数控机床基础

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1、1、数控机床组成：控制介质、数控系统、伺服系统、机床木体、反馈装置。2、（1）计算机数控机床工作过程主要任务：进行刀具和工件Z间相对运动的控制。（2）对第一次使用的数控装置，还需进行机床参数设置。（3）计算机数控机床工作过程：数据输入——数控加工程序一数控加工程序译码——插补。3、数控机床加工的优点：（1）加工精度高，加工质屋稳定（2）数控加工的生产效高（3）对加工对象的适应性强。单件、小批生产易于获得好效益（4）易于实现CAD/CAM一体化及构成计算机集屮控制系统4、数控机床适用范围：（1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中

2、的零件。（2）儿何形状复杂的零件（3）楷度及农面粗糙度要求高的零件（4）加工过程中需要进行多工序加工的零件（5）用普通机床加工时，需要昂贵工装设备的零件。5、数控系统的分类：（1）按系统特点分：点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床（2）按有无测量装置分：开环控制系统、半闭环控制系统、闭环控制系统（3）按控制装置类型分：换件数控系统、计算机数控系统6、2.5轴控制是指两个轴连续控制，第三个轴点位或直线控制，从而实现三个主要轴X、Y、Z内的二维控制。3轴控制是指同时控制X、Y、Z三个坐标轴，这样刀具在空间的任意方向都可移动

3、，从而能够进行三维立体加工7、计算机数控系统主要技术指标：脉冲当最（分辨率）：实际脉冲当量或外部脉冲当量：机床处标轴町达到的控制精度，表示CNC每发一个脉冲，朋标轴所移动的距离。内部脉冲当量：是内部运算的燄小单位。内部脉冲当量一般比实际脉冲当量设置的小，为的是运算过程中不损失精度。数控系统在输出位移屋Z前，H动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当量。定位耕度和重复粹度：定位耕度指实际位置与指令位置的一致度，不-•致量为误差;重复和度指在相同条件下，操作方法不变，进行规定次数操作所得的连续结果的一致程度。（6）误差补偿功能：CNC采用反向间隙

4、补偿和螺距误差补偿功能，把误差的补偿量输入CNC的存储器，按补偿量重新计算道具的坐标尺寸，从而加工出符合要求的零件。8、（1）开环控制系统：是指不带反馈的控制系统，其结构简单，没冇测屋反馈装置，数控装置发出的指令信号流是单向的，所以不存在系统稳定性问题。（2）半闭环控制系统：是在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，通过检测丝杠的转角间接检测移动部件的位移，反馈到数控系统屮，山于惯性较大的机床移动部件不包括在检测范围之内。（3）闭环控制系统：它的位置采样点是从机床运动部件上直接引出的，通过采样运动部件的实际位置进行检测，可以消除整个放人

5、和传动环节的误差、间隙和失动，具冇很高的位置控制精度。主要用于精度要求高的镇铳床、超精车床、超精磨床。9、坐标系的确定：（1）利川右手笛卡儿坐标系和右手螺旋定则判定。（2）采用工件静止原则（3）规定使刀具与工件距离増大的方向为运动的正方向。10、坐标轴的确定：（1）产生切削力的主轴轴线或与主轴平行的轴定为Z轴，刀具远离工件为正。（2）X坐标确定：车床：在水平面内取垂直于工件回转轴线（即Z轴）的方向。离开工件方向为正。铳床：X轴-•般平行于装夹平面（3）Y处标确定:在Z、X处标确定后，用右手螺旋定则和直角笛卡儿坐标系确定。11、机床原点

6、：是机床坐标系的原点，是机床的最基本点，是所冇其他坐标的基准点。12、机床参考点：是用于对机床工作台、滑板及刀具相对运动的测量系统进行定位和控制的点，也称机床零点。13、机床坐标系：是机床固有的坐标系。不能改变其原点。14、工件坐标系：编程人员在编制零件加工程序时，根据零件图样所确定的坐标系，即编程人员在编程时使川的，选择工件上的某一已知点为原点，建立的一个新坐标系。15、旋转编码器：又称脉冲编码器，是将发光二极管和光电三极管自介而成。分为：绝对式旋转编码器、増量式旋转编码器。16、绝对式旋转编码器：（1）定义：将动光栅盘按分辨率的位

7、数划分成--系列同心圆，并将各同心圆的圆周按2、4、8、16的方式进行等分，并配有与同心圆数相等的发光二极管及光敏二极管，其输出为脉冲式编码信号。（2）原理：通过读取编码盘上的图案來表示数值的。缺点：码盘盘上的图案变化较大,容易产生较多误读。（3）特点：1、角度坐标值可以从绝对码盘中直接读出。2、不会有累积近程中的误计算。3、允许的最高旋转速度较高4、编码器本身具冇机械式存储功能。5、缺点：为提高精度及分辨率，必须増加码道数；而且当进给转速大于一转时，续作特别处理。17、增量式旋转编码器：当动光栅盘与固处接收光栅板之.间有光透过时，两

8、处栅缝1/4间距的相位差，通过两相输出可以判断旋转的正、反方向。它能对旋转量无限制的计数。增量式光电脉冲编码器也称光电码盘、光电脉冲发生器。轴的每圈转动，增量式编码器提供一定数量的脉冲。周期性测量或者单位时间内的脉冲计数