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1、數(shù)控機床基礎(chǔ)知識數(shù)控機床基礎(chǔ)知識數(shù)控機床概論數(shù)控機床的發(fā)展史數(shù)控機床的分類數(shù)控機床組成及其原理一 數(shù)控機床概論1.什么是數(shù)控機床？數(shù)控機床即“數(shù)字程序控制機床”，是用數(shù)字和字母形式來表達工件的形狀和尺寸等技術(shù)要求及加工工藝要求，經(jīng)過數(shù)控裝置運算，用數(shù)字代碼信息(程序指令)控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床。早期NC機床現(xiàn)在CNC機床二 數(shù)控機床發(fā)展史1、數(shù)控機床的起源 1949年，美國麻省理工學(xué)院開始研究數(shù)控機床 1952年，第一臺數(shù)控機床開始生產(chǎn) 1957年，第一臺數(shù)控機床正式投入使用注：中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機床2、數(shù)控機床的興起 70年代，出現(xiàn)了大規(guī)模集
2、成電路和小型計算機，機 床進入發(fā)展階段。80年代，數(shù)控系統(tǒng)微處理器運算速度快速提高，功 能不斷完善，機床進去應(yīng)用階段。90年代，數(shù)控機床得到了普遍應(yīng)用，數(shù)控機床技術(shù) 有了進一步發(fā)展，機床進入成熟階段。1.按照工業(yè)用途分類（1）數(shù)控車床三 數(shù)控機床的分類（2）數(shù)控銑床/加工中心（3）數(shù)控鉆床（4）數(shù)控磨床（6）數(shù)控線切割（7）數(shù)控電火花等（1）點位控制系統(tǒng)（Positioning Control）只控制刀具從一點到另一點的位置，而不控制移動軌跡，在移動過程中刀具不進行切削加工。刀具的三種路徑 （1）（2）（3）2.按運動方式分類（2）直線控制系統(tǒng)（Straight-line Control）是控
3、制刀具或機床工作臺以給定的速度，沿平行于某一坐標(biāo)軸方向，由一個位置到另一個位置的精確移動，并且在移動過程中進行直線切削加工。（3）輪廓控制系統(tǒng)（Contour Control）是對兩個或兩個以上的坐標(biāo)軸同時進行連續(xù)控制，并能對機床移動部件的位移和速度進行嚴(yán)格的控制，即要控制加工的軌跡，加工出要求的輪廓。其運動軌跡是任意斜率的直線、圓弧、螺旋線等。（1）開環(huán)控制系統(tǒng)說明說明：開環(huán)控制系統(tǒng)是沒有位置反饋裝置的數(shù)控系統(tǒng)，系 統(tǒng)無法得知機床的實際運動軌跡與位置。優(yōu)點：價格便宜，動態(tài)性能好缺點：無位置反饋，精度差3.按照伺服系統(tǒng)控制分類（2）半閉環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點：穩(wěn)定性好，成本低，維修方便缺點：相對閉環(huán)系
4、統(tǒng)精度差說明說明：半閉環(huán)控制系統(tǒng)不是直接檢測工作臺的位移量，而是采用轉(zhuǎn)動角位移檢測元件，測出絲杠轉(zhuǎn)角，推算出工作臺的實際位置 （3）閉環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點：控制精度高缺點：調(diào)式復(fù)雜、維修困難、價格高說明說明：閉環(huán)控制系統(tǒng)將機床的實際位置信息傳遞給數(shù)控系統(tǒng)，四 數(shù)控機床的組成及工作原理1、數(shù)控機床的組成 （1）數(shù)控裝置（數(shù)控機床的核心，進行數(shù)據(jù)的處理）（2）伺服裝置 （數(shù)控機床的執(zhí)行部件）（3）機床主體（是加工運動的實際機械部件）（4）檢測裝置（用來直接或間接測量位置的）2、工作原理圖紙存儲介質(zhì)數(shù)控裝置輸入輸出CNC裝置伺服驅(qū)動裝置伺服系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)機床主體檢測裝置數(shù)控系統(tǒng)概述目前常見的數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)
5、的組成現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的特點與發(fā)展一 數(shù)控系統(tǒng)的概述1、什么是數(shù)控系統(tǒng)：即用數(shù)字控制技術(shù)實現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)早期電子管式系統(tǒng)現(xiàn)在微機式系統(tǒng)二 目前常見的數(shù)控系統(tǒng)1、華中系統(tǒng)2、廣數(shù)系統(tǒng)國產(chǎn)3、凱恩帝系統(tǒng)國外1、發(fā)那科系統(tǒng)2、西門子4、海德漢系統(tǒng)3、三菱三 數(shù)控系統(tǒng)的組成1、數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、邏輯控制裝備、驅(qū)動裝置、組成。輸入/輸出裝置2、組成圖：數(shù)控裝置可編程控制驅(qū)動裝置磁盤驅(qū)動器顯示器、通信接口等CNC系統(tǒng)核心PLC進給驅(qū)動主軸驅(qū)動例如：FANUC 0i TD/MD 系統(tǒng)組成四、現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展1、智能化l自動編程、刀具補償、工藝參數(shù)自動生成、運動參數(shù)補償l人機界面、故障診斷分析
6、、自動優(yōu)化、自適應(yīng)控制2、開放式l數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在同一平臺上運行通過增加或裁 剪數(shù)控功能，形成系列化l能夠快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)3、網(wǎng)絡(luò)化l滿足生產(chǎn)型、制造管理、對信息集成的需求一、PLC(PMC)的定義PLC:(programmable logic controller)可編程控制器注：PLC和PMC只是名稱上不同、其本質(zhì)一致，PMC:(programmable machine controller)可編程機床控制器PMC梯形圖二、PMC的作用 作用作用：機床的開機、停機；主軸的起動、停止；加工的 開始、結(jié)束、中停；潤滑、冷卻的開、關(guān)；工件 的裝、卸控制；找刀、換刀；工作臺交換；輔機 的起、停等這些機床動作，都是由PLC來邏輯控制的三、PMC控制框圖及工作原理機床輸入至PMC信號信號PMC 輸出至CNC 的信號CNC 輸出至PMC信號PMC 輸出至機床信號
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