【数控机床教材】1-概论

《【数控机床教材】1-概论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机床编程与加工第一章沈阳工业大学辽阳校区机械系谢宝玲2005.7.147/11/20211第一章　数控机床的基本知识数控机床的出现和发展数控机床的工作原理及基本组成数控机床的分类数控机床的加工原理数控机床的特点和应用范围典型数控系统简介7/11/202121.1.1数控机床的出现和发展数控机床（NumericalControlMachineTools）是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，

2、其过程大致如下：1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。第1章　数控机床的基本知识1.1数控机床的出现和发展7/11/20213第一代:1949年，该公司与美国麻省理工学院（MIT）开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。第二代:1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（M

3、CMachiningCenter），使数控装置进入了第二代。第三代:1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻辑数控系统,称为普通数控系统,即NC系统.7/11/20214第五代:1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。第四代:60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用小型

4、计算机控制的计算机数控系统（简称CNC），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。7/11/202151.2数控机床的工作原理及基本组成1.2.1数控机床的工作原理数控机床加工零件,首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化,用规定的代码和程序式编写加工程序,然后将所编写程序指令输入到机床的数控装置中

5、.数控装置再将程序(代码)进行译码、运算，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动，最后加工出合格零件。7/11/202161.2.2数控机床的组成加工程序输入装置数控系统机床伺服系统辅助控制装置反馈系统图1.1数控机床的基本组成7/11/202177/11/20218数控系统功用:接受数控装置送来的脉冲信号,经过数控系统的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信息和指令，控制机床各部分进行规定的动作。7/11/202191、操作面板它是操作人员与数

6、控装置进行信息交流的工具。组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。它是数控机床特有部件。7/11/2021107/11/2021112、控制介质与输入输出设备程序的存储介质是记录零件加工程序的媒介，如：纸带（八单位标准穿孔纸带）、磁带或磁盘。输入、输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备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1：7

7、/11/202112表1控制介质和输入输出设备表7/11/2021133、通讯现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：串行通讯（RS-232等串口）、自动控制专用接口和规范（DNC方式等）网络技术（internet等）。7/11/2021144、CNC装置(CNC单元)组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的

8、处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心7/11/2021155、伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置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测量装置位置和速度测量