数控技术绪论PPT文件格式下载.ppt

1、它综合了综合了计算机、统）的高效自动化机床。它综合了综合了计算机、自动控制、精密测量、机床的机构设计与制造等自动控制、精密测量、机床的机构设计与制造等方面的最新成果。方面的最新成果。3.数控机床（数控机床（NC Machine Tools）4、数控系统（数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。实现数字控制的装置。5、计算机数控系统（计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC）以计算机为核心的数控系统。）以计算机为核心的数控系统。11/4/202257、并联机床：新一代机床的发展趋势，进一步、并联机床：新一代机床的发展趋势

2、，进一步满足超精密，超高速。满足超精密，超高速。6、加工中心、加工中心MC：数控机床配有刀具：数控机床配有刀具库和自动换刀装置就构成加工中心，它库和自动换刀装置就构成加工中心，它可以一次装夹并进行多工序加工。可以一次装夹并进行多工序加工。11/4/20226驱动杆机架 动平台主轴电机伺服电机主轴刀具柔性夹具工件静平台图图1-11-1 并联机床结构示意图并联机床结构示意图 驱动并联化驱动并联化并联加工中并联加工中心心（又称（又称6 6条条腿数控机床腿数控机床、虚轴机床、虚轴机床）是数控机）是数控机床在结构上床在结构上取得的重大取得的重大突破突破。11/4/20227 1-2 现代数控机床的特点和

3、发展趋势现代数控机床的特点和发展趋势一、特点一、特点1.对加工对象的适应性强。对加工对象的适应性强。2.生产效率和加工精度高、加工质量稳定。生产效率和加工精度高、加工质量稳定。3.能完成复杂型面的加工。能完成复杂型面的加工。11/4/20228 5.数控机床是一种高技术的设备。数控机床是一种高技术的设备。它具有故障诊断的能力，监控功能强，能减轻它具有故障诊断的能力，监控功能强，能减轻操作者的劳动强度、实现加工自动化和操作简单操作者的劳动强度、实现加工自动化和操作简单化，有利于生产管理的现代化和有利于向高级计化，有利于生产管理的现代化和有利于向高级计算机控制与管理方面发展算机控制与管理方面发展

4、4.工序集中，一机多用。工序集中，一机多用。3.需要高度熟练和经过适当培训的零件编程员。需要高度熟练和经过适当培训的零件编程员。缺点：1.造价相对较高。造价相对较高。2.测试和维修比较复杂，需要专门的技术人才。测试和维修比较复杂，需要专门的技术人才。11/4/20229 二、数控机床的发展趋势二、数控机床的发展趋势 高速度高速度:以发展高速切削为先导（最高转速以发展高速切削为先导（最高转速达达80000r/min以上），并重视对空行程的提速以上），并重视对空行程的提速（最最高进给速度达高进给速度达80m/min），力求达到更大的加工效力求达到更大的加工效率。率。2 高效率：在注重提高机床材料去

5、除率的同高效率：在注重提高机床材料去除率的同时，大力推进以缩短加工过程链为目标的复合加工时，大力推进以缩短加工过程链为目标的复合加工技术。技术。3 高柔性：机床及其制造系统的柔性化将在高柔性：机床及其制造系统的柔性化将在可重组技术的支持下，通过对制造系统的快速重可重组技术的支持下，通过对制造系统的快速重组实现敏捷和经济地适应不确定市场对产品多变组实现敏捷和经济地适应不确定市场对产品多变地要求。地要求。11/4/202210 5高环保：机床地绿色设计与制造以重视环保高环保：机床地绿色设计与制造以重视环保的净洁生产为重点，干切削或微量切削液的高效加的净洁生产为重点，干切削或微量切削液的高效加工技术

6、日趋成熟。工技术日趋成熟。4 高精度：数控车、铣、磨等机床地工作精高精度：数控车、铣、磨等机床地工作精度正以平均每年提升度正以平均每年提升8%10%地幅度向纳米级精地幅度向纳米级精度迈进。度迈进。11/4/202211 三、数控机床的产生和发展现状三、数控机床的产生和发展现状1、数控设备的发展历史、数控设备的发展历史 19521952年年，三三坐坐标标连连续续控控制制铣铣床床的的系系统统研研究究成成功功。电电子子管管元元件件 、晶晶体体管管元元件件、集集成成电电路路数数控控系系统统 、大大规规模模集集成成电电路路及及小小型型计计算算机和，微处理机和微型计算机。机和，微处理机和微型计算机。数数控

7、控加加工工中中心心（machining machining centercenter）的的出出现现使使单单机机数数控控自自动动化化向向计计算算机机控控制制的的多多机机制制造造系统自动化方向发展。系统自动化方向发展。11/4/202212 随随着着计计算算机机技技术术和和控控制制技技术术的的发发展展，出出现现了了直直接接数数字字控控制制系系统统（DNC）、柔柔性性制制造造系系统统（FMS）、计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）。先进制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术 1快速原型法（又称快速成形法）快速原型法（又称快速成形法）2虚拟制造技术虚拟制造技术 3柔性制造系统柔性制造

8、系统（FMS）4柔性制造单元（柔性制造单元（FMC）5计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）11/4/2022132、直接数字控制系统直接数字控制系统 DNC系系统统是是用用一一台台计计算算机机直直接接控控制制和和管管理理一一群群数数控控机机床床进进行行零零件件加加工工或或装装配配的的系系统统。计计算算机机将将一一组组数数控控机机床床与与存存储储有有零零件件加加工工程程序序和和机机床床控控制制程程序序的的公公共共存存储储器器相相连连接接，根根据据加工要求想向机床分配数据和指令。加工要求想向机床分配数据和指令。DNC系统可分为间接控制型和直接控制型两系统可分为间接控制型和直接控制型两种

9、。种。11/4/202214（1）、）、间接控制型系统间接控制型系统 11/4/202215（2 2）、直接控制型系统）、直接控制型系统 11/4/2022163、柔性制造单元和柔性制造系统柔性制造单元和柔性制造系统（1）、）、柔性制造单元柔性制造单元：由中心控制计算：由中心控制计算机、加工中心与自动交换工件（机、加工中心与自动交换工件（AWC、APC）装置所组成。装置所组成。中心控制计算机负责作业调度、自动检中心控制计算机负责作业调度、自动检测与工况自动监控等功能测与工况自动监控等功能。11/4/202217（2）、）、柔性制造系统柔性制造系统 一般由加工、物流、信息流三个子系统组成。一般由

10、加工、物流、信息流三个子系统组成。加加工工系系统统：由由CNC机机床床按按DNC的的控控制制方方式式构构成。成。系系统统中中的的机机床床，有有互互补补和和互互替替两两种种配配置置原原则则：互互补补是是指指在在系系统统中中配配置置有有完完成成不不同同工工序序的的机机床床；互替是指在系统中配置有相同功能的机床。11/4/202218物流系统包括工件和刀具两个子系统。物流系统包括工件和刀具两个子系统。刀具系统设有中央刀库，由机器人在中央刀具系统设有中央刀库，由机器人在中央和各机床的刀库之间进行输送和交换刀具。和各机床的刀库之间进行输送和交换刀具。工件系统包括工件、夹具的输送、装卸以工件系统包括工件、

11、夹具的输送、装卸以及仓储等装置。及仓储等装置。11/4/20221911/4/202220信息流系统包括作业计划，加工系统和信息流系统包括作业计划，加工系统和物流系统的调度与自动控制，在线状态物流系统的调度与自动控制，在线状态监控及其数据和信息处理，以及故障在监控及其数据和信息处理，以及故障在线检测和处理等。线检测和处理等。11/4/2022214、计算机集成制造系统计算机集成制造系统 CIMS采用现代计算机技术将制造工厂全部生产活采用现代计算机技术将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来起来。CIMS将计算机辅助设计（将计算机辅助设

12、计（CAD）、）、计算机计算机辅助制造辅助制造（CAM）、计算机辅助管理集成在一起计算机辅助管理集成在一起。11/4/2022221-3 数控机床的工作原理和组成数控机床的工作原理和组成一、组成一、组成11/4/202223程程序序编编制制输输入入装装置置数数控控装装置置CNC伺伺服服驱驱动动及及位位置置检检测测辅辅助助控控制制即即强强电电控控制制装装置置机床机床主主运运动动机机构构进进给给运运动动机机构构辅辅助助动动作作机机构构图图1-1 数控机床的组成框图数控机床的组成框图11/4/20222411/4/202225（一）程序编制及程序载体（一）程序编制及程序载体 数控程序数控程序是数控机

13、床自动加工零件的工作指令。是数控机床自动加工零件的工作指令。即把加工零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工即把加工零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息，按规定的方法、格式和代码，所编制的程序。信息，按规定的方法、格式和代码，所编制的程序。程序载体存放程序以便输入到数控装置的装置。（二）输入装置（二）输入装置 将所输入的程序载体上的数控程序变成相应的将所输入的程序载体上的数控程序变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。电脉冲信号，传送并存入数控装置内。（三）数控装置及强电控制装置（三）数控装置及强电控制装置 数控装置是接受输入装置送来的脉冲信号，经数控装置是接受输入装置送来的脉冲信号，经过

14、编译、运算和逻辑处理后，输出指令控制机床的过编译、运算和逻辑处理后，输出指令控制机床的各个部分，按程序动作的装置。各个部分，按程序动作的装置。11/4/202226 （四）伺服驱动系统及位置监测装置（四）伺服驱动系统及位置监测装置（五）机床的机械部件（五）机床的机械部件 强电控制装置是介于数控装置和机床机械、强电控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统。其主要作用是编译、液压部件之间的控制系统。其主要作用是编译、判断和功率放大。判断和功率放大。伺服驱动系统由伺服驱动电路和伺服驱动装置伺服驱动系统由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，并与机床的执行部件和机械传动部件组成数组成，并与机床的执行