單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,數(shù)控設(shè)備與編程（第二版）,（數(shù)控技術(shù)運(yùn)用專業(yè)）第2版 主編 楊仲岡,下頁,返回,-1數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理,數(shù)控設(shè)備基本知識(shí),數(shù)控技術(shù)概念,采用數(shù)字信號(hào)構(gòu)成的控制程序?qū)δ骋粚?duì)象進(jìn)行控制一門技術(shù)。（NC）,數(shù)控設(shè)備,采用數(shù)控技術(shù)的機(jī)械設(shè)備，數(shù)控加工就是采用數(shù)字信號(hào)控制設(shè)備的工作過程。,數(shù)控設(shè)備特點(diǎn),數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是什么,?,答：,1,、對(duì)加工對(duì)象改型的適應(yīng)性強(qiáng),2,、加工精度高、加工生產(chǎn)率高,3,、操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕,4,、良好的經(jīng)濟(jì)效益,5,、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化,6,、調(diào)試和維修較復(fù)雜，需專門的技 術(shù)人員,下頁,上頁,1-3,數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理,圖：數(shù)控機(jī)床的組成,人機(jī)交互設(shè)備,控制介質(zhì),（程序）,數(shù)控裝置,輔助控制裝置,進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),檢測(cè)反饋裝置,機(jī)床本體（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng)、輔助操作）,主軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),返回,控 制 介 質(zhì),定義：,要對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，就必須在人與數(shù)控機(jī)床,之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是,控制介質(zhì),，又稱信息載體。,作用：,用于記載各種加工信息，如零件加工的工藝,過程、工藝參數(shù)等，以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零,件的機(jī)械加工。,下頁,上頁,返回,穿孔紙帶,下頁,上頁,返回,穿孔卡,下頁,上頁,返回,下頁,上頁,返回,人 機(jī) 交 互 設(shè) 備,定義：,具有人機(jī)聯(lián)系功能的設(shè)備統(tǒng)稱為,人機(jī)交互設(shè),備,。,作用：,它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流的工,具。,組成：,MDI,鍵盤和顯示器。,下頁,上頁,返回,顯示器和鍵盤,下頁,上頁,返回,數(shù) 控 裝 置,數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞,作用：,數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出或接受控制介,質(zhì)輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng),過數(shù)控裝置它的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、,運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，,控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn),動(dòng)和動(dòng)作。,下頁,上頁,返回,計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置,下頁,上頁,返回,進(jìn) 給 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng),作用：,把來自數(shù)控裝置的位置控制移動(dòng)指令轉(zhuǎn)變成,機(jī)床工作部件的運(yùn)動(dòng)，使工作臺(tái)按規(guī)定軌跡移動(dòng),或精確定位，加工出符合圖樣要求的零件。,組成：,驅(qū)動(dòng)電路、反饋電路、伺服電機(jī)組成。,下頁,上頁,返回,伺服驅(qū)動(dòng)器,和伺服電機(jī),下頁,上頁,返回,主 軸 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng),作用：,主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也叫主傳動(dòng)系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中,完成主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置部分。主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過,該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切,削力矩和切削速度，配合進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工出理想,的零件。它是零件加工的成型運(yùn)動(dòng)之一，它的精,度對(duì)零件的加工精度有較大的影響。,下頁,上頁,返回,主軸電動(dòng)機(jī),主軸組件,下頁,上頁,返回,輔 助 控 制 系 統(tǒng),作用：,接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過,編譯、邏輯判別和運(yùn)算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相,應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助,裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。,輔助控制裝置包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換,向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、,潤(rùn)滑裝置的啟停，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，,分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。,下頁,上頁,返回,可編程控制器PLC,下頁,上頁,返回,檢 測(cè) 反 饋 裝 置,作用：,檢測(cè)反饋裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位,移檢測(cè)出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置,中。數(shù)控裝置將反饋回來的實(shí)際位移量值與設(shè)定,值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。,測(cè)量裝置安裝在數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，,相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛。,下頁,上頁,返回,檢測(cè)裝置,下頁,上頁,返回,機(jī) 床 本 體,數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，只是,在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的,結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面發(fā)生了很大的變化。,下頁,上頁,返回,機(jī)床本體部件,下頁,上頁,返回,機(jī)床本體部件,下頁,上頁,返回,數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng),按控制方式分,1、開環(huán)控制系統(tǒng),2、閉環(huán)控制系統(tǒng),3、半閉環(huán)控制系統(tǒng),（1）開環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中沒有位置測(cè)量裝置，信號(hào)流是單向的（數(shù)控裝置進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。,（2）閉環(huán)控制機(jī)床,這類數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)是按閉環(huán)反饋控制方式工作的，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可采用直流或交流兩種伺服電機(jī)，并需要配置反饋，在加工中隨時(shí)檢測(cè)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量，并及時(shí)反饋給數(shù)控系統(tǒng)中的比較器，進(jìn)而帶動(dòng)位移部件以消除位移誤差。,半閉環(huán)控制系統(tǒng),其位移檢測(cè)裝置不直接測(cè)量執(zhí)行件的位移，而是檢測(cè)與伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)聯(lián)系的傳動(dòng)元件（如電動(dòng)機(jī)軸及絲桿上）。,按控制原理分,（1）開環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中沒有位置測(cè)量裝置，信號(hào)流是單向的（數(shù)控裝置進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。,開環(huán)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：1.一般以功率步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動(dòng)元件。2.無位置反饋，精度相對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和精度。步進(jìn)電機(jī)步距誤差，齒輪副、絲杠螺母副的傳動(dòng)誤差都會(huì)反映在零件上，影響零件的精度。3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉；因此在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。,（2）閉環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中有反饋控制系統(tǒng),位置采樣點(diǎn)從工作臺(tái)引出，可直接對(duì)最終運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)；能得到更高的速度、精度和驅(qū)動(dòng)功率。閉環(huán)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：1.從理論上講，可以消除整個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差、間隙和 失動(dòng)量。具有很高的位置控制精度。從理論上講，機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度只取決于檢測(cè)裝置的精度，與傳動(dòng)鏈誤差無關(guān)。但實(shí)際對(duì)傳動(dòng)鏈和機(jī)床結(jié)構(gòu)仍有嚴(yán)格要求。2.由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。,