数控加工原理与编程基础课件

數控加工原理與編程基礎第一節§1.1數控加工概述

一、數控、數控機床與數控加工數字控制：是以數位化信號對機構的運動過程進行控制的一種方法。簡稱為數控（NC）。數控機床：指應用數控技術對加工過程進行控制的機床。數控加工：泛指在數控機床上進行零件加工的工藝過程。數控機床與普通機床比較：

數控機床在普通機床基礎上增加了對機床運動和動作自動控制的功能部件，使數控機床能夠自動完成對零件加工的全過程。其控制的媒介：數字程式（學習重點）

二、不同加工方式示例

成型零件

成形車刀仿型加工靠模板數控加工

採用數控機床加工零件時,只需要將零件圖形和工藝參數、加工步驟等以數字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機床控制系統中，數控機床便按照事先編好的加工程式,自動地對被加工零件進行加工.x-y數控拖板變頻主軸機床本體數控系統及其操作面板行程開關控制電櫃Z軸伺服電機§1.2數控機床組成

一、數控機床的組成數控機床組成輸入輸出裝置數控裝置伺服驅動系統機床本體二、數控機床各部分的作用1.輸入裝置作用：輸入程式（人機）、控制參數、補償量等方式：鍵盤輸入紙帶輸入（穿孔紙帶）磁片輸入（硬碟、軟碟、U盤）網路通訊(RS232、DNC、TCP/IP）2.數控裝置（NC)___數控機床大腦作用：數控機床核心部件（戰略物資、東芝事件）

☻接受輸入資訊

☻運算與處理(解碼、運算、邏輯處理)

☻產生輸出脈衝（動作、運動指令）電腦的功能

CNC：電腦數字控制裝置CNC系統構成CNC裝置控制軟體(軟體功能)硬體電路(硬體功能)主軸伺服單元主軸驅動裝置可編程控制器進給伺服單元進給驅動裝置測量裝置(位置\速度)程序操作面板輸入輸出設備機床M.S.T\輔助指令信號主軸電機主軸動作完成進給動作PLC完成開關動作伺服驅動系統進給電機電→機信號轉換\放大經插補運算,輸出各坐標軸進給速度、進給方向和位移量指令經邏輯運算,輸出主軸變速、換向和起停信號選擇和交換刀具的刀具指令信號輔助指令信號:冷卻、潤滑、夾經緊、鬆開、分度等.控制信號3.伺服系統：數控機床的動力裝置

作用：接受數控裝置的輸出驅動與放大實現電→機轉換

§1.3數控加工原理數控加工過程

零件圖紙工藝分析數值計算編制並輸入程式安裝工件對刀試切加工檢驗數控加工原理概述

數控加工原理就是將零件圖形和工藝參數、加工步驟等以數字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機床控制系統中，再由其進行運算處理後轉成驅動伺服機構的指令信號，從而控制機床各部件協調動作，自動完成零件的加工。三、數控加工的特點（優點）1.加工精度高，加工品質穩定

☻數控機床的機械精度高

☻數控機床的控制精度高（0.001mm/P）

☻無人為誤差，加工的一致性好2.數控加工的生產效率高

☻極大地縮短加工的輔助時間（快速行程、自動換刀）

☻免劃線工序

☻粗、精加工一次裝夾完成

☻無需中途停車檢測3.對加工對象的適應性強.

單件、小批生產易於獲得好效益4.易於實現CAD/CAM一體化及構成電腦集中控制系統.§1.4幾個數控加工常用術語1、座標聯動加工數控機床加工時的橫向、縱向等進給量都是以軸座標數據控制的。如：兩座標車床、三座標銑床、五軸加工中心等。

座標聯動：坐標軸的非獨立運動。即：一個軸的運動要受到其他軸運動的制約。

2、脈衝當量脈衝當量:單位脈衝作用下進給軸移動的距離。單位：mm/脈衝如0.001mm/P

脈衝當量的大小與數控系統的水準有關。0.05～0.001

脈衝產生：運動控制指令（自動）、按鍵觸發或手搖脈衝發生器（手動操作）3、進給速度與速度修調

進給速度：單位時間內坐標軸移動的距離。（加工時刀具相對於工件的移動速度）單位：mm/minmm/r

速度修調：通過修調倍率對速度進行適量修調。數控機床在加工過程中能通過速度修調即時調整進給速度和主軸轉速，便於加工。4.插補運算

在組成軌跡的直線段或曲線段的起點和終點之間，按一定的演算法進行數據點的密化工作，以確定一些中間點的方法就稱之為“插補”。計算插補點的運算稱為插補運算.

插補運算的任務就是把這種時實計算出的各個軸的位移指令輸入伺服系統,實現成形運動.逐點比較法

逐點比較法插補運算是以區域判別為特徵，每走一步都要將加工點的暫態座標與相應給定的圖形上的點相比較，判別一下偏差，然後決定下一步的走向。這樣就能得到一個接近給定圖形的軌跡，其最大偏差不超過一個脈衝當量

逐點比較法圖示5.刀補運算

零件的加工程式一般是按零件輪廓和工藝要求的進