数控机床原理与结构分析数控技术原理PPT课件

1,07.05.2020,1.1数控装置的概念,1.1.1数控加工技术基础1.1.2数控装置的插补原理1.1.3插补方法的分类1.1.4评价插补算法的指标1.1.5刀具半径补偿,2,07.05.2020,1.1.1数控加工技术基础,数控装置是一种控制系统，它自动阅读输入载体上预先给定的数字值，并对其译码、运算，并据此而控制刀具与工件相对运动，加工出所需要的零件。,3,07.05.2020,图11数控加工原理,1逼近处理Li=Ft（i1,2,）则当t0时，折线段之和接近曲线L，即：,且有：Fx=xitFy=yit,2插补运算,4,07.05.2020,1.1.2数控装置的插补原理,5,07.05.2020,1插补的基本概念,6,07.05.2020,在ti时间内，刀具在各坐标的位移量为Xi和Yi又即：进给速度：,7,07.05.2020,8,07.05.2020,9,07.05.2020,2加工运动轨迹的形成,10,07.05.2020,11,07.05.2020,12,07.05.2020,图15数控加工基本原理图,13,07.05.2020,3插补模块,14,07.05.2020,1.1.3插补方法的分类,1基准脉冲插补（也称脉冲增量插补）脉冲增量插补就是通过向各个运动轴分配脉冲，控制机床坐标轴作相互协调的运动，从而加工出规定轮廓形状零件的算法。因为这类插补算法的输出是脉冲形式，并且每次仅产生一个单位的行程增量，故称之为脉冲增量插补。而每个单位脉冲对应坐标轴的位移量大小，称之为脉冲当量，一般用表示。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，也对应于内部数据处理的一个二进制位，它决定了数控机床的加工精度，对于普通数控机床一般在0.01mm至0.005mm之间，对于较为精密的数控机床可为1m或0.1m,甚至更高。,15,07.05.2020,16,07.05.2020,1.1.4评价插补算法的指标,1稳定性指标2插补精度指标3合成速度的均匀性指标4插补算法要尽可能简单，要便于编程,17,07.05.2020,1.1.5刀具半径补偿,18,07.05.2020,刀具半径补偿功能的主要用途在零件加工过程中，采用刀具半径补偿功能，可大大简化编程的工作量。具体体现在以下两个方面：(1)由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。(2)由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，要为精加工工序预留加工余量。加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序。,19,07.05.2020,20,07.05.2020,21,07.05.2020,22,07.05.2020,23,07.05.2020,1.2数控系统的硬件组成,1.2.1数控系统的硬件结构1.2.2数控装置的硬件功能1.2.3设备辅助控制接口模块1.2.4数控系统的PLC1.2.5位置控制模块（伺服系统）1.2.6功能接口模块,24,07.05.2020,25,07.05.2020,图111FANUC0i-B数控系统,26,07.05.2020,图112SIN840C系统,27,07.05.2020,1.2.2数控装置的硬件功能,28,07.05.2020,29,07.05.2020,30,07.05.2020,31,07.05.2020,32,07.05.2020,33,07.05.2020,1.2.3设备辅助控制接口模块,设备辅助控制接口模块主要接收来自操作面板、机床上的各行程开关、传感器、按钮、强电柜里的继电器以及主轴控制、刀库控制的有关信号，经处理后输出去控制相应器件的运行。数控装置与被控设备之间要交换的信息有三类：开关量信号、模拟量信号和脉冲量信号。然而上述信号一般不能直接与数控装置相联，需要一个接口(即设备辅助控制接口)对这些信号进行变换处理，其目的是：（1）对上述信号进行相应的转换，以满足数控装置输入输出的要求。（2）阻断外部的干扰信号进入计算机，防止噪声引起误动作。由此可知，设备辅助控制接口的功能必须能完成上述两个任务：即电平的转换和功率放大；电气隔离。,34,07.05.2020,1.2.4数控系统的PLC,35,07.05.2020,36,07.05.2020,37,07.05.2020,1.2.5位置控制模块（伺服系统）,38,07.05.2020,2位置控制模块组成原理位置控制模块由三部分组成，其原理框图如图所示。（1）速度指令转换部分（2）位置反馈脉冲回收部分（3）速度反馈电压转换部分,图114闭环位置控制模块原理框图,39,07.05.2020,40,07.05.2020,1.2.6功能接口模块,41,07.05.2020,1.3数控装置的特点,1.3.1数控装置的特点1.3.2数控装置的功能1.3.3NC、CNC、SV与PMC的概念1.3.4现代数控技术的特征,42,07.05.2020,1.3.1数控装置的特点,43,07.05.2020,44,07.05.2020,45,07.05.2020,46,07.05.2020,47,07.05.2020,1.3.2数控装置的功能,48,07.05.2020,49,07.05.2020,50,07.05.2020,51,07.05.2020,52,07.05.2020,53,07.05.2020,9人机对话功能10自诊断功能11通信功能,54,07.05.2020,1.3.3NC、CNC、SV与PMC的