《智能制造装备机械装配与调试》 课件全套 项目1-6 智能装备车削机床机械部件装配与调整 - 机器人夹具与气动平口钳安装与调试

《智能制造装备机械装配与调试》数控机床的组成、工作原理及主要性能指标目录CONTENTS01数控机床组成02数控机床工作原理03数控机床主要性能指标01数控机床组成数控机床机床主体数控装置输入/输出设备伺服系统可编程序控制器检测反馈装置02数控机床工作原理03数控机床主要性能指标（1）定位精度和重复定位精度（2）分度精度（3）分辨率与脉冲当量（4）加工精度1.数控机床的精度（1）定位精度和重复定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差量即为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何误差等。定位误差将直接影响零件加工的位置精度。重复定位精度是指在同一台数控机床上，应用相同程序相同代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。一般情况下，重复定位精度是成正态分布的偶然性误差，它影响一批零件加工的一致性，是一项非常重要的性能指标。（2）分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，实际回转角度与指令回转角度的差值。分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。（3）分辨率与脉冲当量分辨率是指可以分辨的最小位移间隔。对测量系统而言，分辨率是可以测量的最小位移；对控制系统而言，分辨率是可以控制的最小位移增量，即数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一，其数值的大小决定数控机床的加工精度和表面质量。脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工表面质量越高。（4）加工精度近年来，伴随着数控机床的发展和机床结构特性的提高，数控机床的性能与质量都有了大幅度的提高；普通级加工中心的加工精度达到±1.5μm，超精密级智能装备车削机床的加工圆度已经达到0.1μm，表面粗糙度为Ra0.3μm。可控轴数是指数控系统能够控制的坐标轴数目。该指标与数控系统的运算能力、运算速度以及内存容量等有关。目前，高档数控系统的可控轴数已多达24轴。2.数控机床的可控轴数与联动轴数（1）主轴转速（2）进给速度和加速度（3）坐标行程（4）刀库容量和换刀时间3.数控机床的运动性能指标《智能制造装备机械装配与调试》数控机床分类目录CONTENTS01工艺用途分类02运动方式分类03控制方式分类01工艺用途分类

（1）普通数控机床普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，如智能装备铣削机床、智能装备车削机床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善，刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，它将智能装备铣削机床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，零件在一次装夹后，可以将其大部分加工面进行铣削。（2）加工中心02运动方式分类

（1）点位控制数控机床数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。

（2）直线控制数控机床数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的智能装备车削机床、智能装备铣削机床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。（3）轮廓控制数控机床轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有智能装备车削机床、智能装备铣削机床、数控线切割机床、加工中心等。03控制方式分类（1）开环控制数控机床这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。

（2）半闭环控制数控机床在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。（3）闭环控制数控机床