数控机床的组成.ppt

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第第1章章数控机床组成和原理数控机床组成和原理1.1数控机床的数控机床的工作原理工作原理1.2数控机床的组成结构数控机床的组成结构1.1数控机床的工作原理数控机床的工作原理数控机床是一种高度自动化的机床，它在加工工艺与加工表面形成方法上与普通机床基本相同，最根本的不同在于实现自动化控制的原理与方法上：

数控机床是用数字化的信息来实现自动控制的。

1.1数控机床的工作原理数控机床的工作原理在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化（工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数以及辅助操作）编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。

1.1数控机床的工作原理数控机床的工作原理根据图样和工根据图样和工根据图样和工根据图样和工艺数控编程艺数控编程艺数控编程艺数控编程程序传输到数程序传输到数程序传输到数程序传输到数控装置控装置控装置控装置数控装置发数控装置发数控装置发数控装置发信号信号信号信号机床自动加机床自动加机床自动加机床自动加工工件工工件工工件工工件伺服机构伺服机构伺服机构伺服机构发信号发信号发信号发信号1.2数控机床的组成结构数控机床的组成结构1.2.1数控机床的组成1.2数控机床的组成结构数控机床的组成结构数控机床控制系统机床本体1.2数控机床的组成结构数控机床的组成结构1.2.2控制部分1控制介质数控机床工作时，不需要操作工人数控机床工作时，不需要操作工人直接操纵机床，但机床又必须执行人的直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图，这就需要在人与机床之间建立某意图，这就需要在人与机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物即称为种联系，这种联系的中间媒介物即称为控制介质。

控制介质。

2人机交互设备定义：

具有人机交互功能的设备。

定义：

具有人机交互功能的设备。

键盘显示器数控机床用人机交互设备数控机床用触摸屏3数控系统数控装置是一种控制系统，是数控机数控装置是一种控制系统，是数控机床的中心环节。

它能自动阅读输入载体上床的中心环节。

它能自动阅读输入载体上事先给定的数字，并将其译码，从而使机事先给定的数字，并将其译码，从而使机床进给并加工零件，床进给并加工零件，数控系统数控系统通常由输入装置、控制器、数控系统通常由输入装置、控制器、运算器、存储器和输出装置运算器、存储器和输出装置5大部分组成大部分组成。

这这5部分的作用和计算机的中央处理器是一部分的作用和计算机的中央处理器是一样的，请同学们想想每一部分的作用。

样的，请同学们想想每一部分的作用。

数控系统1.2.3伺服部分伺服系统是数控系统的执行部分。

伺服伺服系统是数控系统的执行部分。

伺服系统接受数控系统的指令信息，并按照指令系统接受数控系统的指令信息，并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或使执信息的要求带动机床的移动部件运动或使执行部分动作，以加工出符合要求的工件。

行部分动作，以加工出符合要求的工件。

它由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组它由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成。

成。

请同学们回忆一下上节课讲的脉冲当量请同学们回忆一下上节课讲的脉冲当量的定义。

的定义。

伺服系统驱动电机伺服系统驱动电机

（1）步进电动机）步进电动机

（2）直流伺服电动机）直流伺服电动机（3）交流伺服电动机）交流伺服电动机伺服系统分类进给伺服系统进给伺服系统主轴伺服系统主轴伺服系统辅助伺服系统辅助伺服系统进给伺服系统作用：

把来自数控装置的位置控制移动把来自数控装置的位置控制移动把来自数控装置的位置控制移动把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定加工出符合图样要求的零件。

定加工出符合图样要求的零件。

定加工出符合图样要求的零件。

定加工出符合图样要求的零件。

主轴伺服系统作用：

把来自数控装置的主轴旋转指令把来自数控装置的主轴旋转指令把来自数控装置的主轴旋转指令把来自数控装置的主轴旋转指令转变成机床主轴的旋转运动，使工作台按规定加转变成机床主轴的旋转运动，使工作台按规定加转变成机床主轴的旋转运动，使工作台按规定加转变成机床主轴的旋转运动，使工作台按规定加工出符合图样要求的零件。

工出符合图样要求的零件。

工出符合图样要求的零件。

工出符合图样要求的零件。

辅助伺服系统作用：

辅助控制系统是介于数控装置和辅助控制系统是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。

机床机械、液压部件之间的强电控制装置。

它接受数控装置输出的辅助指令信息，经它接受数控装置输出的辅助指令信息，经过必要的处理直接驱动相应的电气、液压和机械过必要的处理直接驱动相应的电气、液压和机械部件，以完成各种规定的动作。

部件，以完成各种规定的动作。

常见：

常见：

PLC1.2.4机床本体1反馈系统作用：

通过测量装置将机床移动的实作用：

通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，反馈到号，反馈到CNC中，和原指令比较，并发中，和原指令比较，并发出相应信号，纠正产生的误差。

出相应信号，纠正产生的误差。

分类：

速度反馈和位置反馈分类：

速度反馈和位置反馈【想一想想一想】是不是每一台数控机床的都有反馈装置？

是不是每一台数控机床的都有反馈装置？

2位置检测装置

（1）感应同步器）感应同步器感应同步器是一种电磁式的位移检测感应同步器是一种电磁式的位移检测元件，按其结构方式的不同可分为直线式元件，按其结构方式的不同可分为直线式和旋转式两种，前者用于长度测量，后者和旋转式两种，前者用于长度测量，后者用于角度测量。

用于角度测量。

（2）光栅）光栅光栅就是在一块长条形的光学玻璃上光栅就是在一块长条形的光学玻璃上均匀地刻划很多条与运动方向垂直的条纹，均匀地刻划很多条与运动方向垂直的条纹，条纹之间的距离成为栅距。

条纹之间的距离成为栅距。

（3）脉冲编码器）脉冲编码器脉冲编码器是把机械转角转化为电脉冲的脉冲编码器是把机械转角转化为电脉冲的一种常用角位移传感器。

一种常用角位移传感器。

（4）测速发电机）测速发电机测速发电机是速度反馈元件，相当于测速发电机是速度反馈元件，相当于一台永磁式直流电动机。

一台永磁式直流电动机。

3自适应控制把加工过程中的温度、转矩、振动、摩擦、把加工过程中的温度、转矩、振动、摩擦、切削力等因素的变化与最佳参数相比，若切削力等因素的变化与最佳参数相比，若有误差及时补偿，以提高加工精度或生产有误差及时补偿，以提高加工精度或生产率率。

4本体机床本体是数控机机床本体是数控机床床的主体，由机床的主体，由机床的基础大件（床身、的基础大件（床身、立柱、工作台）所立柱、工作台）所组成。

组成。

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