现代数控技术幻灯片.ppt
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1、现代数控技术*现代数控技术1第1页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术2主要参考书主要参考书1 1。廖效果。廖效果。廖效果。廖效果数控技术数控技术 湖北科学技术出版社湖北科学技术出版社湖北科学技术出版社湖北科学技术出版社 武汉,武汉,武汉,武汉,20002000年年年年0707月第月第月第月第1 1版版版版(可在超星图书馆上下载可在超星图书馆上下载可在超星图书馆上下载可在超星图书馆上下载)2 2。娄锐。娄锐。娄锐。娄锐 数控应用关键技术数控应用关键技术 电子工业出版社电子工业出版社电子工业出版社电子工业出版社 北京,北京,北京,北京,200520053 3。毕承恩,丁
2、乃健。毕承恩,丁乃健。毕承恩,丁乃健。毕承恩,丁乃健现代数控机床现代数控机床 机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社 北京,北京,北京,北京,19941994第2页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术3教学方法教学方法l 教学方法教学方法qq课堂教学课堂教学课堂教学课堂教学 qq自自自自 学学学学qq专题讲座专题讲座专题讲座专题讲座第3页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术4第一章第一章 数控机床概述数控机床概述 内容提要:内容提要:本本章章主主要要介介绍绍数数控控技技术术、数数控控机机床床的的基基本本概概念念、体体系系结结
3、构构、工工作作原原理理及及分分类类;数控机床的应用范围及发展动向。数控机床的应用范围及发展动向。第一章 数控机床概述第4页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术5第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq自从自从20世纪中叶数控技术创立以来,它给世纪中叶数控技术创立以来,它给 机械制造业带来了革命性的变化。机械制造业带来了革命性的变化。qq现现在在数数控控技技术术已已成成为为制制造造业业实实现现自自动动化化、柔柔性性化化、集集成成化化生生产产的的基基础础技技术术,现现代代的的CAD/CAM,FMS和和CIMS、敏敏捷捷制制造造和和智智能制造等,都是建立在数控
4、技术之上;能制造等,都是建立在数控技术之上;第一章 数控机床概述第5页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术6第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段;的物质手段;的物质手段;的物质手段;qq是国家的战略技术:东芝事件!是国家的战略技术:东芝事件!是国家的战略技术:东芝事件!是国家的战略技术:东芝事件!qq基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重基于它的相关产业是
5、体现国家综合国力水平的重基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业;要基础性产业;要基础性产业;要基础性产业;qq专家们预言专家们预言专家们预言专家们预言:二十一世纪机械制造业的竞争,其实质是二十一世纪机械制造业的竞争,其实质是二十一世纪机械制造业的竞争,其实质是二十一世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争。数控技术的竞争。数控技术的竞争。数控技术的竞争。第一章 数控机床概述第6页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术7第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床l 数字控制与数控技术数字控制与数控技术q
6、q数数数数字字字字控控控控制制制制(Numerical Numerical Control Control NCNC)是是是是一一一一种种种种借借借借助助助助数数数数字字字字、字字字字符符符符或或或或其其其其它它它它符符符符号号号号对对对对某某某某一一一一工工工工作作作作过过过过程程程程(如如如如加加加加工工工工、测测测测量量量量、装装装装配配配配等等等等)进行可编程控制的自动化方法。进行可编程控制的自动化方法。进行可编程控制的自动化方法。进行可编程控制的自动化方法。qq数数数数控控控控技技技技术术术术(Numerical Numerical Control Control Technolog
7、yTechnology)采采采采用用用用数数数数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。第一章 数控机床概述第7页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术8第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq数数数数控控控控机机机机床床床床(Numerical Numerical Control Control Machine Machine ToolsTools)是是是是采采采采用用用用数数数数字字字字控控控控制制制制技技技技
8、术术术术对对对对机机机机床床床床的的的的加加加加工工工工过过过过程程程程进进进进行行行行自自自自动动动动控控控控制制制制的的的的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。一类机床。它是数控技术典型应用的例子。一类机床。它是数控技术典型应用的例子。一类机床。它是数控技术典型应用的例子。qq数控系统(数控系统(数控系统(数控系统(Numerical Control SystemNumerical Control System)实现数字控实现数字控实现数字控实现数字控制的装置。制的装置。制的装置。制的装置。qq计计计计算算算算机机机机数数数数控控控控系系系系统统统统(Computer Computer
9、Numerical Numerical Control Control CNC CNC)以计算机为核心的数控系统。以计算机为核心的数控系统。以计算机为核心的数控系统。以计算机为核心的数控系统。第一章 数控机床概述第8页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术9第一节 数控技术与数控机床第一章 数控机床概述l l 数控系统与数控机床的组成数控系统与数控机床的组成数控系统与数控机床的组成数控系统与数控机床的组成第9页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术10第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq操作面板操作面板它是操作人员与数控装它是操
10、作人员与数控装它是操作人员与数控装它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。置进行信息交流的工具。置进行信息交流的工具。置进行信息交流的工具。组组组组成成成成:按按按按钮钮钮钮站站站站、状状状状态态态态灯灯灯灯、按按按按键键键键阵阵阵阵列列列列(功功功功能能能能与与与与计计计计算算算算机键盘一样)和显示器;。机键盘一样)和显示器;。机键盘一样)和显示器;。机键盘一样)和显示器;。它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。第一章 数控机床概述第10页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术11第一节第一节 数控技术与数控机床数控
11、技术与数控机床qq 控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介控制介质是记录零件加工程序的媒介控制介质是记录零件加工程序的媒介控制介质是记录零件加工程序的媒介输输输输入入入入输输输输出出出出设设设设备备备备是是是是CNCCNC系系系系统统统统与与与与外外外外部部部部设设设设备备备备进进进进行行行行交交交交互互互互装装装装置置置置。交交交交互互互互的的的的信信信信息息息息通通通通常常常常是是是是零零零零件件件件加加加加工工工工程程程程序序序序。即即即即将将将将编编编编制制制制好好好好的的的的记记记记录录录录在在在在控控控控制制制制介介介介质质质质上上上上的的的的
12、零零零零件件件件加加加加工工工工程程程程序序序序输输输输入入入入CNCCNC系系系系统统统统或或或或将将将将调调调调试试试试好好好好了了了了的的的的零零零零件件件件加加加加工工工工程程程程序序序序通通通通过过过过输输输输出出出出设设设设备备备备存放或记录在相应的控制介质上。存放或记录在相应的控制介质上。存放或记录在相应的控制介质上。存放或记录在相应的控制介质上。数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表1 1:第一章 数控机床概述第11页,共88页,编辑于2022年,星期日*现
13、现代代数数控控技技术术12表表表表1 1 控制介质和输入输出设备表控制介质和输入输出设备表控制介质和输入输出设备表控制介质和输入输出设备表第一节 数控技术与数控机床第一章 数控机床概述第12页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术13第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq通通通通讯讯讯讯 现现现现代代代代的的的的数数数数控控控控系系系系统统统统除除除除采采采采用用用用输输输输入入入入输输输输出出出出设设设设备备备备进进进进行行行行信信信信息息息息交交交交换换换换外外外外,一一一一般般般般都都都都具具具具有有有有用用用用通通通通讯讯讯讯方方方方式式式式进进
14、进进行行行行信信信信息息息息交交交交换换换换的的的的能能能能力力力力。它它它它们们们们是是是是实实实实现现现现CAD/CAMCAD/CAM的的的的集集集集成成成成、FMSFMS和和和和CIMSCIMS的的的的基基基基本本本本技技技技术。采用的方式有:术。采用的方式有:术。采用的方式有:术。采用的方式有:串行通讯(串行通讯(串行通讯(串行通讯(RS-232RS-232等串口)、等串口)、等串口)、等串口)、自动控制专用接口和规范(自动控制专用接口和规范(自动控制专用接口和规范(自动控制专用接口和规范(DNCDNC方式,方式,方式,方式,MAPMAP协议等)协议等)协议等)协议等)网络技术(网络技
15、术(网络技术(网络技术(internetinternet,LANLAN等)。等)。等)。等)。第一章 数控机床概述第13页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术14第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq CNCCNC装置装置装置装置(CNCCNC单元单元单元单元)组成:计算机系统、位置控制板、组成:计算机系统、位置控制板、组成:计算机系统、位置控制板、组成:计算机系统、位置控制板、PLCPLC接口板,通讯接口板、特殊接口板,通讯接口板、特殊接口板,通讯接口板、特殊接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。功能模块以及相应的控制软件。功能模块以及
16、相应的控制软件。功能模块以及相应的控制软件。作作作作用用用用:根根根根据据据据输输输输入入入入的的的的零零零零件件件件加加加加工工工工程程程程序序序序进进进进行行行行相相相相应应应应的的的的处处处处理理理理(如如如如运运运运动动动动轨轨轨轨迹迹迹迹处处处处理理理理、机机机机床床床床输输输输入入入入输输输输出出出出处处处处理理理理等等等等),然然然然后后后后输输输输出出出出控控控控制制制制命命命命令令令令到到到到相相相相应应应应的的的的执执执执行行行行部部部部件件件件(伺伺伺伺服服服服单单单单元元元元、驱驱驱驱动动动动装装装装置置置置和和和和PLCPLC等等等等),所所所所有有有有这这这这些些些
17、些工工工工作作作作是是是是由由由由CNCCNC装装装装置置置置内内内内硬硬硬硬件件件件和和和和软软软软件件件件协协协协调调调调配配配配合合合合,合合合合理理理理组组组组织织织织,使使使使整整整整个个个个系系系系统统统统有有有有条条条条不不不不紊紊紊紊地地地地进进进进行行行行工工工工作作作作的的的的。CNCCNC装置是装置是装置是装置是CNCCNC系统的核心系统的核心系统的核心系统的核心第一章 数控机床概述第14页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术15第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qq 伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单
18、元、驱动装置和测量装置伺服单元、驱动装置和测量装置 伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置主轴伺服驱动装置和主轴电机主轴伺服驱动装置和主轴电机主轴伺服驱动装置和主轴电机主轴伺服驱动装置和主轴电机进给伺服驱动装置和进给电机进给伺服驱动装置和进给电机进给伺服驱动装置和进给电机进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置测量装置测量装置测量装置 位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。作用作用作用作用 保证灵敏、准确
19、地跟踪保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪CNCCNC装置指令:装置指令:装置指令:装置指令:进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。进给运动指令:实现零件加工的成形运动(速度和位置控制)。主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)主轴运动指令,实现零件加工的切削运动(速度控制)第一章 数控机床概述第15页,共88页,编辑于2022年,星期日*
20、现现代代数数控控技技术术16第一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床qqPLCPLC、机床机床机床机床I/OI/O电路和装置电路和装置电路和装置电路和装置 PLC PLC(Programmable Logic Controller)Programmable Logic Controller):用于完成与逻辑运算有:用于完成与逻辑运算有:用于完成与逻辑运算有:用于完成与逻辑运算有关顺序动作的关顺序动作的关顺序动作的关顺序动作的I/OI/O控制,它由硬件和软件组成;控制,它由硬件和软件组成;控制,它由硬件和软件组成;控制,它由硬件和软件组成;机床机床机床机床I/OI/O电路和装置:实现电
21、路和装置:实现电路和装置:实现电路和装置:实现I/OI/O控制的执行部件控制的执行部件控制的执行部件控制的执行部件(由继电器、电磁阀、由继电器、电磁阀、由继电器、电磁阀、由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;行程开关、接触器等组成的逻辑电路;行程开关、接触器等组成的逻辑电路;行程开关、接触器等组成的逻辑电路;功能:功能:功能:功能:接受接受接受接受CNCCNC的的的的MM、S S、T T指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制辅助指令,对其进行译码并转换成对应的控制信号,控制
22、辅助装置完成机床相应的开关动作装置完成机床相应的开关动作装置完成机床相应的开关动作装置完成机床相应的开关动作接受操作面板和机床侧的接受操作面板和机床侧的接受操作面板和机床侧的接受操作面板和机床侧的I/OI/O信号,送给信号,送给信号,送给信号,送给CNCCNC装置,经其处理后,输出指令装置,经其处理后,输出指令装置,经其处理后,输出指令装置,经其处理后,输出指令控制控制控制控制CNCCNC系统的工作状态和机床的动作。系统的工作状态和机床的动作。系统的工作状态和机床的动作。系统的工作状态和机床的动作。第一章 数控机床概述第16页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术17第
23、一节第一节 数控技术与数控机床数控技术与数控机床l 机床机床qq机床:数控机床的主体,是实现制造加工机床:数控机床的主体,是实现制造加工的执行部件。的执行部件。qq组组成成:由由主主运运动动部部件件、进进给给运运动动部部件件(工工作作台台、拖拖板板以以及及相相应应的的传传动动机机构构)、支支承承件件(立立柱柱、床床身身等等)以以及及特特殊殊装装置置(刀刀具具自自动动交交换换系系统统 工工件件自自动动交交换换系系统统)和和辅辅助助装置(如排屑装置等)。装置(如排屑装置等)。第一章 数控机床概述第17页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术18 第二节第二节 数控机床的分类
24、数控机床的分类 数数控控机机床床的的种种类类很很多多,从从不不同同角角度度对对其其进进行行考考查查,就就有有不不同同的的分分类类方方法法,通通常常有有以以下下几几种种不不同同的的分分类类方法:方法:第一章 数控机床概述第18页,共88页,编辑于2022年,星期日*现现代代数数控控技技术术19第二节第二节 数控机床的分类数控机床的分类l 按工艺用途分类按工艺用途分类qq切削加工类:切削加工类:切削加工类:切削加工类:数控镗铣床数控镗铣床数控镗铣床数控镗铣床、数控车床数控车床数控车床数控车床、数控磨床、数控磨床、数控磨床、数控磨床、加加加加工中心工中心工中心工中心、数控齿轮加工机床、数控齿轮加工机
25、床、数控齿轮加工机床、数控齿轮加工机床、FMCFMC等。等。等。等。qq成型加工类:数控折弯机、数控弯管机等。成型加工类:数控折弯机、数控弯管机等。成型加工类:数控折弯机、数控弯管机等。成型加工类:数控折弯机、数控弯管机等。qq特种加工类:数控线切割机、电火花加工机、特种加工类:数控线切割机、电火花加工机、特种加工类:数控线切割机、电火花加工机、特种加工类:数控线切割机、电火花加工机、激光激光激光激光加工机加工机加工机加工机等。等。等。等。qq其它类型:数控装配机、数控测量机、机器人等。其它类型:数控装配机、数控测量机、机器人等。其它类型:数控装配机、数控测量机、机器人等。其它类型:数控装配机
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