第一章数控机床概述适用专业 : 机设

数控技术及编程 第一章数控机床概述适用专业:机设

第一章数控机床概述 第一节数控机床的产生与发展第二节数控机床的特点及适用范围第三节数控机床的组成和工作原理第四节数控机床的分类

第一节数控机床的产生与发展 一.产生背景 • 1．传统机床的不足 • 人工操作，劳动强度大 • 难以提高生产效率 • 人为误差，难以保证质量 • 难以加工复杂形状的零件 • 不利于生产管理现代化 2.制造业的发展需求产品日趋精密、复杂，改型频繁，提出高性能、高精度和高自动化要求

第一节数控机床的产生与发展 二．产生与发展历程 1．国外 1930年，数控专利 1948年，数控机床生产的萌芽 1952年，第一台数控铣床 1958年，第一台加工中心 1968年，柔性制造系统 1974年，采用微处理器 1990年，采用基于工业PC的计算机数控系统 2．国内 1958年，第一台数控铣床 1975年，第一台加工中心 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC的HNC数控系统

第一节数控机床的产生与发展 3．数控系统的产生和发展 ü ü 第一代：电子管、继电器式 ï ï 第二代：晶体管分立元件式硬件数控 ý ï ï ï 第三代：集成电路式硬、软件数控 ý þ ï ü 第四代：小型机数控 ï 软件数控 ý ï 第五代：微处理器数控(1974年) þ þ • 4.数控技术的基本概念 • 数控技术： • 用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。 • 数控系统： • 采用数控技术的控制系统。 • 数控机床： • 用数字技术实施加工控制的机床。

第一节数控机床的产生与发展 三．国内现状 • 1.设备情况 • 全国有一百家数控机床生产厂家。2002年进口数控花费44亿美元，出口6亿多 • 数控系统：基于工业PC的计算机数控系统 • 伺服系统：开环、半闭环、闭环伺服系统，交直流伺服电机驱动 • 检测装置：光栅尺、光电脉冲编码器 • 2.人才情况 • 数量短缺：教育部的五大紧缺专业之一，大约缺人60万 • 区域不均 • 待遇较高 • 3.培训情况 • 职业教育 • 高校教育 • 劳动部数控工艺人员培训 • 4.数控赛事 • 全国数控技能大赛，在人民大会堂颁奖，各省也组织数控技能大赛

第一节数控机床的产生与发展 四．我校的现状 • 1.设备情况 • 生产数控9台 • 教学数控16台 • 数控原理实验台3台 • 自动编程机房1个 • (装有CAXA软件) • 2.课程安排 • 金工实习(编程、操作) • 数控技术及应用 • 数控加工工艺 • 数控操作实训 • 3.培训情况 • 劳动部数控工艺人员培训：考试合格后劳动部发证，全国通用 • 4.数控赛事 • 主办了第二届全国数控技能大赛（甘肃赛区）、学校的数控技能大赛

第一节数控机床的产生与发展 五. 数控机床的发展趋势 1 高速化采用高速的32位以上的微处理器，可提高数控系统的分辨率及实现连续小程序段的高速、高精加工。日本产的FANUC15系统开发出64位CPU系统，能达到最小移动单位0.1um时，最大进给速度为100m/min；直线电机直接驱动；电主轴。 2 多功能化 3 智能化引进了自适应控制技术.自适应控制（Adaptive Control，简称AC）技术是能调节在加工过程中所测得的工作状态特性，且能使切削过程达到并维持最佳状态的技术。 4 高精度化通过减少数控系统误差和采用补偿技术可提高数控机床的加工精度。 5 高可靠性通过提高数控系统的硬件质量，采用模块化、标准化和通用化来提高其可靠性；更多地使用软件。 6 具有更高的通信功能多台数控机床组成生产线或DNC系统，配置网络接口，实现远程监视和控制加工

第一节数控机床的产生与发展 六. 先进制造技术简介 1、计算机直接数控系统：用一台中央计算机直接控制和管理一群数控设备进行零件加工或装配的系统。 2、柔性制造单元和柔性制造系统：由加工中心与工件自动交换装置组成，同时，增加了自动检测与工况自动监控等功能。 3、计算机集成制造系统：其核心是一个公用的数据库，对信息资源进行存储与管理，并与各个计算机系统进行通信。

第二节数控机床的特点及适用范围 数控机床适用范围一．数控机床应用的特点 1.加工精度高，产品质量稳定 2.劳动生产率高 3.加工零件的适应性强，灵活性好 4.减轻工人劳动强度 5.生产管理水平提高二．数控机床适用范围数控机床适用于品种变换频繁、批量较小，加工方法区别大且复杂程度较高的零件。

输入输出设备数控装置伺服系统机床本体第三节数控机床的组成和工作原理数控机床组成图测量反馈装置一. 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。 1. 输入输出设备 2. 数控装置 3. 伺服系统 4. 测量反馈装置 5. 机床本体

第三节数控机床的组成和工作原理 二．数控机床的工作流程 1．程序的编制从零件图样到制成控制介质的全部过程。 2．输入是把零件程序、控制参数和补偿数据输入到数控装置中去。 3．译码将加工信息和其它辅助信息翻译成计算机能识别的数据形式并存在指定的内存专用区域。 4．刀具补偿包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。 5．插补根据给定速度和轮廓线型的要求，在轮廓之间，确定中间点的方法。 6．位置控制和机床加工插补

工作台 输入数控装置控制电路步进电机减速器第四节数控机床的分类开环控制系统框图 1.按机械加工的运动轨迹分类 (1)点位控制数控机床 (2)直线控制数控机床 (3)轮廓控制数控机床 2.按伺服系统的控制原理分类 1.开环控制数控机床

位置检测元件 输入数控装置控制电路伺服电机速度检测元件速度反馈工作台位置反馈闭环控制系统框图第二节数控机床的分类　 2.闭环控制数控机床

工作台 输入数控装置控制电路伺服电机速度检测元件速度反馈位置反馈转角检测元件半闭环控制系统框图第二节数控机床的分类　 3.半闭环控制数控机床

第一章 数控机床概述 适用专业 : 机设