第一章數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)§1—1數(shù)控機(jī)床概述§1—2數(shù)控機(jī)床分類及常見數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

§1—1數(shù)控機(jī)床概述一、數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念二、數(shù)控機(jī)床的組成三、數(shù)控機(jī)床的工作過程四、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)§1—1數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控：即數(shù)字控制（NumericalControl，簡(jiǎn)稱NC），是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種用數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行控制的自動(dòng)控制技術(shù)。數(shù)控機(jī)床：是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。一、數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念二、數(shù)控機(jī)床的組成§1—1數(shù)控機(jī)床概述§1—1數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控車床外觀圖§1—1數(shù)控機(jī)床概述立式數(shù)控銑床外觀圖

控制介質(zhì)—將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置去的程序載體。1．控制介質(zhì)移動(dòng)硬盤U盤閃存卡§1—1數(shù)控機(jī)床概述

2．?dāng)?shù)控裝置§1—1數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控裝置輸入裝置控制運(yùn)算器輸出裝置伺服機(jī)構(gòu)—數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部分組成。

3．伺服系統(tǒng)伺服電動(dòng)機(jī)

驅(qū)動(dòng)裝置

§1—1數(shù)控機(jī)床概述進(jìn)給伺服系統(tǒng)主軸伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)4．測(cè)量反饋裝置§1—1數(shù)控機(jī)床概述實(shí)際位置速度參數(shù)測(cè)量元件電信號(hào)轉(zhuǎn)換反饋CNC裝置指令位置：安裝在數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上。糾正誤差工作原理§1——1數(shù)控控機(jī)機(jī)床床概概述述5．機(jī)床床主體機(jī)床床主主體體機(jī)械械部部件件輔助助裝裝置置床身身主軸軸進(jìn)給給機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)冷卻卻潤(rùn)滑滑換刀刀夾緊緊三、、數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的工工作作過過程程§1——1數(shù)控控機(jī)機(jī)床床概概述述§1——1數(shù)控控機(jī)機(jī)床床概概述述四、、數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的特特點(diǎn)點(diǎn)1．適適應(yīng)應(yīng)性性強(qiáng)強(qiáng)2．加加工工精精度度高高3．生生產(chǎn)產(chǎn)效效率率高高4．自自動(dòng)動(dòng)化化程程度度高高，，勞勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)度度低低§1——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介一、、數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的分分類類二、、常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介一、、數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的分分類類1．按按加加工工路路線線分分類類（1）點(diǎn)點(diǎn)位位控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床控制制從從一一點(diǎn)點(diǎn)到到另另一一點(diǎn)點(diǎn)位位置置的的精精確確定定位位。?？刂七\(yùn)動(dòng)的方式§1——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介（2）直直線線控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床控制制工工作作臺(tái)臺(tái)以以給給定定的的速速度度，，沿沿平平行行坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸方方向向進(jìn)進(jìn)行行直直線線切切削削加加工工運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。?！?——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介（3）輪輪廓廓控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床控制制加加工工過過程程中中每每一一點(diǎn)點(diǎn)的的速速度度、、方方向向和和位位移移量量，，運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌軌跡跡是是任任意意的的直直線線、、圓圓弧弧、、螺螺旋旋線線等等。?！?——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介2．按按控控制制方方式式分分類類（1）開開環(huán)環(huán)控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床無檢檢測(cè)測(cè)反反饋饋裝裝置置，，不不檢檢測(cè)測(cè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的實(shí)實(shí)際際位位置置，，即即沒沒有有位位置置反反饋饋信信號(hào)號(hào)。?！?——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介有無無檢檢測(cè)測(cè)裝裝置置開環(huán)環(huán)控控制制閉環(huán)環(huán)控控制制全閉閉環(huán)環(huán)控控制制半閉閉環(huán)環(huán)控控制制（2）閉閉環(huán)環(huán)控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床原理理：：安裝裝在在工工作作臺(tái)臺(tái)上上的的檢檢測(cè)測(cè)元元件件將將工工作作臺(tái)臺(tái)實(shí)實(shí)際際位位移移量量反反饋饋到到計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)中中，，與與所所要要求求的的位位置置指指令令進(jìn)進(jìn)行行比比較較，，用用比比較較的的差差值值進(jìn)進(jìn)行行控控制制，，直直到到差差值值消消除除為為止止。?！?——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介（3）半半閉閉環(huán)環(huán)控控制制數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床原理理：：采用用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角位位移移檢檢測(cè)測(cè)元元件件，，推推算算出出工工作作臺(tái)臺(tái)的的實(shí)實(shí)際際位位移移量量，，反反饋饋到到計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)中中進(jìn)進(jìn)行行位位置置比比較較，，用用比比較較的的差差值值進(jìn)進(jìn)行行控控制制。?！?——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介§1——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介3．按按加加工工方方式式分分類類（1）金金屬屬切切削削類類數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床（2）金金屬屬成成形形類類數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床（3）數(shù)數(shù)控控特特種種加加工工機(jī)機(jī)床床（4）其其他他類類型型的的數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床二、、常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介1．?dāng)?shù)數(shù)控控車車床床§1——2數(shù)控控機(jī)機(jī)床床分分類類及及常常見見數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介數(shù)控車床是一一種用于完成成車削加工的的數(shù)控機(jī)床，，主要用于旋旋轉(zhuǎn)體工件的的加工。2．?dāng)?shù)控銑床§1—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介數(shù)控銑床是一一種用于完成成銑削加工或或鏜削加工的的數(shù)控機(jī)床。。3．加工中心§1—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介加工中心具有有刀庫，具有有自動(dòng)換刀功功能，是對(duì)工工件一次裝夾夾后進(jìn)行多工工序加工的數(shù)數(shù)控機(jī)床。4．?dāng)?shù)控磨床數(shù)控磨床是利利用磨具對(duì)工工件表面進(jìn)行行磨削加工的的機(jī)床。主要用途：加工高硬度、、高精度表面面。§1—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介5．?dāng)?shù)控鉆床數(shù)控鉆床主要要具備鉆孔、、攻螺紋等功功能，同時(shí)也也具備簡(jiǎn)單的的銑削功能，，刀庫可存放放多種刀具。?！?—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介6．?dāng)?shù)控電火花花成形機(jī)床工作原理：是利用兩個(gè)不不同極性的電電極在絕緣液液體中產(chǎn)生放放電現(xiàn)象，去去除材料進(jìn)而而完成加工。?！?—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介7．?dāng)?shù)控線切割割機(jī)床工作原理與數(shù)數(shù)控電火花成成形機(jī)床一樣樣，其電極是是電極絲，加工液一般般采用去離子水。§1—2數(shù)控機(jī)床分類類及常見數(shù)控控機(jī)床簡(jiǎn)介§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系一、坐標(biāo)系確確定原則二、坐標(biāo)軸的的確定三、工件坐標(biāo)標(biāo)系四、數(shù)控機(jī)床床上的有關(guān)點(diǎn)點(diǎn)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系在數(shù)控機(jī)床上上，應(yīng)該如何何描述機(jī)床的的運(yùn)動(dòng)？一、坐標(biāo)系確確定原則1．刀具相對(duì)于于靜止工件而而運(yùn)動(dòng)的原則則2．標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)（（機(jī)床坐標(biāo)））系的規(guī)定§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系3．運(yùn)動(dòng)方向的的規(guī)定右手笛卡兒直直角坐標(biāo)系§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系二、坐標(biāo)軸的的確定1．Z坐標(biāo)軸（1）機(jī)床有幾個(gè)主主軸，則選一個(gè)垂垂直于工件裝裝夾平面的主主軸方向。（2）主軸能夠擺動(dòng)動(dòng)，則選垂直于于工件裝夾平平面的方向。。（3）機(jī)床無主軸，則選垂直于于工件裝夾平平面的方向。?！?—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系2．X坐標(biāo)軸X坐標(biāo)軸平行于于工件的裝夾夾平面，一般般在水平面內(nèi)內(nèi)。工件回轉(zhuǎn)刀具回轉(zhuǎn)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系Z坐標(biāo)軸水平Z坐標(biāo)軸垂直兩種情況3．Y坐標(biāo)軸在確定了X和Z坐標(biāo)軸后，可可根據(jù)X和Z坐標(biāo)軸的正方方向，按照右右手笛卡兒坐坐標(biāo)系來確定定Y坐標(biāo)軸及其正正方向。數(shù)控車床坐標(biāo)軸的移動(dòng)數(shù)控銑床工作臺(tái)的移動(dòng)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系課堂練習(xí)繪制下圖所示示機(jī)床的機(jī)床床坐標(biāo)系?！?—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系三、工件坐標(biāo)標(biāo)系§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系為了使編程人人員能夠直接接根據(jù)圖樣進(jìn)進(jìn)行編程，通通常在工件上上選擇確定一一個(gè)與機(jī)床坐坐標(biāo)系有一定定關(guān)系的坐標(biāo)標(biāo)系，這個(gè)坐坐標(biāo)系即稱為為工件坐標(biāo)系或編程坐標(biāo)系。1．機(jī)床原點(diǎn)也稱機(jī)床零點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系的原點(diǎn)，，是指在機(jī)床床上設(shè)置的一一個(gè)固定點(diǎn)，，是數(shù)控機(jī)床床進(jìn)行加工運(yùn)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參參考點(diǎn)。數(shù)控車床的機(jī)機(jī)床原點(diǎn)—一般設(shè)在卡盤盤端面與主軸軸中心線的交交點(diǎn)處。數(shù)控銑床的原原點(diǎn)—一般設(shè)在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向向極限位置上上。四、數(shù)控機(jī)床床上的有關(guān)點(diǎn)點(diǎn)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系數(shù)控車床的機(jī)機(jī)床原點(diǎn)數(shù)控銑床的機(jī)機(jī)床原點(diǎn)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系2．機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)對(duì)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的的坐標(biāo)是一個(gè)個(gè)已知數(shù)。數(shù)控車床的參參考點(diǎn)與機(jī)床床原點(diǎn)數(shù)控銑床：機(jī)床原點(diǎn)和和機(jī)床參考點(diǎn)點(diǎn)是重合的。。數(shù)控車床：機(jī)床參考點(diǎn)點(diǎn)一般是離機(jī)機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。?！?—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系開機(jī)回參考點(diǎn)點(diǎn)的目的就是是為了建立機(jī)機(jī)床坐標(biāo)系，，只有機(jī)床參參考點(diǎn)被確認(rèn)認(rèn)后，刀具(或工作臺(tái))移動(dòng)才有基準(zhǔn)準(zhǔn)。數(shù)控銑床機(jī)床回零數(shù)控車床機(jī)床回零選擇工件原點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，最好把把工件原點(diǎn)放放在零件圖樣樣上的尺寸能能夠方便地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)值值的地方。3．工件原點(diǎn)§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系§1—3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系4．刀具相關(guān)點(diǎn)點(diǎn)（1）刀位點(diǎn)——刀具的定位基基準(zhǔn)點(diǎn)。鉆頭的刀位點(diǎn)點(diǎn)車刀的刀位點(diǎn)點(diǎn)圓柱銑刀的刀刀位點(diǎn)球頭銑刀的刀刀位點(diǎn)（2）對(duì)刀點(diǎn)——數(shù)控加工中刀刀具相對(duì)工件件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)點(diǎn)，程序也從從該點(diǎn)開始執(zhí)執(zhí)行，也稱為為起刀點(diǎn)或程序起點(diǎn)。車削零件的對(duì)對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)選擇原原