数控编程教程一讲

数控技术第一讲远程教育中心第一节数控机床的基本概念第二节数控机床的分类与应用第三节数控机床的发展第一章概论将机床数字控制向机电一体化方向发展。高等院校机制工艺的学生必须学好这门课。本讲课主要介绍：数控机床的概论部分。希望同学们认真学习！一、数控机床的产生二、数控机床的组成和工作原理三、数控机床涉及的基本技术第一章第一节数控机床的基本概念发展机械加工工艺过程的自动化质量对产品生产率要求越来越高解决的重要措施之一一、数控机床的产生科学技术社会生产大批量生产采用“刚性”自动化设备小批量生产采用“柔性”自动化设备数字控制机床等灵活通用的、能适应产品频繁变化的柔性自动化机床设备自动机床、组合机床、专用自动线等刚性自动化机床设备将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给冷却液等）和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁带）将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控机床:世界上第一台数控机床是数控镗铣加工中心机床，产生于20世纪40年代。1948年由美国帕森斯（ParsonsCo.）公司提出利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板。1952年由美国军方和麻省理工学院（MIT）研制出了第一台三坐标立式数控铣床。答:四个步骤:二、数控机床的组成和工作原理首先了解一下在数控机床上加工零件通常需要几个步骤根据程序单，制作穿孔带。通过阅读装置将穿孔带的代码逐段输入到数控装置。数控装置将代码进行译码，寄存和运算之后，向机床伺服机构发出讯号，以驱动机床的各个运动部件，并控制其它必要的辅助操作，如变速、开关冷却液、松夹工件及刀具转位等，最后加工出合格的零件。1）根据加工零件的图纸与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序单。图示的机床组成方式为---开环系统程序载体数控装置伺服系统机床部分测量装置检测反馈机床上加虚线部分的测量装置后机床组成方式为---闭环系统可以将机床所得到的检测结果再反馈到数控装置中去。由此，可知数控机床通常由四部分组成。程序载体输入装置数控装置伺服驱动系统强电控制装置检测装置机床（主运动动、进给运动、辅助操作）具体而言，数数控机床的基基本组成如下下图所示：常用的控制介介质有：穿孔孔带、穿孔卡卡、磁带。使用最多的是是八位标准穿孔孔带（如图所所示）。1、程序载体体人要对数控机机床进行控制制必须在人人与机床之间间建立某种联联系，这种联联系的中间媒媒介物即---程序载载体（又称控控制介质）。。输入装置的作作用就是程序序载体上的数数控代码信息息转换为相应应的电脉冲信信号传送至数数控装置的内内存储器。输入装置最早早使用光电阅阅读机阅读穿穿孔带；以后大量使用用磁记录原理理的磁带机和和软盘驱动器器；还有通过数控控装置控制面面板上的输入入键，按工作作的程序清单单用手工方式式直接输入内内存储器；也可以用通信信方式由计算算机直接传送送给数控装置置。2、输入装置置阅读装置分为为机械式和光光电式两种。。如图，光电穿穿孔带阅读机机的原理是：：用红外光敏敏元件识别穿穿孔带上每排排孔的代码，，将孔的排列列图案转换为为电信号送数数控装置输入装置：接接受由穿孔带带阅读机输出出的代码，经经过识别与译译码之后分别别输送到个相相应的寄存器器，这些指令令与数据将作作为控制器与与运算器的原原始数据。3、数控装置置:是数控机机床的中心环环节控制器：接受受输入装置的的指令，根据据指令控制运运算器与输出出装置，以实实现对机床的的各种操作（（如主轴的变变速或冷却液液的开关）以以及控制整机机的工作循环环。运算器：接受受控制器的指指令，将输入入装置送来的的数据进行某某种运算，并并不断地向输输出装置送出出运算结果，，使伺服系统统执行所要求求的运动。输出装置：根根据控制器的的指令将运算算器送来的计计算结果输送送到伺服系统统，经过功率率的放大，驱驱动相应的坐坐标轴，使机机床完成刀具具相对工件的的运动。4、强电控制制装置主要功能是接接受数控装置置所控制的内内置式可编程程控制器（PLC）输出出的主轴变速速、换向、启启动或停止，，刀具的选择择和更换，分分度工作台的的转位和锁紧紧，工件的夹夹紧或松开，，切削液的开开或关等辅助助操作的信号号，经功率放大直直接驱动相应应的执行元件件，诸如接触触器、电磁阀阀等，从而事先数控控机床在加工工过程中的全全部自动操作作。伺服系统包括括:驱动装置置、执行部件件两大系统。。常用伺服系统统有:功率步步进电动机，，直流伺服电电动机，交流流伺服电动机机等伺服系统与脉脉冲编码器的的组合构成了了较理想的半半闭环伺服系系统，已经被被广泛采用。。5、伺服系统统：是数控机机床的最后环环节伺服系统接受受来自数控装装置的指令信信息，严格按按照指令信息息的要求带动动机床的移动动部件，以加加工出符合图图纸要求的零零件。通常对数控机机床设计在机机床的精度、、静刚度、动动刚度和热刚刚度等方面提提出了更高的的要求，而传传动链则要求求尽可能简单单。目的是为了满满足数控技术术的要求和从从分发挥数控控机床的特点点。6、机床床与传统的机床床相比，数控控机床的外部部造型、整体体布局，传动动系统、支撑撑系统、排屑屑系统与刀具具系统的部件件结构以及操操作机构等方方面都已发生生了很大的变变化。