第一章数控机床概述

1、*数控1陈光胜cgs-shukongjishu_Pass :shlgjxxy答疑地点:创新楼341*数控2上课要求n成绩=70%笔试成绩+30%平时成绩n平时成绩=出勤成绩+作业成绩+态度成绩！ 15 15 10n扣分办法：缺勤累计2次扣 5分 缺勤累计4次扣10分 缺勤累计超过6次,平时成绩0分 *数控3引言用途何在用途何在？数控技术数控技术*数控技术4引言复杂复杂零件零件*数控5引言*数控6引言*数控7引言*数控8引言*数控9引言实现FMS（Flexible Manufacturing System） 可一次装卡可一次装卡8个工件并能够自动完个工件并能够自动完成每个工件的成每个工件的4个面

2、及圆周的铣、镗、个面及圆周的铣、镗、钻、扩、铰、攻丝及空间曲线面等多钻、扩、铰、攻丝及空间曲线面等多种工序加工。种工序加工。 *数控10数控技术实现载体：数控机床数控机床的重要地位n生产母机n战略物资n一个国家科技水平的标志*数控11东芝事件东芝事件 1983年，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床，前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，由于加工精度提高，使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降，以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向，苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售，也使得苏联的装备制造业上了一个档次，时至今日，美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了五轴联动加工机床*数控12

3、国家科技重大专项（National Science and Technology Major Project ）1是为了实现国家目标，通过核心技术突破和资源集成，在一定时限内完成的重大战略产品、关键共性技术和重大工程。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）确定了大型飞机等16个重大专项。这些重大专项是我国到2020年科技发展的重中之重。核高基（核高基（核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）、集成电路装备、宽）、集成电路装备、宽带移动通信、数控机床、油气开发、大型核电站、水体污染治理、新药创制、带移动通信、数控机床、油气开发、大型核电站、水体污染治理、新药创制、传染病防治传染

4、病防治、大型飞机大型飞机、高分辨率对地观测系统高分辨率对地观测系统、载人航天与探月工程载人航天与探月工程n生产母机n战略物资n一个国家科技水平的标志数控机床的重要地位*数控13数控数控机床？NumericalControl第一节 基本概念Machine Tools*数控14第一节 基本概念n数字控制与数控技术数字控制与数控技术n数字控制（数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号，符号，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方法。n数控技术（数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制数字控制

5、的方法，对某一工作过程实现自动控制的技术。*数控15第一节 基本概念n数控机床（数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术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。它是数控技术典型应用的例子。n数控系统（数控系统（Numerical Control System）实现数字控制技术的整套自动控制系统。n计算机数控系统（计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。*数控16数控数控技术学习、应用水平等级：2，高水平的，高水平的数控编程数控编程能力；能力；3，机床的，机床的数控

6、技术改造数控技术改造或开发能力；或开发能力；4，高性能的，高性能的数控系统研发数控系统研发能力；能力；1，娴熟的，娴熟的数控操作数控操作技能；技能；第一节 基本概念*数控17 高水平的数控编程高水平的数控编程*数控18第二节第二节 数控机床的组成数控机床的组成*数控19*数控20 机床 I/O 电路和装置 测量装置 主轴驱动装置 进给驱动装置 主轴伺服单元 进给伺服单元 计算机数 控 装 置 操作面板 PLC 计算机数控系统计算机数控系统 机机 床床 辅助控制机构 进给传动机构 主运动机构 键盘 输入输出 设备 *数控21操作面板输入输出设备*数控22*数控23*数控24数控25Motor a

7、nd drive unitAxis*数控26*数控27*数控28数控装置PLC伺服驱动电源*数控29第三节 数控机床的分类 从不同角度有不同的分类方法：(1)按工艺用途分类(2)按控制功能分类(3)按联动轴数分类(3)按进给的伺服系统分类*数控30第三节 数控机床的分类 (1)按工艺用途分类n切削加工类：切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心等。n特种加工类：特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。n其它类型：其它类型：数控装配机、数控测量机、机器人等。*数控31数控铣床*数控32*数控33数控车床*数控34车刀*数控35数控磨床*数控36数控磨床*数控37加工中心

8、*数控38加工中心与数控铣床的区别n相同点：加工中心也是由CNC、伺服系统、机床本体、液压系统等辅助系统组成。n不同点：加工中心具有自动换刀的功能。通过在刀库中安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。*数控39第三节 数控机床的分类(2)按控制功能分类n点位控制数控系统点位控制数控系统n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；n对轨迹不作控制要求；n轨迹运动过程中不进行加工。n适用范围适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。ZYX*数控40第三节 数控机床的分类n轮廓控制数控系统n轮廓控制轮廓控制(

9、连续控制连续控制)系统：系统：具有控制几个进给轴同时协调运动(坐标联动)，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削加工的数控系统。n适用范围：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装备这种数控系统。*数控41第三节 数控机床的分类（3）按联动轴数分：n2轴联动（平面曲线）n2轴半联动（空间曲面）n3轴联动（空间曲面）n4轴/5轴/6轴联动（空间曲面）http:/ *数控425轴联动机床*数控43注意注意机床轴机床轴和和联动轴联动轴的区别！的区别！*数控44请问：几轴几联动？请问：几轴几联动？通道数的概念通道数的概念*

10、数控45第三节 数控机床的分类（4）按进给伺服系统的分类n开环数控系统开环数控系统和闭环数控系统闭环数控系统，n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全闭环全闭环和半闭环半闭环两种。*数控46第三节 数控机床的分类n开环数控系统开环数控系统n没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置进给系统），故系统稳定性好。电机电机机械执行部件CNC插补指令伺服驱动功率放大一般以步进电机作为伺服驱动元件一般以步进电机作为伺服驱动元件*数控47第三节 数控机床的分类n 半闭环数控系统位置控制调节位置控制调节器器速度控制速度控制调节与驱动调节与驱动检测与反馈检测与反馈单元单元位置控制单元位置控制单元

11、速度控制单元速度控制单元+ + +- - -电机电机机械执行部件机械执行部件CNCCNC插插补补指令指令实际实际位置位置反馈反馈实际实际速度速度反馈反馈*数控48第三节 数控机床的分类n 全闭环数控系统位置控制调节位置控制调节器器速度控制速度控制调节与驱动调节与驱动检测与反馈检测与反馈单元单元位置控制单元位置控制单元速度控制单元速度控制单元+ + +- - -电机电机机械执行部件机械执行部件CNCCNC插插补补指令指令实际实际位置位置反馈反馈实际实际速度速度反馈反馈*数控49第四节 数控机床的特点n适合加工复杂异形零件；适合加工复杂异形零件；n加工精度高、加工质量稳定；加工精度高、加工质量稳定；n生产率高；生产率高；n劳动条件好。劳动条件好。比起普通机床，数控机床的特点：*数控50第四节 数控机床的特点n批量小而又多次重复生产的零件；批量小而又多次重复生产的零件； n几何形状复杂的零件；几何形状复杂的零件； n贵重零件加工；贵重零件加工； n需要全部检验的零件；需要全部检验的零件； n试制件；试制件；数控机床适合加工的范围：数控机床适合加工的范围：*数控51第五节 数控机床发展趋势高速高精度高速高精度智能化智能化复合化复合化网络化网络化数控机床数控机床高速电主轴高速电主轴直线电机直线电机加工参数自调整加工参数自调整机床故障自诊断机床