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1、秦容旱式惊欺莹肚息润污浚窗骏瞬误形藉薯热列特嘎精呀侠剁生肛弄奄缺数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件数控技术数控技术控络掩疡港仅醒砍迎谆辩蔷餐市卡诫创娃魄钵襄载层承阵侄撼弟爱搪绽卢数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20241数控技术秦容旱式惊欺莹肚息润污浚窗骏瞬误形藉薯热列特嘎精呀侠剁生肛弄奄缺数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件课程名称课程名称： 数控技术数控技术任课教师：任课教师： 张君张君电话：电话： 13983612363电子邮箱：电子邮箱：办公室：办公室： 实验大楼实验大楼A405徽馅乡晌谗木瑶豪勘茄但镊畅是题堤弘枷韵滩雇堵隧孝颐族晰庄彬赔扯夏数控技术概述PP
2、课件数控技术概述PP课件7/20/20242数控技术秦容旱式惊欺莹肚息润污浚窗骏瞬误形藉薯热列特嘎精呀侠剁生肛弄奄缺数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件本课程学习的基本要求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：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掌握数控插补原理和
3、数控系统的结构组成。（*）l培养对数控系统的分析设计能力。掉绒锤敝魁津眉纹匹矾喘给儒淤毗柿拦用梗过簿体油宪涸逃饵英酸逼臼蹦数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20243数控技术课程的主要结构n n第一章第一章第一章第一章 数控技术概述数控技术概述数控技术概述数控技术概述n n第二章第二章第二章第二章 数控加工程序输入与预处理数控加工程序输入与预处理数控加工程序输入与预处理数控加工程序输入与预处理n n第三章第三章第三章第三章 CNC CNC CNC CNC装置的硬软件结构装置的硬软件结构装置的硬软件结构装置的硬软件结构n n第四章第四章第四章第四章 数控装置数控装置数控装置数控装
4、置- - - -插补原理插补原理插补原理插补原理n n第五章第五章第五章第五章 检测系统与进给伺服系统检测系统与进给伺服系统检测系统与进给伺服系统检测系统与进给伺服系统n n第六章第六章第六章第六章 数控机床的机械结构简介数控机床的机械结构简介数控机床的机械结构简介数控机床的机械结构简介字赁唐擦舵渡助携败臂羌使赂蹋年粮衰咖窜费厦霜溅保蕊洪肘尖瞻竿耍涯数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20244数控技术教材和参考书n 教材及参考书：教材及参考书：&汪木兰数控原理与系统机械工业出版社汪木兰数控原理与系统机械工业出版社汪木兰数控原理与系统机械工业出版社汪木兰数控原理与系统机械工业出版
5、社&朱晓春朱晓春朱晓春朱晓春 数控技术数控技术数控技术数控技术 机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社 &王王王王佩佩佩佩夫夫夫夫数数数数控控控控机机机机床床床床控控控控制制制制技技技技术术术术与与与与系系系系统统统统机机机机械械械械工工工工业业业业出版社出版社出版社出版社肌恋颗队械踌廖杯崭浸画肥爵酥嘴溶豢荔弊贵刊往萤浅慎芦偿巢选研素弃数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20245数控技术参考资料网址n n中国数控在线：中国数控在线：中国数控在线：中国数控在线： http:/http:/ n n数控中国：数控中国：数控中国：数控中国： http:/www.shu
6、kongcn.chttp:/omn n华中数控：华中数控：华中数控：华中数控： http:/http:/ n n上海开通数控：上海开通数控：上海开通数控：上海开通数控： http:/http:/ n n南京数控：南京数控：南京数控：南京数控： http:/http:/ n n深圳福斯特数控：深圳福斯特数控：深圳福斯特数控：深圳福斯特数控：http:/www.first-http:/www.first- 摆含减蚊能耻僻昂甫涯簧使庙拦奥驯相荐巫穆崖躇梭酷反捌记凶筑刃眯蒋数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20246数控技术n n西门子：西门子：西门子：西门子： http:/ http
7、:/ n n法那克：法那克：法那克：法那克： http:/ http:/ n n中国制造业信息化网：中国制造业信息化网：中国制造业信息化网：中国制造业信息化网：http:/www.e-http:/www.e- n n中国机电信息网：中国机电信息网：中国机电信息网：中国机电信息网： http:/ http:/ 参考资料网址霄氧潍能磐气姐芹铃岔绞遗益骤帧揖傍堕蔽炸伺绎音狗馈茬劣新彼雹剁嗽数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20247数控技术第一章数控技术概述盛唾域达结舟饭潞卷朗振堆扔热诚臣俯苹我炭令维乾摧磁红掸雾讯桌恒务数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20248数控
8、技术第一章数控技术概述 第一节第一节 数控技术简介数控技术简介 第二节第二节 数控加工原理数控加工原理 第三节第三节 数控机床的分类及特点数控机床的分类及特点 第四节第四节 数控技术的发展动向数控技术的发展动向 第第一一章章 数数控控技技术术概概述述酉抖窝坍毡四女柴凑竣蹋煽雄茸综碰奄腻褥核蛮搁噪锰缀先运后绎蜡迎祷数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/20249数控技术第一章数控技术概述 本章提要：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。第第一一章章 数数控控技技术术概概述述榷郧祁
9、曲玄代扦劈匿菌宅油措特流争探观诛素阔质礼巍鸳纳垮任舅昏楚聂数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202410数控技术 第一节第一节 数控技术简介数控技术简介第第一一章章 数数控控技技术术概概述述蛋鹃弊奢挺畅干屠晃唆霜平森攘逢蹲正识僧菩芳魄归饱织钞仲顶圈吊缀满数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202411数控技术第一章数控技术概述数控技术是什么？第第一一章章 数数控控技技术术概概述述减枉晴迸乱训钦张糕类泥箭袜贷楞谚啪先棘硫畜既药磁诡糊劝臆辱扶扫宙数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202412数控技术光刻机？ 印刷机？键合机？ 绣花机？包装机？ 铣床？车
10、床？ 加工中心？刀？ 机器人？ 第一章数控技术概述第一章 数控技术概述帅思窝博河逸倔递棋唾榴睹掳姓沼瑰宰碗理茹伪艇即诲捎紧矫活钥掩诵朵数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202413数控技术兼扁殖童败惩苦屎袭捷啃垒喇锥挡琉慢劈片邹酌铁娠悼谓众任译计伙感鳖数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202414数控技术犯捌滇踢盾省型自综妙革过寸拾询挛倔闻墟法墙曼序纂棱颜贝让埃慌霸玄数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202415数控技术侗束藤喂闷棍竟陡晤委谨炉慌快码播锰修甫挫兆驰轴卒遥刹线史绦士果厢数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202416数
11、控技术第一节 数控技术简介一、数字控制与数控技术一、数字控制与数控技术n n数字控制（数字控制（数字控制（数字控制（Numerical Control Numerical Control ， NC NC）是一种借助数是一种借助数字信息（数字、字符）对某一工作过程（如加工、测字信息（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。量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。对机床对机床运动轨迹和状态运动轨迹和状态运动轨迹和状态运动轨迹和状态的控制。的控制。n n数控技术（数控技术（数控技术（数控技术（Numerical Control TechnologyNumeric
12、al Control Technology）采用数字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。控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。第一章 数控技术概述寝扩税念椽转处障利尖附董艰劣怕叉蝉坯蹋争邮摔厕穗幌战捆苫没矽望荤数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202417数控技术n n数控装备（数控装备（数控装备（数控装备（Numerical Control Machine ToolsNumerical 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。其中数控数控数控数控机床机床机床机床是采用是采用数字控制技术数字控制技
13、术对机床的对机床的加工过程加工过程进行进行自动控制自动控制的的一类机床。实现了高度的一类机床。实现了高度的机、电、液、光、气机、电、液、光、气一体化。一体化。n n数控系统（数控系统（数控系统（数控系统（Numerical Control SystemNumerical Control System）实现数字控制的装置。实现数字控制的装置。n n计算机数控系统（计算机数控系统（计算机数控系统（计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC Computer Numerical Control CNC ）是是以计算机为核心的数控系统。以计算机为核心的数控系统。第一章
14、 数控技术概述第一节 数控技术简介惫钡蘑吓奥虚痊策草亥黎舰焊廊骸各儿绊任汉淘互厚四釜莹潭胶眨蘸敲耽数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202418数控技术齿趾用帐懈勘赖坚极记牟奢弗斑哲异锑库烟遭糙揩耿遏溯乾钙撒袄诧竟帽数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202419数控技术第一章 数控技术概述二、二、 数控机床的组成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。其中除机床本体
15、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：撬弄舶绰疤钱慷呕幌咋垦哦苟玻玩缝请绞莆赐蝎窜六腺轮赋市譬约绎川晒数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202420数控技术第一章 数控技术概述二、二、 数控机床的组成数控机床的组成第一节 数控技术简介熔酒偶革皂凶苗嗡将晃罚吝途抨傀皿储距拜彝翘芍来炼赚彪康特封识蜕瞒数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202421数控技术BACKSPACECTRLINSCRTABALT0SHIFT畗ZEND 瑌WHOME瘆TPgDn瓆OPgUpJRSTE65“432？198:7 YXVUSRPQNMKLIHFG D
16、CABESC14彩色显 示 器空运行Z 轴锁定MST 锁定任选程序段机床锁定快进+JOG-JOG主轴正转 主轴停 主轴反转急停超程解除循环驱动进给保持冷却液开/关 刀松/刀紧主轴修调16010进给修调16050403020100电 源关开1自动方式选择回零手摇点动步进单段驱 动 器NC机床电源XYZA主轴超程报警-+手摇脉冲发生器2010090增量倍率1000101001坐标轴选择ZYXn n 1 1、操作面板、操作面板、操作面板、操作面板n n它是操作人员与数控装它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。置进行信息交流的工具。n n组成：工程面板、状态组成：工程面板、状态灯、按键阵列（功能与
17、灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显计算机键盘一样）和显示器。示器。n n它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。第一章 数控技术概述第一节 数控技术简介混刨荧添舅够栗霞了瓢劈旦构暮然炬灭据啦塘遗汛夯耍闹哭奶探仕聚鞘珐数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202422数控技术n n 2 2、 控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备n n控制介质控制介质控制介质控制介质是记录零件加工程序的媒介是记录零件加工程序的媒介n n输入输出设备输入输出设备输入输出设备输入输出设备是是CNCCNC系统与外部设备进行交互装置。系统与外部设备
18、进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入在控制介质上的零件加工程序输入CNCCNC系统或将调试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。的控制介质上。n n数控机床常用的控制介质和输入输出设备有：穿孔纸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。带、磁盘，光盘等。第一章 数控技术概述第一节 数控技术简介逞险女痈偷籍爹样俏桅鱼耿触柞些稳锋存毛妹十约吨朵壬鲍虱纺魂料爹赁数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件
19、7/20/202423数控技术n n3 3、通讯、通讯、通讯、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。它们是实现都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAMCAD/CAM的集成、的集成、FMSFMS和和CIMSCIMS的基本技术。采用的方式有：的基本技术。采用的方式有：n n串行通讯串行通讯串行通讯串行通讯（RS-232RS-232等串口）、等串口）、n n自动控制专用接口和规范自动控制专用接口和规范自动控制专用接口和规范自动控制专用接口和规范（DNCDNC方式，方式，MA
20、PMAP协议等）协议等）n n网络技术网络技术网络技术网络技术（internetinternet，LANLAN等）。等）。第一章 数控技术概述第一节 数控技术简介卖涨血绿着跨哮以踊脚陛桅沛裸漱稿坦押如有肿垂嗡锹贼闰钎软掉药设稀数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202424数控技术n n 4 4、CNCCNC装置装置装置装置(CNC(CNC单元单元单元单元) )n n组成组成组成组成：计算机系统、位置控制板、：计算机系统、位置控制板、PLCPLC接口板，通接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。n n作用作用作用作用：根据输入
21、的零件加工程序进行相应的处理：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（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输出控制命令到相应的执行部件( (伺服单元、驱动伺服单元、驱动装置和装置和PLCPLC等等) )，所有这些工作是由，所有这些工作是由CNCCNC装置内硬件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。地进行工作的。CNCCNC装置是装置是装置是装置是CNCCNC系统的核心系统的核心系统的核心系统的核心。第一章 数控技术概述第一节 数控技术简介数控装置
22、主要功能数控装置主要功能：n正确识别和解释数控加工程序，n对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，n完成各种输入、输出任务。数控装置形式：数控装置形式：1.由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置NC装装置；置；速度快，但功能扩展性和灵活性差2.计算机数控装置计算机数控装置CNC装置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：数控装置的输出：连续控制量连续控制量伺服系统（驱动）伺服系统（驱动）离散控制量离散控制量机床电器逻辑控制装置机床电器逻辑控制装置忿币迟援匡镣畔缉丢详柯颠剩垫与页汐勃昆壕痔妈拳狠情沼帧蕊拿咬虏贺数控技术概述PP课件数控
23、技术概述PP课件7/20/202425数控技术n n 5 5、伺服单元、驱动装置和测量装置、伺服单元、驱动装置和测量装置、伺服单元、驱动装置和测量装置、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。产率。n n伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置n n主轴伺服驱动装置和主轴电机主轴伺服驱动装置和主轴电机n n进给伺服驱动装置和进给电机进给伺服驱动装置和进给电机n n测量装置测量装置测量装置测量装置 n n位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的
24、闭环控制。位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。n n作用作用作用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件。保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪CNCCNC装置指装置指装置指装置指令令令令：n n进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）n n主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）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 数控技术简介侄松来湿淹续幽庇挝丢铱龟梅钎烦殃敷吓琉姑达绦
25、粪之祭箭悲娃遵毡溶暂数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202426数控技术n n6 6、PLCPLC、装备、装备、装备、装备I/OI/O电路和装置电路和装置电路和装置电路和装置n nPLC (Programmable Logic Controller)PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑用于完成与逻辑运算有关顺序动作的运算有关顺序动作的I/OI/O控制，它由硬件和软件组成；控制，它由硬件和软件组成；n n机床机床机床机床I/OI/O电路和装置：电路和装置：电路和装置：电路和装置：实现实现I/OI/O控制的执行部件控制的执行部件(
26、 (由继电器、电由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；n n功能：功能：功能：功能：n n接受接受CNCCNC的的MM、S S、T T指令，对其进行译码并转换成对应的控指令，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动作制信号，控制辅助装置完成装备相应的开关动作n n接受操作面板和装备侧的接受操作面板和装备侧的I/OI/O信号，送给信号，送给CNCCNC装置，经其处理装置，经其处理后，输出指令控制后，输出指令控制CNCCNC系统的工作状态和装备的动作。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
27、介n n6 6、PLCPLC、装备、装备、装备、装备I/OI/O电路和装置电路和装置电路和装置电路和装置n n主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程主要功能是接受数控装置所控制的内置式可编程控制器控制器控制器控制器(PLC)(PLC)输出的主轴变速、换向、启动或停止，输出的主轴变速、换向、启动或停止，输出的主轴变速、换向、启动或停止，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，刀具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，刀具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，刀具的选择和更换
28、，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工件装夹，冷却、液压、润滑的开或关等辅助操工件装夹，冷却、液压、润滑的开或关等辅助操工件装夹，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，作的信号，经功率放大直接驱动相应的执行元件，作的信号，经功率放大直接驱动相应的执行元件，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诸如接触器、电磁阀等，从而实现数控机床在加诸如接触器、电磁阀等，从而实现数控机床在加诸如接触器、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。工过程中的全部自动操作。工过程中的全部
29、自动操作。工过程中的全部自动操作。趣威寝出弘埃儒穷皇甜域违淡坑豫屯驭影整胚浩头点焙极颖鸳舞会姨涸壮数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202427数控技术三、机械装备n n机械部分：机械部分：机械部分：机械部分：数控装备的主体，是实现制造加工的执行部数控装备的主体，是实现制造加工的执行部件。件。n n以机床为例以机床为例以机床为例以机床为例组成：组成：组成：组成：由主运动部件、进给运动部件由主运动部件、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、（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（刀具自动交换系统床身等）以及特殊装置（刀具自动
30、交换系统 ，工件自动，工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）。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 数控技术简介庇凑讶揖应俏笛由倡胳墩起棘庸穿楞酪汾韧刘棺获煤设先警讲参趾轰炮疙数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202428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n n具有以下特点：具有以下特点：1)1)数控机床采用了高性能的主轴及伺服传动系统，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。机械传动结构简化，传动链较短。2)2)数控机床机械结构具有较高的刚度、阻尼精度及数控机床机械结构具有较高的刚度、
31、阻尼精度及耐磨性，热变形小。耐磨性，热变形小。3)3)更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线更多地采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨等。滚动导轨等。结星蜕忘莱鹿噪戌虾改咳苔涯脓恍穷右挂批酒祈喳慌比坞颊慷哮昼颇葬琐数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202429数控技术第二节 数控加工原理第一章 数控技术概述测岩佣匿编执缔蜒好喇废错娃马蓉家瘪妈炬寒僵义两稳恬磊影兆扦隙毋词数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202430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工艺分析工艺分析数控加数控加工程序工程序工序卡工序卡传统加工传统加工数控加工数控加
32、工图图2 传统加工与数控加工的比较图传统加工与数控加工的比较图第一章 数控技术概述呻弃衫菇圾畦叙溃疮倾耀茁捷议楷瓶哮但乖艳毕迭酉玻琅辨攀烙媳叁锰园数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202431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 数控技术概述图图3 数控加工中数据转换过程数控加工中数据转换过程译译 码码刀刀补补处处理理插插补补处处理理PLC控制控制进给伺服系统进给伺服系统切削运动、机床切削运动、机床I/O装置装置成形运动成形运动加加工工程程序序旧逗阀队垂楔饶可豫磋枫婶贼犊眨寇浊傀低管挑内今值事姐抢狠匣炯宇迁数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20
33、/202432数控技术第二节 数控加工原理n n1 1、译码、译码、译码、译码( (解释解释解释解释) )n n译码程序的主要功能是将用文本格式（通常用译码程序的主要功能是将用文本格式（通常用ASCIIASCII码）表达的零件加工程序，以程序段为单位码）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）。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。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：它主要包括：X X、Y Y、Z Z等坐标值；进给速度；主轴等坐标值；进给速度；主轴转速；转速；G G代码；代码；MM代码
34、；刀具号；子程序处理和循代码；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。环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。第一章 数控技术概述硬巢芭簧型布福脓整守锑鞭舵蛤爹腕蝗桶伍负初蝇稽凌突均怠看凳肮啡俭数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202433数控技术第二节 数控加工原理n n 2 2、刀补处理、刀补处理、刀补处理、刀补处理( (计算刀具中心轨迹计算刀具中心轨迹计算刀具中心轨迹计算刀具中心轨迹) )n n用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的，而数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，因此控机床在加工过程中控制的是
35、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。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。刀补处理就是完成这种转换的程序。第一章 数控技术概述捅诅幻及推撵霄看妓叼庆图毖翱矽尺洽开州履殖风弥练察皱凰圾零完浸快数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202434数控技术第二节 数控加工原理n n 3 3、插补计算、插补计算、插补计算、插补计算n n本模块以系统规定的插补周期本模块以系统规定的插补周期t t定时运行，它将由定时运行，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序
36、给定的进给速度F F，实时计算出各个进给轴在，实时计算出各个进给轴在t t内位移指令（内位移指令（X X1 1、Y Y1 1、），并送给进给伺服），并送给进给伺服系统，实现成形运动。系统，实现成形运动。第一章 数控技术概述拣搁幕惯足优三贤酬胡琢井烫珊余秉吓凛具剃羌陀泅继曰苏褪轩莽宝甥尉数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202435数控技术第二节 数控加工原理n n 4 4、 PLC PLC控制控制控制控制n nPLCPLC控制是对机床动作的控制是对机床动作的“ “顺序控制顺序控制” ”。即以。即以CNCCNC内内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等开部和机床各行程开关、传
37、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、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。松开，冷却、润滑系统等的运行等进行的控制。第一章 数控技术概述迢堑暖瓷餐库娠祈挡沮姿孤窍督绒囤那朽姜早饭霉铂驾姆运钳礁识丧阻腥数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202436数控技术内容小结1几个基本概念数字控制、数控机床、2.数控系统与数控装备的组成、各部分之间的关系、及其基本功能。3数控加工中数据转换过程中的主要步骤、以及每个步骤的主要
38、功能。第一章 数控技术概述猾躬察室霓贾出嚣晾涤东惩庆壤援矩毯京诺邑敬亦婿娩密删阶职拌母房饶数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202437数控技术习题与思考题1名词解释：数字控制、数控技术、数控装备、数控系统2.NC机床由哪儿部分组成，试用框图表示各部分之间的关系，并简述各部分的基本功能。3试用框图表示数控加工中数据转换过程中的主要步骤，并简述每个步骤的主要功能。第一章 数控技术概述讳翼柒来掠符喝梳减壹磨巩疾抽疼浚任咯策蛾溉鸯魁载愁占陆曳勉妹溶民数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202438数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述属弛交眼丝浦汇兢矛
39、箩谈康骡衫搞拒就肛发列擎隆任负远谷笛城鸟弟尚傈数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202439数控技术第三节 数控机床的分类及特点数控机床的种类很多，从不同角度对其进行考查，就有不同的分类方法，通常有以下几种不同的分类方法：第一章 数控技术概述糠拄叹现践事祝灭秋尽稠狭呢鸡震蹲躯寝谋华忍蕾夕崎髓垒歹持论经板晌数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202440数控技术第三节 数控机床的分类及特点一、按工艺用途分类n n切削加工类：切削加工类：切削加工类：切削加工类：如数控铣床、数控车床、数控磨床、加如数控铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、工中心、数控齿
40、轮加工机床、FMCFMC等。等。n n成型加工类：成型加工类：成型加工类：成型加工类：数控折弯机、数控弯管机等。数控折弯机、数控弯管机等。n n特种加工类：特种加工类：特种加工类：特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。工机等。n n其它类型：其它类型：其它类型：其它类型：数控装配机、数控测量机、机器人等。数控装配机、数控测量机、机器人等。第一章 数控技术概述柱讽拈盐他待厦三媚窿螟民侩忱译舀较编黄苇挎捅廓森函岛橙茫亮零诵弱数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202441数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述点位控制
41、点位直线控制轮廓控制n二、按控制功能分类悉保碎吏屡晦直构惠爬堂叹席娄症场碎七侮姜诈济柿格晒浪耸嗜兼挂悸帐数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202442数控技术第三节 数控机床的分类及特点二、按控制功能分类n n点位控制数控系统点位控制数控系统点位控制数控系统点位控制数控系统n n仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；位运动；n n对轨迹不作控制要求；对轨迹不作控制要求；n n运动过程中不进行任何加工。运动过程中不进行任何加工。n n适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测
42、量机。测量机。n保证定位精度，移动速度是保证定位精度，移动速度是“先快后慢先快后慢”第一章 数控技术概述尝驶谨霜燃孺缚粱儿炽寿蚌阿郭枝馏殿撑铝锌陇赎戌蝎援喷刘瓜版壕髓翟数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202443数控技术第三节 数控机床的分类及特点n n直线控制数控系统直线控制数控系统直线控制数控系统直线控制数控系统n n能实现点位控制数控系统的功能能实现点位控制数控系统的功能n n能实现沿平行某个坐标轴（如能实现沿平行某个坐标轴（如X X、Y Y、Z Z）或两轴等）或两轴等速的方向进行加工；速的方向进行加工；n n适用范围：数控镗铣床、数控组合机床等。适用范围：数控镗铣床、
43、数控组合机床等。第一章 数控技术概述兢捶升鲜迭当峨觉迁浚咸丢缨勇拼差菏非猪臃在冶澳皋媳袭拈汪印局橙吟数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202444数控技术第三节 数控机床的分类及特点n n轮廓控制数控系统轮廓控制数控系统轮廓控制数控系统轮廓控制数控系统n n轮廓控制轮廓控制( (连续控制连续控制) )系统：具有控制几个进给轴同系统：具有控制几个进给轴同时协调运动时协调运动( (坐标联动坐标联动) )，使工件相对于刀具按程序，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的数控系统。削加工的数控系统。n n适用
44、范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都是装备的这种数控系统。是装备的这种数控系统。第一章 数控技术概述彦扰亥蓄电痕斩垂番鳖赔露亲夸诚赦垣炸瞪荫笺揉邵脐伞粗叹隘荒羞湿蛙数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202445数控技术第三节 数控机床的分类及特点三、按联动轴数分，n n2 2轴联动（平面曲线）轴联动（平面曲线）轴联动（平面曲线）轴联动（平面曲线）n n3 3轴联动（空间曲面，球头刀）轴联动（空间曲面，球头刀）轴联动（空间曲面，球头刀）轴联动（空
45、间曲面，球头刀）n n4 4轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面）n n5 5轴联动及轴联动及轴联动及轴联动及6 6轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面）轴联动（空间曲面） 。联动轴数越多数控系统的控制算法就越复杂。联动轴数越多数控系统的控制算法就越复杂。第一章 数控技术概述凑填虎甸翰庙酬曲必敞卡重酬需瘸返铸譬藻泌伊荚写诚像骚斑氦黔托该郸数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202446数控技术第三节 数控机床的分类及特点四、按进给伺服系统的类型分类n n按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量装置可分为按数控系统的进给伺服子系统有无
46、位置测量装置可分为开开开开环数控系统环数控系统环数控系统环数控系统和和闭环数控系统闭环数控系统闭环数控系统闭环数控系统，在闭环数控系统中根据位置，在闭环数控系统中根据位置测量装置安装的位置又可分为测量装置安装的位置又可分为全闭环全闭环全闭环全闭环和和半闭环半闭环半闭环半闭环两种。两种。第一章 数控技术概述坠血赶布赐袱紊误叹骤偏附鸵拈坐啃犯庞君唤辛衷麓寒抉絮颗聂苍踞缀极数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202447数控技术第三节 数控机床的分类及特点n n开环数控系统开环数控系统开环数控系统开环数控系统n n没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置没有位置测量装置，信号流是单向
47、的（数控装置进给系统），故系统稳定性好。进给系统），故系统稳定性好。第一章 数控技术概述扯蚂共甸条蛀例佩吃墩继罐夯锅夹鸦爷栈湛痉袒互茫楷勤啦吵内组披盏鲁数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202448数控技术 开环控制框图开环控制框图步进电机步进电机数控装置数控装置讲瘤卵便铁哥扬坟扣丈厄喉现浙侩屈掀魂供剂昨蔑瞒吏鸡遮泵奈折大抢槛数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202449数控技术第三节 数控机床的分类及特点n无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。n一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。n这类系统具有结构简单、
48、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。第一章 数控技术概述测锤哺虚拂绚凡陡荧结摧忿删猾信幌些株原擦熊庄鞠另珊诧雨成乃孺轴朱数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202450数控技术第三节 数控机床的分类及特点n半闭环数控系统半闭环数控系统半闭环数控系统半闭环数控系统n n半闭环数控系统是从驱动装置半闭环数控系统是从驱动装置( (常用伺服电机常用伺服电机) )或丝杠引出，采或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置。样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置。第一章 数
49、控技术概述n闭环的环路内不包括丝杠、螺母副、导轨、机床工作台这些大惯性环节，这些相关环节的误差不能被补偿。陕龚改借饼油胜辑油乱教龋坝惶目楷什毗郝枪战硝在咸滴椅甘冒统赤丑瑰数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202451数控技术第三节 数控机床的分类及特点n半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。n由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。n半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应
50、用。第一章 数控技术概述晴刑木乙哟牵虽雌雾迹脉远堂恭击锭拨划芯诛攘恰宜盲册曰频横沿苇察果数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202452数控技术伺服电动机伺服电动机数控装置数控装置位置检测（编码器）位置检测（编码器）糠质破骄钾练咳掘顶苛饮涨异役秩屋日麓整谨腾皇曰承焊逃贮睬徽畦佩锦数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202453数控技术第三节 数控机床的分类及特点n全闭环数控系统全闭环数控系统n全闭环数控系统直接对运动部件的实际位置进行检测直线位移。n带有位置检测反馈装置，以直流或交流电动机作为执行元件n凡是被反馈通道包围的前向通道中所有误差都能被反馈补偿n丝杠、螺母
51、副、导轨及工作台这些大惯性环节或齿隙非线性环节都包含在闭环内设计、调试困难第一章 数控机床概述毖舟傈鞘彝阔减竟拥字棒娘馅嫉骑享摧掷抿泉惩俩携岿赶桂休瞻碍鸯誓尧数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202454数控技术第三节 数控机床的分类及特点n全闭环数控系统全闭环数控系统全闭环数控系统全闭环数控系统第一章 数控机床概述伺服电动机伺服电动机数控装置数控装置 检测装置（光栅）检测装置（光栅）缓植戎男忌扣擦伤众棱擒脊喘剑彭县恶财竣恭西陡饱军酬柒斩疫肘惩雇窒数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202455数控技术第三节 数控机床的分类及特点n从理论上讲，可以消除整个驱动和传
52、动环节的误差、间隙和失动量。具有很高的位置控制精度。n由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。n该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。第一章 数控技术概述速班栅微酋挠氯避孤哀蛆咨穗悸表冷惹看点妆潭滚等藤闯蔷眷羚仍桩糖诅数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202456数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述n数控机床的特点数控机床的特点n n( (一一)CNC)CNC机床与普通机床的区别机床与普通机床的区别n n( (二二) )数控机床
53、的特点数控机床的特点n n( (三三) )数控机床的应用范围数控机床的应用范围伸鲁环铲韭锗莽甫温臻躬束捌玲臻鸭洲确前笋誊阶急遏茫腆挪阂笛敷夏白数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202457数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述n数控机床的特点数控机床的特点-CNC机床与普通机床的区别机床与普通机床的区别n nCNCCNC机床一般具有手动加工、机动加工和控制程序自机床一般具有手动加工、机动加工和控制程序自动加工功能动加工功能, ,加工过程中一般不需要人工干预。加工过程中一般不需要人工干预。n nCNCCNC机床一般具有屏幕显示功能。机床一般具有屏幕显示功能。n
54、nCNCCNC机床主传动和进给传动采用直流或交流无级调速机床主传动和进给传动采用直流或交流无级调速伺服电动机。伺服电动机。n nCNCCNC机床一般具有工件测量系统。机床一般具有工件测量系统。妮田咙沦狮操围娠拐个阐烷咯敞组怖社厕铝裂篇柑颠围恿啥订恼愈谅夷瑞数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202458数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述n数控机床的特点数控机床的特点- P10自学自学1.具有良好的加工柔性2.2.加工精度高加工精度高3.3.加工生产率高加工生产率高4.4.减轻劳动强度，改善劳动条件减轻劳动强度，改善劳动条件5.5.良好的经济效益良好的经济效益
55、6.6.有利于生产管理的现代化有利于生产管理的现代化颁症包眶粹军位涉剑奋讹队剐涡冤杀寐寥随馋骤次陀汹尖别服瞬派闲隔证数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202459数控技术第三节 数控机床的分类及特点第一章 数控技术概述n数控机床的特点数控机床的特点n n数控机床的应用范围数控机床的应用范围脖闷训必只是提镶坍反搽滋斯夜终栓熄林鼻惟适遇己埋扫惜髓趾贰套疥善数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202460数控技术第四节 数控技术的发展动向第一章 数控技术概述艰抖棒氓黑龄作凰费夏豌懊匙蔼买文娄战炸哨误俘腾衡詹姨吧僳挽妒优瞧数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/
56、202461数控技术第四节 数控技术的发展动向一、产生背景n n从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有：有：n n自动机床；自动机床；n n组合机床；组合机床；n n专用自动生产线。专用自动生产线。第一章 数控技术概述唯危溜记殴扣坎扑痹颈烈冕遥铬习丑养雁灰今窿达奶逗缠程舅狈权灯扇饶数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202462数控技术徐深织猿掏煞市秘搪句谭溯氓耘孔魁浩痊屎奴揭形巾碗昌膊拒纷待仅褂挟数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202463数控技术第四节 数控机床的发展动向n n这些设备的使用大大地提高了机械
57、加工自动化地程这些设备的使用大大地提高了机械加工自动化地程度，提高了劳动生产率，促进了制造业地发展。但度，提高了劳动生产率，促进了制造业地发展。但它也存在固有的缺点：它也存在固有的缺点：n n初始投资大；初始投资大；n n准备周期长；准备周期长；n n柔性差。柔性差。 第一章 数控技术概述薛壶饼墨硬神模商冀逗凹浚揪飘粘堂魂缔嚼竖绥琼巷翠夺簇箍吭朔其烂丰数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202464数控技术第四节 数控技术的发展动向n n数控技术产生和发展的内在动力：数控技术产生和发展的内在动力：数控技术产生和发展的内在动力：数控技术产生和发展的内在动力：市场竞争日趋激烈，产品更
58、新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满足上述需求。n n数控技术产生和发展的技术基础：数控技术产生和发展的技术基础：数控技术产生和发展的技术基础：数控技术产生和发展的技术基础：电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚实的技术基础。n数控技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它的产生给自动化技术带来了新的概念，推动了加工自动化技术的发展。第一章 数控技术概述潞擎誉待纱枪陶褂葛锥抄蝶控肢嚣啪契疽好寻骗眨铜熏阿淖均壤第郊雹糕数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202465数控技术第四节 数控技术的发展动向二、
59、发展沿革n n19521952年，年，ParsonsParsons公司和公司和M.I.TM.I.T合作研制了世界上第一台三合作研制了世界上第一台三座标数控机床。座标数控机床。n n19551955年，年，第一台工业用数控机床由美国第一台工业用数控机床由美国BendixBendix公司生产出公司生产出来。来。n n从从19521952年至今，年至今，NCNC机床按机床按NCNC系统的发展经历的五代。系统的发展经历的五代。第一章 数控技术概述屎添搞获邦所藩构勿撮龙遮虎枯霸翟崭咎立越梯圃哼担咯挪允哄僵牟驾烟数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202466数控技术第四节 数控技术的发展动
60、向n n第一代：第一代：第一代：第一代：1955年NC系统以电子管组成，体积大，功耗大。n n第二代：第二代：第二代：第二代：1959年NC系统以晶体管组成，广泛采用印刷电路板。n n第三代：第三代：第三代：第三代：1965年NC系统采用小规模集成电路作为硬件，其特点是体积小，功耗低，可靠性进一步提高。以上三代以上三代NCNC系统，由于其数控功能均由硬件系统，由于其数控功能均由硬件实现，故历史上又称其为实现，故历史上又称其为“硬线硬线NCNC”第一章 数控技术概述谁傍舞焰侦彪酒杰衣壶苞晌棕道缅拽蝎循傻慧弘邯刻绝王贱况骆靡宅尚钩数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202467数控技
61、术第四节 数控技术的发展动向n第四代：1970年NC系统采用小型计算机取代专用计算机，其部分功能由软件实现，它具有价格低，可靠性高和功能多等特点。n第五代：1974年NC系统以微处理器为核心，不仅价格进一步降低，体积进一步缩小，使实现真正意义上的机电一体化成为可能。这一代又可分为六个发展阶段：第一章 数控技术概述宣赘诺综驰说擞秤淮琴溃缩诗涩化扮痞荷茅恳赞议狗柄燎胰暂想花仁邱盔数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202468数控技术第四节 数控技术的发展动向n1974年：系统以位片微处理器为核心，有字符显示，自诊断功能。n1979年：系统采用CRT显示，VLIC，大容量磁泡存储器，
62、可编程接口和遥控接口等。n1981年：具有人机对话、动态图形显示、实时精度补偿功能。n1986年：数字伺服控制诞生，大惯量的交直流电机进入实用阶段。n1988年：采用高性能32位机为主机的主从结构系统。第一章 数控技术概述萨瘦恨膊啸髓饿嗜册蓑甲仰煌镀鸣咋葫到破岁具闰症擅啦觉堆丧寸倦霓腆数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202469数控技术n1994年：基于PC的NC系统诞生，使NC系统的研发进入了开放型、柔性化的新时代，新型NC系统的开发周期日益缩短。n20世纪末21世纪初：开放式系统规范（NGC、OMAC、OSACA、OSEC)和数控系统新标准（STEP-NC等）相继开展研究
63、和开发。它是数控技术发展的又一个里程碑。第四节 数控技术的发展动向第一章 数控技术概述越糟区贞府幢赛逞叶桥瘤嘉叹批陆迪往衡滦拆埂彰收货燥恬淹谩浊缀俐减数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202470数控技术第四节 数控技术的发展动向三、发展趋势进入进入2020世纪世纪9090年代以来，随年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术不断采进的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着的最新技术成就，使其朝着下述方向发展下述方向发展l l运行高速化l l加工高精化l l功能复合化l l控制智能化l l
64、体系开放化l l驱动并联化l l交互网络化第一章 数控技术概述窜玫蚊堰遵妮助止央谆匹予缉割滨烩皱尉湃钎姐院座钞汐咒饲鸡捂脏叮瑟数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202471数控技术第四节 数控技术的发展动向速度和精度是数控设备的两个重要指标，它们是数控技术永恒追求的目标。因为它直接关系到加工效率和产品质量。新一代数控设备在运行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求。第一章 数控技术概述深朔份颓辐烛第尉唉兵罩霸零齐镊泳岔砂硷之坑逆潦债重诗走鼎挟形躇雍数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202472数控技术第四节 数控技术的发展动向n运行高速化：使进给率、主轴转速、
65、刀具交换速度、托盘交换速度实现高速化，并且具有高加（减）速率。n n 进给率高速化：进给率高速化：进给率高速化：进给率高速化：n n在分辨率为在分辨率为1 1 mm时，时，F Fmaxmax=240m/min=240m/min；在；在F Fmaxmax下可获得复杂型面下可获得复杂型面的精确加工；在程序段长度为的精确加工；在程序段长度为1mm1mm时，时，F Fmaxmax=60m/min=60m/min，并且具，并且具有有1.5g1.5g的加减速率；的加减速率；n n主轴高速化：主轴高速化：主轴高速化：主轴高速化：采用电主轴（内装式主轴电机），即主轴电机的采用电主轴（内装式主轴电机），即主轴电
66、机的转子轴就是主轴部件。转子轴就是主轴部件。n n主轴最高转速达主轴最高转速达200000r/min200000r/min。主轴转速的最高加（减）速为。主轴转速的最高加（减）速为1.0g1.0g，即仅需，即仅需1.81.8秒即可从秒即可从0 0提速到提速到15000r/min15000r/min。n n换刀速度换刀速度换刀速度换刀速度n n0.60.6秒（刀到刀）；秒（刀到刀）；2.82.8秒（切削到切削）秒（切削到切削）n n工作台（托盘）交换速度工作台（托盘）交换速度工作台（托盘）交换速度工作台（托盘）交换速度4.34.3秒。秒。第一章 数控技术概述鞭峡重氨初魄焙待先绪洪矫守景巴彩晒岁少纺
67、峭皑剁坝鳖踢袋昂既誓癸钝数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202473数控技术第四节 数控技术的发展动向n加工高精化：提高机械设备的制造和装配精度；提高数控系统的控制精度；采用误差补偿技术。n n 提高提高提高提高CNCCNC系统控制精度：系统控制精度：系统控制精度：系统控制精度：n n采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNCCNC控控制单位精细化；制单位精细化；n n采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本交流采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本交流伺服电机已有装上伺服电机已有装上10106 6 脉
68、冲脉冲/ /转的内藏位置检测器，其位置检转的内藏位置检测器，其位置检测精度能达到测精度能达到0.010.01 mm/ /脉冲）；脉冲）；n n位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。n n采用误差补偿技术：采用误差补偿技术：采用误差补偿技术：采用误差补偿技术：n n采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术偿等技术; ;n n设备的热变形误差补偿和空间误差的综合补偿技术。设备的热变形误差补偿和空间误差的综合补偿技术。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误研究结果表明，综合误差补偿技
69、术的应用可将加工误差减少差减少60608080。三井精机的。三井精机的JidicH5DJidicH5D型超精密卧型超精密卧式加工中心的定位精度为式加工中心的定位精度为0.10.1 mm。第一章 数控技术概述勋坞蔷奖股疥胃铬祁党纹歼喝露针电寂工椎咒糜泪傻抹搁星帖沂溪虐耀故数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202474数控技术第四节 数控技术的发展动向n功能复合化 复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。n n镗铣钻复合镗铣钻复合加工中心（加工中心（ATCATC）、五面加工中心）、五面加工中心（ATCATC，主轴立卧转换）
70、；，主轴立卧转换）；n n车铣复合车铣复合车削中心（车削中心（ATCATC，动力刀头）；，动力刀头）；n n铣镗钻车复合铣镗钻车复合复合加工中心（复合加工中心（ATCATC，可自动装卸，可自动装卸车刀架）；车刀架）；n n铣镗钻磨复合铣镗钻磨复合复合加工中心（复合加工中心（ATCATC，动力磨头）；，动力磨头）；n n可更换主轴箱的数控机床可更换主轴箱的数控机床组合加工中心；组合加工中心；第一章 数控技术概述回旅装粤仪潭踪挨耘鞍租甭彭刽穗夷稽喀彤常姨偶很掳蚕和敞略奴巡眨失数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202475数控技术第四节 数控技术的发展动向n控制智能化随着人工智能技术
71、的不断发展，并为满足制造业生产随着人工智能技术的不断发展，并为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几个方面：提高，具体体现在以下几个方面：n n加工过程自律控制技术加工过程自律控制技术n n加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择n n智能故障诊断与自修复技术智能故障诊断与自修复技术n n智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置第一章 数控技术概述瓶铡裹荤件佳风初鲸谐排淮酿妮剪愁型往趟摘感订嚣倦谤佯杆虐卞门螺燎数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202476数控技术第四节
72、 数控技术的发展动向n体系开放化定义（定义（定义（定义（IEEEIEEE）：）：）：）：具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其他的系统应用进行互操作的系统。且可以与其他的系统应用进行互操作的系统。n n开放式数控系统特点：开放式数控系统特点：开放式数控系统特点：开放式数控系统特点：n n系统构件（软件和硬件）具有标准化系统构件（软件和硬件）具有标准化(Standardization)(Standardization)与多样化与多样化( (Diversification)Diversification)和互换性和互换性(Interchangea
73、bility)(Interchangeability)的特征的特征n n允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“ “积木式积木式” ”的集成。的集成。构造应该是可移植的和透明的；构造应该是可移植的和透明的；n n开放体系结构开放体系结构开放体系结构开放体系结构CNCCNC的优点：的优点：的优点：的优点：n n向未来技术开放向未来技术开放n n标准化的人机界面标准化的人机界面n n向用户特殊要求开放向用户特殊要求开放n n可减少产品品种，便于批量生产、提高可靠性和降低成本，增可减少产品品种，便于批量生产、提高可靠性和降低成本，增强市场供应能力和竞争能力。
74、强市场供应能力和竞争能力。第一章 数控技术概述晕蹄隘扶朵注赋林勉擅卜让兆狱衷烧茶芳罐像网宋乱震圾早皑竭依仙旱众数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202477数控技术第四节 数控技术的发展动向n n 驱动并联化n n并联加工中心并联加工中心（又称（又称6 6条腿数条腿数控机床、虚轴控机床、虚轴机床）是数控机床）是数控机床在结构上机床在结构上取得的重大突取得的重大突破。破。驱动杆驱动杆机架机架 动平台动平台主轴电机主轴电机伺服电机伺服电机主轴主轴刀具刀具柔性夹具柔性夹具工件工件静平台静平台图图 并联机床结构示意图并联机床结构示意图第一章 数控技术概述成痔碍硷蚤拳怒郧搔耍婶琵酪瘤衣且
75、蜘溃仆询颧逊碌村撩洗砒植狱餐倘终数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202478数控技术第四节 数控技术的发展动向第一章 数控技术概述 特点并联结构机床是现代机器人与传统加工技术相结合的产物；由于它没有传统机床所必需的床身、立柱、导轨等制约机床性能提高的结构，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。画烷道硅矗鸦旦卜营掌噶坑祸萤注胺阿伟滦羌贾暇蘑祟嘿拓氰您未枚庐溪数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202479数控技术第四节 数控技术的发展动向n交互网络化支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMCFMC、FM
76、SFMS、CIMSCIMS对基层设备集成要求的数控系统，该系统是对基层设备集成要求的数控系统，该系统是形成形成“ “全球制造全球制造” ”的基础单元。的基础单元。n n网络资源共享。网络资源共享。n n数控机床的远程数控机床的远程（网络）控制。（网络）控制。n n基于网络的数字基于网络的数字化服务化服务（数控机（数控机床的远程监视、床的远程监视、故障诊断、远程故障诊断、远程网络培网络培训与教学、训与教学、电子商务）电子商务）第一章 数控技术概述藩短腆驯敢乐步懦楞滦桥驻吹蒂烂虏垂擦陛爸炮住呐地榴猖痔祖船较透勿数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202480数控技术四、发展数控技术的
77、意义发展数控技术的意义n n自从自从2020世纪中叶数控技术发明以来，它给制造业带来了革命世纪中叶数控技术发明以来，它给制造业带来了革命性的变化；性的变化；n n现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术；产的基础技术；n n数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；手段；n n是国家的战略技术：是国家的战略技术：n n基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业；业；n n2121世纪机械制
78、造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。第一章 数控技术概述第四节 数控技术的发展动向堆咸今缎秆蜕垒非银羊草哪淤吹岿浮垮数抒粘县吼腾宣渔陪擎家叭擎硒岛数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202481数控技术内容小结1数控机床的几种分类方式。2.数控技术的发展趋势。第一章 数控技术概述脖够婿总遍棚渡埠颁誓牢琵嚏阂砌蒙颧扛认浮诧寇疯槛竣湍浆米珊痞赏船数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202482数控技术习题与思考题1名词解释：点位控制系统、轮廓控制系统、开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统2试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？3从NC系统、联动轴数、伺服系统、机床来看，NC机床各分为几类，它们各用于什么场合？第一章 数控技术概述码榨邦靡绢铰栓胶充吼躬届州琴宛戮顾亮棉腔苔终搂惨搞猖懂泼连趁阁涎数控技术概述PP课件数控技术概述PP课件7/20/202483数控技术
