数控机床基础知识课件

第一章数控机床基础知识§1－1数控与数控机床§1－2数控机床的分类和常见数控机床简介§1－3数控机床的加工特点一、数控与数控机床的概念二、数控机床的组成三、数控机床的工作原理四、数控机床的坐标系§1－1数控与数控机床一、数控与数控机床的概念数控——数字控制（NumericalControl，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（NumericalControlTool）——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。二、数控机床的组成控制介质数控装置伺服机构辅助控制装置检测装置机床本体

控制介质——将零件加工信息传送到数控装置去的程序载体。1．控制介质移动硬盘U盘磁盘

数控装置——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。接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的、有序的运动。2．数控装置伺服机构——数控机床的执行机构，由驱动和执行两大部分组成。它接受数控装置的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。脉冲当量——每一脉冲使机床移动部件产生的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm～0.01mm。3．伺服机构常用的位移执行机构有功率步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机。伺服电动机驱动装置

辅助控制装置——介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。

作用：接受数控装置输出的主运动变速、刀具选择和交换、辅助动作等指令信息，经过必要的编译、逻辑判断、功率放大后，直接驱动相应的电气、液压和机械部件，以完成各种规定的动作。4．辅助控制装置可编程控制器（PLC）

作用：检测数控机床各个坐标轴的实际位移量，经反馈系统输入到机床的数控装置中。数控装置将反馈回来的实际位移量与设定值进行比较，控制伺服机构按指令设定值运动。

常用检测元件：直线光栅、光电编码器、圆光栅、绝对编码尺等。5．检测反馈装置直线光栅光电编码器机床本体——数控机床的主体，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。6．机床本体三、数控机床的工作原理四、数控机床的坐标系1．机床坐标系（1）机床相对运动的规定：工件静止，刀具运动。（2）机床坐标系的规定：确定机床上运动的位移和运动的方向，该坐标系也称为标准坐标系。立式数控铣床右手笛卡尔直角坐标系：（3）运动方向的规定：将增大刀具与工件距离的方向确定为各坐标轴的正方向（4）坐标轴方向的确定

Z坐标——运动方向是由传递切削动力的主轴所决定，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。机床有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向；主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向；机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向。

X坐标——平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。1）工件旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。2）刀具做旋转运动，分两种情况：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。

Y坐标——在确定X、Z坐标的正方向后，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。数控铣床工作台的移动数控车床坐标轴的移动机床原点——也称机床零点，即机别床坐标黄系的原县点，是椒指在机承床上设帽置的一勾个固定搁点，它赚在机床哨装配、自调试时砖就已确忧定下来尾，是数勿控机床喜进行加跳工运动是的基准冠参考点基。数控车床豆的机床原仁点——一般旱设在卡盘痕端面与主泼轴中心线友的交点处多。数控铣族床的原缸点——一般趣设在X、Y、Z坐标的正设方向极限啄位置上。（5）机慎床原点数控车淡床的机写床原点数控铣床南的机床原突点（6）机擦床参考点机床参考牌点——用于巧对机床运荣动进行检狐测和控制阁的固定位稻置点。数控车砌床的参两考点与源机床原煎点数控铣床纺：机床原浇点和机床病参考点是牧重合的。数控车床机：机床参混考点是离倘机床原点风最远的极悄限点。数控铣床机床回零数控车床机床回零编程坐标爷系——也称工件坐标饿系，是编档程人员向根据零摄件栋图萄样及加咱工工艺辨等建立焰的坐标斤系。编程原殊点：选赌择在零歌件的设床计基准菜或工艺执基准上矮。各轴的名方向：嫁与所使钥用的数质控机床谣相应坐贝标轴方唇向一致脖。2．编程坐标抵系3．对刀点喇和换刀揉点对刀点——数晚控加工厦中刀具住相对工味件运动辛的起点贞，程序拔也从该血点开始窗执行，蜘也称为起刀点或程序起亦点。车削零倡件的对阁刀点对刀点选闸择原则：找正容与易编程方便对刀误差坏小加工时检姜查方便、录可靠刀位点——刀戒具的定供位基准从点。钻头的堡刀位点车刀的刀密位点圆柱铣远刀的刀与位点球头铣刀哥的刀位点§1－丢2依数控机款床的分浆类和常退见数控弊机床简作介一、数控境机床的分歇类二、常见换数控机床乌简介一、数控蛋机床的分笔类1．按控制运职动的方式踩分类（1）点凶位控制数症控机床只控制从确一点到另乖一点位置提的精确定仿位，而不嗓控制移动图轨迹，在宏移动和定航位过程中觉不进行任半何加工。控制运动的方式（2）直是线控制数孝控机床机床移动猜部件不仅毫要实现由扶一个位置牧到另一个风位置的精疏确定位，悄而且要控彻制工作台捎以给定的嫌速度，沿颗平行坐标肚轴方向进谎行直线切丸削加工运气动。主要有：简易数控渣车床数控磨床数控镗究铣床（3）猫轮廓控醋制数控闻机床对两个或妹两个以上遭坐标轴同侍时进行控咬制。它不番仅要控制扣机床移动票部件的起喂点和终点酷，而且要洗控制加工服过程中每饰一点的速钻度、方向耀和位移量驴，运动轨驳迹是任意虎的直线、琴圆弧、螺戏旋线等。主要有：数控车室床数控铣床加工中首心2．按伺渠服系统典的特点樱分类（1）开医环控制数锻控机床控制系统房诚不带反馈脖装置。数炉控装置发泥出的脉冲芳指令通过均步进驱动脊电路，使征步进电动傅机转过相墙应的步距之角，再经悼过传动系睡统带动工大作台或刀膛架移动。（2）旋闭环控陡制数控考机床在机床乖移动部沾件上直磨接安装穗直线位折移检测娘装置，饱将测量娘的实际成位移值窜反馈到抢数控装得置中，穿与输入毛的指令脂位移值唤进行比销较，用亩比较的津差值对吃机床进造行控制敬，直至厨差值消香除为止贴，使移鞭动部件诵按照实歌际需要编的位移犁量运动食。（3）徐半闭环汤控制数摘控机床在伺服电乘动机的轴茫或数控机珠床的传动伯丝杠上装介有角度检坚测装置，贪通过检测呜丝杠的转歇角间接地闪检测移动作部件的实领际位移，勿然后反馈继到数控装傻置中去，继与输入的刚指令位移窄值进行比据较，用比危较的差值伤对机床进住行控制。3．按数控茧机床的性裹能分类（1）圣低档数粮控机床（2）中颤档数控机拳床（3）高稼档数控机渐床二、常零见数控郑机床简我介1．数控车动床数控车床——具有多两轴联动汽功能，Z摔轴是与主颈轴方向平赢行的运动喂轴，X轴酒是在水平绘面内与主莲轴方向垂忠直的运动蹈轴。2．数控铣煤床数控铣兽床——适于加工科三维复杂咏曲面，在与汽车、航防空航天、棚模具等行雅业被广泛稿采用,可液分为数控盟立式铣床夹、数控卧坦式铣床、伶数控仿形椅铣床等。3．加工中播心数控加冠工中心——具有自极动刀具浙交换装顺置，并吉能进行记多种工腥序加工佣的数控根机床。4．数控磨床数控磨巷床——主要用承于加工附高硬度聋、高精柄度表面醋。可分煌为数控惕平面磨广床、数泽控内圆娇磨床、寨数控轮杏廓磨床寺等。5．数控钻床数控钻塞床——主要具播备钻孔串、攻螺真纹等功针能，同穴时也具节备简单袄的铣削撇功能，剪刀库可耕存放多己种刀具御,可分筝为数控免立式钻喉床和数么控卧式怎钻床。6．数控电衬火花成斯形机床数控电杂火花成傅形机床——利用两个区不同极性校的电极在氏绝缘液体帜中产生放服电现象，彼去除材料责进而完成低加工。7．数控线针切割机诞床数控线我切割机购床——工作原理楚同电火花偿成形机床希，其电极除是电极丝崖，加工液拜一般采用摸去离子水午。§1－3帖数控兽机床的加车工特点一、加工莲精度高二、对摩加工对看象的适洽应性强三、自动多化程度高四、生产动效率高五、良杏好的经遭济效益六、有利迁于现代化燥管理思考与煌练习1.简谋述数控、哭数控机床超的概念。2.稼数控机木床由哪雀些部分瘦组成？勤各有什利么作用会？3.简碑述数控机搁床的工作瞎过程。4.数繁控机床的灶X、Y、址Z坐标轴疾及其正方惯向是如何逝规定的？5.禽数控机久床的机海床原点认、编程缩慧原点、参参考点山有什么词区别？6.点追位控制、烧直线控制宪、轮廓控竹制数控机刻床各有何诸特点？7.开唐环、闭环捷、半闭环昏控制数控翁机床各有冬何特点？8.数酬控机床的狐加工特点苏是什么？谢谢观看/欢迎下载BY眨FAI个TH