《CNC车铣床1分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CNC车铣床1分析（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、车铣床初级培训教材车铣床初级培训教材培训目标培训目标n n了解数控机床、数控系统和步进伺服的基本概念、了解数控机床、数控系统和步进伺服的基本概念、结构，功能、作用和区别结构，功能、作用和区别n n掌握数控机床、数控系统和步进伺服的基本工艺掌握数控机床、数控系统和步进伺服的基本工艺加工流程和配套知识加工流程和配套知识n n掌握数控系统和步进伺服的基本应用和选型原则掌握数控系统和步进伺服的基本应用和选型原则n n局部了解数控系统和步进伺服的市场状态和对比局部了解数控系统和步进伺服的市场状态和对比n n能向客户进行简单的技术交流和咨询探讨能向客户进行简单的技术交流和咨询探讨n n熟悉一些数控电气方面
2、的周边知识和非标知识熟悉一些数控电气方面的周边知识和非标知识目录目录n n一、数控车床一、数控车床n n二、车床数控系统二、车床数控系统n n三、步进和伺服三、步进和伺服n n四、车床数控改造四、车床数控改造n n五、数控铣床和加工中心五、数控铣床和加工中心n n六、非标和传动机构六、非标和传动机构n n七、补充和小结七、补充和小结第一部分第一部分数控车床数控车床数控车床数控车床一、机械部分一、机械部分一、机械部分一、机械部分1.11.1、概念、作用和优点、概念、作用和优点、概念、作用和优点、概念、作用和优点概念概念概念概念数控车床又称为数控车床又称为CNC(ComputerNumerical
3、Control)CNC(ComputerNumericalControl)车床，是一种能车床，是一种能够将编制好的够将编制好的加工程序加工程序加工程序加工程序输入到输入到数控系统数控系统数控系统数控系统中，由数控系统通过车床中，由数控系统通过车床X X、Z Z坐标坐标轴的轴的步进或者伺服电机步进或者伺服电机步进或者伺服电机步进或者伺服电机去控制车床去控制车床进给运动部件进给运动部件进给运动部件进给运动部件的的动作顺序、移动量和进给动作顺序、移动量和进给动作顺序、移动量和进给动作顺序、移动量和进给速度速度速度速度，再配以，再配以主轴主轴主轴主轴转速调整和自动转速调整和自动换刀系统换刀系统换刀系统
4、换刀系统，能够加工出各种形状不同的轴，能够加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件的机械整体。类或盘类回转体零件的机械整体。作用作用作用作用数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、加工轴类、加工轴类、加工轴类、盘套类等回转体零件，盘套类等回转体零件，盘套类等回转体零件，盘套类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。而近年来研制螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。而近年来研制出的数控车削
5、中心，使得在一次装夹中可以完成更多道加工工序，提高了加出的数控车削中心，使得在一次装夹中可以完成更多道加工工序，提高了加工质量和生产效率，因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。工质量和生产效率，因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。数控车床的主要加工对象高精度的机床主轴高速电机主轴精度要求高的回转体零件n n 优点（与普通车床相比）优点（与普通车床相比）优点（与普通车床相比）优点（与普通车床相比）1)1) 加工精度高加工精度高加工精度高加工精度高数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床
6、运动中产生的位移、热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。 2)2)生产效率较高生产效率较高生产效率较高生产效率较高就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高2 23 3倍甚至十几倍。主要体现在倍甚至十几倍。主要体现在以下几个方面以下几个方面: : a.a.一次
7、装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件等工序。一次装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件等工序。 b.b.简化了夹具及专用工装等。由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了。简化了夹具及专用工装等。由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了。即使偶尔必须用到专用夹具，由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。即使偶尔必须用到专用夹具，由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。 3)3)减轻劳动强度，数控机床的操作简化。减轻劳动强度，数控机床的操作简化。减轻劳动强度，数控机床的操作简化。减轻劳动强度，数控机床的操作简
8、化。4)4)改善劳动条件，如采用全封闭护罩改善劳动条件，如采用全封闭护罩改善劳动条件，如采用全封闭护罩改善劳动条件，如采用全封闭护罩, ,机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清洁。洁。洁。洁。 5)5)有利于生产管理有利于生产管理有利于生产管理有利于生产管理 a.a. 程序化控制加工、更换品种方便；程序化控制加工、更换品种方便； b.b.一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员；一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员
9、； c.c.可实现无人化生产。可实现无人化生产。数数控控仪仪表表车车床床高档数控车床高档数控车床n n1.21.2、数控车床的组成、数控车床的组成、数控车床的组成、数控车床的组成数控车床主要由床身、主轴箱、刀架进给系统、冷却润滑系统及数控系统数控车床主要由床身、主轴箱、刀架进给系统、冷却润滑系统及数控系统组成。数控系统由组成。数控系统由CNCCNC单元及输入输出模块，操作面板等组成。单元及输入输出模块，操作面板等组成。与普通车床的最大区别与普通车床的最大区别与普通车床的最大区别与普通车床的最大区别数控车床的进给系统没有传统的走刀箱溜板箱和数控车床的进给系统没有传统的走刀箱溜板箱和挂轮架，而是直
10、接用伺服电机或步进电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现挂轮架，而是直接用伺服电机或步进电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现进给运动。进给运动。（一）主传动系统（一）主传动系统（一）主传动系统（一）主传动系统主轴、主轴箱，主轴电机主轴、主轴箱，主轴电机主轴箱一般采用三相交流主轴电机或者伺服主轴电机驱动，采用变频器可主轴箱一般采用三相交流主轴电机或者伺服主轴电机驱动，采用变频器可实现无级调速。实现无级调速。主轴箱的传动一般可采用直接传动、皮带传动或齿轮变速组传动。主轴箱的传动一般可采用直接传动、皮带传动或齿轮变速组传动。在主轴箱的前后装有夹紧卡盘，可将工件装夹在此。在主轴箱的前后装有夹紧卡盘，可将
11、工件装夹在此。卡盘卡盘卡盘卡盘卡盘有三爪卡盘，四爪卡盘等，还有液压卡盘等称呼。卡盘有三爪卡盘，四爪卡盘等，还有液压卡盘等称呼。1 1、三爪卡盘、三爪卡盘适合安装较短的轴类或盘类工件。适合安装较短的轴类或盘类工件。2 2、四爪卡盘、四爪卡盘适合安装方型适合安装方型椭圆型或不规则形状的工件，装夹时必椭圆型或不规则形状的工件，装夹时必须找正定中心。须找正定中心。3 3、夹紧装置、夹紧装置这套装置通过液压自动控制卡爪的开这套装置通过液压自动控制卡爪的开/ /合。合。(二二二二) )进给系统进给系统进给系统进给系统结构特点结构特点电机和驱动器电机和驱动器电机和驱动器电机和驱动器：步进电机、直流伺服电机、
12、交流伺服电机步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机运动转换运动转换运动转换运动转换：滚珠丝杠、直线导轨滚珠丝杠、直线导轨快移速度：快移速度：快移速度：快移速度：经济型数控车床：纵向经济型数控车床：纵向 6m/min6m/min横向横向 3m/min3m/min全功能型数控车床：全功能型数控车床：1015m/min1015m/min重复精度：重复精度：重复精度：重复精度：经济型数控车床重复定位精度：经济型数控车床重复定位精度：全功能型数控车床重复定位精度：全功能型数控车床重复定位精度：进给传动装置进给传动装置传动：传动：传动：传动：同步带传动、齿轮传动同步带传动、齿轮传动(三三三三) )刀架刀架刀
13、架刀架要求：要求：重复定位精度高、刚性好、可靠性好、寿命长。重复定位精度高、刚性好、可靠性好、寿命长。自动转位刀架分类自动转位刀架分类（1 1）按）按工位工位工位工位可分为：四位刀架可分为：四位刀架六位刀架六位刀架八位刀架八位刀架（2 2）按）按工作原理工作原理工作原理工作原理分：分：旋转刀架旋转刀架旋转刀架旋转刀架（应用广泛）（应用广泛）十字槽转位刀架（少）十字槽转位刀架（少）液压式转塔刀架液压式转塔刀架液压式转塔刀架液压式转塔刀架四工位自动转位刀架编码：四工位自动转位刀架编码：需两位数需两位数0000、0101、1010、1111，通过控制器刀位信号控制，通过控制器刀位信号控制， 以实现加
14、工所需刀具的选择。以实现加工所需刀具的选择。转塔刀架（回转刀架）转塔刀架（回转刀架）转塔刀架（回转刀架）转塔刀架（回转刀架） 刀位数：常用刀位数：常用4 4、8 8两种。两种。外形：圆鼓形、星形和伞形，常用圆鼓形。外形：圆鼓形、星形和伞形，常用圆鼓形。驱动：电机传动和液压传动。驱动：电机传动和液压传动。动力刀架：动力刀架：动力刀架：动力刀架：用于车削中心，与用于车削中心，与C C轴坐标功能轴坐标功能配合，完成联动插补加工。配合，完成联动插补加工。（四）床身与导轨（四）床身与导轨（四）床身与导轨（四）床身与导轨 床身分为：床身分为：床身分为：床身分为：平床身、斜床身、平床身与斜滑板、立床身。平床
15、身、斜床身、平床身与斜滑板、立床身。 平床身：平床身：平床身：平床身：工艺性好、运动精度较高，但排屑困难，一般用于经济形数控车床。工艺性好、运动精度较高，但排屑困难，一般用于经济形数控车床。 斜床身：斜床身：斜床身：斜床身：排屑方便、占地面积小、外形美观、便于安装机械手、可实现单机自动排屑方便、占地面积小、外形美观、便于安装机械手、可实现单机自动化，一般用于中小型机床。化，一般用于中小型机床。 导轨：导轨：导轨：导轨： 支承导轨：支承导轨：支承导轨：支承导轨：一般采用镶钢导轨或铸铁淬火导轨。一般采用镶钢导轨或铸铁淬火导轨。 滑动导轨滑动导轨滑动导轨滑动导轨：一般采用贴塑或注塑导轨。：一般采用贴
16、塑或注塑导轨。 直线滚动导轨副直线滚动导轨副直线滚动导轨副直线滚动导轨副：应用日益广泛。：应用日益广泛。 数控车床的主要机械结构数控车床的主要机械结构（五）数控系统（五）数控系统（五）数控系统（五）数控系统由第二部分具体讲述由第二部分具体讲述由第二部分具体讲述由第二部分具体讲述二、数控车床的分类二、数控车床的分类二、数控车床的分类二、数控车床的分类可根据以下五种方式分类：可根据以下五种方式分类：立式车床水平导轨水平导轨卧式车床倾斜导轨倾斜导轨1、主轴位置主轴位置2、刀架数量双刀架数控车床双刀架数控车床两坐标控制，四工位刀架两坐标控制，四工位刀架单刀架数控车床单刀架数控车床四坐标控制，多采用倾斜
17、导轨，四坐标控制，多采用倾斜导轨，平行或者垂直分布平行或者垂直分布主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。相对较小的大型复杂零件。 档次较高，刚性好，易于排屑档次较高，刚性好，易于排屑卡盘式数控车床卡盘式数控车床 3 3、加工零件、加工零件顶尖式数控车床顶尖式数控车床没有尾座，适合切削盘类（含短轴类）零件没有尾座，适合切削盘类（含短轴类）零件有尾座，适合切削较长零件及直径小的盘类零件有尾座，适合切削较长零件及直径小的盘类零件4、功能经济型数控车床普及型数控车床车削加工中心5、其他分类方法其他分类方法数控系统的控制方式数控系统的控制方式特殊或专门工
18、艺性能特殊或专门工艺性能直线控制数控车床直线控制数控车床两主轴控制数控车床两主轴控制数控车床螺纹数控车床螺纹数控车床活塞数控车床活塞数控车床曲轴数控车床曲轴数控车床n n车床的型号及命名车床的型号及命名车床的型号及命名车床的型号及命名机床的型号是机床产品的代号，用来表示机床的类别。主要技术机床的型号是机床产品的代号，用来表示机床的类别。主要技术参数参数性能和结构特点。机床型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字，性能和结构特点。机床型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字，按一定规律组合表示。按一定规律组合表示。例：例：例：例： CA6140CA6140C-C-类代号类代号( (车床类机床车床类机床) )A-
19、A-结构特性代号结构特性代号6-6-组代号组代号( (落地及卧式车床组落地及卧式车床组) )1-1-系代号系代号( (卧式车床系卧式车床系) )40-40-主参数主参数( (最大工件回转直径的最大工件回转直径的1/10)1/10) 项目项目规格规格 G-280工作范围床身最大回转直径mm500最大加工直径mm280最大加工长度mm500床身导轨面至主轴中心高mm250行程最大行程Xmm176Z520进给最大速度XMm/min12000Z20000精度重复定位精度Xmm0.007Z0.01三、数控车床主要技术参数三、数控车床主要技术参数三、数控车床主要技术参数三、数控车床主要技术参数主轴速度r/
20、min454500通孔直径mm62轴端型式A2-6内孔锥度锥度1:20大端80主电机KW11月15日回转刀塔规格镗刀座32端面刀座2525外圆刀压板2020尾座顶尖套最大行程mm100顶尖套锥度MT4一般规格电源容量KVA32KVA净重/毛重kg3850/4640外型尺寸(LWH)mm320017001720n n数控机床性能指标总结数控机床性能指标总结四、数控车床性能指标分析四、数控车床性能指标分析四、数控车床性能指标分析四、数控车床性能指标分析（1 1）CNCCNC系统及伺服系统及伺服系统及伺服系统及伺服 目前市场上主流产品在性能上均已比较可靠，市面上主流系统为稳定的目前市场上主流产品在性
21、能上均已比较可靠，市面上主流系统为稳定的5-105-10家。但还是有家。但还是有不不 少问题，问题如下：少问题，问题如下：1 1、系统故障频繁，主板容易毁坏、系统故障频繁，主板容易毁坏2 2、与外设通讯能力差，抗干扰性差、与外设通讯能力差，抗干扰性差3 3、易烧大功率管、易烧大功率管4 4、数控系统可靠性差，容易死机、数控系统可靠性差，容易死机5 5、界面不够友好，面板样式不合理、界面不够友好，面板样式不合理6 6、电机过载能力和防水能力差、电机过载能力和防水能力差7 7、编程说明书和操作说明书与机床不配套，可读性差、编程说明书和操作说明书与机床不配套，可读性差（2 2）数控刀架）数控刀架）数
22、控刀架）数控刀架 1 1、设计结构：有的刀盘直径过小，刀盘与后防护板间隙过小，不利于工作、设计结构：有的刀盘直径过小，刀盘与后防护板间隙过小，不利于工作 2 2、控制：有的刀架控制部分时有故障出现、控制：有的刀架控制部分时有故障出现3 3、定位：有的定位不准或不到位、定位：有的定位不准或不到位4 4、密封：有的刀架上电气线路板密封不好，易出故障、密封：有的刀架上电气线路板密封不好，易出故障（3 3）滚珠丝杠）滚珠丝杠）滚珠丝杠）滚珠丝杠1 1、丝杆做工工艺差、丝杆做工工艺差2 2、反向偏差大、反向偏差大 （四）轴承（四）轴承（四）轴承（四）轴承1 1、主轴轴承应采用外引导，不应采用内引导；、主
23、轴轴承应采用外引导，不应采用内引导；2 2、P4P4级主轴轴承外环外径和内环内孔偏差大；级主轴轴承外环外径和内环内孔偏差大；3 3、轴承内外环端面出现错位或滚珠与滚道间出现滑移现象；、轴承内外环端面出现错位或滚珠与滚道间出现滑移现象；4 4、丝杠用轴承间隙过大；、丝杠用轴承间隙过大；5 5、轴承的使用指导性资料欠缺，包装简陋。、轴承的使用指导性资料欠缺，包装简陋。（五）其他（五）其他（五）其他（五）其他1 1、电缆走线布局不合理、不固定、不美观易造成磨损和故障。、电缆走线布局不合理、不固定、不美观易造成磨损和故障。2 2、排屑装置连接板易损坏、松动，到位尺寸不准；有的数控车床还没有后排屑方式。
24、、排屑装置连接板易损坏、松动，到位尺寸不准；有的数控车床还没有后排屑方式。3 3、数控车床密封性较差，漏切削液、漏油。、数控车床密封性较差，漏切削液、漏油。4 4、机床电器、机床电器对这次测评的机床电器，用户普遍要求提高互换性，改进包装，加强对这次测评的机床电器，用户普遍要求提高互换性，改进包装，加强用户服务用户服务。五、数控机床市场简介五、数控机床市场简介五、数控机床市场简介五、数控机床市场简介1 1、机床厂家、机床厂家（1 1）大型机床厂）大型机床厂机床类型齐全，影响力大机床类型齐全，影响力大日本马扎克、大隈、森精机日本马扎克、大隈、森精机德国德国DMGDMG美国哈挺、哈斯美国哈挺、哈斯
25、台湾友嘉、武将台湾友嘉、武将国内大连机床厂、沈阳机床厂、鲁南机床厂等国内大连机床厂、沈阳机床厂、鲁南机床厂等 （2 2）中小型机床厂以经济型机床为主）中小型机床厂以经济型机床为主以浙江民营企业居多以浙江民营企业居多 坎门机床厂、华亚机床厂等坎门机床厂、华亚机床厂等2 2、市场分布、市场分布（1 1）外资港资台资企业财大气粗，以高档机床为主）外资港资台资企业财大气粗，以高档机床为主（2 2）民营企业以经济型机床为主）民营企业以经济型机床为主3 3、市场前景、市场前景0808年年0909年年数控车床需求量数控车床需求量7.6W7.6W台台8.9W8.9W台台加工中心需求量加工中心需求量2.3W2.
26、3W台台2.9W2.9W台台第二部分第二部分车床数控系统车床数控系统n n一、数控系统日本日本FANUC北京凯恩帝一、车床数控系统分类一、车床数控系统分类一、车床数控系统分类一、车床数控系统分类（1 1）按功能划分）按功能划分、经济型、经济型CNCCNC数控系统数控系统北京凯恩帝、广州数控、深圳众为兴北京凯恩帝、广州数控、深圳众为兴 、普及型数控系统、普及型数控系统日本日本FANUCFANUC、三菱、德国西门子、三菱、德国西门子（2 2）按轴数划分）按轴数划分、两轴数控系统、两轴数控系统 、三轴数控系统、三轴数控系统、四轴数控系统、四轴数控系统（3 3）从硬件划分）从硬件划分、PC-Based
27、PC-Based台湾宝元、华中数控台湾宝元、华中数控、ARM+FPGAARM+FPGA深圳众为兴深圳众为兴、DSP+FPGADSP+FPGA广州数控广州数控、NC+PCNC+PC德国西门子、日本德国西门子、日本FANUCFANUC（4 4）依照其他划分）依照其他划分、USBUSB传输和传输和RS232RS232传输传输、支持伺服主轴和不支持伺服主轴、支持伺服主轴和不支持伺服主轴二、系统简介二、系统简介二、系统简介二、系统简介（以配套（以配套CK6132CK6132经济型数控车床经济型数控车床CNC4320CNC4320系统为例）系统为例）1 1、主要技术参数与功能主要技术参数与功能主要技术参数
28、与功能主要技术参数与功能主轴转速级数主轴转速级数1616级级 主轴转速范围主轴转速范围10-5000rpm10-5000rpm进给量进给量 ( (纵向纵向)0.001mm)0.001mm进给量进给量 ( (横向横向)0.0005mm)0.0005mmn n可装刀具数目可装刀具数目8 8把把n n主电机主电机( (直流直流) )功率功率5.5KW/7.5KW5.5KW/7.5KWn n刀架纵向快速移动刀架纵向快速移动8m8mminminn n刀架横向快速移动速度刀架横向快速移动速度15m15mminminn n纵向步进电机静态转矩纵向步进电机静态转矩20N20N MMn n横向步进电机静态转矩横
29、向步进电机静态转矩10N10N MMn n2 2、数控装置、数控装置、数控装置、数控装置n n控制芯片控制芯片 3232位位CPU+FPGACPU+FPGAn n控制轴数控制轴数 x x、zz两轴联动两轴联动n n插补方式插补方式直线、圆弧插补直线、圆弧插补n n最小指令单位最小指令单位0.001mm0.001mmn n最高移动速度最高移动速度30m/min30m/minn nGG代码代码2828种种GG代码及宏运算代码及宏运算n n螺纹攻丝螺纹攻丝 单头单头/ /多头；螺距多头；螺距0.001-500mm;0.001-500mm;n n主轴编码器线：主轴编码器线：p/rp/rn n补偿功能反
30、向间隙补偿、螺距误差补偿，刀具补偿补偿功能反向间隙补偿、螺距误差补偿，刀具补偿n n换刀功能自动换刀换刀功能自动换刀n n主轴功能档位控制或模拟控制主轴功能档位控制或模拟控制n n辅助功能主轴正反转，冷却液起停，卡盘松紧辅助功能主轴正反转，冷却液起停，卡盘松紧n n显示功能：显示功能：. .寸单色，全中文操作，可显示图形轨迹寸单色，全中文操作，可显示图形轨迹n n程序编辑，个程序，全屏幕编辑程序编辑，个程序，全屏幕编辑n n通讯方式通讯方式n nPLCPLC功能功能功能功能/ /n n电机配套电机配套电机配套电机配套步进或伺服步进或伺服n n33、数控系统的指令功能、数控系统的指令功能、数控系
31、统的指令功能、数控系统的指令功能n n（1 1）准备功能（）准备功能（）准备功能（）准备功能（GG指令）指令）指令）指令）n n1.1.快速移动快速移动快速移动快速移动 G00G00n n2.2.直线插补直线插补直线插补直线插补 G01G01n n3.3.圆弧插补圆弧插补圆弧插补圆弧插补 G02G02、G03G03n n4.4.暂停指令暂停指令暂停指令暂停指令 G04G04n n5.5.返回机械零点返回机械零点返回机械零点返回机械零点 G28G28n n6.6.螺纹切削指令螺纹切削指令螺纹切削指令螺纹切削指令 G32G32n n7.Z7.Z轴攻丝循环轴攻丝循环轴攻丝循环轴攻丝循环G33G33n
32、 n8.8.工件坐标系设定工件坐标系设定工件坐标系设定工件坐标系设定 G50G50n n99固定循环指令固定循环指令固定循环指令固定循环指令G90G90、G92G92、G94G94n n10.10.多重循环指令多重循环指令多重循环指令多重循环指令G70G70G76G76（2 2）辅助功能（）辅助功能（）辅助功能（）辅助功能（MM指令）指令）指令）指令）指令功能备注M 00程序暂停状态不保持M 30程序运行结束M 98子程序调用M 99从子程序返回M 03主轴正转功能互锁，状态保持M 04主轴反转*M 05主轴停止M 08冷动液开功能互锁，状态保持*M 09冷动液关M 10尾座进功能互锁，状态保
33、持M 11尾座退M 12卡盘夹紧功能互锁，状态保持M 13卡盘松开M 32润滑开功能互锁，状态保持*M 33润滑关注：标“*”的指令上电时有效。（3 3）主轴转速选择功能）主轴转速选择功能）主轴转速选择功能）主轴转速选择功能S S：、主轴转速开关量控制主轴转速开关量控制主轴转速开关量控制主轴转速开关量控制 、主轴转速模拟电压控制主轴转速模拟电压控制主轴转速模拟电压控制主轴转速模拟电压控制、主轴倍率主轴倍率主轴倍率主轴倍率 （4 4）刀具选择功能）刀具选择功能）刀具选择功能）刀具选择功能：、最大设定为、最大设定为8 8工位电动刀架、排刀工位电动刀架、排刀、换刀方式：、换刀方式：MDI/MDI/自
34、动绝对或手动相对换刀，正转选刀，反转锁紧自动绝对或手动相对换刀，正转选刀，反转锁紧、对刀方式：定点对刀、试切对刀、对刀方式：定点对刀、试切对刀、刀补、刀补几个重要概念几个重要概念几个重要概念几个重要概念n n脉冲当量：脉冲当量：脉冲当量：脉冲当量：单位脉冲作用下工作台移动的距离就称之为脉冲当量。单位脉冲作用下工作台移动的距离就称之为脉冲当量。n n进给速度：进给速度：进给速度：进给速度：进给速度是指单位时间内坐标轴移动的距离，也即是切削加工时刀进给速度是指单位时间内坐标轴移动的距离，也即是切削加工时刀具相对于工件的移动速度。具相对于工件的移动速度。n n插补：插补：插补：插补：插补是在组成轨迹
35、的直线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法插补是在组成轨迹的直线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法进行数据点的密化工作，以确定一些中间点。进行数据点的密化工作，以确定一些中间点。车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车锥面车型面车螺纹加工范围数控车床的基本特征与加工范围C C轴坐标功能轴坐标功能vvC C轴坐标概念轴坐标概念轴坐标概念轴坐标概念： 即绕即绕Z Z轴的旋转运动轴的旋转运动vvC C轴坐标功能轴坐标功能轴坐标功能轴坐标功能： 该功能能够控制主轴绕该功能能够控制主轴绕C C轴旋轴旋转的角度，实现主轴定向停转的角度，实现主轴定向停车和圆周进给。从而实现车和圆周进给。从而实现C C轴、
36、轴、Z Z轴联动插补或轴联动插补或C C轴、轴、X X轴联动插补，进行工件任意轴联动插补，进行工件任意部位的钻、铣、攻丝及曲面部位的钻、铣、攻丝及曲面加工。加工。vvC C轴坐标功能示意图轴坐标功能示意图轴坐标功能示意图轴坐标功能示意图（5 5）C C轴动作轴动作轴动作轴动作对应对应对应对应43224322系统系统系统系统三、目前国内经济型数控系统的性能指标分析三、目前国内经济型数控系统的性能指标分析三、目前国内经济型数控系统的性能指标分析三、目前国内经济型数控系统的性能指标分析衡量一款经济型数控系统的性能，可以从系统使用的方便性、技术的先衡量一款经济型数控系统的性能，可以从系统使用的方便性、
37、技术的先衡量一款经济型数控系统的性能，可以从系统使用的方便性、技术的先衡量一款经济型数控系统的性能，可以从系统使用的方便性、技术的先进性和可靠性三方面进行分析，下面是具体的指标分析。进性和可靠性三方面进行分析，下面是具体的指标分析。进性和可靠性三方面进行分析，下面是具体的指标分析。进性和可靠性三方面进行分析，下面是具体的指标分析。 1 1、系统使用的方便性、系统使用的方便性、系统使用的方便性、系统使用的方便性系统使用的方便性主要反映在系统的编辑部分。作为一个好的系统，应系统使用的方便性主要反映在系统的编辑部分。作为一个好的系统，应该具备以下几点性能。该具备以下几点性能。模态指令模态指令 多指令
38、共段多指令共段 输入、检索、修改一体化输入、检索、修改一体化 汉化按键汉化按键 自动排序字母自动排序字母 快速检索快速检索 指令功能强指令功能强 指令的多样性指令的多样性 对于螺纹加工，带有退刀槽的螺纹希望采用直线退尾，以减少退尾长度。对于螺纹加工，带有退刀槽的螺纹希望采用直线退尾，以减少退尾长度。22、技术的先进性、技术的先进性、技术的先进性、技术的先进性 1)1)插补速度插补速度插补速度插补速度2)2)螺纹功能螺纹功能螺纹功能螺纹功能 自动化程度自动化程度 高速加工能力高速加工能力 大导程加工能力大导程加工能力 等螺距退尾功能等螺距退尾功能3)3)速度衔接技术速度衔接技术速度衔接技术速度衔
39、接技术 手动定程和倒角手动定程和倒角加工过程中的调速和坐标动态显示加工过程中的调速和坐标动态显示 掉电保护运动位置和断点运行掉电保护运动位置和断点运行电动刀架控制器电动刀架控制器自动对刀自动对刀闭环控制闭环控制细分技术细分技术PLCPLC功能功能VMOSVMOS驱动技术驱动技术4 4）是否带）是否带）是否带）是否带PLCPLC功能功能功能功能33、系统的可靠性、系统的可靠性、系统的可靠性、系统的可靠性 看一台系统的可靠性如何，应注意以下五个方面。看一台系统的可靠性如何，应注意以下五个方面。 1)1)系统设计系统设计2)2)生产条件生产条件3)3)驱动技术驱动技术4)4)刀架控制器刀架控制器5)
40、5)结构设计结构设计44、如何选择一台经济型数控系统、如何选择一台经济型数控系统、如何选择一台经济型数控系统、如何选择一台经济型数控系统 1 1）系统要可靠）系统要可靠2 2）系统性能要满足需求）系统性能要满足需求3 3）销售单位的技术服务能力）销售单位的技术服务能力4 4）生产单位的技术开发能力）生产单位的技术开发能力5 5）性能价格比）性能价格比 数控车床系统数控车床系统PLC功能的作用功能的作用n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：完成各种辅助功能完成各种辅助功能完成各种辅助功能完成各种辅助功能1 1、机床主轴的起停、正反转控制及主轴转速的控、机床主轴的起停、正反转控制及主轴转速
41、的控制、倍率的选择。制、倍率的选择。2 2、机床冷却、润滑系统的接通和断开。、机床冷却、润滑系统的接通和断开。3 3、机床刀库的起停和刀具的选择、更换。、机床刀库的起停和刀具的选择、更换。4 4、机床卡盘的夹紧、松开。、机床卡盘的夹紧、松开。5 5、机床自动门的打开、闭合。、机床自动门的打开、闭合。6 6、机床尾座和套筒的起停、前进、后退控制。、机床尾座和套筒的起停、前进、后退控制。7 7、机床排屑等辅助装置的控制、机床排屑等辅助装置的控制还有一些其他因素，会影响到数控系统的性能和寿命。还有一些其他因素，会影响到数控系统的性能和寿命。一、硬件：一、硬件：1 1、用什么样的标准筛选元件；、用什么
42、样的标准筛选元件；2 2、用什么样的工艺制造、用什么样的工艺制造PCBPCB；3 3、用什么样的方式屏蔽干扰固定板卡设计电路；、用什么样的方式屏蔽干扰固定板卡设计电路；二、软件：二、软件：1 1、公司工程师的水平能力；、公司工程师的水平能力；2 2、最新功能的及时更新速度；、最新功能的及时更新速度；3 3、细节功能的实现方式；、细节功能的实现方式； 三、其他：三、其他：1 1、成品出货流程的完善程度；、成品出货流程的完善程度；2 2、包装安全性等；、包装安全性等； 数控系统性能指标评价表数控系统性能指标评价表四、数控系统行业概况四、数控系统行业概况（一）各大生产厂家（一）各大生产厂家（一）各大
43、生产厂家（一）各大生产厂家（1 1）高端）高端 西门子西门子/ /海德汉海德汉/ /大连光洋大连光洋（2 2）中端）中端 日本日本FANUC/FANUC/日本三菱日本三菱/ /法国法国NUM/NUM/西班牙西班牙FAGE/FAGE/北京航天北京航天（3 3）低端）低端台湾宝元台湾宝元 / /北京凯恩帝北京凯恩帝/ /广州数控广州数控/ /成都广泰成都广泰/ /南京仁和南京仁和/ /南京华兴南京华兴/ /深圳众为兴深圳众为兴（二）市场分布和份额（二）市场分布和份额（二）市场分布和份额（二）市场分布和份额 （1 1）大型机床厂）大型机床厂基本以西门子、基本以西门子、FANUCFANUC和三菱配套，
44、这三种系统占据和三菱配套，这三种系统占据80%80%以上市场份以上市场份额，配套国产以政府指标和客户需求为标准。额，配套国产以政府指标和客户需求为标准。 （2 2）民营企业）民营企业主要分布在珠三角和长三角地区。仍然基本以西门子、主要分布在珠三角和长三角地区。仍然基本以西门子、FANUCFANUC和三菱为和三菱为主流配套系统。也积极配套国产系统，但却主要以北京凯恩帝、广州数控两种系统为主流配套系统。也积极配套国产系统，但却主要以北京凯恩帝、广州数控两种系统为主。其他系统影响力和认可程度均无法和上面两者抗衡。主。其他系统影响力和认可程度均无法和上面两者抗衡。 （3 3）PLCPLC及数控改造商及
45、数控改造商以客户选择的模式选择系统，一般主推上述五种系统。以客户选择的模式选择系统，一般主推上述五种系统。综合上述描述情况，中高端系统为西门子、综合上述描述情况，中高端系统为西门子、FANUCFANUC所垄断，低档系统以北京凯恩帝、所垄断，低档系统以北京凯恩帝、广州数控为龙头，成都广泰、华中数控、南京仁和和南京华兴等几十家数控系统厂家广州数控为龙头，成都广泰、华中数控、南京仁和和南京华兴等几十家数控系统厂家衬托的混乱战国局势。衬托的混乱战国局势。 （三）产品性能及价位比较三）产品性能及价位比较三）产品性能及价位比较三）产品性能及价位比较可参考具体表格可参考具体表格可参考具体表格可参考具体表格下
46、面主要介绍下公司下面主要介绍下公司CNC-4320CNC-4320数控系统的一些特点。数控系统的一些特点。CNC4320车床数控系统车床数控系统1、市场定位市场定位主要是面向经济型数控车床主要是面向经济型数控车床2、加工功能加工功能与经济型数控车床配套，可实现自动控制，自动完成车多与经济型数控车床配套，可实现自动控制，自动完成车多 种零件的外圆、内孔、端面、切槽，任意锥面、球面及各种种零件的外圆、内孔、端面、切槽，任意锥面、球面及各种公英制圆柱，圆锥螺纹等工序，并支持完善的功能。公英制圆柱，圆锥螺纹等工序，并支持完善的功能。3、运用行业运用行业适用于各种电器、汽车、摩托车配件、轴承、阀门、水暖
47、适用于各种电器、汽车、摩托车配件、轴承、阀门、水暖配件及其他零件的加工，是一种高效理想设备。配件及其他零件的加工，是一种高效理想设备。（四）国内外数控系统在性能上的差异（四）国内外数控系统在性能上的差异（四）国内外数控系统在性能上的差异（四）国内外数控系统在性能上的差异序号项目国内国外1最高移动速度大部分在68m/min，少数几家如华中可达到24m/min及以上。48m/min及以上2最高进给速度大部分在5m/min以下，少数几家达到15m/min及以上。90m/min及以上3大曲率小线段高速加工能力0.5m/min以下3m/min及以上4数控装置与伺服驱动的连接模拟信号或脉冲信号现场总线、光
48、缆5主轴驱动普通电机或变频器主轴伺服6主轴转速0.23105rpm0.53106rpm7传感器精度（分辨率）25003000p/r163841300000p/r（五）国内外数控系统在功能上的差异（五）国内外数控系统在功能上的差异（五）国内外数控系统在功能上的差异（五）国内外数控系统在功能上的差异序号序号项目项目国内国内国外国外1 1覆盖范围覆盖范围少数设备，例如：车、铣、磨少数设备，例如：车、铣、磨比较全面比较全面2 2控制功能控制功能不完善不完善比较完善比较完善3 3PLCPLC功能功能没有或不太完善没有或不太完善比较完善比较完善4 4控制精度控制精度0.010.001mm0.010.001mm0.0010.0001mm0.0010.0001mm5 5参数编程参数编程没有或不完善没有或不完善比较完善比较完善6 6网络功能网络功能基本没有，少数厂家有试验性网络基本没有，少数厂家有试验性网络功能。功能。比较完善比较完善7 7远程诊断远程诊断无无有有8 8从系统调试伺服从系统调试伺服不可以不可以可以，系统可以显示伺服可以，系统可以显示伺服性能曲线。性能曲线。9 9多过程控制多过程控制基本没有，少数厂家有试验性多过基本没有，少数厂家有试验性多过程功能。程功能。需单独订货需单独订货
