数控机床基本知识课件

数控机床基本知识课件数控机床概述数控系统及其功能伺服系统与检测技术加工编程与操作技术数控机床维护与保养现代数控机床发展趋势与展望contents目录01数控机床概述定义数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，通过编程或其他方式输入加工指令，能够自动完成全部或部分加工工序。发展历程从20世纪50年代第一台数控机床的诞生，到70年代微处理器的应用，再到90年代计算机技术的飞速发展，数控机床不断升级换代，加工精度和效率不断提高。定义与发展历程组成数控机床主要由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体等组成。工作原理通过输入设备将加工指令输入数控装置，数控装置根据指令进行插补运算和逻辑处理，输出脉冲信号给伺服系统，伺服系统驱动机床各坐标轴运动，同时测量反馈装置实时检测机床状态并反馈给数控装置，形成闭环控制。数控机床的组成及工作原理按工艺用途可分为数控车床、数控铣床、数控磨床等；按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床；按驱动方式可分为开环控制、半闭环控制和闭环控制数控机床。分类广泛应用于汽车、航空航天、模具制造、医疗器械等领域，能够加工复杂形状和高精度的零件，提高生产效率和产品质量。应用领域数控机床的分类与应用领域02数控系统及其功能输入/输出设备控制器执行机构检测装置数控系统的基本构成01020304用于将加工信息输入数控系统，以及将系统内部信息输出给操作人员。接收输入设备传递的加工信息，进行运算、处理，并发出控制指令。根据控制器的指令，驱动机床各坐标轴运动，完成加工任务。实时监测机床各坐标轴的位置、速度等参数，并将检测结果反馈给控制器。数控系统的功能特点通过精确的插补运算和伺服控制，实现高精度加工。可自动完成复杂零件的加工，提高生产效率。通过编程或图形界面操作，降低对操作人员的技能要求。可适应不同规格、品种的零件加工，提高设备的利用率。加工精度高加工效率高操作简便柔性好具有高可靠性、高精度和高速度的特点，广泛应用于各种数控机床。FANUC系统具有强大的编程功能和友好的操作界面，适用于复杂零件的加工。SIEMENS系统以高性能、高稳定性和易维护性著称，适用于各种规模的机床厂商。MITSUBISHI系统以高精度测量和控制系统为核心，提供全面的数控解决方案。HEIDENHAIN系统常见数控系统品牌及特点03伺服系统与检测技术伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机、编码器、控制器等部分组成。伺服系统的组成伺服系统通过接收来自控制器的指令信号，经过驱动器放大后驱动伺服电机转动，同时通过编码器反馈电机的位置和速度信息给控制器，形成闭环控制，实现高精度、高响应的运动控制。工作原理伺服系统的组成及工作原理通过安装在机床各轴上的编码器或光栅尺等位置检测装置，实时监测机床各轴的位置信息，为数控系统提供准确的位置反馈。位置检测通过测量编码器或光栅尺输出的脉冲频率，计算得到机床各轴的运动速度，为数控系统提供速度反馈。速度检测利用传感器监测切削力、切削温度、振动等加工过程参数，实现加工过程的实时监控和自适应控制。加工过程监控检测技术在数控机床中的应用指伺服系统在静止状态下，输出轴的实际位置与指令位置的偏差程度，反映了系统的定位精度。静态精度指伺服系统在接收到指令信号后，输出轴能够快速、准确地跟随指令信号变化的能力，反映了系统的响应速度和跟踪精度。动态响应指伺服系统在长时间运行过程中，输出轴的位置和速度能够保持稳定，不出现漂移或振荡现象的能力。稳定性指伺服系统在受到外部干扰（如电磁干扰、负载变化等）时，能够保持输出稳定的能力。抗干扰能力伺服系统性能评价指标04加工编程与操作技术

加工编程基础知识数控编程的基本概念了解数控编程的定义、作用及基本流程。数控编程的坐标系掌握机床坐标系、工件坐标系及刀具补偿等基本概念。数控编程的常用指令熟悉G代码、M代码等常用编程指令的含义及用法。03手工编程的注意事项了解手工编程中需要注意的问题，如避免过切、保证加工精度等。01手工编程的基本步骤了解手工编程的基本流程，包括分析零件图、确定工艺过程、计算刀具轨迹等。02手工编程的实例分析通过实例分析，掌握手工编程的方法和技巧，如选择切削用量、确定刀具补偿等。手工编程方法与技巧常见自动编程软件介绍熟悉几种常见的自动编程软件，如UG、Pro/E、Mastercam等，了解其特点及应用范围。自动编程软件的操作指南通过具体案例，掌握自动编程软件的使用方法，包括模型的导入与导出、刀路的生成与优化、后处理文件的生成等。自动编程软件的基本功能了解自动编程软件的基本功能，如三维造型、刀路生成、后处理等。自动编程软件介绍及操作指南05数控机床维护与保养清洁机床表面、导轨面、工作台面及各罩壳，保持内外清洁，无锈蚀，无黄袍。检查补齐螺钉、螺母、手柄、油杯等，保持机床完整。检查主轴系统及各定位螺钉是否松动。日常检查与维护保养项目检查导轨面、刀架滑动面有无撞伤、拉伤，及时调整抹平。检查离合器、挂轮、联轴器等是否松动，保持操纵灵活。检查液压系统压力是否正常，有无泄漏。日常检查与维护保养项目0102日常检查与维护保养项目检查电器系统是否安全可靠，接地是否良好。检查润滑系统油量是否充足，油路是否畅通，油质是否良好。观察法利用视觉、听觉、触觉等感官直接观察机床的异常情况，如噪音、振动、发热、异味等，以便及时发现并解决问题。交换法在怀疑某个部件有问题时，可以用备件或同型号机床上的相同部件进行交换，观察故障是否转移，从而确定故障部位。自诊断功能法利用数控系统的自诊断功能，通过报警指示灯或显示屏上的报警信息，判断故障的性质和部位。仪器测量法使用万用表、示波器等仪器对电路中的电压、电流、波形等进行测量，以判断故障所在。故障诊断与排除方法严格遵守操作规程定期维护保养改善使用环境提高操作人员素质提高数控机床使用寿命的措施按照正确的操作步骤和顺序进行操作，避免误操作造成的损坏。保持机床周围环境的清洁、干燥、通风良好，避免潮湿、高温、振动等不良因素对机床的影响。按照规定的周期和项目进行维护保养，保持机床的良好状态。加强操作人员的培训和管理，提高其操作技能和维护保养意识，减少人为因素对机床的损坏。06现代数控机床发展趋势与展望通过提高主轴转速、进给速度和切削速度，实现高效加工。高速切削技术高精度控制技术复合加工技术采用先进的控制算法和补偿技术，提高机床的定位精度和重复定位精度。在一台机床上实现多种加工功能，如铣削、车削、磨削等，提高加工效率。030201高速高精度化发展趋势应用人工智能、机器学习等技术，实现机床的自主学习、优化和自适应控制。智能化技术通过工业互联网、物联网等技术，实现机床的远程监控、故障诊断和预防性维护。网络化技术构建机床的数字模型，实现虚拟仿真和实际加工的有机结合，优化加工过程。数字化双胞胎技术智能化和网络化技术应用前景清洁生产技术