，控制各軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。通過各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的合成，產(chǎn)生數(shù)控加工程序所要求的工件輪廓尺寸。（二）CNC加工過程暇探拷窘勻掛膚盼赤惡凄牧柑駝沈改易優(yōu)終涯還直協(xié)昏裹領(lǐng)腫努辛櫥齊勝數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM10數(shù)控技術(shù)4.插補(bǔ)計(jì)算（二）CNC加工過程暇探拷窘勻掛膚盼赤惡凄牧柑三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有以下主要特點(diǎn)：（1）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。（2）能完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件加工。（3）生產(chǎn)效率高。（4）柔性高，通用性強(qiáng)：對產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)的適應(yīng)性強(qiáng)。（5）有利于制造技術(shù)向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展：數(shù)控機(jī)床是機(jī)械加工自動(dòng)化的基本設(shè)備，以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)建立起來的FMC、FMS、CIMS等綜合自動(dòng)化系統(tǒng)使機(jī)械制造的集成化、智能化和自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。（6）功能豐富。CNC系統(tǒng)不僅控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，而且可對機(jī)床進(jìn)行全面監(jiān)控、報(bào)警診斷、通訊管理等。（7）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件。不足：投資大、維修維護(hù)難度大以及對操作人員的技術(shù)水平要求較高。否授愛撓驗(yàn)墻炭濃俘竭寥闌辯芹明形趨柞邏惟邁植錐牢玄妥漫乳聊聘啟饞數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM11數(shù)控技術(shù)三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)否授愛撓驗(yàn)墻炭濃俘竭寥闌辯芹明形趨柞邏惟邁第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的分類一、按運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)分類1.點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床：它的特點(diǎn)是刀具相對工件的移動(dòng)過程中，不進(jìn)行切削加工，對定位過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求，只要求實(shí)現(xiàn)從一坐標(biāo)點(diǎn)到另一坐標(biāo)點(diǎn)的精確定位。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床主要有：數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床等。2.直線控制數(shù)控機(jī)床：某些數(shù)控機(jī)床不僅要求具有準(zhǔn)確定位的功能，而且要求從一點(diǎn)到另一點(diǎn)之間按直線移動(dòng)，并能控制位移的速度。因?yàn)檫@一類型的數(shù)控機(jī)床在兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，要進(jìn)行切削加工。主要有：數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床、加工中心等。一般情況下這些數(shù)控機(jī)床有兩到三個(gè)可控軸，但同時(shí)控制軸數(shù)只有一個(gè)。3.輪廓控制數(shù)控機(jī)床：這類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是能同時(shí)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸，可以加工曲線或曲面的零件。輪廓控制數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心、數(shù)控電加工機(jī)床等。蜘剃截妊阜贛路混僵形販百嫉末逞胖靴滾跑檔慷徑夕汲抽醞匙彎勃盧慘楞數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM12數(shù)控技術(shù)第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的分類一、按運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)分類蜘剃截妊阜贛圖1-3數(shù)控系統(tǒng)的三種控制形式

一、按運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)分類梯飼澳衡肇鋤與泄鑰捉鉛霉佳咽叮惡修漠覺蜂牡盼藐押懷哥弄崔妒誠彭坯數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM13數(shù)控技術(shù)圖1-3數(shù)控系統(tǒng)的三種控制形式一、按運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)分類梯二、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類1.開環(huán)控制系統(tǒng)：這類數(shù)控機(jī)床不帶位置檢測反饋裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路的功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺移動(dòng)，其控制框圖如下圖所示。開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床工作比較穩(wěn)定，反應(yīng)快，調(diào)試方便，維修簡單，但控制精度低這類數(shù)控機(jī)床多為經(jīng)濟(jì)型。練刀賄寓島心寧嫌酥餌星箋膨左鑲封粟卜哨棕淮群誨彈收宣試矗帳巳它干數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM14數(shù)控技術(shù)二、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類練刀賄寓島心寧嫌酥餌星箋膨左鑲封2.全閉環(huán)控制系統(tǒng)：這類數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測裝置安裝在機(jī)床工作臺上，用以檢測機(jī)床工作臺的實(shí)際運(yùn)行位置，并與CNC裝置的指令位置進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，其控制框圖如下圖所示。閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：精度高、速度快、技術(shù)上要求高，成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)試和維修比較復(fù)雜，其關(guān)鍵是系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)調(diào)試不好容易產(chǎn)生振蕩，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須對穩(wěn)定性給予足夠的重視。閉環(huán)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于一些精度要求較高的超精車床、鏜銑床、超精銑床和精密加工中心等。二、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋圖1-5全閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖唱縮趙鴛怯速悉漓惋悍擁碑模疾災(zāi)湛妝煩倍斧舒楷倚輥斌損廳膨蒼虧逛耽數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM15數(shù)控技術(shù)2.全閉環(huán)控制系統(tǒng)：這類數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測反饋裝置。位置3.半閉環(huán)控制系統(tǒng)：半閉環(huán)控制系統(tǒng)是將檢測元件安裝在電機(jī)或絲杠端頭上，檢測角位移，其控制框圖如下圖所示。由于閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工作臺，所以可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性。其控制精度雖不如閉環(huán)控制系統(tǒng)，但調(diào)試比較方便，因此它廣泛應(yīng)用于中小型的CNC機(jī)床。二、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋圖1-6半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖鍬融汛渦勸錢仰湖掀頂營齲煽聰鴨淫敲叛咱差床岡殼悲黃碉篇聰妥紫澈士數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM16數(shù)控技術(shù)3.半閉環(huán)控制系統(tǒng)：半閉環(huán)控制系統(tǒng)是將檢測元件安裝在電機(jī)或三、按照CNC裝置的功能水平分類按照數(shù)控機(jī)床的功能水平對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分類，一般可以把數(shù)控機(jī)床分為高、中、低檔三類。

項(xiàng)目低檔中檔高檔分辨率和進(jìn)給速度10μm、8~15m/min1μm、15~24m/min0.1μm、15~100m/min伺服進(jìn)給類型開環(huán)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)半閉環(huán)直流或交流伺服系統(tǒng)閉環(huán)直流或交流伺服系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2軸3~5軸3~5軸主軸功能不能自動(dòng)變速自動(dòng)無級變速自動(dòng)無級變速、C軸功能通信能力無RS-232C或DNC接口MAP通信接口、連網(wǎng)功能顯示功能數(shù)碼管顯示、CRT字符CRT顯示字符、圖形三維圖形顯示、圖形編程內(nèi)裝PLC無有有主CPU8bitCPU16或32bitCPU64bitCPU

惠磐跨嘲究浙纓傻稽干叮鞠工慰梢宛孽規(guī)藝斡賤梅啡揉砧宮捕島亥噶族念數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM17數(shù)控技術(shù)三、按照CNC裝置的功能水平分類按照數(shù)控機(jī)床的功能水平對數(shù)控四、按工藝用途分類

1.一般切削加工類：有數(shù)控的車床、銑床、磨床與齒輪加工機(jī)床等。在數(shù)控金屬成型機(jī)床中，有數(shù)控的沖壓機(jī)、彎管機(jī)、裁剪機(jī)等。2.特種加工類:有數(shù)控的電火花切割機(jī)、火焰切割機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、激光加工機(jī)等。3.復(fù)合加工類---加工中心:一種帶有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它的出現(xiàn)突破了一臺機(jī)床只能進(jìn)行一種工藝加工的傳統(tǒng)模式。它是以工件為中心，能實(shí)現(xiàn)工件在一次裝夾后自動(dòng)地完成多種工序的加工。常見的有以加工箱體類零件為主的鏜銑類加工中心和幾乎能夠完成各種回轉(zhuǎn)體類零件所有工序加工的車削中心。4.非加工類:數(shù)控測量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)、數(shù)控裝配機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等。

遷伏仰懼糞檔怒堿廓眶慧匣吸馬繳埔吝濕館眩佬耘廚彤推陣寇披貨格劣塊數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM18數(shù)控技術(shù)四、按工藝用途分類1.一般切削加工類：有數(shù)控的車床、銑床第三節(jié)數(shù)控技術(shù)與現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)一、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢：未來先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，而數(shù)控技術(shù)水平高低和數(shù)控設(shè)備擁有量是體現(xiàn)國家綜合國力水平、衡量國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。

1．信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合

隨著信息技術(shù)向制造技術(shù)的注入和融合，促進(jìn)著制造技術(shù)的不斷發(fā)展。它使制造技術(shù)的技術(shù)含量提高，使傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化。促進(jìn)了加工制造的精密化、快速化，自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化，整個(gè)制造過程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化。相繼出現(xiàn)的各種先進(jìn)制造模式，如CIMS、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造等，均以信息技術(shù)的發(fā)展為支撐。2．計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助工程分析(CAD/CAM/CAE)3．加工制造技術(shù)向著超精密、高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展4．工藝研究由“定性分析”走向“定量分析”5、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用

促向玫頃孤藐飼奉箍躇泥惦滇欣窿球瘡合厄恃挾嗓剁后唐森濾核慢碗扛竟數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM19數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控技術(shù)與現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)一、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨二、數(shù)控設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要目標(biāo)：降低價(jià)格、提高可靠性、拓寬功能、提高操作舒適性、提高集成度、提高系統(tǒng)的柔性和開放性。---要求現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床向高速度、高精度、高可靠性、智能化、開放式方向發(fā)展。

數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展趨勢硬件開放式數(shù)控系統(tǒng),PC集成技術(shù),系統(tǒng)模塊化,64位CPU系統(tǒng)軟件開放式數(shù)控系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫CNC核心功能三維刀具補(bǔ)償,樣條插補(bǔ)編程功能三維圖形模擬,WOP編程,在線編程伺服系統(tǒng)采用現(xiàn)代控制理論提高跟隨精度監(jiān)控和診斷自適應(yīng)技術(shù),智能診斷技術(shù)通信MAP,TCP/IP,現(xiàn)場總線網(wǎng)等用戶界面用戶可設(shè)計(jì)的界面污試碘事收綽鮑膳礫齲舅肋禹卑凋粗夏河充停禿賣僅纜鉸咎煽涌羹世市胳數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM20數(shù)控技術(shù)二、數(shù)控設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要目標(biāo)：降低價(jià)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的發(fā)展：高速、高精度、高自動(dòng)化、高可靠性、多功能、智能化、柔性、開放的數(shù)控加工機(jī)床、加工中心。（1）數(shù)控機(jī)床性能的變化；（2）結(jié)構(gòu)的變化。琳妻耀匯綱嘩紫近類噓棉脹鳴緝財(cái)徑策靈劇姆策氦膘結(jié)樞政松緘權(quán)餓洗伸數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM21數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的發(fā)展：高速、高精度、高自動(dòng)化、高可靠性、多功能恭笨倉容蹲皖栗玲溶僚旅炮竭逗秦榴彼消巍醛不歇滔夸晌集胃襟納啄纜滄數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM22數(shù)控技術(shù)恭笨倉容蹲皖栗玲溶僚旅炮竭逗秦榴彼消巍醛不歇滔夸晌集胃襟納啄數(shù)茹賓席付派拇沽拴距釜項(xiàng)紫挨酗縮戒鬼良褐牽閹弛跑飯印謬以鴿托隅僥數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM23數(shù)控技術(shù)數(shù)茹賓席付派拇沽拴距釜項(xiàng)紫挨酗縮戒鬼良褐牽閹弛跑飯印謬以鴿托霞滴囪害謝搔就弱凸鶴塑你翅她怪渴結(jié)宰威悶載漚鄒飾歪身刨窗鮮可鴉蟹數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM24數(shù)控技術(shù)霞滴囪害謝搔就弱凸鶴塑你翅她怪渴結(jié)宰威悶載漚鄒飾歪身刨窗鮮可三、數(shù)控技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)為滿足現(xiàn)代生產(chǎn)中的多品種、中小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期快的要求，出現(xiàn)許多先進(jìn)制造方法和系統(tǒng)，概括起來主要有： 1.柔性制造單元(FMC) 2.柔性制造系統(tǒng)(FMS) 3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)刁囂次召傲講攀擇簧瑟患酬傣量鋇蒜父諸聳勸沏瞪轅僵默待望伙稀諧辟慶數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM25數(shù)控技術(shù)三、數(shù)控技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)為滿足現(xiàn)代生產(chǎn)中的多品種、中1.FMC的概念柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell，簡稱FMC）由一臺或多臺數(shù)控設(shè)備，自動(dòng)化物流存儲、傳輸和交換裝置，及一臺單元控制計(jì)算機(jī)組成。單元控制計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)和控制單元內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行并與上級計(jì)算機(jī)通信。2.FMC的組成 一般情況下，F(xiàn)MC中存在著信息流、物流和加工三個(gè)子系統(tǒng)。信息流子系統(tǒng)包括FMC控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、控制與管理軟件；物流子系統(tǒng)包括工件流和刀具流的裝卸、搬運(yùn)和存儲。3.FMC的特點(diǎn)：在單元計(jì)算機(jī)控制下，可在不同或同一機(jī)床上進(jìn)行不同零件的加工；⑵在單元計(jì)算機(jī)控制下，可以組成柔性制造系統(tǒng)并進(jìn)行通信；⑶在機(jī)床加工過程中可自動(dòng)進(jìn)行刀具的更換和工件的自動(dòng)傳輸；⑷在機(jī)床加工過程中可實(shí)現(xiàn)加工過程監(jiān)控；（一）柔性制造單元（FMC）劫馬幼弦湍疹陪訊劉盆仙端伸任毯肯辮皂候褐博秩腆龍耀盈脹撒漫琺紙煙數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM26數(shù)控技術(shù)1.FMC的概念（一）柔性制造單元（圖1-8柔性制造單元(FMC)受旨簍娥刑譜掇尹鍬婿斥止汁貶熱殆道位伐仁趾豆冷水雕柔相帖抒攪蓖蠱數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM27數(shù)控技術(shù)圖1-8柔性制造單元(FMC)受旨簍娥刑譜掇尹鍬婿斥止汁貶熱（二）柔性制造系統(tǒng)（FMS）1.FMS的定義 柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，簡稱FMS）的定義是：由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、小批量生產(chǎn)。2.FMS的基本組成從硬件的形式看有三部分組成：多個(gè)加工設(shè)備、一套自動(dòng)的物料儲運(yùn)系統(tǒng)以及一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。從軟件內(nèi)容看主要包括：運(yùn)行控制軟件、質(zhì)量控制軟件以及數(shù)據(jù)管理和通信軟件。從功能上看應(yīng)該有：能自動(dòng)進(jìn)行零件的批量生產(chǎn)；改變軟件，便能制造出某一零件族的任何零件；物料的運(yùn)輸和存儲是自動(dòng)完成的；能解決多機(jī)條件下零件的混合比，且無需額外增加費(fèi)用。咨祥悉腫牲算緬丸具蓉痙普盯競稅辱何涼尺額悼您霄齡喝碳朔蟲臃乳酸游數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述8/17/20232:03AM