第一章数控加工技术概述

第一章 数控加工技术概述 1 .1 数控机床概述 1 .1 .1 数控机床的组成 用数控机床加工零件，是按照事先编制好的加工程序自动地对零件进行加工。它是把零件的加工工艺路线、刀具运动轨迹、切削参数等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把程序单的内容输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。数控加工的过程见图 1 .1 。 图 1 .1 数控加工过程 数控机床由数控系统和机床本体两大部分组成，而数控系统又由输入输出设备、数控装置、伺服系统、辅助控制装置等部分组成。图 1 .2 所示为数控机床的组成示意图。 图 1 .2 数控机床的组成 1 ．输入输出设备 输入输出设备的作用是输入程序，显示命令与图形，打印数据等。数控程序的输入是通过控制介质来实现的，目前采用较多的方法有软盘、通信接口和MDI 方式。MDI 即手动输入方式，它是利用数控机床控制面板上的键盘，将编写好的程序直接输入到数控系统中，并可通过显示器显示有关内容。 随着计算机辅助设计与制造（CAD／CAM）技术的发展，有些数控机床可利用 CAD／CAM 软件在通用计算机上编程，然后通过计算机与数控机床之间的通信，将程序与数据直接传送给数控装置。 2．数控装置 数控装置是数控机床的“指挥中心”。它的功能是接受外部输入的加工程序和各种控制命令，识别这些程序和命令并进行运算处理，然后输出控制命令。在这些控制指令中，除了送给伺服系统的速度和位移指令外，还有送给辅助控制装置的机床辅助动作指令。现在的数控机床一般都采用微型计算机作为数控装置，这种数控装置称为计算机数控(CNC)装置。 3．伺服系统 数控机床的伺服驱动系统分主轴伺服驱动系统和进给伺服驱动系统。主轴伺服驱动系统用于控制机床主轴的旋转运动，并为机床主轴提供驱动功率和所需的切削力。进给伺服驱动系统是用于机床工作台或刀架坐标的控制系统，控制机床各坐标轴的切削进给运动，并提供切削过程所需的转矩。 每—坐标轴方向的进给运动部件配备一套进给伺服驱动系统。相对于数控装置发出的每个脉冲信号，机床的进给运动部件都有一个相应的位移量，此位移量称为脉冲当量，也称为最小设定单位，其值越小，加工精度越高。 4，辅助控制装置 数控机床除对各坐标轴方向的进给运动部件进行速度和位置控制外，还要完成程序中的辅助功能所规定的动作，如主轴电机的启停和变速、刀具的选择和交换、冷却泵的开关、工件的装夹、分度工作台的...