數(shù)控機(jī)床概述

1、第1頁，共11頁數(shù)控機(jī)床概述第一節(jié)數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床是用數(shù)控裝置(或電子計算機(jī))進(jìn)行過程控制的高效自動化機(jī)床.數(shù)控機(jī)床加工時機(jī)床的數(shù)控裝置根據(jù)控制介質(zhì)的指令(用數(shù)字形式表達(dá))自動控制機(jī)床各工作部件(主軸、刀架、工作臺及其它部件等)的運(yùn)動(包括運(yùn)動要素)和操作順序使刀具與工件之間產(chǎn)生符合預(yù)定要求的相對運(yùn)動并適時地提供加工所需的各種輔助運(yùn)動和操作逢動地加工出合格零件.這些運(yùn)動包括表面成型運(yùn)動及輔助運(yùn)動；輔助操作包括松、夾工件開停車變速換刀冷卻

2、液供、停等；運(yùn)動要素包括軌跡、方向、速度及起點(diǎn)(或終點(diǎn))位置和行程長度等.由此可見數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字指令信息的形式自動對機(jī)床進(jìn)行程序、輔助功能及坐標(biāo)等進(jìn)行控制的.一.數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理(一)數(shù)控機(jī)床的組成如圖所示數(shù)控機(jī)床由數(shù)控部分及機(jī)床等兩大部分組成；死循環(huán)數(shù)迭機(jī)床還有測量裝置.數(shù)控機(jī)床的數(shù)控部分所括控制介質(zhì)、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng).數(shù)控部分控制介質(zhì)數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)機(jī)床測量裝置數(shù)控機(jī)床組成框圖(二)CNC編程基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床基本組成部分及功

3、能:1.控制介質(zhì):它是人機(jī)間建立聯(lián)系的一種媒介物可以是穿孔帶磁帶及其它形式其選用取決于所用數(shù)控裝置的類型及其輸入部分的結(jié)構(gòu).控制介質(zhì)用來存放以數(shù)字和文字符號的形式按規(guī)定的編碼制成的控制指令控制指令由技術(shù)人員根據(jù)圖紙尺寸形狀及工藝要求進(jìn)行編制程序包括:加工的順序每一個工步內(nèi)機(jī)床刀具需移動距離主軸轉(zhuǎn)速方向進(jìn)給速度切削用量等.從加工圖紙到控制指令的整套工作在數(shù)迭機(jī)床中稱為程序編制簡稱“編程”.2.數(shù)控裝制:是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)算和控制系統(tǒng)它的作用是

4、接收(讀帶機(jī)送來的)數(shù)據(jù)和指令進(jìn)行大量的運(yùn)算并結(jié)果送到相應(yīng)的伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)用以操縱機(jī)床的運(yùn)動.采用微處理器或計算機(jī)控制的系統(tǒng)稱作計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)一般稱為CNC.它是用一臺計算機(jī)按事先存貯在內(nèi)存中的控制程序來執(zhí)行功能的.3.伺服驅(qū)動結(jié)構(gòu):對伺服機(jī)構(gòu)的要求是運(yùn)行可靠動作靈敏慣性小有足夠的拖動功率數(shù)控機(jī)床的速度精度穩(wěn)定性和可靠性在很大程度上取決于伺服機(jī)構(gòu)的好壞.數(shù)控機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)通常采用的是步進(jìn)電機(jī)和電液步進(jìn)馬達(dá).在死循環(huán)系統(tǒng)中可采用直流電動機(jī)或

5、液動機(jī).(三)數(shù)控機(jī)床的工作過程及原理1.程序設(shè)計程序是指規(guī)定機(jī)床各工作部件按預(yù)定要求動作的操作指令和數(shù)據(jù).數(shù)控機(jī)床的程序除包括動第3頁，共11頁Can消除(非程序)Input輸入(非程序)Reset回零(本意重排)Spindle軸紡錘Rapid快速的Fward向前前進(jìn)Delet.Erase抹去擦掉Insrt插入Alter改變變更Battery一組一套Pressury壓力的擦掉抹掉relese釋放放松解放三.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)

6、床是精密和高精度的機(jī)床故其主軸部件支承件等均與同類精密和高精度的普通機(jī)床一樣也是精度高剛度大和抗振性及熱穩(wěn)性好并有減少或補(bǔ)償變形的環(huán)節(jié).除此之外數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上還有以下特點(diǎn):(1)數(shù)控機(jī)床有關(guān)部件間的聯(lián)系多用“軟”聯(lián)接形式這種形式是通過計算機(jī)或數(shù)控裝置等建立的由于用“軟”聯(lián)接代替了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動鏈的“硬”聯(lián)接關(guān)系故有響應(yīng)速度高控制精確方便機(jī)構(gòu)簡單和運(yùn)動慣量小等優(yōu)點(diǎn).(2)由于采用新型結(jié)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)如功率步進(jìn)電機(jī)電液脈沖馬達(dá)寬調(diào)速直流電機(jī)

7、及可預(yù)緊的精密滾珠絲杠螺母副和剛度好的進(jìn)給部件等故其進(jìn)給速度范圍比普通機(jī)床寬傳動剛度也較大能進(jìn)行強(qiáng)力切削精密定位及加工.(3)傳動鏈采取了消除間隙的措施有的還設(shè)有間隙補(bǔ)償環(huán)節(jié)故傳動精度高.(4)支承件的導(dǎo)軌部件摩擦系數(shù)低耐磨性好有的還采用機(jī)械氣壓液壓的卸荷裝置或靜壓結(jié)構(gòu)等.此外數(shù)控機(jī)床還設(shè)有定位機(jī)構(gòu)并采用夾緊力大又不影響定位精度的夾緊裝置和刀具自動裝卸夾緊機(jī)構(gòu)及多主軸多刀架和多任務(wù)位工作臺等結(jié)構(gòu)以提高機(jī)床的精度和效率.第二節(jié)程序編制數(shù)控

8、機(jī)床加工零件時需要事先將零件的圖樣尺寸刀具移運(yùn)軌這和工藝參數(shù)等內(nèi)容用數(shù)控裝置能夠接受的數(shù)字及文字符代碼來表示再根據(jù)代碼的規(guī)定形成制成穿孔紙帶.這種從零件圖樣到制成穿孔紙帶的過程稱為程序編制.編稱“編程”目前可分為“自動編程”和“人工編程”兩大類.CNC系統(tǒng)的控制程序包括系統(tǒng)程序和零件程序兩大類系統(tǒng)程序即所謂軟件是CNC系統(tǒng)的控制中心零件程序是按一定的格式并以代碼的形式編制的它是機(jī)床操作者與數(shù)控系統(tǒng)之間進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系的紐帶.其偏制簡稱“編程

9、”目前可分為“自動編程”和“人工編程”兩大類.自動編程使用通用電子計算機(jī)和專用的程序設(shè)計語言自動進(jìn)行運(yùn)算和編制指令速度快但需要相應(yīng)的設(shè)備適合于復(fù)雜程度高計算量大的數(shù)控編程.人工編程使用一般的計算工具以各種數(shù)學(xué)方法人工進(jìn)行運(yùn)算和編制指令速度慢但方法簡單易掌握適應(yīng)性較大需特別細(xì)心認(rèn)真否則易出錯適合于中等復(fù)雜程度以下計算量不大的數(shù)控編程.一.CNC編程基礎(chǔ)1.人工編程的方法和步驟人工編程的一般方法包括:分析工件圖形及技術(shù)要求確定加工路線進(jìn)行坐