数控加工技术第1章

1、 第1章 概述(i sh) 1.1数控加工技术概述1.1.1 数控设备的产生和发展共二十四页 数字控制（NC）技术是一种自动控制技术，是用数字化信息对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法。 数控设备是采用了数控技术的机械设备，或者说是装备了数控系统的机械设备。数控机床是数控设备的典型代表。 数控加工是根据被加工的零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序，输入到机床的数控系统中，以控制刀具与工件的相对运动，从而加工出合格零件的方法。 数控系统是能逻辑(lu j)地处理具有特定代码的程序，通过译码形成机床运动并加工零件的程序控制系统。共二十四页数控装置(zhungzh)X向伺服电机机床

2、(jchung)主轴Z向Z向伺服电机刀具库换刀装置刀具工作台机座 共二十四页编制(binzh)数控程序1.1.2 数控机床的加工(ji gng)原理加工零件零件图输入装置数控装置伺服驱动位置检测辅助控制机床主运动进给、辅助运动图1-1 数控机床的工作原理图共二十四页共二十四页1.程序编制及控制介质 数控程序数控机床自动加工零件的 工作指令。 程序编制即编程，是把零件图上的 加工工艺(gngy)信息按数控机床规定的代 码和格式编制成数控系统所能受的 数控加工程序指令的全过程。 控制介质存储加工程序的媒介如：穿 孔纸带、磁盘、磁带等信息载体。共二十四页2.输入/输出装置 机床数控系统和操作人员进行

3、信息交流时必须具备的输入/输出装置。将数控程序输入数控装置的方式：（1）控制介质输入1）纸带输入 2）软驱输入（磁盘等） （2）手动输入1）手动数据输入（MDI）2）在编辑（EDIT）状态下，用键盘输入加工程序3）将图样上有关尺寸数字等输入自动生成加工程序（3）直接(zhji)输入存储器通过串行口直接读入在 其他计算机上编制好的程序。共二十四页3.数控装置及辅助控制装置 数控装置数控机床的核心，它接受输入装置送来的 脉冲信号，经过数控系统软件或逻辑电路进行 编译、插补运算和逻辑处理后，输出各种信号 和指令(zhlng)来控制机床各部分，进行规定的、有序 的动作。 辅助控制装置连接数控装置和机床

4、机械、液压部件 的控制系统。 是接受数控装置输出的主轴变 速、选刀、换刀等辅助装置的信号，经过译码 、逻辑判断、功率放大后驱动相应的电气、液 压、气动和机械部分，以完成指令所规定的动 作。共二十四页4.伺服驱动系统及位置(wi zhi)检测装置 伺服驱动系统由伺服驱动电路和伺服电机组成，并与 机械传动部件和执行部件组成数控机床的进给系 统。根据数控装置发来的速度和位置指令控制执 行部件的进给速度、方向和位移。 位置检测装置间接或直接地测量执行部件的实际位移 和速度，并发出反馈信号与指令信号进行比较， 按其误差(wch)控制执行部件的进给运动，以提高系统 精度。共二十四页共二十四页5.机械部件(

5、bjin) 主运动功能（主轴部件、变速箱）、 进给运动功能（工作台、托板等）、 支撑部件功能（床身、立柱等）、 辅助功能（冷却、润滑、排屑、转位、 夹紧、自动换刀、自动交换工作台） 等部件组成。共二十四页1.1.3 数控加工的特点及应用数控加工的优点：1）柔性(ru xn)好2）加工精度高3) 能加工复杂型面4）生产效率高5）劳动条件好6）有利于生产管理7）易于建立计算机通讯网络 共二十四页2.数控机床加工的不足之处： 1）价格昂贵，加工成本高 2）设备的维护、维修困难 3）对工艺、编程和操作人员的技术水平要求(yoqi)高3.数控加工技术的主要应用对象 数控机床最适合加工以下零件：（1）几何

6、形状复杂的零件。图1-2（2）多品种小批量生产的零件。图1-3（3）必须严格控制公差的零件（4）贵重的、不允许报废的关键零件。共二十四页1.2 数控编程的基础知识1.2.1 数控编程的内容与步骤数控编程将从零件图样到制作数控机床的控制介质(jizh)并校核的全过程称为。图1-4共二十四页共二十四页数控编程的内容和步骤包括：(1)分析零件图 确定(qudng)该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工，同时明确加工的内容和要求。共二十四页（2） 工艺处理1）确定零件的加工方法 （采用工夹量具、装夹定位方法） 2）确定加工路线 （对刀点、换刀点、进给路线最短）3）确定切削用量 （主

7、轴转速(zhun s)、进给速度和背吃刀量）4）考虑所用数控机床的指令功能，充分发 挥机床效能。共二十四页（3） 数值计算(j sun)根据零件图几何尺寸、工艺路线及工件坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，零件几何要素的基点或节点坐标值。共二十四页（4）编写加工程序单按加工路线最短，程序段最少的原则，按所用数控系统使用的指令代码和程序段格式，编写零件加工程序单。（5）制作控制介质把程序内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入(shr)信息。共二十四页（6）程序校验与首件试切 程序校验方法：一种(y zhn)是让机床空运转，以检查运动轨迹是否正确。 另一种是在CRT图形显示上，用模拟刀具与工件

8、切削过程的方法更为方便。这些方法只能检验运动是否正确，不能检验加工精度。因此，还需要进行零件的首件试切，分析误差原因，加以修正，达到图纸要求。共二十四页1.2.2 数控编程的方法1.手工编程 从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用(ciyng)手工编程较容易、经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。共二十四页 2.自动编程 利用专用软件来编制数控加工程序。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程困难(kn nn)

9、或无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。共二十四页小结1.内容：本章主要讲述了数控机床的产生和发展、加工原理、数控加工的特点及应用及数控编程的基本知识。2.要求：了解：数控机床的产生及发展的过程，数控机床的组成及各部分的基本功能，数控机床的加工特点。掌握：数控编程的主要内容及步骤，并能根据零件形状及生产周期选择合适(hsh)的加工方法。3.作业： 复习思考题：1,2,3,4,5,6共二十四页内容摘要第1章 概述 1.1数控加工技术概述1.1.1 数控设备的产生和发展。机床主运动进给、辅助运动。程序编制即编程，是把零件图上的。控制介质存储加工程序的媒介如：穿。机床数控系统和操作人员进行信息交流时必须具备的输入/输出装置。将数控程序输入数控装置的方式：。（3）直接输入存储器通过(tnggu)串行