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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,*,*,第1章 數(shù)控機床概述,數(shù)控機床概述,數(shù)控機床的工作原理,,數(shù)控機床分類,,數(shù)控插補原理,,數(shù)控機床發(fā)展概況,1.1 數(shù)控機床的工作原理,數(shù)控機床的組成,,數(shù)控機床加工的基本工作原理,,數(shù)控機床加工特點,,數(shù)控機床的應(yīng)用范圍,

2、數(shù)控機床的工作原理,數(shù)控：,數(shù)字控制（Numerical Control—NC），在機床領(lǐng)域指用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種自動化技術(shù)。它所控制的一般是位置、角度、速度等機械量，但也有溫度、流量、壓力等物理量。,計算機數(shù)控：,（Computerized Numerical Control—CNC， 又稱Micro Computerized Numerical Control—MNC）是用一個存儲程序的專用計算機由控制程序來實現(xiàn)部分或全部基本控制功能，并通過接口與各種輸入輸出設(shè)備建立聯(lián)系。更換不同的控制程序，可以實現(xiàn)不同的控制功能。,數(shù)控機床：,它是一種靈活、通用、能夠適應(yīng)產(chǎn)品

3、頻繁變化的柔性自動化機床。,一、數(shù)控機床的組成,數(shù)控機床主要由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動裝置、輔助裝置等幾個部分組成。,機床本體：,是數(shù)控機床加工運動的機械部分，主要包括支承部件（床身、立柱）等、主動部件（主軸箱）、進給運動部件（工作臺滑板、刀架）等。,數(shù)控系統(tǒng)（CNC裝置）,：是數(shù)控機床的控制核心，一般是一臺專用的計算機。,驅(qū)動裝置：,是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部分，包括主軸電動機、進給伺服電動機等。,輔助裝置：,指數(shù)控機床的一些配套部件，包括刀庫、液壓裝置、氣動裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、夾具、換刀機械手等。,數(shù)控機床的組成,機床數(shù)控系統(tǒng)的基本工作流程如圖l.1所示。,數(shù)控機床的組成,機床數(shù)控系

4、統(tǒng)是由加工指令程序、計算機控制裝置、可編程邏輯控制器、主軸進給驅(qū)動裝置、速度控制單元及位置檢測裝置等組成。其核心部分是計算機控制裝置。,計算機控制裝置由硬件和軟件兩部分組成。硬件的主體是計算機，包括中央處理器、輸入輸出部分和位置控制部分。軟件有管理軟件和控制軟件。管理軟件包括輸入輸出、顯示和診斷程序等?？刂栖浖ㄗg碼、刀具補償、速度控制、插補運算和位置控制等程序。,數(shù)控機床的組成,數(shù)控系統(tǒng)的基本功能:數(shù)控系統(tǒng)即位置控制系統(tǒng)，具有三個基本功能：,（1）輸入功能 指零件加工程序和各種參數(shù)的輸入。,（2）插補功能 在加工零件的實際輪廓或軌跡的已知點之間確定一些中間點的方法。通常在給定直線或圓弧

5、的起點和終點之間插補中間點。插補方法主要有兩種：1）脈沖增量法。 2）數(shù)字增量法。,（3）伺服控制 將計算機送出的位置進給脈沖或進給速度指令，經(jīng)變換和放大后化為伺服電動機（步進或直、交流電動機）的轉(zhuǎn)動，從而帶動機床工作臺移動。,數(shù)控機床的組成,數(shù)控系統(tǒng)的工作過程,,對輸入的零件加工程序、控制參數(shù)、補償數(shù)據(jù)等進行識別和譯碼，并執(zhí)行所需要的邏輯運算，發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖，控制機床的驅(qū)動裝置，操作機床實現(xiàn)預(yù)期的加工功能。,數(shù)控機床的組成,主軸控制單元,,主要控制機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動。,,速度控制單元,,進給驅(qū)動裝置是由交、直流電動機、速度檢測元件和速度控制元件組成。速度控制單元主要控制機床各坐標軸的切

6、削進給運動。,數(shù)控機床的組成,可編程邏輯控制器,這是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。PLC處于計算機控制裝置與機床之間，對計算機控制裝置和機床的輸入輸出信號進行處理，實現(xiàn)輔助功能M、主軸轉(zhuǎn)速S及刀具功能T的控制和譯碼。即按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起動、停止、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、刀具的更換、工件的夾緊松開、液壓、冷卻、潤滑、氣動等進行控制。,二、數(shù)控機床的基本工作原理,數(shù)控機床加工時，是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過程，將所用刀具及機床各部件的移動量、速度及動作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向及冷卻等要求，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式，編制成程序單，并輸入到機床專用計算機中。然后，數(shù)

7、控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令，進行編譯、運算和邏輯處理，輸出各種信號指令，控制機床各部分進行規(guī)定的位移和有順序的動作，加工出各種不同形狀的工件。,三、數(shù)控機床加工特點,1．適應(yīng)性強,,2．精度高,,3．效率高,,4．減輕勞動強度、改善勞動條件,四、數(shù)控機床的應(yīng)用范圍,1）多品種小批量零件（合理生產(chǎn)批量為10～100件之間）；,2）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，精度要求較高或必須用數(shù)學(xué)方法確定的復(fù)雜曲線、曲面等零件；,3）需要頻繁改型的零件；,4）鉆、鏜、鉸、锪、攻螺紋及銑削工序聯(lián)合進行的零件，如箱體、殼體等；,5）價格昂貴，不允許報廢的零件；,6）要求百分之百檢驗的零件；,7）需要最小生產(chǎn)周期的急需零件。,1.2 數(shù)控

8、機床分類,按控制刀具與零件相對運動軌跡分類,,按加工方式分類,,按控制坐標軸數(shù)分類,,按驅(qū)動系統(tǒng)的控制方式分類,一、按控制刀具與零件相對運動軌跡分類,1．點位控制或位置控制數(shù)控機床,,這類機床只能控制工作臺或刀具從一個位置精確地移動到另一位置，在移動過程中不進行加工，各個運動軸可以同時移動，也可以依次移動，見圖1.3a。如數(shù)控鏜、鉆、沖，數(shù)控點焊機及數(shù)控折彎機等均屬此類機床。,按控制刀具與零件相對運動軌跡分類,2．輪廓控制數(shù)控機床,這類機床能夠同時對兩個或兩個以上坐標軸進行連續(xù)控制，具有插補功能，工作臺或刀具邊移動邊加工，見圖1.3b、c。如數(shù)控銑、車、磨及加工中心等是典型的輪廓控制數(shù)控機床，

9、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控線切割及數(shù)控繪圖機等也都采用輪廓控制系統(tǒng)。,二、按加工方式分類,1）金屬切削類：如數(shù)控車、鉆、鏜、銑、磨、加工中心等。,,2）金屬成形類：如數(shù)控折彎機、彎管機、四轉(zhuǎn)頭壓力機等。,,3）特殊加工類：如數(shù)控線切割、電火花、激光切割機等。,,4）其他類：如數(shù)控火焰切割機、三坐標測量機等。,三、按控制坐標軸數(shù)分類,1）兩坐標數(shù)控機床：兩軸聯(lián)動，用于加工各種曲線輪廓的回轉(zhuǎn)體，如數(shù)控車床。,2）三坐標數(shù)控機床：三軸聯(lián)動，多用于加工曲面零件，如數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。,3）多坐標數(shù)控機床：四軸或五軸聯(lián)動，多用于加工形狀復(fù)雜的零件。圖l.4為兩種不同類的四軸聯(lián)動數(shù)控機床。,四、按驅(qū)動系統(tǒng)的控制

10、方式分類,1．開環(huán)控制數(shù)控機床,,,2．閉環(huán)控制數(shù)控機床,,,,3．半閉環(huán)控制數(shù)控機床,,1.3 數(shù)控插補原理,插補方法,,基準脈沖插補,,數(shù)字積分插補法,一、插補方法,插補的基本概念,所謂插補，就是指數(shù)據(jù)密化的過程，對輸入數(shù)控系統(tǒng)的有限坐標點（例如起點、終點），計算機根據(jù)曲線的特征，運用一定的計算方法，自動地在有限坐標點之間生成一系列的坐標數(shù)據(jù)，以滿足加工精度的要求。,數(shù)控系統(tǒng)（包括硬件NC系統(tǒng)和計算機CNC系統(tǒng)）必須具備插補功能，但采取的插補方式會有所不同。在CNC系統(tǒng)中，一般采用軟件或軟件和硬件相結(jié)合的方法完成插補運算，稱為軟件插補；在NC系統(tǒng)中，有一個專門實現(xiàn)插補計算的計算裝置（插補器

11、），稱為硬件插補。軟件插補和硬件插補的原理相同，其作用都是根據(jù)給定的信息進行計算，在計算過程中不斷向各坐標軸發(fā)出相互協(xié)調(diào)的進給脈沖，使數(shù)控機床按指定的軌跡運動。,插補方法,插補功能的基本要求,（1）必須保證插補計算的精度，插補結(jié)果沒有累積誤差，局部偏差不能超過允許的誤差（一般小于規(guī)定的分辨率）。,（2）對于硬件插補，要求控制電路簡單可靠；對于軟件插補，要求計算方法簡潔，計算速度快。,（3）控制系統(tǒng)運行速度快且輸出脈沖均勻，使進給速度恒定且能滿足加工要求。,（4）插補計算所需的原始數(shù)據(jù)較少。,插補方法,插補方法的分類,（1）基準脈沖插補,基準脈沖插補又稱為脈沖增量插補或行程標量插補，適用于以步進

12、電機為驅(qū)動裝置的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。其特點是每次插補結(jié)束后產(chǎn)生一個行程增量，以脈沖的方式輸出到步進電機，驅(qū)動坐標軸運動。單個脈沖使坐標軸產(chǎn)生的移動量稱為脈沖當量，一般用δ來表示。脈沖當量是脈沖的基本單位，按加工精度選定，普通機床取δ=0.01mm，較精密的機床取δ=0.005mm、0.0025mm或0.001mm。由于基準脈沖插補算法只用加法和移位即可完成，故運算速度很快。一般用于中等精度（0.01mm）和中等速度（l～3m／min）的數(shù)控系統(tǒng)。,插補方法的分類,（2）數(shù)據(jù)采樣插補,數(shù)據(jù)采樣插補又稱為數(shù)字增量插補或時間標量插補，適用于交、直流伺服電機驅(qū)動的閉環(huán)（或半閉環(huán)）控制系統(tǒng)。這類插補算法的特點

13、是插補運算分兩步進行。首先為粗插補，即在給定起點和終點的曲線之間插入若干點，用若干微小直線段來逼近給定曲線，每一微小直線段的長度△L相等，且與給定的進給速度有關(guān)。在每一插補周期中，粗插補程序被調(diào)用一次，因而每一微小直線段的長度△L與進給速度F和插補周期T成正比，即△L=FT。粗插補的特點是把給定的曲線用一組直線段來逼近。第二步為精插補，它在粗插補計算出的每一微小直線段的基礎(chǔ)上再作“數(shù)據(jù)點的密化”工作。這一步相當于對直線的脈沖增量插補。在實際應(yīng)用中，粗插補由軟件完成，即通常所說的插補運算；精插補可以由軟件完成，也可以由硬件完成。這類插補算法都是采用時間分割的思想，根據(jù)程序編制的進給速度，將輪廓曲

14、線分割為采樣周期的進給段（輪廓步長），即用直線或圓弧逼近輪廓曲線。,二、基準脈沖插補,逐點比較插補法,逐點比較插補法又稱代數(shù)運算法、醉步法，它是一種最早的插補算法，其原理是：CNC系統(tǒng)在控制加工過程中，能逐點計算和判別刀具的運動軌跡與給定軌跡的偏差，并根據(jù)偏差控制進給軸向給定輪廓方向靠近，使加工輪廓逼近給定輪廓曲線。逐點比較法是以折線來逼近直線或圓弧曲線，它與給定的直線或圓弧之間的最大誤差不超過一個脈沖當量，因此只要將脈沖當量，即坐標軸進給一步的距離取得足夠小，就可滿足加工精度的要求。,逐點比較插補法,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,從

15、上述過程可以看出，逐點比較法中刀具每進給一步都要完成以下四項內(nèi)容：,（1）偏差符號判別,確定加工點是在規(guī)定零件輪廓線外側(cè)還是在內(nèi)側(cè)，即判斷是否。,（2）坐標進給,根據(jù)偏差情況，控制x坐標軸或y坐標軸進給一步，使加工點向零件輪廓線靠攏，以縮小偏差。當時，向+x方向前進一步；當時，向+y方向前進一步。,（3）新偏差計算,進給一步后，計算新加工點與零件輪廓的偏差，作為下一步偏差判別的依據(jù)。計算公式為式（1.1）或式（1.2）。,（4）終點判別,判別終點的方法有兩種，一是計算出x和y方向坐標所要進給的總步數(shù)，即,,每向x或y方向進給一步，均進行∑N減1計算，當∑N減至零時即到終點，停止插補。另一種方法

16、是分別求出x坐標和y坐標應(yīng)進給的步數(shù)，即∣xe∣和∣ye∣的值，當沿x方向進給一步時，Nx－1；當沿y方向進給一步時，Ny－1；當Nx和Ny都為零時，達到終點，停止插補。,,逐點比較直線插補,舉例,,設(shè)在第一象限插補直線段OA，起點為坐標原點O（0，0），終點為A（8，6）。試用點比較法進行插補，并畫出插補軌跡。,,解：用第一種終點判別法插補完這段直線，刀具沿x、y軸應(yīng)走的總步數(shù)為,,,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,逐點比較直線插補,逐點比較法直線插補可以用硬件實現(xiàn)，也可以用軟件實現(xiàn)。用硬件實現(xiàn)時，采用兩個坐標寄存器、偏差寄存器、加法器、終點判別器等組成邏輯電路即可實現(xiàn)逐點比較法的直線插

17、補。用軟件實現(xiàn)插補的程序流程圖如圖1.8和插補軌跡如圖1.9所示。,逐點比較直線插補,逐點比較插補法,逐點比較圓弧插補,圖1.10 圓弧插補原理,逐點比較圓弧插補,逆時針圓弧插補,逆時針圓弧插補,逐點比較圓弧插補,順時針圓弧插補,順時針圓弧插補,逐點比較圓弧插補,逐點比較圓弧插補,圓弧插補每進給一步，也要完成偏差判別、坐標進給、新偏差計算和終點判別四項內(nèi)容，只是偏差計算公式、進給方向和終點判別步數(shù)N的計算公式與直線插補不一樣。其中，偏差計算公式和進給方向可利用公式（1.3）～式（1.6），終點判別方法有如下兩種。,逐點比較圓弧插補,舉例：,第一象限逆時針圓弧AB，起點為A（6，0），終點為B（

18、0，6）。試對此段圓弧進行插補，并畫出插補軌跡圖。,解：用第二種終點判別方法插補完這段圓弧，刀具沿x軸和y軸應(yīng)走的步數(shù)分別為,逐點比較圓弧插補,逐點比較圓弧插補,逐點比較圓弧插補,舉例：,,第一象限順時針圓弧AB，起點為A（0，6），終點為B（6，0）。試對此段圓弧進行插補，并畫出插補軌跡圖。,,解：終點判別用第一種方法，則,逐點比較圓弧插補,逐點比較圓弧插補,圖1.16 逐點比較圓弧插補,三、數(shù)字積分插補法,,數(shù)字積分插補法又稱為數(shù)字微分分析法（DDA，digital differential analyzer），它是利用數(shù)字積分的方法確定刀具沿各坐標軸的位移，使得刀具沿著所設(shè)定的曲線進行

19、加工。數(shù)字積分插補法運算速度快、脈沖分配均勻、易于實現(xiàn)空間曲線插補，能夠插補出各種平面曲線。其缺點是速度調(diào)節(jié)不便，插補精度需要采取一定的措施才能滿足要求。但由于計算機有較強的計算功能，采用軟件插補時，能夠克服上述缺點。,數(shù)字積分插補法,數(shù)字積分插補法,DDA直線插補,DDA直線插補,DDA直線插補,DDA直線插補,DDA直線插補,舉例：,對第一象限的直線OA進行DDA插補，各點的坐標分別是O（0，0），A（8，6）。寫出插補計算過程，并畫出插補軌跡圖。,DDA直線插補,DDA直線插補,數(shù)字積分插補法,數(shù)字積分法圓弧插補,數(shù)字積分法圓弧插補,數(shù)字積分法圓弧插補,與直線插補類似，圓弧插補也可由數(shù)字

20、積分器來實現(xiàn)，如圖1.23所示。,數(shù)字積分法圓弧插補,數(shù)字積分法圓弧插補,舉例：,插補第一象限圓弧AB，圓弧起點為A（6，0），終點為B（0，6），試寫出用DDA插補方法的計算過程，并畫出插補軌跡。,解：因為xA＝6，yA＝0，xB＝0，yB＝6，所以用三位寄存器即可，即n＝3。,數(shù)字積分法圓弧插補,數(shù)字積分法圓弧插補,數(shù)字積分法圓弧插補,1.4 數(shù)控機床發(fā)展概況,工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,,我國數(shù)控機床的發(fā)展概況,,數(shù)控機床的發(fā)展趨勢,一、工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,數(shù)控機床的研制最早是從美國開始的。1952年帕森斯公司和麻省理工學(xué)院合作研制成功了世界第一臺三坐標數(shù)控銑床，它用來加工直

21、升飛機葉片輪廓檢查用樣板。這是一臺采用專用計算機進行運算與控制和直線插補與輪廓控制的數(shù)控銑床，專用計算機使用電子管元件，經(jīng)過三年的改進與自動編程研究，1955年進入實用階段，在復(fù)雜曲面的加工中發(fā)揮了重要作用。但由于技術(shù)上和價格上的原因，只局限在航空工業(yè)中應(yīng)用。,隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也不斷地更新?lián)Q代。由使用電子管過渡到晶體管、印制電路及小規(guī)模集成電路，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進一步提高。但上述專用計算機都是采用硬接線數(shù)控系統(tǒng)，使用局限性大，屬一般數(shù)控系統(tǒng)，即所謂的NC。,20世紀70年代初，計算機技術(shù)的發(fā)展使得用小型計算機代替專用計算機在經(jīng)濟上成為可能。數(shù)控的許多功能可以用編制的專用程

22、序來實現(xiàn)，而這些專用程序可以存儲在小型計算機的存儲器中，這就是所謂的軟接線數(shù)控，即計算機控制系統(tǒng)CNC。微處理器的誕生使得CNC系統(tǒng)的控制功能大部分由軟件技術(shù)來實現(xiàn)，其可靠性進一步提高，功能更加完善，性能價格比大為提高，使數(shù)控機床產(chǎn)生了一個大的飛躍。,工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,進入20世紀80年代，數(shù)控機床進一步發(fā)展。近年來具有代表性的數(shù)控系統(tǒng)如下：,,1．計算機直接控制系統(tǒng),,計算機直接控制系統(tǒng)又稱群控。其特點是：使用計算機對生產(chǎn)過程加強管理，使程序的編制、生產(chǎn)的準備與計劃安排等工作和機床工作協(xié)調(diào)一致，以提高各個數(shù)控機床的使用效率。,工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,2．自適應(yīng)控制機床,一般

23、數(shù)控機床，是按預(yù)先編好的程序進行加工的。但在編程時，實際上有許多參數(shù)只能參照過去的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來決定，不可能準確地考慮到它們的一切變化，如毛坯的不均勻，刀具與工件材質(zhì)的變化，刀具的磨損，工件的變形，熱傳導(dǎo)性的差別等等，這些變化直接或間接地影響著加工質(zhì)量，使加工不能在最佳狀態(tài)下進行。如果控制系統(tǒng)能對實際加工中的各種加工狀態(tài)的參數(shù)及時地測量并反饋給機床進行修正，則可使切削過程隨時都處在最佳狀態(tài)。所謂最佳狀態(tài)，指的是最高生產(chǎn)率、最低加工成本、最好的加工質(zhì)量等。由于CNC系統(tǒng)自身帶有計算機，只要加上相應(yīng)的檢測元件、控制線路和有關(guān)軟件就可以制造出這種自適應(yīng)控制機床。,工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,3．柔性制

24、造系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)是在柔性制造單元（Flexible Manufacturing Cell —FMC）基礎(chǔ)上研制和發(fā)展起來的。柔性制造單元是一種在人的參與減到最少時，能連續(xù)地對同一組零件內(nèi)不同的工件進行自動化加工（包括工件在單元內(nèi)部的運輸和交換）的最小單元。它既可以作為獨立使用的加工設(shè)各，又可以作為更大更復(fù)雜的柔性制造系統(tǒng)或柔性自動線的基本組成模塊。柔性制造系統(tǒng)是由加工系統(tǒng)（由一組數(shù)控機床和其他自動化工藝設(shè)各，如清洗機、成品試驗機、噴漆機等組成）、智能機器人、全自動輸送系統(tǒng)及自動化倉庫組成（見圖l.25）。這種系統(tǒng)可按任意順序加工一組不同工序與不同加工節(jié)拍的工件，工藝流程可隨工件不同而調(diào)整，

25、全部生產(chǎn)過程由一臺中央計算機進行生產(chǎn)程序的調(diào)度，若干臺計算機進行工位控制。其中各個制造單元相對獨立，能適時地平衡資源的利用。,4．計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng),為實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程自動化，人們正著手研制包括計劃設(shè)計、工藝、加工、裝配、檢驗、銷售等全過程都由計算機控制的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。它具有計算機控制的自動化信息流和物質(zhì)流，對產(chǎn)品的構(gòu)思和設(shè)計直到最終裝配、檢驗這一全過程進行控制，以實現(xiàn)工廠自動化這一偉大的目標。,工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況,二、我國數(shù)控機床的發(fā)展概況,我國數(shù)控機床的研制始于1958年，由清華大學(xué)研制出了最早的樣機。1966年誕生了第一臺用于直線—圓弧插補的晶體管數(shù)控系統(tǒng)。1970年北京第一機

26、床廠的XK5040型數(shù)控升降臺銑床作為商品，小批量生產(chǎn)并推向市場。但由于相關(guān)工業(yè)基礎(chǔ)差，尤其是數(shù)控系統(tǒng)的支撐工業(yè)——電子工業(yè)薄弱，致使在1970～1976年間開發(fā)出的加工中心、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床及數(shù)控鉆床因系統(tǒng)不過關(guān)，多數(shù)機床沒有在生產(chǎn)中發(fā)揮作用。,20世紀80年代前期，在引入了日本FANUC數(shù)控技術(shù)后，我國的數(shù)控機床才真正進入小批量生產(chǎn)的商品化時代。,目前我國已經(jīng)有自主版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，但絕大多數(shù)全功能數(shù)控機床還是采用國外的CNC系統(tǒng)。從機床的整體來看，無論是可靠性、精度、生產(chǎn)效率和自動化程度，與國外相比，還存在著不小的差距。,三、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢,未來數(shù)控機床的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下三個方

27、面：,1．數(shù)控技術(shù)水平,高精度 定位精度微米級、納米級；,高速度 主軸轉(zhuǎn)速l0000r／min、快速進給100m／min、換刀時間2～3s；,高柔性 多主軸、多工位、多刀庫；,多功能 立臥并用、復(fù)合加工；,高自動化 自動上下料、自動監(jiān)控、自動測量、自動通信。,對單臺主機不僅要求提高其柔性和自動化程度，還要求其具有進入更高層次的柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)的適應(yīng)能力。,數(shù)控機床的發(fā)展趨勢,2．數(shù)控系統(tǒng)方面,目前世界上幾個著名的數(shù)控裝置生產(chǎn)廠家，如日本的FANUC、德國的SIEMENS和美國的AB公司產(chǎn)品都在向系列化、模塊化、高性能和成套性方向發(fā)展。它們的數(shù)控系統(tǒng)都采用了16位、32

28、位甚至64位微處理器、標準總線及軟件模塊和硬件模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)存容量擴大到了數(shù)十兆字節(jié)以上，機床分辨率可達，高速進給可達100m/min以上，一般控制軸數(shù)在3～15軸，最多可達24軸，并采用先進的電裝工藝。,3．驅(qū)動系統(tǒng)方面,交流驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展迅速，交流傳動系統(tǒng)已由模擬式向數(shù)字式方向發(fā)展，以運算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代，從而克服了零點漂移、溫度漂移等弱點。,演講完畢，謝謝觀看！,內(nèi)容總結(jié),第1章 數(shù)控機床概述。驅(qū)動裝置：是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部分，包括主軸電動機、進給伺服電動機等。硬件的主體是計算機，包括中央處理器、輸入輸出部分和位置控制部分。2）結(jié)構(gòu)較

29、復(fù)雜，精度要求較高或必須用數(shù)學(xué)方法確定的復(fù)雜曲線、曲面等零件。3）多坐標數(shù)控機床：四軸或五軸聯(lián)動，多用于加工形狀復(fù)雜的零件。數(shù)控系統(tǒng)（包括硬件NC系統(tǒng)和計算機CNC系統(tǒng)）必須具備插補功能，但采取的插補方式會有所不同。（3）控制系統(tǒng)運行速度快且輸出脈沖均勻，使進給速度恒定且能滿足加工要求。單個脈沖使坐標軸產(chǎn)生的移動量稱為脈沖當量，一般用δ來表示。粗插補的特點是把給定的曲線用一組直線段來逼近。用軟件實現(xiàn)插補的程序流程圖如圖1.8和插補軌跡如圖1.9所示。但由于技術(shù)上和價格上的原因，只局限在航空工業(yè)中應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也不斷地更新?lián)Q代。一般數(shù)控機床，是按預(yù)先編好的程序進行加工的。演講完畢，謝謝觀看,