1、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床,數(shù)控車類加工零件特點,數(shù)控大賽考試題目之一,數(shù)控大賽考試題目之二,外形圖,剖視圖,數(shù)控銑加工零件特點,數(shù)控大賽試題一,數(shù)控大賽試題之四,數(shù)控大賽試題之三,數(shù)控大賽試題之二,加工中心類零件特點,數(shù)控大賽試題之一,數(shù)控大賽試題之四,數(shù)控大賽試題之三,數(shù)控大賽試題之二,立 式 數(shù) 控 銑 床,立 式 數(shù) 控 銑 床 光 機,第4軸A軸 （選配）,臥 式 數(shù) 控 鏜 銑 床,臥 式 數(shù) 控 鏜 銑 床光機,動 臺 式 龍 門 數(shù) 控 銑 床,動 臺 式 龍 門 數(shù) 控 銑 床 光 機,動 梁 式 龍 門 數(shù) 控 銑 床,五面體 龍 門 數(shù) 控 銑 床,新型五面體動力頭功能,斗笠式自

2、動換刀立式加工中心,凸輪機械手式自動換刀立式加工中心,第4軸（選擇）,帶機械手鏈式刀庫的臥式加工中心,大型龍門式（動臺）數(shù)控加工中心,(四) 五軸 聯(lián) 動 數(shù) 控 機 床,加工某些具有特殊要求的復(fù)雜形面的大型工件而出現(xiàn)的，也是為了提高對這些形面的加工精度、質(zhì)量和工效才得到應(yīng)用和發(fā)展的。,五軸加工這里是指在一臺機床上至少有五個坐標軸(三個直線坐標和兩個旋轉(zhuǎn)坐標)，而且可在計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的控制下同時協(xié)調(diào)運動進行加工。,工作臺回轉(zhuǎn)的立式五軸加工中心,系統(tǒng)基本軸：X、Y、Z軸 回轉(zhuǎn)軸：C軸（360度）A軸（30-120度）,主軸回轉(zhuǎn)的立式五軸加工中心,能自行環(huán)繞Z軸360度，成為C軸，回轉(zhuǎn)頭

3、上還有帶可環(huán)繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸，一般回轉(zhuǎn)范圍是90度。,系統(tǒng)基本軸：X、Y、Z軸 回轉(zhuǎn)軸： C 軸（360度） B軸（+/-90度）,主軸回轉(zhuǎn)和主軸回轉(zhuǎn)的立式五軸加工中心,多功能臥式鏜銑加工中心,C軸（一般為90度回轉(zhuǎn)）,B軸（0-360度回轉(zhuǎn)）,臥式五軸加工中心,系統(tǒng)基本軸：X、Y、Z軸 回轉(zhuǎn)軸：B軸（360度）C軸（30-270度）,龍 門 五 軸 加 工 中 心,系統(tǒng)基本軸：X、Y、Z軸 回轉(zhuǎn)軸：C軸（360度）A軸（+/-90度）,(五) 并聯(lián)數(shù)控機床,工藝特點：普通加工VS數(shù)控加工,編工藝卡選機床，毛坯，工、量具裝夾手動加工檢測 分析工藝編寫加工程序裝夾裝刀，對刀啟動程序自動加工,數(shù)控

4、加工的構(gòu)思與實現(xiàn),零件尺寸,零件形狀,數(shù) 控 裝 置,伺服系統(tǒng),速度反饋,位置反饋,機床單位運動,返回,計算機的出現(xiàn)為數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ),第一代數(shù)控：19521959年，以MIT研制的三坐標數(shù)控系 統(tǒng)為標志，系統(tǒng)全部采用電子管元件，邏輯運算與控制采用硬件電路完成。稱之為硬件數(shù)控系統(tǒng)（Numerical ControlNC）。,第二代數(shù)控：1959，晶體管元件和印刷電路板廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。成為第二代數(shù)控系統(tǒng)的標志。,第三代數(shù)控：1965，由于小規(guī)模集成電路的出現(xiàn) ，使其體積變小、功耗降低，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進一步提高，從而推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。,第四代數(shù)控：1970，隨著微電子技

5、術(shù)的發(fā)展，小型計算機逐漸取代數(shù)控系統(tǒng)中的專用計算機，使許多控制功能可以依靠編制專用程序來完成，而不必依靠硬件電路，實現(xiàn)軟件控制，大大提高了數(shù)控系統(tǒng)控制的靈活性和數(shù)控設(shè)備的可靠性。1970年，美國芝加哥國際機床展覽會上第一次展出了采用小型計算機控制的計算機數(shù)控（Computer Numerical ControlCNC）裝置和由計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控（Direct Numerical ControlDNC）系統(tǒng) 。,第五代數(shù)控：1974，中、大規(guī)模集成電路技術(shù)所取得的成就，促使價格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片問世，并逐步應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)，進一步簡化了CNC系統(tǒng)的硬件

6、結(jié)構(gòu)，降低了CNC機床的成本，由此產(chǎn)生了以微處理器為CNC系統(tǒng)核心的第五代數(shù)控系統(tǒng)，即采用微型電子計算機控制的數(shù)控系統(tǒng)（Microcomputer Numerical ControlMNC）,新一代數(shù)控：進入90年代，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展以高速度、高精度、智能化為顯著特點。大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的進一步發(fā)展，使微處理器的性能不斷提高，軟件功能日益增強，CNC系統(tǒng)隨著外圍電路和接口配置的不斷完善，以及軟件技術(shù)在交互式人機對話和圖形顯示技術(shù)方面所取得的成就而得到發(fā)展。基于PC-NC的新一代數(shù)控充分利用了現(xiàn)有PC機的軟硬件資源，使得數(shù)控系統(tǒng)集成度高，可靠性好，升級換代容易，易于實現(xiàn)開放式系統(tǒng)。,返回,一

7、 數(shù)控機床定義,由國際信息處理聯(lián)盟IFIPInternational Federation of Information Processing第五技術(shù)委員會對數(shù)控機床作如下定義： 數(shù)控機床是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼或其它符號編碼指令規(guī)定的程序。,數(shù)控系統(tǒng)： 采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)。,數(shù)控技術(shù)數(shù)字控制（Numerical Control）技術(shù)（NC技術(shù)）：用數(shù)字化信息（數(shù)字量及字符）發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。,數(shù)控（NC）硬件數(shù)控：數(shù)控設(shè)備的數(shù)控功能是用專用計算機的硬件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。,計算機數(shù)控（CNC）軟件數(shù)控（Computer Numerical Co

8、ntrol）：在硬件數(shù)控的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以小型通用計算機或微型計算機的系統(tǒng)控制程序來實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能。若改變相應(yīng)的控制程序，即可改變其控制功能，而無需改變其硬件電路。因此CNC系統(tǒng)具有更大的通用性和靈活性，即具有很好的“柔性”。,數(shù)控機床通常由四部分組成,圖示的機床組成方式為 開環(huán)系統(tǒng),程序載體,數(shù)控裝置,伺服系統(tǒng),機床部分,測量裝置,檢測 反饋,加上測量裝置后機床組成方式為閉環(huán)系統(tǒng),可以將機床所得到的檢測結(jié)果再反饋到數(shù)控裝置中去。,程序 載體,輸入 裝置,數(shù)控 裝置,伺服驅(qū)動 系統(tǒng),強電控制 裝置,檢測 裝置,機床（主運動、 進給運動、 輔助操作）,數(shù)控機床的基本組成如下圖所示,繼

9、續(xù),數(shù)控機床的分類,1、按工藝用途分類,普通數(shù)控機床 ：,車、銑、鉆、鏜、磨等。其工藝性能與通用機床相似，但能自動加工復(fù)雜形狀零件。,在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置，能連續(xù)進行車、銑、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工。,加工中心機床：,有些復(fù)雜形狀零件需要三個坐標以上的合成運動才能加工。常用的有四個、五個、六個坐標的數(shù)控機床。,多坐標數(shù)控機床：,數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花加工機床、數(shù)控激光切割機床。,數(shù)控特種加工機床：,16大類數(shù)控機床：,數(shù)控車床（含有銑削功能的車削中心） 數(shù)控銑床（含銑削中心） 數(shù)控鏜床 以銑鏜削為主的加工中心 數(shù)控磨床（含磨削中心） 數(shù)控鉆床（含鉆削中心） 數(shù)控拉

10、床 數(shù)控刨床,數(shù)控切割機床 數(shù)控齒輪加工機床 柔性制造單元（FMCFlexible Manufacturing Cell） 柔性制造系統(tǒng)（FMSFlexible Manufacturing System） 數(shù)控電加工機床（含電加工中心） 數(shù)控板材成形加工機床 數(shù)控管料成形加工機床 其它數(shù)控機床,2、按運動方式分類,點位控制：,特點是機床移動部件只能實現(xiàn)一個位置到另一個位置的精確移動，在移動和定位過程中不進行任何加工，機床移動部件的運動路線并不影響加工的孔距精度。,最典型的點位控制數(shù)控機床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控點焊機和數(shù)控彎管機。,特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的坐標軸同時進行控制，它不僅能

11、控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度與位移量。,點位直線控制系統(tǒng)：,由于只能作簡單的直線運動，因此不能實現(xiàn)任意的輪廓軌跡加工。,輪廓控制（連續(xù)控制）：,特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的坐標同時進行控制，它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且要控制整個加工過程每一點的速度和位移量，即要控制移動軌跡，將工件加工成一定的輪廓形狀。,輪廓控制需要在加工過程中不斷進行多坐標軸之間的插補運算，實現(xiàn)相應(yīng)的速度和位移控制。 輪廓控制包含了點位和點位直線控制。,3、按控制方式分類,開環(huán)控制系統(tǒng)：,不帶反饋裝置，CNC系統(tǒng)發(fā)出的指令脈沖信號是單方向的，機床沒有檢測反饋裝置，其加工精度取決于伺服系統(tǒng)的性能。,步進電機 驅(qū)動電路,功率步進 電動機,機械 傳動鏈,機床運動 部件,輸入 脈沖,閉環(huán)控制將機械傳動鏈的全部環(huán)節(jié)都包括在閉環(huán)之內(nèi)，因而從理論講，閉環(huán)控制的運動精度主要取決于檢測裝置的精度，而與機械傳動鏈的誤差無關(guān)。,比較器,前置及功率 放大電路,機械 傳動鏈,機床運動 部件,直流或