《数控机床》图文-第二章

第1章

数控机床概述1.1.1数控机床概念数字控制（NumericalControl）技术，简称为数控（NC）技术，是指用数子指令控制机器的动作。采用数控技术的控制系统称为数控系统。数字控制系统有如下特点：可用不同的字长表示不同的精度信息，表达信息准确。可以进行逻辑运算、数学运算，也可以进行复杂的信息处理。由于有逻辑处理功能，可以根据不同的指令进行不同方式的信息处理，从而可以用软件来改变信息处理的方式或过程，而不用改动电路或机械结构，因而具有柔性化。计算机数控系统随着微型计算机的发展，硬件数控系统已逐渐被淘汰，取而代之的是采用通用计算机硬件结构，用控制软件来实现数控功能的数控系统，称为计算机数控系统(ComputerNumericalControl)，简称为CNC。1.1.2数控机床的产生随着科学技术和社会生产力的迅速发展，机械产品日趋复杂，社会度机械产品的质量和生产率提出了越来越高要求。在航空航天、造船、汽车、军事计算机等工业中，零件精度高、形状复杂、批量小、经常改动、加工困难、生产效率低、劳动强度大，质量难以保证。机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的重要手段。为了解决上述问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化设备——数控机床应运而生。因此，数控机床是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。第一台数控机床的产生1949年美国空军为了能在短时间内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，开始了三坐标铣床的数字化工作，于1952年3月公开发布了研制成功世界上第一台数控机床——三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了数控加工技术的序幕。我国开始研究数控机床的时间我国于1958年也开始进行数控机床的研制工作，并取得了一定的成效，先后涌现出一批优秀的机床企业。近年来我国一批新型机床企业的崛起，先后研制出了五轴、六轴大型复合加工中心，不但突破了我国机床领域的技术瓶颈，同时也标志着我国制造业技术水平已达到了国际水平。1.1.3数控机床的发展数控机床的发展阶段数控机床的数控系统已先后经历了两个阶段、六个时代的发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段称为硬件联接数控（NC系统），其特点是具有很多硬件电路和连接结点，电路复杂，可靠性不好。后三代为第二阶段称作计算机软件系统（CNC系统），我国数控机床的发展我国从1958年开始研究数控机床20世纪60年代中期初与研制、开发阶段，1965年，国内开始研制晶体管数控系统。20世纪70年代初研制出数控铣床和数控插齿机。20世纪80年代我国先后从日本、美国等国家引进里部分数控装置和伺服系统技术，并于1981年在我国开始批量生产。数控机床的发展趋势1．高速、高效2．多功能3．智能化4．高精度5．高可靠性6．柔性化1.2

数控机床的主要组成与工作过程1.2.1数控机床的组成1.2.1数控机床的组成程序的存储介质输入、输出（I/O）装置数控装置伺服系统检测反馈系统机床本体辅助装置1.2.2数控机床的工作过程1.3数控机床的分类与特点1.3.1数控机床的分类

1.按机床运动的控制功能分类

1）点位控制数控机床

2）直线控制数控机床

3）连续控制数控机床

2.按伺服控制的类型分类

1）开环控制数控机床

2）全闭环控制数控机床

3）半闭环控制数控机床1.3数控机床的分类与特点

3.按数控系统的功能水平分类

功能低档中档高档分辨率（μm）1010.1进给速度（m/min）8～1515～2415～100驱动进给类型开环半闭环或闭环的直流或交流伺服系统联动轴数（轴）2～32～43～5以上通信功能一般无RS-232或DNC接口可有MAP通信接口①，有联网能力显示功能LED或简单的CRT较齐全的CRT显示②还有三维图形显示内装PLC无有有强功能的PLC主CPU8位、16位32位以上或32位以上的多CPU1.3数控机床的分类与特点

4.按加工工艺及机床用途的类型分类

1）切削加工类采用车、铣、镗、磨、刨、齿轮加工等各种切削工艺的数控机床。2）成型加工类采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数控机床。3）特种加工类主要有数控线切割机、数控电火花加工机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。4）其他类型主要有三坐标测量仪、数控装配机、数控测量机、数控绘图