數(shù)控加工與編程培訓(xùn)課件

1、數(shù)控加工與編程培訓(xùn)課件 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生與發(fā)展 數(shù)控機(jī)床的基本概念數(shù)控機(jī)床的基本概念 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容CNC第第0 0章章 緒論緒論2主要內(nèi)容CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生背景：數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生背景：1. 單件、小批量生產(chǎn)占機(jī)械加工的大部分，尤其在航空、航天、船舶單件、小批量生產(chǎn)占機(jī)械加工的大部分，尤其在航空、航天、船舶等領(lǐng)域，不僅加工批量小，且零件形狀復(fù)雜、精度要求高，且需經(jīng)

2、常等領(lǐng)域，不僅加工批量小，且零件形狀復(fù)雜、精度要求高，且需經(jīng)常變型，傳統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床不適應(yīng)這些加工形式。變型，傳統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床不適應(yīng)這些加工形式。(需求背景需求背景)2. 仿形加工機(jī)床部分解決了中小批量復(fù)雜零件的加工，但更換零件時(shí)，必仿形加工機(jī)床部分解決了中小批量復(fù)雜零件的加工，但更換零件時(shí)，必須制造靠模和調(diào)整機(jī)床，耗費(fèi)大量手工勞動(dòng)，增加了生產(chǎn)準(zhǔn)備期，且靠模須制造靠模和調(diào)整機(jī)床，耗費(fèi)大量手工勞動(dòng)，增加了生產(chǎn)準(zhǔn)備期，且靠模的誤差的影響使加工精度難以達(dá)到較高要求。的誤差的影響使加工精度難以達(dá)到較高要求。(存在問題存在問題)3. 實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品零件的自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品零件的自

3、動(dòng)化生產(chǎn)，20世紀(jì)世紀(jì)40年代世界上年代世界上誕生了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，使數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)稱為可能。誕生了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，使數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)稱為可能。(可行性可行性)3主要內(nèi)容CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生：數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生：1948年，美國(guó)帕森斯(Parsons) 公司在研制加工直升機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)樣板的機(jī)床時(shí)，首先提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想，在麻省理工學(xué)院（MIT）的協(xié)助下，1952年研制成功了世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)直線插補(bǔ)且連續(xù)控制的立式數(shù)控銑床。 我國(guó)于1958年由清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠合作研制了我國(guó)第一臺(tái)數(shù)控銑床。4（1

4、 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論l60年代之前，普遍采用一般機(jī)床。l60年代初，在一般機(jī)床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心機(jī)數(shù)控加工中心機(jī)床床。5（1 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論l帶兩個(gè)交換工作臺(tái)的臥式鏜銑加工中心機(jī)床。6（1 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論l20世紀(jì)70年代后期，在數(shù)控加工中心

5、機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展了五面體加工中心五面體加工中心。設(shè)計(jì)思想：為了在一次裝夾中完成除了安裝底面以外的所有表面和精密孔系加工。主軸部件可自動(dòng)更換為立式和臥式布局，從而完成工件不同表面的加工。7（1 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論l在數(shù)控加工中心出現(xiàn)以后，加工工序進(jìn)一步集中仍然是數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)。帶有工業(yè)機(jī)器人、工件交換系統(tǒng)的車削加工中心和帶有工件交換系統(tǒng)的數(shù)控齒輪加工機(jī)床。8（1 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章

6、章 緒論緒論l20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的Stewart平臺(tái)概念,到20世紀(jì)90年代初，應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床上成為可能。六桿數(shù)控機(jī)床(虛擬軸機(jī)床、并聯(lián)機(jī)床)是20世紀(jì)最具有革命性的機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的突破。9（1 1）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論10主要內(nèi)容第一代數(shù)控（1952-1959年）： 采用電子管構(gòu)成的硬件數(shù)控系統(tǒng)；第二代數(shù)控（1959-1965年）： 采用晶體管電路為主的硬件數(shù)控系統(tǒng)；第三代數(shù)控（1965年開始）： 采用小、中規(guī)模集成電路的硬件數(shù)控系統(tǒng)；第四代數(shù)控（1970年開始）： 采用大規(guī)模集成電路

7、的小型通用電子計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)；第五代數(shù)控（1974年開始）： 采用微型計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)；第六代數(shù)控（1990年開始）： 采用工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。 硬硬件件數(shù)數(shù)控控 軟軟件件數(shù)數(shù)控控 CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論（2 2）數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展：）數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展：11主要內(nèi)容（3 3）伺服系統(tǒng)的發(fā)展：）伺服系統(tǒng)的發(fā)展：CNC0.1 0.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第第0 0章章 緒論緒論l60年代初期與中期，歐美一些國(guó)家采用液壓伺服系統(tǒng)。l70年代，美國(guó)蓋梯茨公司研制成功了大慣量直流伺服電機(jī)即寬調(diào)速直流伺服電機(jī)。l80年代

8、初期，美國(guó)通用電氣公司研制成功了采用鼠籠式異步交流伺服電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)。l86年之后推出了數(shù)字伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。數(shù)字伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)促進(jìn)了高精度數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。數(shù)字伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)促進(jìn)了高精度數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。12主要內(nèi)容數(shù)字控制（數(shù)字控制（Numerical Control NC）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。CNC第第0 0章章 緒論緒論0.2 0.2 數(shù)控技術(shù)的基本概念數(shù)控技術(shù)的基本概念數(shù)控技術(shù)（數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）采用數(shù)字控制的方法）采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控

9、制的技術(shù)。對(duì)某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。機(jī)床數(shù)控技術(shù)機(jī)床數(shù)控技術(shù) 用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種技術(shù)。技術(shù)。13主要內(nèi)容CNC第第0 0章章 緒論緒論0.2 0.2 數(shù)控技術(shù)的基本概念數(shù)控技術(shù)的基本概念計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計(jì)算）以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床（數(shù)控機(jī)床（ Numerical Control Machine Tools） 是裝有數(shù)字控制系是裝有數(shù)字控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠處理加工程序統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠處理加

10、工程序,控制機(jī)床自動(dòng)完成各種加工控制機(jī)床自動(dòng)完成各種加工運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）是一種程序控制系統(tǒng)，它是一種程序控制系統(tǒng)，它能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中的數(shù)控加工程序，控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)并加工出零能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中的數(shù)控加工程序，控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)并加工出零件，件，其核心是數(shù)控裝置。其核心是數(shù)控裝置。14主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù)控控裝裝置置操作面板操作

11、面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)機(jī)床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出裝置裝置CNC0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程第第0 0章章 緒論緒論15主要內(nèi)容CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程（1 1）控制面板）控制面板它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流的工具。組成：操作按鈕、狀態(tài)指示燈、按鍵陣列（功能與計(jì)算機(jī)鍵盤一樣）和顯示器。是數(shù)控機(jī)床特有部件。16主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸

12、驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù) 控控 裝裝 置置 操作面板操作面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)機(jī)床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出裝置裝置CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程17主要內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行交互的裝置。交互的信息通常是零件加工程序零件加工程序?？梢酝ㄟ^多種方式獲得數(shù)控加工程序: 穿孔紙帶 MDI（Manual Data Input）方式 軟驅(qū) USB接口 RS232C接口 DNC接口 CNC第第0

13、 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程（2 2）輸入輸出裝置）輸入輸出裝置18主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù) 控控裝裝 置置 操作面板操作面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)機(jī)床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出裝置裝置CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程19主要內(nèi)容CNC第第

14、0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程（3 3）計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置）計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置組成：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件。作用：根據(jù)輸入的零件加工程序進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后輸出控制命令到伺服驅(qū)動(dòng)裝置和PLC。CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心。20主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù) 控控 裝裝 置置 操作面板操作面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)

15、機(jī) 床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出設(shè)備設(shè)備CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程21主要內(nèi)容(4(4）伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置）伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置 主軸伺服單元和主軸電機(jī) 進(jìn)給伺服單元和進(jìn)給電機(jī)檢測(cè)裝置 位置和速度測(cè)量裝置。以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。作用 保證靈敏、準(zhǔn)確地跟蹤C(jī)NC裝置指令：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)指令：實(shí)現(xiàn)零件加工的成形運(yùn)動(dòng)（速度和位置控制）。主軸運(yùn)動(dòng)指令，實(shí)現(xiàn)零件加工的切削運(yùn)動(dòng)（速度控制）CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床

16、組成及工作過程22主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù) 控控 裝裝 置置 操作面板操作面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)機(jī) 床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出設(shè)備設(shè)備CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程23主要內(nèi)容（5 5）PLCPLC、機(jī)床、機(jī)床I/OI/O電路和和裝置電路和和裝置 -PLC -PLC (Progra

17、mmable Logic Controller):用于完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)順序動(dòng)作的I/O控制,它由硬件和軟件組成； - -機(jī)床機(jī)床I/OI/O電路和裝置電路和裝置:實(shí)現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件(由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接觸器等組成的邏輯電路）; -功能: 接受CNC的M、S、T指令,譯碼并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào),控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作；接受操作面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號(hào),送給CNC裝置,經(jīng)其處理后,輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動(dòng)作。CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程24主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 機(jī)床機(jī)床I/OI

18、/O電路和裝置電路和裝置檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置主軸伺服單元主軸伺服單元進(jìn)給伺服單元進(jìn)給伺服單元計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù) 控控 裝裝 置置 操作面板操作面板PLC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)機(jī) 床床輔助控制機(jī)構(gòu)輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入輸出輸入輸出設(shè)備設(shè)備CNC第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程25（6 6）機(jī)床本體）機(jī)床本體機(jī)床本體組成機(jī)床本體組成CNC0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件支承件（立柱、床身等）特殊裝置（刀具自動(dòng)

19、交換、 工件自動(dòng)交換系統(tǒng)）輔助裝置（如排屑裝置等）第第0 0章章 緒論緒論是實(shí)現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件26工藝處理工藝處理加工圖紙加工圖紙數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理編程手冊(cè)編程手冊(cè)數(shù)控編程數(shù)控編程程序仿真程序仿真輸輸入入裝裝置置加工程加工程序序毛坯或半成品毛坯或半成品數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)機(jī)床本體機(jī)床本體程序編制程序編制成品成品譯碼譯碼 、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)、伺服驅(qū)動(dòng)N5 G01 G41 X100.0 Y100.0 D01 F100 M08;CNC（7 7）數(shù)控機(jī)床工作過程）數(shù)控機(jī)床工作過程第第0 0章章 緒論緒論0.3 0.3 數(shù)控機(jī)床組成及工作過程數(shù)控機(jī)床組成及工作過程27主要內(nèi)容適應(yīng)性

20、、靈活性好適應(yīng)性、靈活性好 精度高、質(zhì)量穩(wěn)定精度高、質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理 使用、維護(hù)技術(shù)要求高使用、維護(hù)技術(shù)要求高 CNC0.4 0.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn):第第0 0章章 緒論緒論28主要內(nèi)容數(shù)控機(jī)床的分類數(shù)控機(jī)床的分類 (Types)(Types)分分 類類 方方 法法數(shù)控機(jī)床類型數(shù)控機(jī)床類型按運(yùn)動(dòng)方式按運(yùn)動(dòng)方式點(diǎn)位點(diǎn)位控制控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床直線直線控制控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床輪廓輪廓控制控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按控制方式按控制方式開環(huán)控制開環(huán)控制

21、數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按功能水平按功能水平經(jīng)濟(jì)型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床中檔型中檔型數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床高檔型高檔型數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床按工藝用途按工藝用途金屬切削金屬切削數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床金屬成形金屬成形數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床特種加工特種加工數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4 0.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與分類29主要內(nèi)容點(diǎn)位控制點(diǎn)位控制 (Point to Point Control Systems) (Point to Point Control Systems) 僅實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件從一點(diǎn)到另 一點(diǎn)的精確定位運(yùn)

22、動(dòng)；對(duì)軌跡不作控制要求；運(yùn)動(dòng)過程中不進(jìn)行任何加工。適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、 數(shù)控沖床和數(shù)控測(cè)量機(jī)。CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.1 0.4.1 按運(yùn)動(dòng)方式分類按運(yùn)動(dòng)方式分類30主要內(nèi)容直線控制：直線控制： 不僅要求控制點(diǎn)到點(diǎn)的精確定位，而且要求機(jī)床工不僅要求控制點(diǎn)到點(diǎn)的精確定位，而且要求機(jī)床工作臺(tái)或刀具（刀架）以給定的進(jìn)給速度，沿平行于坐標(biāo)作臺(tái)或刀具（刀架）以給定的進(jìn)給速度，沿平行于坐標(biāo)軸的方向或與坐標(biāo)軸成軸的方向或與坐標(biāo)軸成4545角的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削角的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削加工。加工。CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.1 0.4.1 按運(yùn)動(dòng)方式分類按運(yùn)動(dòng)方式分類3

23、1主要內(nèi)容 輪廓控制輪廓控制 (Contouring Control Systems)(Contouring Control Systems)CNCTL1L2L L3L4L5L6LX XY YXY輪廓控制輪廓控制 不僅對(duì)坐標(biāo)的移動(dòng)量進(jìn)行控制，而且對(duì)各坐標(biāo)的速度及它們之間不僅對(duì)坐標(biāo)的移動(dòng)量進(jìn)行控制，而且對(duì)各坐標(biāo)的速度及它們之間比率都要行嚴(yán)格控制，以便加工出給定的軌跡。比率都要行嚴(yán)格控制，以便加工出給定的軌跡。第第0 0章章 緒論緒論0.4.1 0.4.1 按運(yùn)動(dòng)方式分類按運(yùn)動(dòng)方式分類32主要內(nèi)容 輪廓控制輪廓控制 (Contouring Control Systems)(Contouring C

24、ontrol Systems)對(duì)多個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制，使之協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)對(duì)多個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制，使之協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)( (坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)) )，使刀具相對(duì)工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，在使刀具相對(duì)工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工。運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工。適用范圍：適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機(jī)床。工曲線和曲面的機(jī)床。CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.1 0.4.1 按運(yùn)動(dòng)方式分類按運(yùn)動(dòng)方式分類33主要內(nèi)容兩坐標(biāo)加工兩坐標(biāo)加工 三坐標(biāo)加工三坐標(biāo)加工 YXO2O1BZO四坐標(biāo)加工四坐標(biāo)加工 ZP(x,

25、y,z)nO刀位點(diǎn)BCXYZ五坐標(biāo)加工五坐標(biāo)加工 CNC二軸半加工二軸半加工 第第0 0章章 緒論緒論0.4.1 0.4.1 按運(yùn)動(dòng)方式分類按運(yùn)動(dòng)方式分類34主要內(nèi)容開環(huán)控制開環(huán)控制 (Open-Loop Servo-Drive)步步進(jìn)進(jìn)驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器指令脈沖指令脈沖步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)工作臺(tái)CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.2 0.4.2 按控制方式分類按控制方式分類35主要內(nèi)容開環(huán)控制開環(huán)控制 (Open-Loop Servo-Drive)特點(diǎn)特點(diǎn): :沒有位置檢測(cè)裝置，指令信號(hào)是單向的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制沒有位置檢測(cè)裝置，指令信號(hào)是單向的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，價(jià)格便宜造成本較低，價(jià)格便

26、宜, , 精度一般不高。用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車、精度一般不高。用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車、銑、線切割機(jī)床。銑、線切割機(jī)床。 電機(jī)電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件機(jī)械執(zhí)行部件A相、相、B相相C相、相、f、nCNCCNC插 補(bǔ)插 補(bǔ)指令指令脈沖頻率脈沖頻率f脈沖個(gè)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)n換算換算脈沖環(huán)脈沖環(huán)形分配形分配變換變換功率功率放大放大CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.2 0.4.2 按控制方式分類按控制方式分類36半閉環(huán)控制半閉環(huán)控制(Half-Closed-Loop Servo-Drive) CNC速度控制速度控制電路電路工作臺(tái)工作臺(tái)伺服電機(jī)伺服電機(jī)位置比較位置比較電路電路指令脈沖指令脈沖速度反饋速度反饋位置反饋位置反饋檢測(cè)元

27、件檢測(cè)元件第第0 0章章 緒論緒論0.4.2 0.4.2 按控制方式分類按控制方式分類37特點(diǎn)特點(diǎn): :帶有位置檢測(cè)裝置，常安裝在伺服電機(jī)上或絲杠的端帶有位置檢測(cè)裝置，常安裝在伺服電機(jī)上或絲杠的端部，通過檢測(cè)伺服電機(jī)或絲杠的角位移間接計(jì)算出機(jī)床工作部，通過檢測(cè)伺服電機(jī)或絲杠的角位移間接計(jì)算出機(jī)床工作臺(tái)等執(zhí)行部件的實(shí)際位置值，然后與指令位置值進(jìn)行比較，臺(tái)等執(zhí)行部件的實(shí)際位置值，然后與指令位置值進(jìn)行比較，進(jìn)行差值控制。進(jìn)行差值控制。閉環(huán)控制環(huán)內(nèi)不包括絲杠螺母副及機(jī)床工作臺(tái)導(dǎo)軌副閉環(huán)控制環(huán)內(nèi)不包括絲杠螺母副及機(jī)床工作臺(tái)導(dǎo)軌副等大慣量環(huán)節(jié)，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性，而且等大慣量環(huán)節(jié)，因此可以獲得穩(wěn)定

28、的控制特性，而且調(diào)試比較方便，價(jià)格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜。調(diào)試比較方便，價(jià)格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜。 CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.2 0.4.2 按控制方式分類按控制方式分類半閉環(huán)控制半閉環(huán)控制(Half-Closed-Loop Servo-Drive) 38主要內(nèi)容閉環(huán)控制閉環(huán)控制(Closed-Loop Servo-Drive )特點(diǎn)特點(diǎn): :帶有位置檢測(cè)裝置帶有位置檢測(cè)裝置, ,安裝在機(jī)床刀架或工作臺(tái)等執(zhí)行部件安裝在機(jī)床刀架或工作臺(tái)等執(zhí)行部件上上, ,隨時(shí)檢測(cè)執(zhí)行部件的實(shí)際位置。差值控制，誤差修正，直到隨時(shí)檢測(cè)執(zhí)行部件的實(shí)際位置。差值控制，誤差修正，直到消除。加工精度很高消除。加工精度

29、很高, ,但由于它將絲杠螺母副及工作臺(tái)導(dǎo)軌副但由于它將絲杠螺母副及工作臺(tái)導(dǎo)軌副這些大慣量環(huán)節(jié)放在閉環(huán)之內(nèi)這些大慣量環(huán)節(jié)放在閉環(huán)之內(nèi), ,系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響, ,調(diào)試?yán)д{(diào)試?yán)щy難, ,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。 位置反饋位置反饋速度控制速度控制電路電路工作臺(tái)工作臺(tái)伺服電機(jī)伺服電機(jī)位置比較位置比較電路電路指令脈沖指令脈沖速度反饋速度反饋檢測(cè)元件檢測(cè)元件CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.2 0.4.2 按控制方式分類按控制方式分類39主要內(nèi)容經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床 步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的開環(huán)驅(qū)動(dòng)，功能簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的開環(huán)驅(qū)動(dòng)，功能簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精

30、度中等，能滿足加工形狀比較簡(jiǎn)單的直線、圓弧及精度中等，能滿足加工形狀比較簡(jiǎn)單的直線、圓弧及螺紋加工。一般控制軸數(shù)在螺紋加工。一般控制軸數(shù)在3 3軸以下，脈沖當(dāng)量（分辨軸以下，脈沖當(dāng)量（分辨率）多為率）多為0.01mm0.01mm，快速進(jìn)給速度在，快速進(jìn)給速度在10m10mminmin以下。以下。 CNC0.4.3 0.4.3 按功能水平分類按功能水平分類第第0 0章章 緒論緒論40主要內(nèi)容中檔型數(shù)控機(jī)床中檔型數(shù)控機(jī)床 采用交流或直流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)采用交流或直流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)4 4軸軸或或4 4軸以下聯(lián)動(dòng)控制，脈沖當(dāng)量為軸以下聯(lián)動(dòng)控制，脈沖當(dāng)量為1 1 m m，進(jìn)

31、給速度為，進(jìn)給速度為15-15-24m24mminmin，一般采用，一般采用1616位或位或3232位處理器，具有位處理器，具有RS232CRS232C通通信接口、信接口、DNCDNC接口和內(nèi)裝接口和內(nèi)裝PLCPLC，具有圖形顯示功能及面向，具有圖形顯示功能及面向用戶的宏程序功能。用戶的宏程序功能。 CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.3 0.4.3 按功能水平分類按功能水平分類41主要內(nèi)容高檔型數(shù)控機(jī)床高檔型數(shù)控機(jī)床采用交流伺服電機(jī)形成閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，開始采用直線伺服電采用交流伺服電機(jī)形成閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，開始采用直線伺服電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)機(jī)，能實(shí)現(xiàn)5軸以上聯(lián)動(dòng)，脈沖當(dāng)量（分辨率）為軸以上聯(lián)動(dòng)，脈沖當(dāng)量（分辨

32、率）為0.1-1 m，進(jìn)給速度可達(dá)，進(jìn)給速度可達(dá)100mmin以上。一般采用以上。一般采用32位以上位以上微處理器，形成多微處理器，形成多CPU結(jié)構(gòu)。編程功能強(qiáng)，具有智能診結(jié)構(gòu)。編程功能強(qiáng)，具有智能診斷、聯(lián)網(wǎng)和通信功能。斷、聯(lián)網(wǎng)和通信功能。 CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.3 0.4.3 按功能水平分類按功能水平分類42主要內(nèi)容金屬切削數(shù)控機(jī)床金屬切削數(shù)控機(jī)床金屬成形數(shù)控機(jī)床金屬成形數(shù)控機(jī)床特種加工數(shù)控機(jī)床特種加工數(shù)控機(jī)床按工藝方法分按工藝方法分:CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類43主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分?jǐn)?shù)數(shù)控控車車床床CNC第

33、第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類44主要內(nèi)容數(shù)數(shù)控控銑銑床床CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類45主要內(nèi)容加工加工中心中心CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類46主要內(nèi)容數(shù)控彎管機(jī)CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類47主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分電火花線切割機(jī)床電火花線切割機(jī)床CNC第第0 0章章 緒論緒論0.4.4 0.4.4 按工藝方法分類按工藝方法分類采用鉬絲或硬性黃銅絲作采用鉬絲或硬性黃銅絲作為電極絲

34、，電極絲在高頻為電極絲，電極絲在高頻脈沖電壓作用下，擊穿液脈沖電壓作用下，擊穿液體介質(zhì)，形成火花放電，體介質(zhì)，形成火花放電，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱，使工同時(shí)產(chǎn)生大量的熱，使工件表面的金屬局部熔化甚件表面的金屬局部熔化甚至氣化，加上液體介質(zhì)的至氣化，加上液體介質(zhì)的沖洗作用，以及通過控制沖洗作用，以及通過控制器控制拖板運(yùn)動(dòng)，使電極器控制拖板運(yùn)動(dòng)，使電極絲按預(yù)定的軌跡進(jìn)行切割絲按預(yù)定的軌跡進(jìn)行切割加工。加工。48主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分CNC數(shù)控加工示例數(shù)控加工示例: :第第0 0章章 緒論緒論49主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分CNC數(shù)控加工示例數(shù)控加工示例: :第第0 0章章 緒論緒論50主要

35、內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分CNC數(shù)控加工示例數(shù)控加工示例: :五軸銑削五軸銑削葉片加工葉片加工第第0 0章章 緒論緒論51主要內(nèi)容CNC數(shù)控加工示例數(shù)控加工示例: :激激光光切切割割加加工工第第0 0章章 緒論緒論52主要內(nèi)容CNC數(shù)控加工示例數(shù)控加工示例: :水水刀刀切切割割機(jī)機(jī)第第0 0章章 緒論緒論53主要內(nèi)容（1 1）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論自動(dòng)控制理論及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)自動(dòng)控制理論及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)自動(dòng)控制理論和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的功能、動(dòng)態(tài)性能和控制品質(zhì)具有決定性的影響

36、。對(duì)一個(gè)具體的控制裝置或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中，自動(dòng)控制理論具有重要的理論指導(dǎo)作用。在伺服速度控制環(huán)采用前饋控制，使傳統(tǒng)的位置環(huán)控制的跟蹤滯后現(xiàn)象得到了很大改善，而且增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和伺服精度。為了適應(yīng)不同類型數(shù)控機(jī)床復(fù)雜的控制算法，伺服系統(tǒng)的位置環(huán)和速度環(huán)采用軟件控制。目前交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)逐步取代了其他驅(qū)動(dòng)，與之配套的電力電子技術(shù)，提供了瞬時(shí)輸出很大的峰值電流和完善的保護(hù)功能。54主要內(nèi)容（1 1）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論計(jì)算機(jī)及信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)及信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)

37、技術(shù)包括計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。信息處理技術(shù)包括信息的存取、運(yùn)算、判斷、決策和交換，計(jì)算機(jī)作為信息處理的工具，兩者之間具有極為密切的關(guān)系。數(shù)控系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)指揮和管理整個(gè)系統(tǒng)的有序運(yùn)行，信息處理的速度、及時(shí)和正確將直接影響系統(tǒng)的工作質(zhì)量和效率。數(shù)控系統(tǒng)還引入人工智能、專家系統(tǒng)、模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和仿真等技術(shù)。55主要內(nèi)容（1 1）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論精密機(jī)械技術(shù)精密機(jī)械技術(shù)精密機(jī)械技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)，包括精密機(jī)械設(shè)計(jì)和精密機(jī)械加工兩個(gè)方面。對(duì)一臺(tái)

38、數(shù)控機(jī)床而言，機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)占了很大比例，因此不斷發(fā)展各種新的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和新型結(jié)構(gòu)，采用新材料和新工藝，使新一代數(shù)控機(jī)床的本機(jī)具有高精度、高速度、高可靠性、體積小、質(zhì)量小、維護(hù)方便和價(jià)格低廉的機(jī)械結(jié)構(gòu)。56主要內(nèi)容（1 1）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論精密檢測(cè)和智能化傳感技術(shù)精密檢測(cè)和智能化傳感技術(shù)精密檢測(cè)和傳感技術(shù)是閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，檢測(cè)和傳感裝置是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。精密檢測(cè)和傳感的精度與功能直接影響自動(dòng)控制的品質(zhì)，在精度補(bǔ)償方面發(fā)揮重要作用。精密檢測(cè)的

39、關(guān)鍵元件是傳感器，數(shù)控系統(tǒng)要求傳感器能快速、精確地獲取信息，并在各種各樣的工作環(huán)境下能夠可靠地運(yùn)行。與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展相比，傳感與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展相對(duì)滯后。57主要內(nèi)容（1 1）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展展望CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，正在對(duì)數(shù)控機(jī)床和以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。通過網(wǎng)絡(luò)仿真使零件從概念到數(shù)控機(jī)床上完成加工的全部過程已在工業(yè)化國(guó)家成功實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)可以充分實(shí)現(xiàn)信息資源共享。

40、通過網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，可以方便地進(jìn)行產(chǎn)品異地加工、裝配和調(diào)試。58（2 2）直接數(shù)字控制）直接數(shù)字控制(DNC)(DNC)CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論70年代，DNC的含義由簡(jiǎn)單的直接數(shù)字控制發(fā)展到分布式數(shù)字控制。不但具有直接數(shù)字控制的所有功能，而且具有系統(tǒng)信息收集、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視以及系統(tǒng)控制等功能。80年代，開始著眼于車間的信息集成，針對(duì)車間的生產(chǎn)計(jì)劃，技術(shù)準(zhǔn)備，加工操作等基本作業(yè)進(jìn)行集中監(jiān)控與分散控制，把生產(chǎn)任務(wù)通過局域網(wǎng)分配給各個(gè)加工單元，并使之信息相互交換。20世紀(jì)60年代，將若干臺(tái)數(shù)控設(shè)備

41、直接連接在一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)上，由中央計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)NC程序的管理和傳送。目的主要是為了解決早期數(shù)控設(shè)備因使用紙帶輸入數(shù)控加工程序而引起的一系列問題和早期數(shù)控設(shè)備的高成本等問題。59主要內(nèi)容（3 3）柔性制造系統(tǒng)）柔性制造系統(tǒng)(FMS)(FMS)CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論柔性制造系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱FMS）是由數(shù)控加工設(shè)備、刀具系統(tǒng)、物料儲(chǔ)運(yùn)裝置、質(zhì)量檢控和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。自動(dòng)化制造系統(tǒng)。FMS控制器控制器對(duì)刀儀對(duì)刀儀刀具刀具I/O站站裝卸站裝卸站 加工中心加工中心A加工中心加工中心B換刀機(jī)器人換刀機(jī)器人物料運(yùn)輸小

42、車物料運(yùn)輸小車中央刀庫(kù)中央刀庫(kù)中央托盤區(qū)中央托盤區(qū)FMS-500示意圖示意圖 60柔性制造單元柔性制造單元 CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論61柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng) CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論62主要內(nèi)容（4 4）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)(CIMS)CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論由一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)控制硬件結(jié)構(gòu)，配合一套訂貨、銷售、設(shè)計(jì)、制造和管理綜合為

43、一體的軟件系統(tǒng)所構(gòu)成的全盤自動(dòng)化制造系統(tǒng)。包括制造工廠的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的全部活動(dòng)，應(yīng)具有經(jīng)營(yíng)管理，工程設(shè)計(jì)和加工制造等主要功能。通常由管理信息分系統(tǒng)、設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)、制造自動(dòng)化分系統(tǒng)、質(zhì)量保證分系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)六個(gè)部分組成。63主要內(nèi)容（4 4）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)(CIMS)CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論C CI IM MS S組組成成框框架架圖圖64主要內(nèi)容CNC0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第第0 0章章 緒論緒論計(jì)算機(jī)集成制造

44、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMSCIMS系統(tǒng)的分系統(tǒng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的分系統(tǒng)關(guān)聯(lián)65CNC 第第0 0章章 緒論緒論（5）數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)）數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)0.5 0.5 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)66主要內(nèi)容主軸高速化：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），即主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)主軸高速化：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），即主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件。子軸就是主軸部件。 主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)100000r/min100000r/min以上。以上。 主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為1.0g1.0g以上以上 。換刀速度換刀速度 0.90.9秒（刀到刀）秒（刀到刀）

45、 2.82.8秒（切削到切削）秒（切削到切削）工作臺(tái)（托盤）交換速度工作臺(tái)（托盤）交換速度 6.36.3秒秒數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)CNC 高速化高速化第第0 0章章 緒論緒論67主要內(nèi)容 提高機(jī)械設(shè)備的制造和裝配精度；提高機(jī)械設(shè)備的制造和裝配精度； 提高提高CNCCNC系統(tǒng)的控制精度；系統(tǒng)的控制精度； 采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。 CNC（5 5）數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)）數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)提高提高CNCCNC系統(tǒng)的控制精度系統(tǒng)的控制精度采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNCCNC控控制單位精細(xì)化制單位精細(xì)化; ;采用高分辨率位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（日本采用高分辨率位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（日本交流伺服電機(jī)已有裝上交流伺服電機(jī)已有裝上10106 6 脈沖脈沖/ /轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器，其轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器，其位置檢測(cè)精度能達(dá)到位置檢測(cè)精度能達(dá)到0.010.01 m m/ /脈沖）；脈沖）；位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制等方法。位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制等方法。高精化高精化第第0 0章章 緒論緒論68主要內(nèi)容采用誤差補(bǔ)償技術(shù)采用誤差補(bǔ)償技術(shù) 采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)差補(bǔ)償?shù)燃?/p>