数控车理实一体化教案(38页)VIP专享VIP免费

数控车理实一体化教案2012.2（浙江ningboshi）第一章数控机床基本知识一、数控机床的产生1947年，美国巴森兹（Parson）公司在生产直升机机翼检验样板时，提出了数控机床的初始设想，这一设想迎合了美国空军为开发航天及导弹产品的需要，于是在1949年与麻省理工学院（MIT）合作，开始了三坐标铣床的数控化工作，到1952年3月公布了世界上第一台数控机床的试制成功，取名为：“NumericalControl”,这就是第一台数控机床。从此，其它一些国家，如德国、日本、英国等国都开始研制数控机床，其中发展最快的还是日本，当今著名的数控系统厂商有：日本的法那科（FANUC）、德国的西门子（SIEMENS）等公司。1959年美国Keaney&Treckre公司研制出具有刀库、换刀装置和回转工作台的新一代数控机床——加工中心（MachiningCenter）诞生了，并成为数控机床的主力。自1952年开始，经历多次的发展演变，数控机床的发展大至可分为几下六个阶段：第一阶段：1952年Parson公司与MIT合作开发的第一台电子管数控系统。第二阶段：1960年出现晶体管和印刷电路板的数控系统。第三阶段：1965年出现小规模集成电路的数控系统。第四阶段：1970年小型计算机数控系统硬件的出现，并以软件形式开始实现数控功能的数控系统。第五阶段：1974年出现了微处理器或微型计算机数控系统。第六阶段：20世纪90年代后出现的PC+NC智能数控系统。二、数控技术的基本概念数字控制（NumericalControl），简称NC，是用数字化信息实现机床控制的一种方法。数字控制机床（NumericallyControlledMachineTool）是采用了数字控制技术的机床，也称数控机床。这种NC机床是由硬件来实现数控功能。计算机数控（ComputerNumericalControl）,简称CNC，它是采用微处理器或专用微机的数控系统，由事先存入在存储器中的系统程序来控制，从而实现部分或全部数控功能，这样的机床一般称为CNC机床。三、数控机床的组成现代数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成，如图1-1所示。1、控制介质控制介质是存储数控加工所需程序的介质，目前常用的控制介质有穿孔带、穿孔卡片、磁带和磁盘等。早期常用的控制介质是8单位标准穿孔带。2、数控装置数控装置是数控机床的核心，它能够完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。3、伺服系统伺服系统是接收数控装置的指令，是数控系统的执行部分。它包括伺服驱动电机、各种伺服驱动元件和执行机构。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动控制介质数控装置伺服系统机床主体测量反馈装置图1-1数控机床的组成系统，而整个机床的性能主要取决于伺服系统。常用的伺服驱动元件有交流伺服系统和直流伺服系统。4、测量反馈装置测量反馈装置是用来检测速度和位移以及加工状态，并将检测到的信息转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算出偏差，并发出纠正误差指令。测量反馈装置可分为半闭环和闭环两种。5、机床主体机床主体是数控机床的本体，主要包括：床身、主轴、进给机构等机械部件，还有冷却、润滑、转位部件，如换刀装置、夹紧装置等辅助装置。四、数控机床的分类（一）、按控制系统的特点分类1、点位控制数控机床（PositioingControl）这类机床只控制刀具从一个坐标点到另一个坐标点的位置，而不控制运动的轨迹，因为在移动的过程中不进行任何切削加工。如数控钻床、数控坐标镗铣床和数控冲床等。2、直线控制系统（Strainght–lineControl）这类机床不仅要求控制刀具从一点到另一点的位置，而且还要具有准确的定位功能。也称点位直线控制系统。这类的机床有：数控车床、数控镗铣床等。3、轮廓控制系统（ContourControl）轮廓控制系统是对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制，具有插补功能。其运动轨迹可是任意斜率的直线、圆弧、螺旋线等。（二）、按伺服系统的类型分类1、开环控制系统（OpenLoopControl）开环控制系统是没有检测反馈装置，即系统没有位置反馈元件。这类数控机床其精度主要取决于伺服系统的性能，优点是比较稳定，调试方便。2、闭环控制系统（closedLoopControl）这类机床是在机床移动部件（工作台）上直接装有位置检测装置，将测量的...