数控技术总结

1、总结 第一章第一章 绪论绪论 一、什么是数控机床一、什么是数控机床 数控机床是用数字化的信号数字化的信号对机床的运动及加工过程运动及加工过程进行控制的高效自动高效自动化化的加工机床。 二、数控机床的特点：二、数控机床的特点： 高精 高柔 高效 特别适合复杂型面的加工 减少劳动强度，改善劳动条件 良好的经济效益 有利于现代化管理 数控机床多用于高精度、形状复杂的、高精度、形状复杂的、中小批量中小批量的零件加工。 三、数控机床的分类和组成三、数控机床的分类和组成 分类： 按控制系统的特点：点位、直线、轮廓控制的数控机床 按伺服系统的类型：开环、闭环和半闭环 按数控装置：硬线、软线（NC CNC）

2、按加工方式：切削类、成型类、特种加工类、其它 按功能水平：高、中、低档 数控机床的机械结构有三个特点： 传动链短 结构性能及自动化程度高：精度、刚度、抗振性、耐磨性、热变形，传动及变速自动化 采用高效传动件 四、数控机床的产生和发展四、数控机床的产生和发展 组成：主机程序编制程序输入装置CNC数控装置伺服驱动和位置检测辅助控制 第二章第二章 数控机床程序的编制数控机床程序的编制 手工编程 2-1 概述概述 数控程序用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定的格式编写而成。 2-2 手工编程的步骤与要求手工编程的步骤与要求* 对刀点指在数控加工中，刀具相对于工件运动的起点，也是程序运行的起点程序

3、原点 对刀点的选择原则： 1. 选择的对刀点应便于数学处理，使程序编制简单。 2. 对刀点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。 3. 引起的加工误差小。应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。 对刀使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。 刀位点是指刀具的基点位置。 换刀点在加工中心上加工零件时，进行刀具交换的位置。刀具 刀位点 钻头端铣刀立铣刀 刀具轴线与刀具底面的交点(底面中心) 球头铣刀 球头的球心 车刀或镗刀 刀尖或刀尖圆弧的圆心 走刀路线的选择原则： 1. 尽量缩短走刀路线，减少空行程，提高生产率。 2. 保证零件加工精度和表面粗糙度的要求。 应尽量避免径向切入和切出，而应沿工

4、件的切向切入和切出。 3. 有利于简化数值计算，减少程序段数目和编程工作量。 2-3 数控机床的标准及有关规定数控机床的标准及有关规定 一、标准：一、标准：ISO、EIA 二、二、ISO坐标系与运动方向的规定坐标系与运动方向的规定 ISO坐标系是采用右手规则的笛卡尔坐标系 Z轴平行与主轴，以刀具远离工件的方向为正向。 X轴水平轴，与Z轴垂直，以刀具远离工件的方向为正向。 编程坐标系为编程方便，一律假定工件固定不动，全部由刀具运动的坐标系编程 三、三、ISO标准程序结构和程序段格式标准程序结构和程序段格式 字地址程序段格式：以字地址符开始，其后跟有符号和数字，字的排列没有严格的要求。 分隔符固定

5、程序段格式：以分隔符代替地址符，而且预先规定所有字的排列顺序，根据分隔符出现的顺序，判断字的功能。 四、四、ISO标准常用的程序编制指令标准常用的程序编制指令* G指令： 在车削时，其径向方向(X坐标)，用2倍值(直径)编程。 G90 G91绝对坐标及增量坐标的编程指令 G92预置寄存 设置了一个编程原点，并不产生运动。 要求坐标值必须齐全，并只能使用绝对方式。 G00快速点定位。 不需要进给速度 G01直线插补 必须包含F功能 G02 G03圆弧插补 圆弧顺、逆的判断方法： 沿圆弧所在平面的另一坐标负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。 圆心参数： 从圆弧起点指向圆心的矢量在坐

6、标轴上的投影。它总是为增量值。 半径参数中“+”半圆的圆弧 “-”半圆的圆弧 必须带有F功能。 G40 G41 G42刀具半径补偿 刀具补偿的作用作用：是把零件轮廓轨迹转换成刀位点的轨迹。 左、右偏刀的确定： 沿刀具运动方向看，刀具位于零件左侧时的刀具半径补偿，为左偏刀具半径补偿。 M指令 M02 M30程序结束 M03 M04 M05主轴控制 S、T、F指令 2-4 手工编程手工编程 一、轮廓编程法 二、子程序：在零件上有许多形状和尺寸相同的部位 子程序采用增量编程 三、参数编程：相似零件或部位的编程 采用增量编程 四、固定循环第三章第三章 计算机数字控制系统计算机数字控制系统 了解CNC系

7、统的组成、工作过程组成、工作过程 数控语言程序输入存储器译码及预处理插补运算输出控制 点位控制系统：点位控制系统： 点位控制系统的特点特点：点与点之间不加工。 对点位控制系统要求要求：定位精度和定位时间。 解决二者的矛盾：在保证定位精度的前提下，尽量缩短定位时间。 为达到目的：采用快速趋近，然后减速停车。 影响定位精度的因素因素： 机床的结构特性 伺服系统的刚度 脉冲当量的选择 位置反馈测量系统 定位速度 直线控制系统：直线控制系统： 它与点位系统的区别（要求）。 直线控制系统的控制方式 连续控制系统：连续控制系统： 直线、圆弧的插补原理、算法直线、圆弧的插补原理、算法* 插补根据进给速度的要

8、求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，边计算边根据结果向各坐标轴发进给指令。 逐点比较法：逐点比较法： 逐点比较法是按刀具的实际位置与规定图形的位置偏差，引导刀具跟踪规定的图形。 逐点比较法的四个工作节拍：逐点比较法的四个工作节拍： 偏差判别：根据偏差来决定进给的走向。 进给：向减少偏差的方向走一步。 偏差计算：计算新位置的偏差。 终点判别：决定是否结束运算。 数字积分法（数字积分法（DDA法）：法）： 数字积分法是根据给定曲线（点的运动方程），利用积分器的原理，求刀具运动时各点的坐标。第四章第四章 数控机床的总体布局与主数控机床的总体布局与主轴组件轴组件 对数控机床结构的要求对

9、数控机床结构的要求 静、动刚度高 减少热变形 减少运动件磨擦和消除传动间隙 寿命、精度保持性 减少辅助时间、改善操作性 总体布局概念、目的、考虑的因素。总体布局概念、目的、考虑的因素。 总体布局：设计时该考虑的问题总体布局：设计时该考虑的问题 影响因素：影响因素： 表面成型方法 运动分配 注意问题：注意问题： 精度、刚度、抗振性、热稳定性 效率、操作、调整、维修 经济效果、工艺发展 一、车床主轴组件一、车床主轴组件 动平衡 主运动与进给运动同步控制 二、镗铣床二、镗铣床* 刀具的自动松夹 主轴准停 准停主轴需停在一个固定不变的方位 准停的作用准停的作用: 1. 与定位键对准 2. 精镗退刀 3

10、. 扩大工艺：通过小孔镗大孔 4. 安装精度、重复精度高 结构结构: 1. 纯电器 2. V形槽轮定位盘准停装置 3. 端面凸轮准停装置第五章第五章 进给进给伺服系统伺服系统 数控机床与普通机床在机械结构上的主要区别：以伺服系统取代了进给系统。 伺服系统与进给系统本质上的区别：它能根据指令信号精确地控制执行件的运动速度和位置，及几个执行件的合成轨迹。 伺服系统是以机床移动部件的位置和速度为控制量的系统。 对伺服系统的要求对伺服系统的要求: 精度高 宽调速范围 负载能力强 快速响应 稳定性:爬行、共振 对对进给伺服系统结构的要求结构的要求 1. 减少摩擦力 2. 提高精度、刚度 3. 减少转动惯