数控机床简介(DOC)

1、数控机床简介ran床本休数控与数控机床的概念数控即数子控制(Numerical Control,简称NC)，是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号进行控制的一种方 法。数控机床(Numerical Control Tool)是用数字化信号对机床的运 动及其加工过程进行控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床。计算机数控(Computer Numerical Contro)系统是采用计算机控制加 工功能，实现数字控制，并通过接口与外围设备连接，简称CNC系统。一、数控机床的组成数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服装置、辅助控制装置、检测装置和机 床本体组成。1 控制介质控制介

2、质是指将零件加工信息传送到数控装置去的程序载体。 随数控 装置类型的不同而不同，常用的有磁盘、移动硬盘、 Flash （U盘）等b)c)2数控装置数控装置是数控机床的 核心。它由输入装置（如键 盘）、控制运算器和输出装 置（如显示器）等构成。3伺服机构伺服机构是数控机床的执行机构，由驱动装置（左）和执行部件（如伺服电动机）（右）两大部分组成。4. 辅助控制装置辅助控制装置是介于数控装 置和机床机械、液压部件之间的 强电控制装置。由于可编程控制 器（ PLC）具有响应快、性能可 靠、易于使用、编程和修改程序, 并可直接驱动机床 电气等特点，现已广泛用作数控 机床的辅助控制装置。5. 检测反馈装置

3、检测反馈装置将数控机床各个坐 标轴的实际位移量、速度参数检测出 来，转换成电信号，并反馈到机床的 数控装置中。检测装置的检测元件有 多种，常用的有直线光栅（右上）、 光电编码器（右下）、圆光栅、绝对编 码尺等。6. 机床本体机床本体是数控机床的主体，是 用于完成各种切削加工的机械部分， 包括主运动部件、进给运动执行部件 （如工作台、滑板及其传动部件）和 床身、立柱、支承部件等。二、数控机床的工作原理1加工步骤（1）根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序段 格式编写出加工程序。（2）将所编写加工程序指令输入到机床数控装置中。（3）数控装置对程序（代码）进行处理之后，向机床各个坐标的

4、伺服驱动机构和辅助控制装置发出控制信号。（4）伺服机构接到执行信号指令后，驱动机床的各个运动部件， 并控制所需的辅助动作。（5）机床自动加工出合格的零件。2数控机床的坐标系（1）机床坐标系：标准机床坐标系中 X、Y、Z坐标轴的相互关系 由右手笛卡儿直角坐标系决定，如下图左所示。1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为 90。大拇指代 表X坐标，食指代表丫坐标，中指代表Z坐标。2）大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为 Y坐标 的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3）围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用 A、B、C表示,根据右手螺旋定则，大拇指的指向为 则其余四指的旋转方向即为旋转坐标

5、示。Z、丫、Z坐标中任意轴的正向，A、B、C的正向，如下图右所4) X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定 X坐标的方 向时，要考虑两种情况： 如果工件做旋转运动，则刀具离开工件回转中心的方向为 X坐 标的正方向。如图111所示的数 控车床的X坐标。 如果刀具做旋转运动，则分 为两种情况：Z坐标水平时，观察 者沿刀具主轴向工件看时，+X运动 方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X 运动方向指向右方，如图所示的立式数控铣床的 X坐标5)Y坐标 在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向,按照右手直角坐标系来确定 Y坐标的方向。如图1 12所示的Y坐

6、标。6)Z坐标Z坐标的运动方向：是由传递切削的动力的主轴所决定的，即 平行于主轴轴线的坐标轴发即为 Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工 件的方向。7）机床原点称为机床零点，即机床坐标系的原点，是指在机床 上设置的一个固定点，它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控 机床进行加工运动的基准参考点。图：数控车床原点图：数控铣床原点8）机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置 点。0 机秦屈点Lz900xf机床坐标系3编程坐标系编程坐标系也称为工件坐标系， 是编程人员根据零件图样及加工工 艺等建立的坐标系。编程坐标系一 般供编程使用，确定编程坐标系时 不必考虑工件毛坯在机床上的实际 装夹位置

7、。编程坐标系的原点（编 程原点）应尽量选择在零件的设计 基准或工艺基准上，编程坐标系中 各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致，女口图所示为车削零件的编程坐标系及编程原点。4.对刀点与换刀点对刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点， 程序也是从这一对刀点开始执行，所以对刀点也称为“起刀点”或“程序起点”小粘头的刀位点精选文档切凰柱铁刀的刀位点 c時头铁刀的打位点点选择的原则如下：（1）找正容易。（2）编程方便。（3）对刀误差小。（4）加工时检查方便、可靠。三、数控机床的分类1.按控制运动的方式分类(1)点位控制数控机床：特点是只 控制从一点到另一点位置的精确 定位，而不控制移动轨

8、迹，在移动和 定位过程中不进行任何加工。(2) 直线控制数控机床是自然数为点位直线控制机床。其特点是机床 移动部件不仅要实现由一个位置 到另一个位置的精确定位，而且要 控制工作台以给定的速度，沿平行 坐标轴方向进行直线切削运动(有 些机床还可以进行45斜率直线的加工)(3) 轮廓控制数控机床是对两个或 两个以上轴同时进行控制。它不仅 要控制机床移动部件的起点和终 点，而且要控制加工过程中每一点 的速度、方向和位移量，运动轨迹 是任意的直线、圆弧、螺旋线等，将工件加工成一定的轮廓形状 2.按伺服系统的特点分类（1）开环控制数控机床开环控制数控机床的特点是其控制系统不带反馈装置，执行机构通常采用功

9、率步进电动机或电流脉冲马达，（2）闭环控制数控机床闭环控制数控机床的特点是在机床移动部件上直线安装直线位移检测装置（如直线光栅等），将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移 值进行比较，用比较的差值对机床进行控制，直至差值消除为止，使移动部件按 照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位， 从而使加工精 度大大提高。（3）半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床的特点是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，与输入的指令位移值进行比较，用 比较的差值对机床进行控制四、

10、常见数控机床简介1数控车床数控车床一般具有两 轴联动功能，Z轴是与主 轴方向平行的运动轴，X 轴是在水平面向内与主 轴方向垂直的运动轴。2 .数控铣床世界上第一台数控机 床就是数控铣床，它适于工 三维复杂曲面，在汽车、航 空航天、模具等行业被广泛 采用。随着时代的发展，数 控铣床趋于加工中心。3加工中心数控加工中心是具有自动刀具 交换装置，并能进行多种工序加工 的数控机床。在其上工件可在一次 装夹中进行铣、镗、钻、扩、铰、 攻螺纹等多工序的加工。4.数控线切割机床数控线切割机床的 工作原理与数控电火花 成形机床一样，其电极 是电极丝，加工液一般 采用去离子水5.数控磨床数控磨床主要用于加工高硬度、高精度 表面，可分为数控平面 磨床、数控内圆磨床、 数控轮廓磨床等。6数控钻床数控钻床主要具备 钻孔、攻螺纹等功能， 同时也具备简单的铣削 功能，刀库可存放多种 刀具。数