《数控系统概述》PPT课件

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1、南京工程学院自动化学院数控教研室2012-8数控原理与系统总学时：56讲课学时：48实验学时：8学分：3.5本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试形式。学生的课程总评成绩由平时成绩(占10%）、实验成绩(占20%)和期末考试成绩(占70%)等三部分构成。其中，平时成绩中作业占70%、考勤占30%参考书《数控技术》，易红主编，机械工业出版社，2005。《现代计算机数控系统》，冯勇等编著，机械工业出版社，1996。《数字控制技术》，叶蓓华主编，清华大学出版社，2002。《现代数控原理及控制系统》，王爱玲等编著，国防出版社，2002。《并联运

2、动机床》，张曙等著，机械工业出版社，2003第一章数控系统概述第一节基本概念第二节计算机数控系统第三节数控机床与现代机械制造系统第一节基本概念一、数控系统的基本概念NC——NumericalControlCNC——ComputerNumericalControl广义：不关心控制对象利用数字化信息实行控制狭义：机床控制对象利用数字化信息对机床轨迹及加工过程实行控制二、数控系统的组成组成框图输入输出装置人机接口功能，要求友好，操作方便。包括：阅读机、键盘、驱动器、通信和显示器等。数控装置数控机床的核心部分，是一个计算机控制系统。内部含有连

3、续轮廓信息和离散状态信息的处理。伺服系统Servo——执行机构，将电能转化成机械能分为主轴伺服系统和进给伺服系统机床电器控制装置主要进行开关量信息的处理和转换，对应于辅助功能的实现PLC——可编程(逻辑)控制器，也称PC。机床床身MachineTool——控制对象（刀具和工作台）相对普通机床而言，结构具有特殊要求三、数控系统中的有关约定1．数控加工程序的格式N__G__X__Y__Z__I__J__K__F__S__T__M__↙字符→功能字→程序段→数控加工程序2．数控加工程序采用的编码EIA代码——ElectronicIndust

4、ryAssociation美国电子工业协会,现在己不太采用。ISO代码——InternationalStandardOrganization国际标准化组织,目前正在广泛使用。3．数控机床坐标系JB3051-82数控机床坐标和运动方向的命名右手直角笛卡儿坐标系X、Y、Z、A、B、C刀具移动,用不加“`”的字母表示运动正方向工件移动,用加“`”的字母表示运动正方向。为方便编程：看作工件相对静止而刀具产生运动，增大刀具与工件间距离方向为正方向。机械原点──由机床生产厂家确定电气原点──机床参考点回参考点工作方式编程原点──根据加工工艺由G代

5、码指定刀架相关点──用于自动换刀和刀补计算绝对坐标系──所有坐标值均相对于固定原点相对坐标系──每个终点均以起点作为坐标原点数控装置内部均采用绝对坐标值方式进行计算四、数控系统的分类1．按轨迹分为三大类点位数控系统直线数控系统轮廓数控系统(1)点位数控系统主要特点点到点的控制(Point-to-Point)(PTP)•要求定位“准”•路径不要求，但追求“短”、“快”•移动过程中不加工•一般不需要插补计算•数控钻床、数控冲床、数控插床等(2)直线数控系统主要特点•轨迹为坐标轴直线或对角线•边移动边加工•一般需要插补计算•一般设计成点位/

6、数控系统•简易数控车床、简易数控镗床等(3)轮廓数控系统主要特点•轨迹为任意曲线或曲面•要求多个坐标轴的协调控制•边移动边加工•需要插补计算•如数控车床、数控铣床、加工中心等2．按伺服分为三大类开环数控系统全闭环数控系统半闭环数控系统(1)开环数控系统主要特点•没有反馈装置•一般采用步进电动机驱动•一般为经济型数控系统•中、低档精度和速度(2)全闭环数控系统主要特点•反馈工作台的直线位移量•一般采用直流或交流电动机驱动•一般配中、高档数控机床•精度和速度较高•但调整困难、易振荡(3)半闭环数控系统主要特点•反馈电动机或丝杠的角位移量•

7、一般采用直流或交流电动机驱动•精度和速度略低于全闭环数控系统•但调整容易、不易振荡3．按功能水平分为三大类经济型数控系统或称简易型数控系统普及型数控系统或称全功能型数控系统高档型数控系统4．按加工工艺分类数控钻床数控车床(车削中心)数控铣床(铣削中心)数控磨床数控冲床数控镗床数控特种加工机床五、数控系统的发展过程第一台数控机床的产生1952年MIT和Parsons合作开发出数控铣床1．国外发展过程1952第一代电子管1959第二代晶体管1965第三代集成电路1970第四代DNC方式1974第五代微型计算机80年代以后，技术不断成熟，相

8、继开发出MC、FMC、FMS、CIMS等。2．国内发展过程1958第一代电子管1966第二代晶体管1972第三代集成电路1975第四代DNC方式1979第五代微型计算机80年代以后，引进了国外技术，消化吸收后自主开发。六