数控技术概述z

《数控技术概述z》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控技术概述z（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、上午8时32分,数控技术,1,数控技术,上午8时32分,数控技术,2,课程名称： 数控技术 任课教师： 张君 电话： 13983612363 电子邮箱： 办公室： 实验大楼A405,上午8时32分,数控技术,3,本课程学习的基本要求： l 不迟到、不早退、不缺课、不打瞌睡 l 考试方法：本课程为考试课，平时成绩占总成绩30-50（包括考勤，课上讨论和课后作业，实验成绩），其余为期末试卷成绩。实验成绩不及格，课程考核不及格。 l 先修课程：机械制造技术基础，微机原理，电工电子学，测试技术，机床电器与PLC，机电传动控制等 本课程学习任务： l 学习数控技术的基本原理和基本知识。（*） l 掌握数

2、控插补原理和数控系统的结构组成。（*） l 培养对数控系统的分析设计能力。,上午8时32分,4,数控技术,课程的主要结构,第一章 数控技术概述 第二章 数控加工程序的预编制 第三章 数控插补原理及数控装置(CNC) 第四章 检测系统与进给伺服系统 第五章 数控机床的机械结构,上午8时32分,5,数控技术,教材和参考书,教材及参考书： 汪木兰数控原理与系统机械工业出版社 朱晓春 数控技术 机械工业出版社 王佩夫数控机床控制技术与系统机械工业出版社,上午8时32分,6,数控技术,参考资料网址,中国数控在线： http:/ 数控中国： http:/ 华中数控： http:/ 上海开通数控： http

3、:/ 南京数控： http:/ 深圳福斯特数控：http:/www.first-,上午8时32分,7,数控技术,西门子： http:/ 法那克： http:/ 中国制造业信息化网：http:/www.e- 中国机电信息网： http:/,参考资料网址,上午8时32分,8,数控技术,第一章 数控技术概述,上午8时32分,9,数控技术,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介 第二节 数控加工原理 第三节 数控机床的分类及特点 第四节 数控技术的发展动向,第一章 数控技术概述,上午8时32分,10,数控技术,第一章 数控技术概述,本章提要： 本章主要介绍数控技术、数控装备的基本概念、体系结构、工

4、作原理及分类；数控技术及数控装备（机床）的发展动向；数控技术对国民经济的意义。,第一章 数控技术概述,上午8时32分,11,数控技术,第一节 数控技术简介,第一章 数控技术概述,上午8时32分,12,数控技术,第一章 数控技术概述,数控技术 是什么？,第一章 数控技术概述,上午8时32分,13,数控技术,光刻机？ 印刷机？ 键合机？ 绣花机？ 包装机？ 铣床？,车床？ 加工中心？ 刀？ 机器人？ ,第一章 数控技术概述,第一章 数控技术概述,上午8时32分,14,数控技术,上午8时32分,15,数控技术,上午8时32分,16,数控技术,上午8时32分,17,数控技术,第一节 数控技术简介,一、

5、数字控制与数控技术 数字控制（Numerical Control ， NC）是一种借助数字信息（数字、字符）对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。对机床运动轨迹和状态的控制。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。,第一章 数控技术概述,上午8时32分,18,数控技术,数控装备（Numerical Control Machine Tools） 是采用数控技术对机械的工作过程进行自动控制的一类装备。其中数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。实现了高度的机、电、

6、液、光、气一体化。 数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。 计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）是以计算机为核心的数控系统。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8时32分,19,数控技术,上午8时32分,20,数控技术,第一章 数控技术概述,二、 数控机床的组成,第一节 数控技术简介,CNC机床一般由操作面板、输入输出设备、CNC装置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体、测量装置组成。图1-1是CNC机床的组成框图。其中除机

7、床本体之外的部分统称为计算机数控系统(CNC)。下面分别介绍其中的主要组成部分：,上午8时32分,21,数控技术,第一章 数控技术概述,二、 数控机床的组成,第一节 数控技术简介,上午8时32分,22,数控技术,1、操作面板 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。 组成：工程面板、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器。 它是数控机床特有部件。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8时32分,23,数控技术,2、 控制介质与输入输出设备 控制介质是记录零件加工程序的媒介 输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控

8、制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。 数控机床常用的控制介质和输入输出设备有：穿孔纸带、磁盘，光盘等。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8时32分,24,数控技术,3、通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有： 串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等） 网络技术（internet，LAN等）。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8

9、时32分,25,数控技术,4、CNC装置(CNC单元) 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,数控装置主要功能： 正确识别和解释数控加工程序， 对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理， 完成各种输入、输出任务。,数控装置形式： 1.

10、由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置NC装置；速度快，但功能扩展性和灵活性差 2.计算机数控装置CNC装置主要功能由软硬件共同实现，软件模块化，便于扩展,数控装置的输出： 连续控制量伺服系统（驱动） 离散控制量机床电器逻辑控制装置,上午8时32分,26,数控技术,5、伺服单元、驱动装置和测量装置 它是数控系统的执行部分。其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。 伺服单元和驱动装置 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置 位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。 作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动或使执行部件动作，以加工出符合要求的零

11、件。保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令： 进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制） 主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8时32分,27,数控技术,6、PLC、装备I/O电路和装置 PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成； 机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路； 功能： 接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成装备相应的开关

12、动作 接受操作面板和装备侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和装备的动作。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,6、PLC、装备I/O电路和装置 主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程控制器(PLC)输出的主轴变速、换向、启动或停止，刀具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，工件装夹，冷却、液压、润滑的开或关等辅助操作的信号，经功率放大直接驱动相应的执行元件，诸如接触器、电磁阀等，从而实现数控机床在加工过程中的全部自动操作。,上午8时32分,28,数控技术,三、 机械装备 机械部分：数控装备的主体，是实现制造加工的执行部件。 以机床为例组成：

13、由主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统 ，工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）。,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,上午8时32分,29,数控技术,第一章 数控技术概述,第一节 数控技术简介,三、 机械装备 具有以下特点： 1)数控机床采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械传动结构简化，传动链较短。 2)数控机床机械结构具有较高的刚度、阻尼精度及耐磨性，热变形小。 3)更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨等。,上午8时32分,30,数控技术,第二节 数控加工原理,第一章 数控技术概述,上

14、午8时32分,31,数控技术,第二节 数控加工原理,一、数控加工与传统加工的比较,第一章 数控技术概述,上午8时32分,32,数控技术,第二节 数控加工原理,二、数控加工中数据转换过程,第一章 数控技术概述,上午8时32分,33,数控技术,第二节 数控加工原理,1、译码(解释) 译码程序的主要功能是将用文本格式（通常用ASCII码）表达的零件加工程序，以程序段为单位转换成刀补处理程序所要求的数据结构（格式）。该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。它主要包括：X、Y、Z等坐标值；进给速度；主轴转速；G代码；M代码；刀具号；子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。,第一章 数

15、控技术概述,上午8时32分,34,数控技术,第二节 数控加工原理,2、刀补处理(计算刀具中心轨迹) 用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的，而数控机床在加工过程中控制的是刀具中心轨迹，因此在加工前必须将零件轮廓变换成刀具中心的轨迹。刀补处理就是完成这种转换的程序。,第一章 数控技术概述,上午8时32分,35,数控技术,第二节 数控加工原理,3、插补计算 本模块以系统规定的插补周期t定时运行，它将由各种线形（直线，圆弧等）组成的零件轮廓，按程序给定的进给速度F，实时计算出各个进给轴在t内位移指令（X1、Y1、），并送给进给伺服系统，实现成形运动。,第一章 数控技术概述,上午8时32分,36,数控技术,第二节 数控加工原理,4、 PLC控制 PLC控制是对机床动作的“顺序控制”。即以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等开关量信号状态为条件，并按预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，冷却、润滑系统等的运行等进行的控制。,第一章 数控技术概述,上午8时32分,37,数控技术,内容小结,1几