机床数控系统与原理

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1、1.数控机床是指采用数字形式倍息控制的机床。详言之，凡是用数字化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入计算机或数控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所诱要的工件的一类机床即为数控机床。2.在机床控制中，“数字控制”和“顺序控制”是两种不同的概念。对于“顺序控制”来说，控制计算机只能控制各种自动加工动作的先后顺序，而对运动部件的位移量不能进行控制。它的位移量是靠预先调整好尺寸的挡块等方式来实现的。数字控制的过程是一个自动化过程，使数控设备进行自

2、动控制的那些指令是以数字和文字编码的方式记载在控制介质上，经过控制计算机处理和计算后，对各种动作曲顺序、位移量以至速度等实现自动控制的。3.采用数控机床有以下几方面的好处：1.提高加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定；2.提高生产效率3.可加工形状复杂的零件4.减轻了劳动强度，改善了劳动条件5.有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。4.选用数控机床时主要考虑以下三种因震；1.单件、中小批量的生产；2.形状比较复杂，招度要求高的加工；3.产品更新频蟹，生产周期要求短的加工。5.数控机床一般由控制介质、数控装

3、置、伺服系统和机床本体组成。数控机床工作时，不需要工人去摇手柄操作机床，但又要自动地执行人们的意图，这就必须在人和数控机床之间建立某种联系，这种联系的媒介物称之为控制介质.控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的裁体。数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺跟系统，进而控制机床动作。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，使工作台(或溜

4、板)精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出符合图纸要求的零件。因此伺取系统的性能是决定数控机床的加工精度、表面质量和生产串的主要因素之一。相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量叫做脉冲当量。常用的脉冲当量为0.01mm／脉冲、0.005mm／脉冲及,0.001mm／脉冲。6.数控机床的分类:1.按工艺用途分类：1.一般数控机床2.数控加工中心机床3.多坐标数控机床。；数控加工中心机床和一般数控机床的区别是：工件经一次装夹后，数控装置就能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工面自动地完成铣(车)、镗、钻、铰及攻丝

5、等多工序加工。这类机床大多是以镗铣为主的，主要用来加工箔体零件。2．按数控机床的运动轨迹分类：1.点位控制数控机床（这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床和数控测量机等，其相应的数控装置称之为点位控制装置）2.点位直线控制数控机床（这类机床主要有简易数控车床、数控镗铣床和数控加工中心等，相应的数控装置称之为点位直线控制造置）3.轮廓控制数控机床（这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控磨床和电加工机床等。其相应的数控装置称之为轮廓控制装置）3．按伺服系统的控制方式分类：1.开环控制数控机床。在开环控制中，机床没有检测反馈装

6、置,伺服元件常为步进电机2.闭环控制数控机床3.半闭环控制数控机床4.开环补偿型数控机床.4.按数控装置分类:1.硬线数控2.软线数控7.从零件图到制成输入介质的过程叫做数控机床的程序编制。数控机床的程序编制分为手工编程和自动编程两种。自动编程分为语言输入、图形输入和语音插入三种方式。8.数控机床的信息读入方式有两种：一是手动输入方式，二是自动输入方式。因此作为数控机床信息载体的控制介质有两类；一类是自动输入时的穿孔带，穿孔卡片，磁带，磁盘等，一类是控制台手动输入时的键盘、波段开关、手动数据输入(MDI)等等。常用的标准纸带有5

7、单位和8单位两种。国际上常用的8单位穿孔带有两种标准代码，即EIA(美国电于工业协会)代码和ISO(际标准化织织)代码。1.所谓程序段，就是指为了完成菜一动作要求所需的功能“字”的组合。“字”是表示某一功能的一组代码符号。程序段格式是指一个程序段中各字的排列顺序及其表达形式。常用的程序段格式有三种，即固定顺序程序段格式、带有分隔符的固定顺序程序段格式和字地址程序段格式。一个程序段中，除了由地址符N为首的三位数组成的序号字(N×××)外，常用的功能字有；准备功能字G；坐标功能字X，Y，Z，辅助功能字M；进给功能字F：主轴转速功能字

8、s和刀具功能字T等。准备功能字以地址符G为首，后跟二位数字(Goo—G99)。坐标功能字(又称为尺寸字)用来设定机床各坐标之位移量。进给功能字用来指定刀具相对工件运动的速度。主轴速度功能字用来指定主釉速度。当系统具有换刀功能时，刀具功能字用以选择替换的刀具。辅助