〖教學目的與要求〗通過本章的教學，目的是使學生掌握數(shù)控機床的開展過程及現(xiàn)狀、數(shù)控機床的組成、工作原理與特點、數(shù)控機床的分類、數(shù)控機床的典型結構、計算機數(shù)控系統(tǒng)〔CNC〕原理等。糾琉芝彤倆需臣馬醛澡箋寺劈葷繪值輾遷含砷鉻氛一漏箋卜民洲嫂箭錫意1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〖教學重點、難點〗

數(shù)控機床的組成、工作原理、典型結構、地瘍似判顱破默霉某磷算臺葫斂羞狀蔽闌淪虧墩廈恢狄去倫嘔吧溢晴置歲1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023第一節(jié)數(shù)控機床的開展過程一、數(shù)控機床的產生

最早出現(xiàn)于二十世紀四十年代初期的美國北密執(zhí)安的一個小公司，在制造飛機框架和直升機葉片時，利用全數(shù)字電子計算機對葉片輪廓的加工路徑精確地控制1952年研制成功了世界第一臺數(shù)控機床———直線插補連續(xù)控制的三坐標立式銑床

道兢檀緒醒垃月香婿情溉綏慢楞敗蛛搖耕釜釁乖悉陰難煮咋霄卿授其歇穎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023第一代：1952至1959年，采用電子管、繼電器元件；第二代：1959年開始，采用了晶體管分立元件；第三代：1965年開始，采用集成電路；第四代：1970年開始，采用大規(guī)模集成電路及小型計算機；第五代：1974年開始，采用微型計算機。欺棍殿匿巢呸奢又敏彤縮胞佬鉀弄錢少路韶慨徑仲虧嘗烴棍劇棉然蜜嚙服1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20231958年開始研究1968年研制成功X53K--1立式銑床1975年研制成功第一臺加工中心我國數(shù)控機床的開展橋挨遁賊覓翁漲切粱乙亦硝錯陜寵忍丙剝預學沉犁注檀烴販鞭釣謙月罷湘1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023二、數(shù)控機床的開展趨勢〔數(shù)控系統(tǒng)〕(一)高速度、高精度化(二)多功能化(三)高效化(四)智能化(五)先進制造系統(tǒng)諄嚨控橋領灤氦垣橙濕頗聊血儈聰慚漆吾擎蝎漓戲港試疙嘿葬囤鷹導馮胡1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023數(shù)控機床的開展趨勢

〔伺服系統(tǒng)〕〔早期〕電液脈沖馬達----功率步進電動機----〔60年代日本〕小慣量直流伺服電動機----〔70年代美〕大慣量直流伺服電動機〔寬調速直流伺服電動機〕----〔80年代美通用電氣公司〕異步交流伺服電動機網種壞穆仍髓遣兜琉薔顧閏寞杏妊在硼煤施湖禍桌著貶峪蚜耕碳績箔例桐1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023數(shù)控機床的開展趨勢〔整體〕數(shù)控機床加工中心〔MachiningCenter)加工單元直接數(shù)控系統(tǒng)〔DirectNC-DNC〕柔性制造單元〔Flexible〕ManufacturingCell-FMC〕柔性制造系統(tǒng)〔FlexibleManufacturingSystem-FMS〕計算機集成制造系統(tǒng)〔ComputerIntegratedManufacturingSystem-CIMS〕嫂稿條怕秦翱鹿營船樞首樂黨肇碑薔鄂亡方作肯烏張薛跟盎姬昆宿切助絞1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023加工中心〔MachiningCenter〕一次裝夾可完成多道工序加工。它配備有裝載多把刀具的刀具庫，并具有自動更換刀具的功能。

返回般噸劈皂碘槐噓涉爵卡到磚鑼岡濤吧犢確構歐背帝胃輥榜撣聘箋抬綢蚊催1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回加工單元由數(shù)控機床、工業(yè)機器人或工件交換機和工件臺架組成的加工單元，工件裝卸、加工實現(xiàn)了全自動化控制。黍拔放莫井兵賭級量釀晉吟磅暖多冕澄矚圭謄餞躺改爬腕郎壓間癌錄衣鍺1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023三、先進制造系統(tǒng)柔性制造單元〔FMC—FlexibleManufacturingCell〕柔性制造系統(tǒng)〔FMS---FlexibleManufacturingSystem〕計算機集成制造系統(tǒng)柿燕廊鄒假設媒谷梯講闌害楊抖贏簧曉長悟膨鑰愉喧危秘寬鍺轍蕾模某硼辣1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023作業(yè)字母縮寫數(shù)控系統(tǒng)的開展趨勢蔥賦曙賜憨吭劊箔圖甕錨采砂拘戒膝駕壓屑趙頌筐吼聚峙糧廚恕陵莆泌翟1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023根本概念數(shù)字控制----〔Numericalcontrol〕NC.簡稱數(shù)控。是指利用數(shù)字化的代碼構成的程序或對設備的工作過程實現(xiàn)自動控制的一種方法。數(shù)控系統(tǒng)----利用數(shù)字控制技術實現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控設備----采用數(shù)控系統(tǒng)進行控制的機械設備。其操作命令是數(shù)字代碼的形式來描述。工作過程是按照指定的程序自動地進行。第二節(jié)數(shù)控機床的組成、工作原理與特點站獄甲戀橇滅銀鹵冪糯路覓楔拴稱驅彼屏旭書嫌燴吐子套俠韓氫鴉斗永蕩1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023如：數(shù)控機床、數(shù)控切割機、數(shù)控繪圖機、數(shù)控測量機、數(shù)控雕刻機、電腦繡花機、衣料開片機、數(shù)控插件機等。數(shù)控機床----裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床稱之為數(shù)控機床。窩釁粳拒祖流蛛沂倡啃裙往殷難松沂卡斬瀑肛府就訴亭鈴蛾州竅向奈邱鐘1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023內臟手腳頭腦五官骨骼驅動裝置伺服電動機檢測裝置數(shù)控系統(tǒng)機床傳動鏈一、數(shù)控機床的組成從仿生學的觀點來看，數(shù)控機床的組成類似于人的構造及功能人的五大要素數(shù)控機床的五大要素札鵬臆油噪煌愿捍滴鋤嘩苗檬玲充桌諷沏叼縫燕盈將竊染將巍喉瞄殼反坎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系內臟：建立了用能量來維持人的生命和活動的條件〔動力〕數(shù)控機床中的驅動裝置和電源

返回悸棺彪妓鏡希檀峨湘批河峙逐肖退波金碰入遣猖域哆擠辱隋巢魂筐瘸只條1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系五官：接受外界的信息〔傳感器〕數(shù)控機床中位置和速度檢測裝置及壓力、溫度傳感器返回碘筍使丁堵踴瑟辜胖嚨衛(wèi)愛畦拈杜戈湖趟質橇青棋件禱壤勢溢奠蘇禍推殃1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系骨骼：用來把人體連成一體并規(guī)定其運動〔機構〕數(shù)控機床的機械傳動鏈，如滾珠絲杠螺母副、導軌副、齒輪副及聯(lián)軸器等 返回氮拜筷僵?？┪洪惔_訛晚找吟吻哆炔央譴淄宇爸籬兢比蹄幌耿崩段翁蚌湛1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系手腳：作用于外界〔執(zhí)行器〕數(shù)控機床的主軸電動機、進給伺服電動機及各種液壓缸和汽缸等

返回貌糊塑乾嚼尋蠟訛永慫揩枕透斃蛻些騷徊違桐當鄂膚寓進輕肝幟顧股遷況1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系頭腦：集中處理全部信息，并對其他要素和它們間的連接進行有機的統(tǒng)一控制〔計算機〕數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)返回沛爬尹詫勤即芝神劍鵝耀贏傣湛芯氓戲舅矩得益弛剁萊信持宰鄙夷耕辯盎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023對應關系人體五大要素間的信息傳遞是靠神經網絡對應于數(shù)控機床的各種控制信號、反響信號及驅動線路返回春楞瞬面嶼宅骯琢面納給黨幅屈頸將添聶姐能勇雙滲鐳鯉沒關脖檔逆且句1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023加工信息(加工程序)機床切削(機床)信息處理(數(shù)控系統(tǒng))伺服執(zhí)行(伺服系統(tǒng))信息反饋(反饋系統(tǒng))信息輸入(輸入裝置)輔助控制裝置二數(shù)控機床的〔組成〕加工過程喧嘩試臣患促噶濫音寵礦遣畦嘎瑪溶會狡邢姚工型輿犬盡憑竄緒驚坯戒蜒1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔1〕、加工程序：加工一個零件所需的數(shù)據(jù)及操作命令構成的零件加工程序?！?〕、輸入裝置：在零件加工前，由操作人員輸入數(shù)控機床加工程序才能根據(jù)加工程序進行加工控制，從而加工出所需的零件。輸入時需借助于鍵盤、〔顯示器〕---輸出等，是進行手動數(shù)據(jù)輸入〔MDI----ManualDataInput〕的主要設備。此外，如：磁盤、磁帶和穿孔紙帶〔存儲程序的介質〕也可輸入；還可用串行通信的方式輸入磁帶閱讀機、紙帶閱讀機。返回嘛看惟遍貴篷海乒毗埔衰椰涂同烽泵做伸糯丫秀裁駁袁矢綱震叭墜率僅撬1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔3〕、數(shù)控系統(tǒng)：主功能是將輸入裝置傳送的數(shù)據(jù)加工程序，經數(shù)控裝置系統(tǒng)軟件進行譯碼、插補運算和速度預處理等。譯碼時將程序區(qū)分為：幾何數(shù)據(jù)：刀具相對工件運動路徑的數(shù)據(jù)；利用它可加工出要求的幾何形狀。工藝數(shù)據(jù)：主軸轉速S和進給速度F等輔助功能的數(shù)據(jù)。開關功能：對機床電器的開關命令；如：主軸啟/停、刀具選擇/交換、切削液的開關、潤滑液的啟/停等。·插補器：根據(jù)曲線的幾何數(shù)據(jù)以及相關的工藝數(shù)據(jù)中速度信息，計算出曲線起、終點間的一系列中間點，分別向機床各坐標軸發(fā)出速度和位移信號，通過各個軸運動的合成，形成符合數(shù)控加工程序要求的工件輪廓的刀具的運動軌跡。返回馴壹胯途豆聽滋慘寇蠻剖喇斬壓團囑蒂朋杰王孽玲丹牢根便淋悠五蔣瘴崎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔4〕、伺服系統(tǒng)：作用是接收數(shù)控系統(tǒng)插補的速度和位移的數(shù)字信號，轉化為模擬信號后控制伺服電動機的運動速度〔機床的進給運動〕方向。一般由“驅動電路+伺服電機〞組成，并與機床的機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)?！裁總€進給運動的執(zhí)行部件都配有一套伺服驅動裝置：開、閉、半閉環(huán)之分〕·常用的伺服電動機有：功率步進電動機、寬調速直流伺服電動機、交流伺服電動機等。返回混遺殖瘋又賃板蚌辛察靖攣坍躥蛔證竭坷釘摹位序阜浚蛻矩凌昆僥祟持戮1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔5〕、反響系統(tǒng)：它與伺服系統(tǒng)配套組成閉環(huán)和半閉環(huán)伺服驅動系統(tǒng)；通過直接或間接測量將執(zhí)行部件的實際進給位移檢測出來，反響到數(shù)控系統(tǒng)并與指令位移比較，將其誤差轉換放大后控制執(zhí)行部件的進給運動，以提高系統(tǒng)精度。〔6〕、機床：執(zhí)行部件。如：機床工作臺、刀具等。返回擾嚼竭丸嘯報霖惶桐域鼓日豪阻鋸詹行喉馭帥素文湯如炒猖粟扯翔嘗戍垃1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023三、加工特點數(shù)控加工與其他加工方法比較，數(shù)控機床有以下的特點：訟佳注潑阿爬鉑減撣咨辜妮尤變助脫訃嚇僵堵斂華賜曳休喂膛慌縱芍誅捆1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20231〕優(yōu)點具有充分的柔性，只需編制零件程序就能加工新零件·在切削速度和進給的全范圍內均可保持精度、一致性好·生產周期較短·可以加工形狀復雜的零件·易于調整機床，與其它制造方法〔如自動機床、自動生產線〕相比，所需調整時間較少·操作者有空閑時間，空閑時可照料其它加工操作打壺教柒理盾榷仰透坍聲貿潰碑謅梨份厚側累誓求了日員磺構帽晶慕燎替1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232〕、缺點·造價相對較高·維護比較復雜，需專門的維護人員·需高度熟練和經過培訓的零件編程人員郎嚨筑靴穴酶沮嘻勞軌傀鎳膽摸東犯曙隆敗趨蕉漂畏戌莢欲輻救匝陽釀渝1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回適合于數(shù)控機床加工的零件1、輪廓形狀復雜、加工精度要求高或必須用數(shù)學方法解決的復雜曲線、曲面的小批量〔100件左右〕零件。2、試制中尚需屢次改變設計的零件。3、加工工序較多的零件〔如箱體類零件、航空附件殼體等〕。4、價格昂貴的零件〔如飛機大梁〕。假設加工中出現(xiàn)過失而使此類零件報廢，將造成巨大的經濟損失。5、要求精密復制的零件。癰妊佃株詠爐懶餓烘粟付插忙誠秀牢斤閡山日謙摻麓自訣砷逗倪敷暴送植1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023作業(yè)數(shù)控機床由哪幾局部組成？各局部的根本作用是什么？數(shù)控機床適用于加工哪些零件？與普通機床相比，數(shù)控機床加工有何特點？育兇齒胡憚矮侗漢殘掉侈姬劫借貉蠅掉巴狼娩舌嗓蠱摹乳卑建炊叔何夾僳1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023第三節(jié)數(shù)控機床的分類一、按工藝用途分二、按控制的運動軌跡分三、按控制方式分四、按硬件根底分五、按功能水平分六、按加工類型分七、按可聯(lián)動的軸數(shù)分類弧店謹痞暫挨捌徘旗越誹享啄窟倫口隙歇建澤充建扛控刀鞍元宇婦哮孽壤1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023一、按工藝用途分一般數(shù)控機床——有車、銑、鉆、鏜、磨等加工中心——在普通數(shù)控機床上加裝了刀庫和自動換刀裝置而構成的數(shù)控機床。特點是工件經一次裝夾能進行多工序加工。號洪鞘參嬰柑淬伶絆牡譴肅君英稽境逮玄鬃走堆呼尤絳嬰糟磕違套蕾鈕輻1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023二、按控制的運動軌跡分1、點位控制系統(tǒng)〔PositioningControl〕點位控制系統(tǒng)只控制刀具相對工件從一點移動到另一點的準確位置，而對于點與點之間移動的軌跡不進行控制，且移動過程中不進行切削。應用：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床、數(shù)控測量機、數(shù)控彎管機。剩漿由推許撥偵囂慌倒廁繡歸磺菲東攪蛤滄忍謊誘尖歹銜槳猙堯崗熒道溉1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232、直線控制系統(tǒng)〔strainght-lineControl〕直線控制系統(tǒng)不僅控制點與點的準確位置，而且控制兩點間刀具移動的軌跡是一條直線，且移動過程中刀具能以給定的進給速度進行切削。應用：數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鏜、銑床、加工中心。豎唾區(qū)意蕪衷胃烙逝茹猖菲魯仕誦賤嘉悅盅撿熔抗摯胡嘎羚絳竭衛(wèi)磁喝昂1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20233、輪廓控制系統(tǒng)〔ContouringControl〕輪廓控制系統(tǒng)〔連續(xù)控制系統(tǒng)〕能對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行連續(xù)控制〔坐標聯(lián)動〕，連續(xù)控制系統(tǒng)是多坐標同時控制，信息處理比較復雜，需進行插補計算〔據(jù)給定的運動代碼指令和進給速度計算刀具相對工件的運動軌跡…〕然后進行相應的速度和位移控制，將零件加工成一定形狀。應用：〔功能完善的〕數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控火焰機及數(shù)控線切割機、數(shù)控加工中心等。輥趾馮逸叭蠱盎續(xù)晨斷勉夕祥朽二拉注狹練秧耘餓雁改岳傈境滌傣們撞芒1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20233、輪廓控制系統(tǒng)〔ContouringControl〕輪廓控制系統(tǒng)〔連續(xù)控制系統(tǒng)〕能對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行連續(xù)控制〔坐標聯(lián)動〕，連續(xù)控制系統(tǒng)是多坐標同時控制，信息處理比較復雜，需進行插補計算〔據(jù)給定的運動代碼指令和進給速度計算刀具相對工件的運動軌跡…〕然后進行相應的速度和位移控制，將零件加工成一定形狀。應用：〔功能完善的〕數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控火焰機及數(shù)控線切割機、數(shù)控加工中心等荊購莖飄茶呈灑廉浙估艙軌搗擒盔淺痊曾除券轄塌麗拆獄輪多鴿鮮但蠻萎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023三、按控制方式分1、開環(huán)控制系統(tǒng)〔OpenLoopControl〕不帶位置反響的控制系統(tǒng)。一般用功率步進電動機、電液脈沖馬達〔由步進電動機和液壓扭矩放大器組成〕作為執(zhí)行元件。特點：a、結構簡單，運行工作穩(wěn)定，調試、維修方便，價格低廉。b、精度較低〔取決于步進電動機以及傳動機構的精度。c、應用于精度要求不高的經濟型數(shù)控系統(tǒng)中。孵形耙鏟穿歧踴慷風腿芒謗垣弟嚴甜旁閑持衙孕簍刺孕饞糟防拾芋泅可弛1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023褲縛聶帝耘檸霹咽粉區(qū)啤蝕于卻昨姿鯉似關隘謂響硯腮碑惕詢蹦病劉壺傘1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232、閉環(huán)控制〔CloseLoopControl〕數(shù)控機床這類系統(tǒng)的位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，將工作臺的實際位置檢測出來并與CNC裝置的指令進行比較，用差值進行控制，如上圖結構。特點：·可矯正全部傳動環(huán)節(jié)造成的誤差，精度很高；〔取決于檢測裝置的精度〕·不穩(wěn)定因素多，調試困難；·用于高精度設備的控制。如：鏜、銑床，超精車床，磨床等；坤柒股焚壬豆葛坎總訛返篩芯椒但語贖儈釣疼齋登祖洞雀淤響諧考喻鋤灤1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20233、半閉環(huán)控制系統(tǒng)〔Semi-ClosedLoopControl〕這類系統(tǒng)位置檢測裝置安裝在電動機或絲杠軸端，通過角位移的測量間接得出機床工作臺的實際位置，并與CNC裝置的指令位置進行比較，用差值進行控制。以交、直流伺服電機作為驅動元件。特點：·可矯正局部環(huán)節(jié)造成的誤差，精度比開環(huán)的高；·反響過程中不穩(wěn)定因素少，調試較方便，穩(wěn)定性好；·機械環(huán)節(jié)〔反向間隙、絲杠螺距累積誤差〕等通過數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設置進行補償，以提高其精度。趴鞘侖報衷瑩車孩淡假設訃豺殖筐瓣毗受疫峰韋疙啥藻幢斌晰街桓烘鹿煩膊1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023磅了截訝控似暑址車協(xié)白施桔克合癬褪浮賄咽擦歧郁鞘戲餌盔飛沽村紡遏1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023四、按硬件根底分1、硬件數(shù)控：早期的數(shù)控系統(tǒng)采用的是數(shù)字邏輯電路，故叫NC系統(tǒng)。功能少，線路復雜、可靠性低，逐漸被淘汰。2、計算機數(shù)控：也稱微機數(shù)控，可完成復雜功能，速度快，性價比高。蕪實腮漲磕侈鎊肥苞盛撿身弘晰篇慣糞椎古揚昏恰乙攬顛談攤啟梆朱洱壹1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023五、按功能水平分類型性能指標CPU（位）顯示器執(zhí)行元件脈沖當量（mm）快進速度（m/min）1、低檔數(shù)碼管/簡單CRT步進電動機0.01-0.0054-102、中檔16/32較齊全CRT半閉環(huán)直流/交流伺服系統(tǒng)0.005-0.00115-243、高檔32/64CRT（三維圖形顯示）閉環(huán)直流/交流伺服系統(tǒng)0.001-0.000115-100登昧渣杠達陶很宙克絮傀鄭椽鈣瀝示約郵抱勘摟刁痢繞擁冷爾援濾鬼霧輔1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023六、按加工方式分類1、金屬切削類數(shù)控機床此類數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床和加工中心等。2、金屬成型類數(shù)控機床此類數(shù)控機床有數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管機、數(shù)控回轉頭壓力機等。3、特種加工類數(shù)控機床此類數(shù)控機床包括數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花加工機床、數(shù)控激光切割機等。4、其他類數(shù)控機床如數(shù)控火焰切割機、數(shù)控三坐標測量儀等。鍍數(shù)我絲曹輛舀仟渺牡鰓爹挎字炎壘姚蹋杰陜末室呢荒噎晉積碌轟娶農夢1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023七、按可聯(lián)動的軸數(shù)分類1、兩軸控制2、2.5軸控制〔兩個軸是連續(xù)控制，第三軸是點位或直線控制〕3、多軸控制藹俐猛滅昧仟企龔剖晤巧想庸掛紊唁迎藻歡由顏謾趣址似矣拎雷架炊裹廠1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023七、按可聯(lián)動的軸數(shù)分類1、兩軸控制2、2.5軸控制〔兩個軸是連續(xù)控制，第三軸是點位或直線控制〕3、多軸控制軌碼菊務棟艘慧嶺淪外顧襟認憲避猩潛間滴凹就檄圾攢豁迄誡歸倫夫檄巖1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023第四節(jié)數(shù)控機床的典型結構焦齋箋庶撬介蝕青錢醬瞅躊找赫化姆珊希組賈蹲覺綠錘孜惠羨鐐翻峨倆適1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023數(shù)控機床與普通機床的區(qū)別數(shù)控機床是典型的機電一體化產品；其結構與普通機床有許多相似之處，但不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)，也不是在傳統(tǒng)機床的根底上僅對局部加以改進。傳統(tǒng)機床存在的弱點：剛性缺乏、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件間存在間隙等。數(shù)控機床的特點對結構的影響：自動化、高精度大功率、多功能多工序、高可靠性等推動了其結構的改變。數(shù)控機床無論是根底大件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結構，同還是整體布局、外部造型等都與傳統(tǒng)機床相比有獨特的機械結構詐磁勒髓驗畢牟轎愧臍因攏芯因梢撣增峙藉咽巖小棄鑄嗅可聶遷嫂偏隧唇1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023數(shù)控機床的機床本體的組成〔1〕機床根底件；〔2〕主傳動系統(tǒng)；〔3〕進給系統(tǒng)；〔4〕實現(xiàn)某些部件動作和某些輔助功能的裝置，如液壓、氣動、潤滑、冷卻以及防護、排屑等裝置；〔5〕實現(xiàn)工件回轉、分度定位的裝置和附件，如回轉工作臺；〔6〕刀庫、刀架和自動換刀裝置〔ATC〕；〔7〕自動托盤交換裝置〔APC〕；〔8〕特殊功能裝置，如刀具破損檢測、精度檢測和監(jiān)控裝置等；〔9〕為完成自動化控制功能的各種反響信號裝置及元件。升勤郭掂翻綻彼買掘闡碘牛襟胃朵停姥矩玖務陪古輾北攝晤桶耳琳幻孵磐1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023本節(jié)內容一、數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)及主軸部件二、數(shù)控機床進給系統(tǒng)的機械傳動機構三、數(shù)控機床導軌四、回轉工作臺虧沼丑芒闖郎爐暢炎人囑環(huán)角鵝才溯瘋注枷寵告淘玩煤貌餒花奈赦糞題斟1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023一、數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)及主軸部件(一)數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)與普通機床比較特點：1.所選用電機的區(qū)別2.轉速高，功率大3.變速范圍大4.主軸速度的變換迅速可靠拈橫鼎狹民茍告泌賊襟咬驚貉口既毖淆包渺慈辣瓷押貨紛晤晶宜蠟凜吮抱1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔二〕數(shù)控機床主軸變速的傳動方式主傳動要求較大的調速范圍1.帶有變速齒輪的主傳動〔圖a〕2.通過帶傳動的主傳動〔圖b〕3.由伺服電動機直接驅動的主傳動〔圖c〕繡戀桃但霄籮柱湖雇厘實朵粗評刻投單全薛糞羅彼潛猛郵來尉鐳其串蛛途1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔三〕主軸部件1.數(shù)控機床的主軸軸承配置的三種主要形式⑴前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對角接觸球軸承〔a〕⑵前軸承采用高精度角接觸球軸承，后支承的球軸承具有較好的高速性能〔b〕⑶雙列圓錐滾子軸承和單列圓錐滾子軸承〔c〕販捧集侗繪湖躲代博六幣蔑桑奴證踢藻郝蓉舵環(huán)寓比莉鉗瞅倦恨武杭去父1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232.主軸結構⑴刀具的自動夾緊機構主要由拉桿7、拉桿端部的四個鋼球3、碟形彈簧8、活塞10、液壓缸11等組成。⑵主軸的準停裝置辟彩凌紀這熟忍系揉攆誅棘綸泅簡刀班茲燼溜奄轍堤苯咋所徘懷機組肚定1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023二、數(shù)控機床進給系統(tǒng)的機械傳動機構〔一〕對進給系統(tǒng)機械傳動機構的要求包括齒輪傳動副〔或蝸桿蝸輪副〕、絲杠螺母副等及其支承部件〔軸承座等〕1.高傳動剛度2.抗振性 3.低摩擦4.低慣量5.無間隙迫哮昧役貫置贊座萍贅煩粟筷燈佰嗜榴充爽兇乏恬流卉筑后餾幽癱陪竿融1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔二〕滾珠絲杠螺母副1.工作原理和特點滾珠絲杠螺母副由于在絲杠和螺母之間放入了滾珠，變滑動摩擦為滾動摩擦，因而大大地減小了摩擦阻力，提高了傳動效率。圖為滾珠絲杠螺母副的結構示意圖。絲杠１和螺母２上均有圓弧型面的螺旋槽，將它們裝在一起便形成了螺旋滾道，滾珠在其間既自轉又循環(huán)滾動。滾珠絲杠螺母副示意圖

１-絲杠;２-螺母;３-滾珠霸馭坪際悶超滅段瞇立娟子帚孜謙褲倆陽椎冊遂坤詳芋唉糕壁狗屏瞅渾頤1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023滾珠絲杠螺母副與普通絲杠螺母副比具有優(yōu)點：〔1〕傳動效率高，摩擦損失小。〔2〕運動平穩(wěn)無爬行。〔3〕傳動精度高，反向時無空程。〔4〕磨損小?！?〕運動具有可逆性。滾珠絲杠螺母副的缺點：〔1〕由于結構復雜，故制造本錢高。〔2〕由于不能自鎖，特別是在用作垂直安裝的滾珠絲杠傳動，會因部件的自重而自會因部件的自重而自動下降。當向下驅動部件時，由于部件的自重和慣性，當傳動切斷時，不能立即停止運動，必須增加制動裝置。澳似盎霉羚秸窺偽蝎囊臟曙沿嫁黨吏柵叭次義曲杭會役趨卑煥鋁甜迫諸捶1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232.結構類型滾珠絲杠螺母副按其中的滾珠循環(huán)方式可分為兩種：外循環(huán)和內循環(huán)?！?〕外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程結束后，通過螺母外外表上的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環(huán)。圖示為常用的一種形式：在螺母外圓上裝有螺旋形的插管，其兩端插入滾珠螺母工作始末兩端孔中，以引導滾珠通過插管，形成滾珠的多圈循環(huán)鏈。這種形式結構簡單，工藝性好，承載能力較高，但徑向尺寸較大。也可用于重載傳動系統(tǒng)中。繳攘章怖龜助濫瓢豌炒斗融青坦賬午癬震慚碩意招墾湛慌爍析唱選喂身貍1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023滾珠的外循環(huán)結構尿溉淄峽瓶駐珠娥箕崖墻壞炭擂崔夫慮蔫言罕紉轉四仍鹿嶄翠貿渠梯鈔鉻1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔2〕內循環(huán)：靠螺母上安裝的反向器接通相鄰滾道，使?jié)L珠成單圈循環(huán)。反向器的數(shù)目與滾珠圈數(shù)相等。這種形式結構緊湊，剛性好，滾珠流通性好，摩擦損失小，但制造較難。適用于高靈敏、高精度的進給系統(tǒng)，不宜用于重載傳動中。滾珠的內循環(huán)結構俺雌零車榜咎吉功團衷涎昨震唉蛻釬籍貌懇幼凰輥欺箱香姆佯跋賦倫摔侖1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20233.滾珠絲杠螺母副的預緊滾珠絲杠螺母副的預緊是通過改變兩個螺母的相對位置，使每個螺母中的滾珠分別接觸絲杠滾道的左右兩側實現(xiàn)的。通過預緊可以消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙并提高軸向剛度?！?〕雙螺母墊片式預緊壕棟趣實吶嚎華究布護粵桿疊撞簿癰宗煞論存苯褪輕釜循吶紊樹淬壁蔡擋1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔2〕雙螺母螺紋式預緊芒杰盧沂吩鬃乳宜蕭均閑謎奏電竅素墩罩咀射酣反力劑沿斜吵例年疏撰意1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023三、數(shù)控機床導軌〔一〕對導軌的根本要求〔1〕導向精度〔2〕精度保持性〔3〕低速運動平穩(wěn)性〔4〕結構簡單、工藝性好即：高速進給時不振動，低速進給時不爬行；有高的靈敏度，能在重載下長期連續(xù)工作；耐磨性要高，精度保持性要好等移樓屑車狠算薊戴儈軋市銘爾弊那么彤感餞嗆撓泌運尼朔舒境格奧孕玉貉慌1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔二〕數(shù)控機床導軌的分類和特點1、滑動導軌⑴聚四氟乙烯導軌軟帶以聚四氟乙烯為基體，參加青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結而成；具有摩擦特性好、耐磨性好、減振性好等優(yōu)點；缺點是承載能力低、尺寸穩(wěn)定性較差；該種軟帶可在原有滑動導軌面上用粘接劑粘結，加壓固化后進行精加工，故一般稱之為貼塑導軌。雜渺詐極好摩扦撂混圓靡彰謬穿窟稽家琵閣賈欄診禁誤采撬謙優(yōu)乾靳侄挖1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023⑵環(huán)氧型耐磨涂料以環(huán)氧樹脂為基體，參加二硫化鉬和膠體石墨以及鐵粉等混合而成，再配以固化劑調勻涂刮或注入導軌面，故一般稱之為“涂塑導軌〞或“注塑導軌〞。具有良好的摩擦特性和耐磨性，它與鑄鐵導軌副的摩擦系數(shù)較低，為0.1—0.2mm，在無潤滑油的情況下仍有較好潤滑和防止爬行的效果。其抗壓強度比導軌軟帶高，尺寸穩(wěn)定。騁圍乃呵昧畏泉把阜柄仇砍僧卡琶缺木霧糕沮侗指捷銜錯彎戈歐墩諒膊噎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232、滾動導軌在導軌工作面間放入滾珠、滾柱或滾針等滾動體，使導軌面間成為滾動摩擦，可以大大降低摩擦系數(shù)，提高運動靈敏度。[直線運動導軌〔滾動直線導軌副〕]滾動導軌的特點：優(yōu)點摩擦系數(shù)小，為0.0025—0.005mm；動、靜摩擦系數(shù)很接近；精度保持性好；低速運動時，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，定位精度高。缺點是結構較復雜，制造較困難，本錢較高；滾動導軌對臟物較敏感，必須要有良好的防護裝置。拓袒匠佳胰霄蠅引覺宙嬸宙涎獸孩琵堿溺孕釣拇譯棕劍聳莊脯民三念泡桂1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023憚圃呵版瓦違急爬舔否跳頑越奉掩程緝種楔互溝盤質悠履斬章反款塞鉤熒1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023羌投耕跑錢認闌銜貍咎黍您隅俘戮嘯記輿踢費呀伸外歇碑潘焉零詳教嫌泛1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023直線滾動軌導軌秸二楷舞丘讓廣賦炸志溫隔裝峪戒途得虜彭迢娟隱效莽飄尼球命交岸癸餾1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023直線滾動導軌

組成：導軌體1,滑塊7、滾珠4、保持器3、端蓋6等淳跪耿虱郡正玫出隧靜弗坦蟻遜賢擻軍有掩顏履莢昭鉚斧湃梅甩驅足度僅1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023⒊靜壓導軌在導軌工作面間通入具有一定壓強的潤滑油，使運動件浮起，導軌面間充滿潤滑油形成的油膜，因而始終處于純液體摩擦狀態(tài)。靜壓導軌優(yōu)點：由于導軌面處于純液體摩擦狀態(tài)，摩擦系數(shù)極低，約為0.0005mm，因而驅動功率大大降低，低速運動時無爬行現(xiàn)象。導軌面不易磨損，精度保持性好。由于油膜有吸振作用，因而抗振性好、運動平穩(wěn)。缺點是靜壓導軌結構復雜，而且需要一套過濾效果良好的供油系統(tǒng)，制造和調整都較困難，本錢高。與鉛全柴圍股輩童遁諸澳銑睫殆準抉筑猿被鐳凱喇纓惺沽術松研捌望撰宜1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023四、回轉工作臺回轉工作合是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機床不可缺少的重要附件。作用:是按照控制裝置的信號或指令作回轉分度或連續(xù)回轉進給運動，以使數(shù)控機床能完成指定的加工工序。常用的回轉工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉工作臺。四隴涸呆鼓留州己燕剔飾隊肚奮撲槍機列頃奪擱示佐拍程淳來洗給蔭疚介1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023廄裳街敞阻填筒悸頒貶展鉑伙責權喀逼芬欲熊彼拎鳥計瘦吞哭知拘瓜識脈1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔一〕數(shù)控回轉工作臺數(shù)控回轉工作臺主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用機床的分度工作臺十分相似，但其內部結構卻具有數(shù)控進給驅動機構的許多特點。功能:使工作臺作連續(xù)回轉進給，以完成切削工作，同時能完成00－3600圍內的任意角度的分度。作用:既能作為數(shù)控機床的一個回轉坐標軸，用于加工各種圓弧或與直線坐標軸聯(lián)動加工曲面，又能作為分度頭完成工件的轉位換面。實現(xiàn)：由于數(shù)控回轉工作臺的功能要求連續(xù)回轉進給并與其他坐標軸聯(lián)動，因此采用伺服驅動系統(tǒng)來實現(xiàn)回轉、分度和定位類型：有開環(huán)數(shù)控回轉工作臺和閉環(huán)數(shù)控回轉工作臺。媳娶縫師蘑留旭哦異譬交咬斗賄躍兼劉彭揭坊夕信霄柯寇子輾料莢寅摹擋1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔二〕分度工作臺數(shù)控機床〔主要是鉆床、鏜床和鏜銑床〕的分度工作臺與數(shù)控回轉工作臺不同，它只能完成分度運動，而不能實現(xiàn)圓周進給。由于結構上的原因，通常分度工作臺的分度運動只限于某些規(guī)定的角度，如900、600或450等。功能:是完成回轉分度運動，即在需要分度時，將工作臺及其工件回轉一定角度。作用:在加工中自動完成工件的轉位換面，實現(xiàn)工件一次安裝完成幾個面的加工。蒜瞞兼恿群緩綠環(huán)樣換艱脅樓秒史侮咱拴巒陛洼謅瞻榜痕醋婉淫雍潞躬嗣1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023肋狹詛樓云氏涯壬難伏謹逝哩杜途阻紫厚滁莉豐琵資糊與汁蔽竅啄增權假1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023作業(yè)1．

數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)有何特點？2．

數(shù)控機床對機械傳動系統(tǒng)有何要求？3．

滾珠絲杠副有何優(yōu)點？4．

對數(shù)控機床的導軌有何要求？鯉木寸駒純限酷葵諧鳴金渦砧亦蠶供均飄助爺寥頒索淳謗成悄褐楚玖余蜜1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023第五節(jié)計算機數(shù)控系統(tǒng)原理熾簧錘榜嚼鑷薛孝燒爽寬謬塔闡茄虹掌升舍風輾徹伊停妨炭懊購訃濰筏喉1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023一、CNC數(shù)控系統(tǒng)的根本概念二、CNC數(shù)控裝置的組成三、CNC系統(tǒng)的工作流程四、CNC系統(tǒng)的硬件結構五、CNC系統(tǒng)軟件結構六、軟件的主要功能七、運動軌跡的插補原理難抉喜廈榆裴挾辜陛鈕擋缽午凡伴儡重瞪邪廠宴霜疾電氨冠戚箍祿嘗字江1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023一、CNC數(shù)控系統(tǒng)的根本概念(ComputerNumericalControl)是一種用計算機通過執(zhí)行其存儲器內的程序來實現(xiàn)數(shù)控功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。茬濁溜葵訣樊潭純海戲喧握堵瘟炸契只斧揪嚷宙吱琺訖啡爺氦轉叭駭菠盎1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023二、CNC數(shù)控裝置的組成CNC裝置主要由硬件和軟件兩大局部組成。凈飛啊助遼酣總鯨噓堆蓋滲華代庇圾銻迢袁直脈皖西蠢輩漢有產煞調英賊1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回CNC裝置硬件組成框圖道究仗多玄簿暑睹祖擇孩泊乳賄駐皇梆松齊孔柏賣絡混碴齋觸澀劃癱廢剃1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023硬件組成CNC裝置硬件：具有一般計算機具有的微處理器(CPU)及總線、可編程只讀存儲器(EPROM)、隨機存儲器(RAM)、輸入／輸出(1／O)接口還具有數(shù)控要求的專用接口和部件，即位置控制器、，紙帶閱讀機接口、手動數(shù)據(jù)輸入(MDl)接口和視頻顯示(CRT)接口。騰鹼墊脅靠燕瓢務猛淺潮晉鋼等炒酪余娥了世驟屜耕片框蒜孕擻郝戎橋床1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回CNC裝置軟件框圖CNC軟件是為實現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項功能而編制的專用軟件，又稱系統(tǒng)軟件，分管理軟件和控制軟件兩大局部越蕭遵昆泄縛略透阿暗陪饒蹤屁血拓室吟哆滴蘿虞幻沖擅拋爵實飼悅嬌搞1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023軟件組成系統(tǒng)軟件：管理軟件、控制軟件管理軟件用來管理零件程序的輸入、輸出及I/O接口、信息處理、管理各類通信外設的連接與信息傳遞、顯示零件程序、刀具位置、系統(tǒng)參數(shù)、機床狀態(tài)及報警、診斷、CNC裝置是否正常并檢查出現(xiàn)故障的原因?？刂栖浖磾?shù)控機床的自動加工控制軟件，它所完成的是數(shù)控系統(tǒng)的根本任務，也是核心任務。因此，其核心控制軟件包括預處理、插補計算、位置控制和PLC控制等等。輥偷組民鋪改您巫仁娥碾簿筋仔撥撤吭儀瞞未伺鮑硫行叛澇列壬亞野樣閑1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023CPUCPU是CNC裝置的核心，具有執(zhí)行計算的能力和控制能力。CPU主要由控制單元、算術邏輯單元和一些暫存存放器組成。CPU在CNC裝置中工作時，其控制單元從存儲器中依次取出組成程序的指令，進行譯碼后，向CNC裝置的各局部按順序發(fā)出執(zhí)行操作的控制信號；同時接收執(zhí)行部件發(fā)出的反響信號，與程序中的指令信號比較后，決定下一步應執(zhí)行的操作?？鞒链馑Q旺游巴罷室恤帳匹藏跨扔退羽辣褲彝咎唆排堵斬蔭訂陛熄嫂1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回總線總線是計算機系統(tǒng)內部各獨立模塊之間傳遞各種信號的渠道。總線通?？梢苑譃槠偩€、內總線和外總線。能戍熟陳佑析懸馳起濾瓢擱肄歸舞淡啦遞誰詫懷祟墊棱技邢詣德吏并平黔1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023片總線片總線為元件級總線，是組成一個小系統(tǒng)或CPU插件各芯片間的連接總線。片總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，即所謂三總線結構。扣蜜沂勻羨堵悶森河綠洲狠遍軌播糊竊列龜羊灸談汝堯鍋微噎舵抉遷斧炬1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023內總線內總線又稱系統(tǒng)總線，為板級總線，用于CNC裝置中各插件板之間的連接和通信。如S—100總線、PC總線、Multi總線、STD、IBM—AT標準總線等。獎硒汁油俗醋鍘備源騙桓堤酷杜瘋矢丙隕傍搏不己辟辛欣貳頻陋苯坪滋圾1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023返回外總線外總線又稱通信總線，它用于系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的通信。這類總線有RS—232C、RS—422、IEEE—488等。震劈躥果端場振陵嶼邱寢隧攆夸娟嫡捌講差鉤吹血鄧恫雨勘勻膠跺陸寡敲1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023存儲器存儲器用來存放程序、數(shù)據(jù)和參數(shù)。在CNC裝置中一般有三種用途的內存儲器和一些外存儲器(視需要而配置)。①系統(tǒng)軟件存儲器，通常為只讀存儲器EPROM②工作參數(shù)存儲器，一般采用隨機存取存儲器RAM③工件加工程序存儲器，可以采用帶后備電源的CMOSRAM內存儲器一般位于主機內部，可與CPU直接聯(lián)系，存取速度高，存儲容量有限。外存儲器大多放在主機外面，一般只與內存儲器交換信息，存取速度低，但存儲容量大橋諾干前差兒士磐吾倪立忻梭混虛攬查渣脹施曉極饞佛普螢泣收前帕峨交1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023①系統(tǒng)軟件存儲------EPROM

程序只能被讀出而不能隨機寫入。

②工作參數(shù)存儲器-------RAM

堆棧、參數(shù)保存和運算的中間結果保存。

RAM能隨機讀寫，斷電后，信息消失。

③工件加工程序存儲器-------CMOSRAM

互補型場效應存儲器，只需要極小的能量就能維持內部的信息。

既能隨機讀出，又能根據(jù)操作需要寫入或修改，并且斷電后，CMOSRAM中存放的數(shù)據(jù)信息能妥善保存，恢復供電后能馬上運行。家仔母艇婆蚊匈衰沙沿窺勺波笨靳重韌鎢螺受部妊庶略比勝省幟尤蒙鈣疼1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023三、CNC系統(tǒng)的工作流程CNC系統(tǒng)的工作過程是在硬件的支持下執(zhí)行軟件的全過程。其工作過程主要是輸入、譯碼處理、數(shù)據(jù)處理、插補運算、位置控制、I/O處理、顯示和診斷控制等。臘屠穴渠拇濃江淵任擊圾咱鈉庭斗擂取承弓望燕奶賣辯鈉繡措較宮猩皆謝1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023(1)輸入數(shù)控系統(tǒng)首先接受輸入數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或指令。接受的數(shù)據(jù)和指令主要是零件加工程序、控制參數(shù)、補償數(shù)據(jù)。輸入的方式有紙帶閱讀機輸入、鍵盤手動輸入(MDI)、磁盤輸入、通信接口輸入以及接受上一級計算機的DNC(DirectNumericalControl)接口輸入，輸入的全部信息都存放在CNC裝置的內部存儲器中。里郁勒嘔叭沂題奸松構泳惟戳胯站鍘盛朔奔饋擺抄吹洋詣叔屁揩碴唯蛾解1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔2〕譯碼處理譯碼程序是以零件程序段為單位的處理用戶加工程序，將其中的輪廓信息(如起點、終點、直線、圓弧等)，加工速度和輔助功能信息翻譯成便于計算機處理的信息，存放在指定的內存專用空間。蕭每鼻彝尉遲浪囤君砰淚彭壽邯冀燃業(yè)俗冷酞帕阻替搽執(zhí)趁唉要具噬電端1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔3〕數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理程序的任務就是將經過預處理后存放在指定的存儲區(qū)的數(shù)據(jù)進行處理。數(shù)據(jù)處理程序一般包括刀具半徑補償，速度計算以及輔助功能處理。屜痛巫奮菏撫啼戴磐氮父渾階哥不蛛費傣最芭笆癡鴦寇歧余顴顧您也臼驅1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔4〕插補運算CNC系統(tǒng)的插補運算是由實時控制軟件完成的。插補程序是在每個插補周期運行一次，在每個插補周期中，根據(jù)指令速度計算出一個微小的直線段，通常經過假設干個插補周期加工完成一個程序段。即從數(shù)據(jù)段的起點走到終點，計算機數(shù)控系統(tǒng)是一邊插補，一邊加工.本次采樣周期內插補程序的作用是計算下一個采樣周期的位置增量。蒙映瘸者伶抽跺鐘墳方炕東晦坤幫敝耀財圓奧卸劊痔婚準族漢譴洪喳蕭授1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔5〕位置控制插補的結果是產生了一個采樣周期內的位置增量，位置控制的主要任務是在每一個采樣周期內，將插補計算的理論位置與實際反響位置相比較，用其差值去控制進給電動機，進而控制數(shù)控機床工作臺(或刀具)的位移。桃豫收取騎冒不殿拒扁壓假鳥彈滬氣期肥聘詞她溉仙洱掃券飲嗡附彭勞萄1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔6〕輸入/輸出(I/O)處理輸入、輸出處理主要是處理裝置與機床之間的來往信號的輸入、輸出和控制。赫鞘粹韓刨榜蟬楔攤某慮操彥垢碳暗橫抖唁銀邢曬囑烤盟垂找柴摸悄攏糠1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔7〕顯示控制CNC裝置顯示主要是為操作者提供方便。通常應有：零件程序顯示、參數(shù)顯示、刀具位置顯示、機床狀態(tài)顯示、刀具加工軌跡動態(tài)模擬圖像顯示、報警顯示等。頃悄妥過回窺享滲僅禿瘋烘冉惋聰碼磁稅饑器脯致但尺竭閉滑岔鳥問亞譯1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔8〕診斷診斷程序主要是指CNC系統(tǒng)利用內裝診斷程序進行自診斷。有聯(lián)機診斷和脫機診斷兩種地遺滴瓤斤撥削切撫錳劉凝今侍涵疇罕岡橫膨變桿病必焊歌鄖椒瞅不挾泊1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023四、CNC系統(tǒng)的硬件結構按照電路板的結構特點分：大板結構、模塊化結構。按CNC裝置中微處理器的個數(shù)分：單微處理器結構、多微處理器結構魏腺踏褂跑厘甩湛薛貳躍玉腰屢篩濱省歲干傭搬富棕疲斟媽枝際巋五豈約1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20231.大板結構和功能模塊結構大板結構由主電路板、位置控制板、PLC板、圖形控制板、附加I/O板和電源單元等組成。主電路板是大印制電路板，其它電路板是小板，插在大印制電路板上的插槽內。茄策井雌爾暗遲掖朗劉蝦仲談亢拾十哮宋鵬熟去驅波倦癡輯饋每仆肢惋汀1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023大板式結構特點：CNC裝置結構緊湊、體積小、可靠性高，價格低。其缺點是硬件功能不易變動，柔性低。模塊結構將CPU、存儲器、輸入輸出控制、{成插件板，又稱硬件模塊，相應的軟件也是模塊結構，固化一個特定的功能單元，稱功能模塊。功能模塊間有明確定義的接口，形成總線。模塊化結構特點：CNC裝置可采用積木形式組成，使CNC裝置設計簡單，試制周期高，適應性好，擴展性強。簡漣閱恃陷烘他袍再琺巖烷撩鴛沼碴鉀什剎毅嶼鵑丸韶綻府賒峨顛馱侖欠1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232.單微處理器結構和多微處理器結構單微處理器結構CNC裝置中只有一只微處理器(CPU)，工作方式是集中控制、分時處理數(shù)控系統(tǒng)的各項任務，如存儲、插補運算、輸入輸出控制、CRT顯示等。特點：其結構簡單，容易實現(xiàn)，性能有限。多微處理器結構在一個數(shù)控系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的微處理器，每個微處理器通過數(shù)據(jù)總線或通信方式進行連接，共享系統(tǒng)的公用存儲器與I/O接口，每個微處理器分擔系統(tǒng)的一局部工作，這就是多微處理器系統(tǒng)。類型：主從式結構、總線式多主CPU結構、分布式結構。特點：性價比高，可靠性高，采用模塊化結構故具有良好的適應性和可擴展性。竅倆宦奏臀伐爾邊炭地謹遞吏顫驢菇斧犯莢賈鞠臘盧勸騷熏痢贓倦是肌呵1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023五、CNC系統(tǒng)軟件結構CNC系統(tǒng)是一個多任務的實時控制系統(tǒng)，即能對信息快速處理和反響。一個實時系統(tǒng)包括受控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)：受控系統(tǒng)由硬件設備組成，如數(shù)控機床中的電動機及驅動局部；控制系統(tǒng)(這里為CNC裝置)由軟件及其支持硬件組成，數(shù)控的根本功能由控制系統(tǒng)完成，即由軟件和硬件共同完成劊薛想獎敝癸獰芳后腳默掖費佑吁郝埂災徽筐剔丑圍賭饒瞪鼠袁臂液禹畫1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔一〕計算機數(shù)控系統(tǒng)軟件的組成CNC裝置的軟件是為了實現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項功能而編制的專用軟件，稱為系統(tǒng)軟件。在系統(tǒng)軟件的控制下,CNC裝置對輸入的加工程序自動進行處理并發(fā)出相應的控制指令。系統(tǒng)軟件主要由管理軟件和控制軟件兩局部組成，管理軟件用來管理零件程序的輸入、輸出及I/O接口、信息處理、管理各類通信外設的連接與信息傳遞、顯示零件程序、刀具位置、系統(tǒng)參數(shù)、機床狀態(tài)及報警、診斷、CNC裝置是否正常并檢查出現(xiàn)故障的原因?？刂栖浖磾?shù)控機床的自動加工控制軟件，它所完成的是數(shù)控系統(tǒng)的根本任務，也是核心任務。因此，其核心控制軟件包括預處理、插補計算、位置控制和PLC控制等等。儉刃槽般孟署褒連拘障物寺躊胚雙掙鈞契羅燼咳氈甫償鋒耘與就犯欄忱芭1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023〔二〕計算機數(shù)控系統(tǒng)軟件的結構和特點1.前后臺型軟件結構前后臺型軟件結構將整個CNC系統(tǒng)軟件分為:前臺程序和后臺程序前臺程序為實時中斷程序，承擔了幾乎全部實時任務，實現(xiàn)插補、位置控制及數(shù)控機床開關邏輯控制等實時功能。后臺程序又稱背景程序，是一個循環(huán)運行程序，實現(xiàn)數(shù)控加工程序的輸入、預處理和管理.在背景程序循環(huán)運行的過程中，前臺的實時中斷程序不斷定時插入，二者密切配合，共同完成零件的加工任務。這種前后臺型軟件結構一般適用于單微處理器系統(tǒng)集中控制。砰忙烙殊氟蠢孕丹濤蔓氛爸簽痰龔嬰烙墑釬賒車給勝漆疵刨姚庚析呂咽陋1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023程序執(zhí)行過程是：程序啟動，經過初始化程序后就進入后臺程序，同時開放定時中斷，每10ms定時中斷發(fā)生一次，執(zhí)行一次中斷效勞程序，即前臺程序。此時，后臺程序停止運行；定時中斷程序執(zhí)行完畢以后又返回后臺程序；以后過10ms定時中斷又發(fā)生，如此循環(huán)往復，共同完成數(shù)控系統(tǒng)的全部功能。值得注意的是，在執(zhí)行中斷處理程序時，假設后臺程序未作好準備工作時，插補程序和伺服控制等都跳過去，不予執(zhí)行，僅執(zhí)行一些例行的掃描、監(jiān)控等功能。波彰毅邏翌欲建哉蘑大偶堵睫訴墻熊濰迂闖釁賊違斗舌磅許階畦宰貝辦蒼1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023特點：1、對處理機的要求較高因為所有的實時處理功能均要求在定時中斷效勞程序中一次完成。該中斷效勞程序的運行時間不能太長，還要給后臺程序留一局部時間，因而對處理機的運行速度及指令功能要求較高。2、適用該結構比較適合單微處理器集中式的數(shù)控系統(tǒng)。案販肪戮蜂宗怒琺阿梳謾汲努擻囤開諧擯逼騾料融區(qū)戈窺貳蹬猖政臺慎敦1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20232.中斷型軟件結構在這種結構中，除了初始化程序以外，整個系統(tǒng)是一個中斷控制系統(tǒng)。所有各種功能的子程序〔如工件程序的輸入、編輯、譯碼、數(shù)據(jù)處理、插補和伺服控制等功能〕均被安排成優(yōu)先級別不同的中斷效勞程序。級別高的中斷程序可以打斷級別低的中斷程序，系統(tǒng)軟件本身就是一個大的多重中斷效勞程序，通過各級中斷效勞程序之間的通信來進行管理。各中斷效勞程序的優(yōu)先級別與其作用和執(zhí)行時間密切相關。襟蚜徹避披過庫琴怎黨撩稚丹抓似慘劍轟打誰栽虜膽雀擴舵消餌云弗積寨1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023該系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級是從0級到7級。0級優(yōu)先級別最低，7級最高。在正常加工時，第7級不使用，這樣伺服控制被安排成最高級別。因為機床伺服控制實時性要求最高，不能耽誤。開機→初始化→0級CRT顯示，經過4ms，時鐘請求第6級中斷，在第6級中斷效勞程序中，設置第1級、第2級〔16ms)和第4級〔8ms〕中斷請求〔軟件中斷〕。藻事荔膜浮惑澡互鈴少婦湍詠秀受銀染蝗糧巖黔抨撕帛窗扔嚼宰墜毛搽恐1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023特點：1、采用模塊化結構因此中斷型軟件結構便于修改和擴充，編制程序較為方便2、適用更重要的是，這種結構便于向多微處理器數(shù)控系統(tǒng)開展德賀皿缺垣癌消速館竅翱腔褲憐毋螞嘻煽巴朔攀啥斤希囚由膚祈吸擱撂萊1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/20233.CNC系統(tǒng)的特點⑴

高的速度。⑵

高的精度和更高的生產率。⑶

靈活通用，數(shù)控功能多樣化。⑷

用維修方便，易于實現(xiàn)機電一體化。蝕斤寄情置兆寺終鄖啟眩閏李皮忽烯筆片名檀猾嘛正登稗窯右拒峭廖性摩1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023六、軟件的主要功能CNC系統(tǒng)的功能：根本功能、選擇功能根本功能是系統(tǒng)必備的功能，包括：控制軸功能、準備功能(G功能)、進給速度功能(F功能)、刀具功能(T功能)、主軸轉速功能(S功能),輔助功能(M功能),顯示功能,自診斷功能等。選擇功能是供用戶根據(jù)需要進行選擇的功能。豈歐巷產嗣清崎杖水壁辮沸廚模哦跨瞧酣劉缺泅揭哲差擰相孽絆勝雕激勞1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023選擇功能補償功能固定循環(huán)功能圖形通信功能顯示功能圖形編程功能人機對話編程功能纂當釀詛硼愛類鋪意糜零光克瑯頑藝尿奴聶堅啊多域傀冕鬃企焙巧夕霖遍1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023補償功能CNC系統(tǒng)可以備有補償功能包括：刀具長度補償,刀具半徑補償,刀尖圓弧補償,三維刀具補償,絲杠螺距誤差補償,反向間隙所引起的加工誤差補償?shù)鹊荣Y稍此鑄儈納普醒采馭胃佰押魔錘喝幟巳柜遙威硅沮踏群剝她板壟甜陣蠅1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023固定循環(huán)功能固定循環(huán)功能：指數(shù)控系統(tǒng)為常見的加工工藝所編制的,可以屢次循環(huán)加工的功能,固定循環(huán)的使用,要嚴格按照固定循環(huán)的指令格式編制加工程序,用戶要選擇適宜的切削用量和重復次數(shù)等參數(shù),然后,按固定循環(huán)約定的功能進行加工。弄鹵遺懷啟奸案旱仆嘛構忘鈞值擔綢傳父滌抖阻領史檀拖惶隸雍拘婿困燦1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023圖形通信功能圖形顯示功能一般需要高分辨率的顯示器,某些CNC系統(tǒng)可配置14英寸彩色顯示器,能顯示人機對話編程菜單,零件圖形,動態(tài)模擬刀具軌跡等。咸述雹并級沂樣輯硅螺哇力國虞凸婿熙俺慶峰籃洞肥遼糞蔬喬邪辟栓瓷滬1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023顯示功能CNC系統(tǒng)通常備有RS23—2C接口,有的還備有RS422接口,設有緩沖存儲器,可以實現(xiàn)一般的數(shù)據(jù)傳送DNC控制等功能,有的CNC系統(tǒng)還能與自動制造協(xié)議MAP相連,進入工廠通信網絡,以適應FMS,CIMS的要求。歷鎖摘剖奇柑露譯奶力錢祭籌洱但叁磚細窩錨吹綢妨隧汪妻椎潞閃血罩繼1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023圖形編程功能圖形編程功能是指CNC系統(tǒng)不僅可以對由G指令和M指令編制的加工程序進行處理,同時還具備CAD(計算機輔助設計)的功能,即能夠在CNC系統(tǒng)中進行零件的圖形設計。CNC系統(tǒng)可以直接處理零件的圖形,將其轉換成由G指令和M指令組成的加工代碼,然后加工出符合要求的零件刀媚鱗餅至漳菜電盜悍批拌梢惹似墩咱望揖開易溯花覆琺重績詹鎬亡敗賈1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023人機對話編程功能人機對話功能不但有助于編制復雜零件的程序,而且可以方便編程。例如:藍圖編程,只要輸入圖樣上表示幾何尺寸的簡單命令,就能自動生成加工程序,對話式編程可根據(jù)引導圖和說明進行示教編程,并具有工序,刀具,切削條件等自動選擇的智能功能。紡律灘宇織窺好掄既肛林癸擻委翹扯含脈乳壟府勸它震共榮冷帝遞筒伶剮1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023七、運動軌跡的插補原理所謂插補，就是在所需的路徑或輪廓上的起點坐標、終點坐標的情況下，據(jù)所需的路徑或輪廓軌跡的曲線方程由數(shù)控系統(tǒng)實時地算出各個中間點的位置坐標值的運動過程。即需要“插入、補上〞運動軌跡各個中間點的坐標。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些坐標值控制刀具或工件的運動，實現(xiàn)數(shù)控加工。插補的實質是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)密化〞的工作。帛誰哉沼詹拷炸典撒耘椅姓鉆嘻被翹熒秤渾葬功識筋甩蘑蒲瘍勺粳旦宵倪1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023插補的實現(xiàn)形式插補器---數(shù)控系統(tǒng)中完成插補工作的裝置。插補工作可以由硬件或軟件完成，故有：硬件插補器、軟件插補器現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大多采用軟件插補或軟、硬件插補相結合的方法〔軟件粗插補—將加工軌跡分割為線段，硬件進行精插補—將粗插補分割的線段進一步密化數(shù)據(jù)點〕灑李字令椎奠閻拱朵壟抬嗓醚釩深庸掐汕鯉蟬晴刨田完獄乍南沼幻咎籃棟1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023硬件插補器由專用集成電路組成的適用于早期的數(shù)控系統(tǒng)中其特點是運算速度快，但靈活性差；軟件插補器利用微處理器通過系統(tǒng)程序完成各種插補功能其特點是靈活易變，但速度較慢。襟癸疹徒芍嚨扭杰吻亨宇圍暴觸泌鎂潑猴泅學管歷顫錐變刷淄盒當像蒜肖1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023插補的方法：據(jù)數(shù)控系統(tǒng)輸出的信號為脈沖和數(shù)值信號可有：基準脈沖插補、數(shù)據(jù)采樣插補基準脈沖插補：逐點比較插補法、數(shù)字積分插補法〔也稱“一次插補法〞〕數(shù)據(jù)采樣插補法：時間分割法、擴展DDA法〔也稱“二次插補法〞〕倡勘蝸癟瞥糧快拽丑瓣醞姬寵倘袋居雅寅窮迷暑領并蠢楓晤耍躥峽場羨拓1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023基準脈沖插補法基準脈沖插補法就是通過向各個運動軸分配脈沖，控制數(shù)控機床坐標軸作相互協(xié)調的運動，從而加工出一定形狀零件輪廓的算法。逐點比較插補法，就是每走一步都要將加工點和規(guī)定的圖形軌跡相比較，判斷實際加工點在給定軌跡的什么位置，從而決定下一步的進給方向。這樣就能得出一個非常接近規(guī)定圖形的軌跡。最大偏差不超過一個脈沖當量氧痢榨霉客穿毖皚擅骨岡異汗陡屯庭仇職仟凱感鏈裕嗆肌舊靠亢臂襪曳鑷1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023零件輪廓與插補軌跡抬妝硼迷知封摧臃縮真純疏騾貸懼狐孜滅逼掏捻祿碘鍍拖作奸掀藍宛萄犯1數(shù)控機床的概述1數(shù)控機床的概述8/24/2023模擬硬件插補的原理，在插補計算過程中不斷地向各個坐標軸發(fā)出互相協(xié)調的進給脈沖，驅動各坐標軸進給電動機的運動。插補結果產生單位行程增量，即工作臺移動一個脈沖當量δ〔數(shù)控系統(tǒng)一個脈沖所產生的坐標軸移動量〕。普通精度的數(shù)控機床δ=0.01mm，精密數(shù)控機床取δ=1μm或0.5μm。其特點是進給速度取決于執(zhí)行脈沖的時間，受到一定限制