數(shù)控原理知識點(diǎn)歸納

1、數(shù)控原理知識點(diǎn)整理上傳者：倒霉熊北方工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化一、CNCp.1隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件數(shù)控系統(tǒng)已被淘汰，取而代之的是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡稱CNC.p.4計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)來處理數(shù)控信息的，通常稱之為CNC.二、PLCp.146可編程序控制器簡稱PLC。它是一類以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動控制裝置。它一般以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔，能夠完成邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能。即能控制開關(guān)量，也能控制模擬量。三、開放數(shù)控系統(tǒng)開放式數(shù)控系統(tǒng)的概念數(shù)控系統(tǒng)的開放性體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的開放性概念出現(xiàn)在80年代末90年代初，是歐美各國為了適應(yīng)機(jī)床制造業(yè)在技術(shù)、市場和生產(chǎn)組織結(jié)

2、構(gòu)等多方面的新的變化而提出的，其目的是建立一種嶄新的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架，使系統(tǒng)朝模塊化、平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化方向發(fā)展，在聯(lián)合的前提下提高產(chǎn)品的競爭能力。在關(guān)于開放式體系結(jié)構(gòu)的定義，按IEEE 定義，一個開放式控制系統(tǒng)應(yīng)提供這樣的能力:來自不同賣主的種種平臺上運(yùn)行的應(yīng)用都能夠在系統(tǒng)上完全實(shí)現(xiàn)，并能和其他系統(tǒng)應(yīng)用互操作，且具有一致性的用戶界面。開放式的數(shù)控系統(tǒng)是指PC-NC，是在加工機(jī)械專用的CNC中也將引入PC所具有的開放化、系統(tǒng)組成內(nèi)部的開放化、系統(tǒng)組成各部分之間的開放化。關(guān)于以上開放性的概念可從兩個方面進(jìn)行理解:一是時(shí)間的開放性，二是空間的開放性。時(shí)間的開放性是針對軟硬件平臺及其規(guī)范而言的，

3、以保證平臺具有適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，并能夠接受新的設(shè)備的能力。時(shí)間的開放性又有可擴(kuò)展和可移植性兩個方面?？臻g的開放性是針對系統(tǒng)接口及其規(guī)范化而言的，它又可分為互操作性和互換性。 開放式數(shù)控系統(tǒng)的特征 由上述定義可知，開放式數(shù)控系統(tǒng)是一個模塊化的體系結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)平臺和面向應(yīng)用的功能模塊所構(gòu)成，既有接口的開放性，又有自身功能的開放性，其具有以下基本特征3: 1、可互操作性擁有標(biāo)準(zhǔn)化接口，通信和交互模型。通過提供標(biāo)準(zhǔn)化接口通訊和交互機(jī)制，使不同功能模塊能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運(yùn)行于系統(tǒng)平臺上，并獲得平等的相互操作能力，協(xié)調(diào)工作; 2、可移植性不同應(yīng)用程序模塊可運(yùn)行于不同生產(chǎn)商提供的系統(tǒng)平臺，同時(shí)系統(tǒng)軟件也

4、可運(yùn)行于不同特性的硬件平臺之上。不同的系統(tǒng)功能模塊能運(yùn)行在不同的系統(tǒng)平臺之上，因此，系統(tǒng)的功能軟件應(yīng)與設(shè)備無關(guān)，即應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、控制機(jī)制，并且通過一致的設(shè)備接口，使各功能模塊能運(yùn)行于不同的硬件平臺上;3、可擴(kuò)展性提供標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境的基礎(chǔ)平臺，允許不同功能的模塊介入，CNC用戶或二次開發(fā)者能有效地將自己的軟件集成到NC系統(tǒng)中，形成自己的專用系統(tǒng)，其特征是通過特定功能模塊的裝載和卸載為用戶系統(tǒng)增添和減少功能;4、可互換性 不同性能、不同執(zhí)行能力的功能模塊互相代替。構(gòu)成系統(tǒng)的各硬件、功能軟件的選用不受單一供應(yīng)商的控制，可根據(jù)功能、可靠性、性能要求相互替換，不影響系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)運(yùn)行; 5、可伸縮性

5、CNC系統(tǒng)的功能、規(guī)?？梢造`活設(shè)置，方便修改?？刂葡到y(tǒng)的大小(硬件或元件模塊)可根據(jù)具體應(yīng)用增減。開放式數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢由此可以看出開放式數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建于一個開放的平臺上，具有模塊化結(jié)構(gòu)，允許用戶根據(jù)需要進(jìn)行選配與集成，迅速適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，與傳統(tǒng)的封閉式專用數(shù)控系統(tǒng)相比經(jīng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、具有強(qiáng)大的適應(yīng)性和靈活配置能力，能適應(yīng)多種設(shè)備，靈活配置與集成;2、控制軟件具有及時(shí)擴(kuò)展和聯(lián)接功能，可順應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，加入各種新功能?？赏ㄟ^預(yù)留插入用戶專用軟件的接口的方式或提供用戶API和編程規(guī)范，供用戶編制自己的專用模塊的方式，簡便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展;3、能適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代，

6、能有效保護(hù)用戶原有投資;4、操作簡單，維護(hù)方便。在PC機(jī)上經(jīng)簡單編程即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制，而不需要專門的數(shù)控軟件;5、遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)規(guī)范，模塊之間具有兼容性、互換性和互操作性;6、技術(shù)更新，功能更加強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動軌跡的控制，是傳統(tǒng)數(shù)控裝置的換代產(chǎn)品;7、結(jié)構(gòu)形式模塊化，可以方便地相互組合，建立適用不同場合、不同功能需求的控制系統(tǒng)，可明顯縮短新產(chǎn)品的研制開發(fā)周期，用戶可以根據(jù)自己需要開發(fā)自己的功能模塊;8、將PC機(jī)的信息處理能力和開放式的特點(diǎn)與運(yùn)動控制器的運(yùn)動軌跡控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起，信息處理能力強(qiáng)、開放程度高、運(yùn)動軌跡控制準(zhǔn)確、通用性好?；赑C的開放式數(shù)控系統(tǒng)、基于PC的開放

7、式數(shù)控系統(tǒng)的類型、基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)能充分地利用計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，可使用通用的高級語言方便地編制程序，用戶可將標(biāo)準(zhǔn)化的外設(shè)、應(yīng)用軟件進(jìn)行靈活地組合和使用。使用計(jì)算機(jī)同時(shí)也便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化?；赑C的開放式數(shù)控系統(tǒng)大致可分為以下幾種類型1，2。1、PC嵌入型NC該類型系統(tǒng)是將PC裝入到NC內(nèi)部，PC與NC之間用專用的總線連接。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸快，響應(yīng)迅速，同時(shí)，原型NC系統(tǒng)也可不加修改就得以利用。缺點(diǎn)是不能直接利用通用PC，開放性受到限制，通用PC強(qiáng)大的功能和豐富的軟硬件資源不能得到有效的利用。這種數(shù)控系統(tǒng)盡管具有一定的開放性，但由于它的NC部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)還是不開放的。2

8、、NC嵌入PC型該類型系統(tǒng)是將NC卡(運(yùn)動控制卡)插入通用PC的擴(kuò)展槽中組成的。它能夠充分地保證系統(tǒng)性能，軟件的通用性強(qiáng)，并且編程處理靈活。這是目前采用較多的一種結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式采用“PC+運(yùn)動控制器”形式建造數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺，其中以工業(yè)PC為主控計(jì)算機(jī)，組件采用商用標(biāo)準(zhǔn)化模塊，總線采用PC總線形式，同時(shí)以多軸運(yùn)動控制器作為系統(tǒng)從機(jī)，進(jìn)而構(gòu)成主從分布式的結(jié)構(gòu)體系。3、全軟件型NC該類型系統(tǒng)是指CNC的全部功能均由PC實(shí)現(xiàn)，并通過裝在PC機(jī)上擴(kuò)展槽的伺服接口卡對伺服驅(qū)動等進(jìn)行控制。其軟件的通用性好，編程處理靈活。這種CNC裝置的主體是PC機(jī)，充分利用PC機(jī)不斷提高的計(jì)算速度、不斷擴(kuò)大的存

9、儲量和性能不斷優(yōu)化的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制中的運(yùn)動軌跡控制和開關(guān)量的邏輯控制。軟件化數(shù)控系統(tǒng)把運(yùn)動控制器以應(yīng)用軟件的形式實(shí)現(xiàn)，除了支持?jǐn)?shù)控上層軟件的用戶定制外，其更深入的開放性還體現(xiàn)在支持運(yùn)動控制策略的用戶定制。同時(shí)，軟件數(shù)控系統(tǒng)更加向計(jì)算機(jī)技術(shù)靠攏，并力圖使數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造上層應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備驅(qū)動代理。這種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控系統(tǒng)，其主要功能部件均表現(xiàn)為應(yīng)用軟件的形式，這是實(shí)現(xiàn)形式上的一種技術(shù)變革。NC嵌入PC型開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系構(gòu)成其硬件系統(tǒng)主要由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動控制卡、驅(qū)動及放大部件、交流伺服電機(jī)、位置檢測部件、接口控制電路等組成。其中，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為信息管理部分，運(yùn)動控制卡為運(yùn)動

10、驅(qū)動與算法控制部分。軟件系統(tǒng)可采用在Windows2000操作系統(tǒng)下，以Visual Basic或Visual C+等為開發(fā)工具采用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，對開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的基本功能。此模式中運(yùn)動控制卡主要承擔(dān)實(shí)時(shí)性任務(wù)，如伺服控制、路徑規(guī)劃、可編程邏輯控制;工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要完成系統(tǒng)管理、數(shù)控編程、數(shù)控仿真、圖形插補(bǔ)和人機(jī)界面處理、網(wǎng)絡(luò)功能等非實(shí)時(shí)任務(wù)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制內(nèi)核是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心，它通過調(diào)用對應(yīng)于運(yùn)動控制卡中各種變量和功能的應(yīng)用程序接口與運(yùn)動控制卡交換信息，并負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。數(shù)控系統(tǒng)開放性技術(shù)關(guān)鍵在經(jīng)歷了引進(jìn)和消化吸收兩個發(fā)展階段后，我國在數(shù)控

11、技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自行開發(fā)具有自己軟硬件版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的開放性研究工作也正在進(jìn)行。數(shù)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)開放性結(jié)構(gòu)，主要解決以下幾個關(guān)鍵性的問題:制定一個開放式數(shù)控系統(tǒng)的制造協(xié)議,在系統(tǒng)的應(yīng)用軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)功能方面形成一整套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，規(guī)范系統(tǒng)的軟硬件界面和通訊協(xié)議，使得控制器制造商和機(jī)床生產(chǎn)廠能在制造協(xié)議的導(dǎo)航下進(jìn)行有序的開發(fā)和生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)廣泛的合作。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，并提高其可靠性和實(shí)時(shí)性。通過對系統(tǒng) CPU 結(jié)構(gòu)模式、通訊方式、運(yùn)動控制和輔助控制等方面進(jìn)行模塊化處理，按功能制作成功能模塊并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，且各模塊單元之間可利用已

12、定義的標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行通訊。構(gòu)造一種獨(dú)立于硬件系統(tǒng)的軟件平臺。目前，為減少數(shù)控系統(tǒng)軟件對于硬件的依賴性，從根本上無法實(shí)現(xiàn)軟件的開放性，因此開發(fā)出一種獨(dú)立的軟件平臺是十分必要的。針對數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性,應(yīng)構(gòu)筑一種實(shí)時(shí)多任務(wù)軟件平臺,并使其基本功能模塊化典型化,使各個功能模塊實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和相互獨(dú)立,這樣為不同硬件結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)提供軟件時(shí),只需按其功能配置相應(yīng)的軟件模塊，實(shí)現(xiàn)軟件的獨(dú)立性和開放性。由于每個功能模塊不會對其它功能模塊產(chǎn)生影響，因此，用戶可按需要編制新的功能模塊，添加到系統(tǒng)中,亦可取代系統(tǒng)中現(xiàn)有的功能模塊,使得系統(tǒng)具有良好的功能擴(kuò)展性。開發(fā)出一個優(yōu)化系統(tǒng)軟件，把各種優(yōu)化技術(shù)集成在軟

13、件包中。利用該軟件來優(yōu)化配置系統(tǒng)加工參數(shù)，使加工過程最優(yōu)化。分析比較多種智能模塊技術(shù)，選擇出一種重構(gòu)產(chǎn)品最優(yōu)控制模塊，完成系統(tǒng)的第二次開發(fā)。四、加工中心定義加工中心（英文縮寫為CNC 全稱為Computerized Numerical Control）：是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機(jī)床。特點(diǎn)工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運(yùn)動軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。簡介是指主軸軸線與工作臺垂直設(shè)置的加工中心，主要

14、適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復(fù)雜零件。立式加工中心能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。立式加工中心最少是三軸二聯(lián)動，一般可實(shí)現(xiàn)三軸三聯(lián)動。有的可進(jìn)行五軸、六軸控制。立式加工中心立柱高度是有限的，對箱體類工件加工范圍要減少，這是立式加工中心的缺點(diǎn)。但立式加工中心工件裝夾、定位方便；刃具運(yùn)動軌跡易觀察，調(diào)試程序檢查測量方便，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行停機(jī)處理或修改；冷卻條件易建立，切削液能直接到達(dá)刀具和加工表面；三個坐標(biāo)軸與笛卡兒坐標(biāo)系吻合，感覺直觀與圖樣視角一致，切屑易排除和掉落，避免劃傷加工過的表面。與相應(yīng)的臥式加工中心相比，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積較小，價(jià)格較低。分類1、依據(jù)導(dǎo)軌分

15、類依據(jù)立式加工中心各軸導(dǎo)軌的形式可分硬軌及線軌。硬軌適合重切削，線軌運(yùn)動更靈敏。2、依據(jù)轉(zhuǎn)速分類立式加工中心主軸轉(zhuǎn)速6000-15000rpm為低速型，18000rpm以上為高速型。3、依據(jù)結(jié)構(gòu)分類依據(jù)立式加工中心的床身結(jié)構(gòu)可分為C型及龍門型區(qū)別立式立式加工中心是指主軸為垂直狀態(tài)的加工中心，其結(jié)構(gòu)形式多為固定立柱，工作臺為長方形，無分度回轉(zhuǎn)功能，適合加工盤、套、板類零件，它一般具有三個直線運(yùn)動坐標(biāo)軸，并可在工作臺上安裝一個沿水平軸旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺，用以加工螺旋線類零件。立式加工中心裝卡方便，便于操作，易于觀察加工情況，調(diào)試程序容易，應(yīng)用廣泛。但受立柱高度及換刀裝置的限制，不能加工太高的零件，在加工

16、型腔或下凹的型面時(shí)，切屑不易排出，嚴(yán)重時(shí)會損壞刀具，破壞已加工表面，影響加工的順利進(jìn)行。臥式臥式加工中心指主軸為水平狀態(tài)的加工中心，通常都帶有自動分度的回轉(zhuǎn)工作臺，它一般具有35個運(yùn)動坐標(biāo)，常見的是三個直線運(yùn)動坐標(biāo)加一個回轉(zhuǎn)運(yùn)動坐標(biāo)， 工件在一次裝卡后，完成除安裝面和頂面以外的其余四個表面的加工，它最適合加上箱體類零件。與立式加工中心相比較，臥式加工中心加工時(shí)排屑容易，對加工有 利，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格較高。五、對刀對刀的目的是確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，對刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，對刀時(shí)應(yīng)使對刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。原理車床分有對刀器和沒有對刀器,但是對刀原理都一樣,先說沒有對刀器的吧.

17、車床本身有個機(jī)械原點(diǎn),你對刀時(shí)一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測量車件的外徑是多少,然后在G畫面里找到你所用刀號把光標(biāo)移到X輸入X.按測量機(jī)床就知道這個刀位上的刀尖位置了,內(nèi)徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后測量Z0就可以了.這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點(diǎn)在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點(diǎn).這樣對刀要記住對刀前要先讀刀.有個比較方便的方法,就是用夾頭對刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對內(nèi)徑時(shí)可以拿一量塊用手壓在夾頭上對,同樣輸入夾頭外徑就可以了.如果有對刀器就方便多了,對刀器就相當(dāng)于一個固定的對刀試切工件,刀具碰了就記錄

18、進(jìn)去位置了.所以如果是多種類小批量加工最好買帶對刀器的.節(jié)約時(shí)間.以前用的MAZAK車床,換一個新工件從停機(jī)到新工件開始批量加工中間時(shí)間一般只要10到15分鐘就可以了.(包括換刀具軟爪試切)方法1、試切法對刀試切法對刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的RFCZ12車床為例，來介紹具體操作方法。工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標(biāo)不變移動Z軸刀具離開工件，測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長中，系統(tǒng)會自動用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系X原點(diǎn)的位置。再移動刀具試切工

19、件一端端面，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0，系統(tǒng)會自動將此時(shí)刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系Z原點(diǎn)的位置。2、對刀儀自動對刀很多車床上都裝備了對刀儀，使用對刀儀對刀可免去測量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動計(jì)算各把刀的刀長與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對刀的時(shí)候先對標(biāo)準(zhǔn)刀。3、三種方法第一種是：通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好，他通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會存

20、在且不會變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對刀后將刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對刀時(shí)先對基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的。第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對于參考點(diǎn)不變的，與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。六、多軸聯(lián)動所謂多軸聯(lián)動是指在一臺機(jī)床上的多個坐標(biāo)軸(包括直線坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))上同時(shí)進(jìn)行加工，而且可在計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC)的控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動進(jìn)行。多軸聯(lián)動加工可以提高空間自由曲面的加工精度、質(zhì)量和效率?，F(xiàn)代數(shù)控加工正向高速化、高精度化、高智能化、

21、高柔性化、高自動化和高可靠性方向發(fā)展，而多坐標(biāo)軸數(shù)控機(jī)床正體現(xiàn)了這一點(diǎn)。隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其中包含了程序的編寫日益簡單，這在很大程度上減輕了工程師們在程序上的計(jì)算量，同時(shí)也減輕了機(jī)床操作者的工作量和提高了生產(chǎn)效率，贏得了成本，多軸聯(lián)動加工是現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展方向，體現(xiàn)了一個國家制造業(yè)水平的高低。七、主軸、電主軸主軸定義主軸指從發(fā)動機(jī)或電動機(jī)接受動力并將它傳給其它機(jī)件的軸。 主軸亦稱“光軸”，是“主光軸”的簡稱：在光具組中具有對稱性的直徑。如球鏡的主軸是通過鏡面中心與鏡面垂直的直線。透鏡或光軸光具組的主軸是各透鏡面中心的連線。電主軸定義電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸

22、電機(jī)融為一體的新技術(shù)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接驅(qū)動，從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨(dú)立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。概述電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，電主軸它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，把高速加工推向一個新時(shí)代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼

23、器、換刀裝置等。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座，并且配合其他零部件，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。隨著電氣傳動技術(shù)（變頻調(diào)速技術(shù)、電動機(jī)矢量控制技術(shù)等）的迅速發(fā)展和日趨完善，高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡化，基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接驅(qū)動，從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨(dú)立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸” (ElectricSpindle,Motor Spindle)。由于當(dāng)前電主軸主

24、要采用的是交流高頻電動機(jī)，故也稱為“高頻主軸”（High FrequencySpindle)。由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時(shí)又稱它為“直接傳動主軸”（Direct Drive Spindle)。電主軸結(jié)構(gòu)電主軸由無外殼電機(jī)、主軸、軸承、主軸單元?dú)んw、驅(qū)動模塊和冷卻裝置等組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前后軸承支承。電機(jī)的定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動模塊控制，而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器，前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。電主軸優(yōu)點(diǎn)電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，車床伺服主軸而且轉(zhuǎn)速高

25、、功率大，簡化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)。 電主軸軸承采用高速軸承技術(shù)，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍。特性高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、內(nèi)圈帶鎖口的結(jié)構(gòu)更適合噴霧潤滑。主要用途數(shù)控機(jī)床 機(jī)電設(shè)備、微型電機(jī) 壓力轉(zhuǎn)子八、進(jìn)給系統(tǒng)概述數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，包括引導(dǎo)和支承執(zhí)行部件的導(dǎo)軌、絲杠 螺母副、齒輪齒條副、蝸桿蝸輪副、齒輪副、同步齒形帶副及其支承部件等。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動是數(shù)字控制的直接對象，被加工工件的最終坐標(biāo)位置精度和輪 廓精度都與其傳動結(jié)構(gòu)的幾何精度、傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性密切相關(guān)。分類數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動鏈中，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的方法很多，主

26、要采 用滾珠絲枉螺母副。有些大型數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，也采用靜壓絲 扛螺母副和靜壓蝸桿蝸條副。由于滾珠絲杠螺母副是以滾動摩擦代替滑動摩擦，所以具有下列特點(diǎn)： 摩擦損失小，傳動效率高，效率可以達(dá)到o92一o96，相當(dāng)于滑動絲扛的 143 動作靈敏，低速運(yùn)動平穩(wěn)性好，隨動精度和定位精度高；滾珠絲杠螺母副 的摩擦阻力小，動靜摩擦力差小，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象； 磨損小，精度保持性好，使用壽命長； 不自鎖，可以進(jìn)行進(jìn)向傳動； 進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)緊后，可以消除軸向間隙，提高袖向運(yùn)動精度和剛度。 工藝復(fù)雜、制造成本高另外，由于不能自鋇，垂直和傾斜安裝的時(shí)候須考 慮制動裝置；運(yùn)動速度受到一定的限制，傳動速度過高

27、時(shí)，容易出現(xiàn)滾珠在其回 路滾道內(nèi)卡珠現(xiàn)象。九、刀補(bǔ)（P122）概念刀補(bǔ)是刀具長度一個很重要的概念。我們在對一個零件編程的時(shí)候，首先要指定零件的編程中心，然后才能建立工件編程坐標(biāo)系，而此坐標(biāo)系只是一個工件坐標(biāo)系，零點(diǎn)一般在工件上。長度補(bǔ)償只是和Z坐標(biāo)有關(guān)，它不象X、Y平面內(nèi)的編程零點(diǎn)，因?yàn)榈毒呤怯芍鬏S錐孔定位而不改變，對于Z坐標(biāo)的零點(diǎn)就不一樣了。每一把刀的長度都是不同的，例如，我們要鉆一個深為50mm的孔，然后攻絲深為45mm，分別用一把長為250mm的鉆頭和一把長為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm，此時(shí)機(jī)床已經(jīng)設(shè)定工件零點(diǎn)，當(dāng)換上絲錐攻絲時(shí)，如果兩把刀都從設(shè)定零點(diǎn)開始加工，絲錐因?yàn)楸茹@

28、頭長而攻絲過長，損壞刀具和工件。此時(shí)如果設(shè)定刀具補(bǔ)償，把絲錐和鉆頭的長度進(jìn)行補(bǔ)償，此時(shí)機(jī)床零點(diǎn)設(shè)定之后，即使絲錐和鉆頭長度不同，因補(bǔ)償?shù)拇嬖?，在調(diào)用絲錐工作時(shí)，零點(diǎn)Z坐標(biāo)已經(jīng)自動向Z+（或Z-）補(bǔ)償了絲錐的長度，保證了加工零點(diǎn)的正確.B刀補(bǔ)1什么是刀具半徑補(bǔ)償數(shù)控機(jī)床在加工過程中，它所控制的是刀具中心的軌跡，為了方便起見，用戶總是按零件輪廓編制加工程序，因而為了加工所需的零件輪廓，在進(jìn)行內(nèi)輪廓加工時(shí)，刀具中心必須向零件的內(nèi)側(cè)偏移一個刀具半徑值在進(jìn)行外輪廓加工時(shí)刀具中心必須向零件的外側(cè)偏移一個刀具半徑值。這種根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自動生成刀具中心軌跡的功能稱

29、為刀具半徑補(bǔ)償功能。2刀具半徑補(bǔ)償功能的主要用途在零件加工過程中，采用刀具半徑補(bǔ)償功能，可大大簡化編程的工作量。具體體現(xiàn)在以下三個方面：實(shí)現(xiàn)根據(jù)編程軌跡對刀具中心軌跡的控制?？杀苊庠诩庸ぶ杏捎诘毒甙霃降淖兓?如由于刀具損壞而換刀等原因)而重新編程的麻煩。刀具半徑誤差補(bǔ)償，由于刀具的磨損或因換刀引起的刀具半徑的變化，也不必重新編程只須修改相應(yīng)的偏置參數(shù)即可。減少粗精加工程序編制的工作量。由于輪廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工時(shí)，均要為精加工工序預(yù)留加工余量。加工余量的預(yù)留可通過修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不必為粗、精加工個編制一個程序。3刀具半徑補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ǎ築刀補(bǔ)這種方法的特點(diǎn)是刀具中心軌跡

30、的段間連接都是以圓弧進(jìn)行的。其算法簡單實(shí)現(xiàn)，容易實(shí)現(xiàn)。但由于段間過渡采用圓弧，這就產(chǎn)生了一些無法避免的缺點(diǎn)。C刀補(bǔ)實(shí)際上，最容易最直觀為人們所想到的刀具半徑補(bǔ)償方法，就是由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)和實(shí)實(shí)際輪廓完全一樣的編程軌跡，直接算出刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接交點(diǎn)。然后再對原來的編程軌跡作伸長或縮短的修正。這就是所謂的C機(jī)能刀具半徑補(bǔ)償。它的主要特點(diǎn)是采用直線作為輪廓之間的過渡，因此，該刀補(bǔ)法的尖角性工藝性較B刀補(bǔ)的尖角性工藝性較B刀補(bǔ)的要好，其次在內(nèi)輪廓加工時(shí)，它可實(shí)現(xiàn)過切干涉自動預(yù)報(bào)，從而避免過切的產(chǎn)生。4、B刀補(bǔ)與C刀補(bǔ)比較兩種刀補(bǔ)的處理方法是有很大區(qū)別的：B刀補(bǔ)法在確定刀具中心軌跡時(shí)，采用的是讀一段，算

31、一段，再走一段的處理方法。這樣，就無法預(yù)計(jì)到由于刀具半徑所造成的下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響。于是，對于給定的加工輪廓軌跡來說，當(dāng)加工內(nèi)輪廓時(shí)，為了避免刀具干涉，合理地選擇刀具的半徑以及在相鄰加工軌跡轉(zhuǎn)接處選用恰當(dāng)?shù)倪^渡圓弧等問題，就不得不靠程序員來處理。為了解決下段加工軌跡對本段加工軌跡的影響問題，刀補(bǔ)采用的方法是，一次對兩段進(jìn)行處理，即先預(yù)處理本段，然后根據(jù)下一段的方向來確定其刀具中心軌跡的段間過渡狀態(tài)，從而便完成了本段的刀補(bǔ)運(yùn)算處理，然后再從程序段緩沖器再讀一段，用于計(jì)算第二段的刀補(bǔ)軌跡，以后按照這種方法進(jìn)行下去，直至程序結(jié)束為止。十、光柵尺概述光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵

32、尺傳感器），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動誤差的作用結(jié)構(gòu)1、光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床固定部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床活動部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu)。2、光柵檢測裝置結(jié)構(gòu)光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。光柵讀數(shù)頭結(jié)

33、構(gòu)形式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合分為直接接收式讀數(shù)頭(或稱硅光電池讀數(shù)頭、鏡像式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）。十一、絕對值編碼器（1、旋轉(zhuǎn)增量值編碼器以轉(zhuǎn)動時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來計(jì)算其位置，當(dāng)編碼器不動或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動，當(dāng)來電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備計(jì)算并記憶的零點(diǎn)就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。2、系列絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。編排，這樣，在編碼器的每一個位置，

34、通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。3、絕對值旋轉(zhuǎn)單圈絕對值編碼器，以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量，稱為單圈絕對值編碼器。4、多圈編碼器另一個優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)， 將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度。十二、步距角和步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算1、電機(jī)的步距

35、角表示控制系統(tǒng)每發(fā)送一個脈沖信號，電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。或者說，每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為歩距角，用 表示步距角,即在沒有減速齒輪的情況下,對于一個脈沖信號,轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度。定子控制繞組每改變一次通電方式，稱為一拍。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度稱之為步距角，通常用s表示。2、電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5度/3度（三相電機(jī)）等十三、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)（P.172）十

36、四、CNC加工的優(yōu)點(diǎn)CNC加工又稱為數(shù)控加工在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對一些工藝問題 如對刀點(diǎn)、加工路線等也需做一些處理。因此程序編制中的工藝分析是十分重要的。在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作程序，操作者按工藝卡上規(guī)定的步驟加工零件。而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，用它控制機(jī)床加工。數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進(jìn)行的，因而有自己特點(diǎn)：1、工序的內(nèi)容復(fù)雜 上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至在普通機(jī)床上難

37、以完成的工序。2、工步的安排更為詳盡 這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及加工路線的確定等問題，在編制數(shù)控機(jī)床加工工藝時(shí)卻不能忽略。3、依靠程序完成所有工藝過程。4、數(shù)控機(jī)械加工程序是數(shù)控機(jī)床的指令性文件。5、數(shù)控機(jī)床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進(jìn)行的。6、數(shù)控機(jī)械加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括了完成工藝過程所必需的工藝參數(shù)，如切削用量、進(jìn)給路線、刀具尺寸編號以及機(jī)床的運(yùn)動過程。7、數(shù)控加工效率高，加工精度高，勞動強(qiáng)度低，對不同工件適應(yīng)能力強(qiáng)。十五、數(shù)控機(jī)床的組成部分一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體組成數(shù)控

38、機(jī)床的組成：數(shù)控系統(tǒng) ,電氣控制部分，操作站。主軸驅(qū)動及傳動部分 （主軸驅(qū)動，變頻器，主軸箱等）,進(jìn)給軸部分（X軸Y軸Z軸A軸B軸C軸等驅(qū)動器及伺服電機(jī)，絲杠，導(dǎo)軌，等） 液壓部分，氣動部分。夾持系統(tǒng) （卡盤，中心架夾具，尾座）刀具部分（ 刀架、刀庫、換刀裝置，動力頭，等）潤滑部分 （導(dǎo)軌潤滑，齒輪潤滑）冷卻部分 （ 冷卻液）排屑部分 （自動排屑裝置）機(jī)床床身，防護(hù)罩。十六、數(shù)控系統(tǒng)的譯碼及其主要任務(wù)（p121）十七、逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)（P94）十八、數(shù)控機(jī)床刀補(bǔ)功能的作用(P122)方便程序中坐標(biāo)點(diǎn)的編制一般手工編程來加工工件時(shí)0點(diǎn)都是根據(jù)方便程序編寫確定機(jī)床出廠廠家設(shè)定的機(jī)床坐標(biāo)點(diǎn)都是固定不可

39、動的刀具補(bǔ)償后就會根據(jù)你所編寫的程序?qū)C(jī)床坐標(biāo)偏移 使之成為需要的0點(diǎn)19、 伺服系統(tǒng)(p41)伺服系統(tǒng)又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。開環(huán)與閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的區(qū)別在于控制系統(tǒng)中有無反饋環(huán)節(jié)。所謂閉環(huán)控制就是存在反饋環(huán)節(jié)的控制。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的組成：伺服驅(qū)動電機(jī)，伺服驅(qū)動電路，機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，執(zhí)行部件，位置檢測裝置。對伺服系統(tǒng)的基本要求有哪些：穩(wěn)定性好，精度高，快速響應(yīng)好。直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：提供較大轉(zhuǎn)矩，響應(yīng)速度快，精度高，具有高加減速能力，行程長度不受限制，剛度高。二十、開環(huán)半閉環(huán)和閉環(huán)伺

40、服系統(tǒng)之間的區(qū)別數(shù)控機(jī)床中開環(huán)、閉環(huán)與半閉環(huán)系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用特點(diǎn)。 1、開環(huán)伺服系統(tǒng)由步進(jìn)電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動線路組成。數(shù)控裝置根據(jù)輸入指令，經(jīng)過運(yùn)算發(fā)出脈沖指令給步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動線路，從而驅(qū)動工作臺移動一定距離。這種伺服系統(tǒng)比較簡單，工作穩(wěn)定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。只用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。2、閉環(huán)伺服系統(tǒng)由伺服電動機(jī)、比較線路、伺服放大線路、速度檢測器和安裝在工作臺上的位置檢測器組成。這種系統(tǒng)對工作臺實(shí)際位移量進(jìn)行自動檢測并與指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)定位精度高，但系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試和維修困難，價(jià)格較貴，主要用于高精度和大型數(shù)控機(jī)床。3、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作

41、原理和閉環(huán)伺服系統(tǒng)相似，只是位置檢測器不是安裝在工作臺上，而是安裝在伺服電動機(jī)的軸上。這種伺服系統(tǒng)所能達(dá)以的精度、速度和動太特性優(yōu)于開環(huán)伺服系統(tǒng)，其復(fù)雜性和成本低于閉環(huán)伺系統(tǒng)，主要用于大多數(shù)中小型數(shù)控機(jī)床。二十一、數(shù)控采樣插補(bǔ)與脈沖增量插補(bǔ)異同（P114）二十二、脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量的定義是當(dāng)控制器輸出一個定位控制脈沖時(shí)，所產(chǎn)生的定位控制移動的位移。對直線運(yùn)動來說，是指移動的距離，對圓周運(yùn)動來說，是指其轉(zhuǎn)動的角度公式脈沖當(dāng)量=L/360××Z1/Z2是步距角 Z1 Z2是齒輪的齒數(shù) L是導(dǎo)程例題首先假設(shè)絲桿螺距h=5mm，步進(jìn)電機(jī)為兩相電機(jī)，步距角=1.8°。在電機(jī)整

42、步運(yùn)行狀態(tài)下，接收200個脈沖（200X1.8°=360°）轉(zhuǎn)一圈。由于絲桿螺距h=5mm，也就是說電機(jī)轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)換成直線位移是5mm，這樣就可以算出脈沖當(dāng)量=5mm÷200個脈沖=0.025mm/脈沖。相當(dāng)于現(xiàn)在的定位精度是0.025mm.你的題目是給定的定位精度是0.1mm（相當(dāng)與脈沖當(dāng)量=0.1），要確定電機(jī)的步距角。根據(jù)上面的例子，我們可以有通過選擇不同的絲桿螺距或不同步距角的步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。比如絲桿螺距h=5,=0.1可以得出5÷0.1=50個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈。電機(jī)步距角=360°÷50=7.2°步進(jìn)電動機(jī)的步距角（&

43、#176;）；脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）；h絲杠螺距（mm）二十三、數(shù)控機(jī)床發(fā)展方向及技術(shù)難點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)  數(shù)控機(jī)床的主要缺點(diǎn)如下：價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí)。手工編程的工作量大。    數(shù)控機(jī)床的種類很多，主要分類如下：  1、按工藝用途分類。按工藝用途，數(shù)控機(jī)床可分類如下。普通數(shù)控機(jī)床：這種分類方式與普通機(jī)床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。加工中心機(jī)床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機(jī)床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機(jī)

44、床，它可在一次裝夾后進(jìn)行多種工序加工。  2、按運(yùn)動方式分類。按運(yùn)動方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進(jìn)行控制。這類機(jī)床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)能對兩個或兩個以上運(yùn)動坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的運(yùn)動軌跡能滿足加工的要求。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。  3、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控

45、機(jī)床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。 按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床價(jià)格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能較全，價(jià)格適中，應(yīng)用較廣。高檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能齊全，價(jià)格較貴。數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展：機(jī)械設(shè)備控制技術(shù)的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù)，已顯示出并將越來越顯示出強(qiáng)大的威力。     

46、60; 數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢  高速化、高精度化、高可靠性、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化和開放性是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床行業(yè)的主要發(fā)展方向。個性化的發(fā)展趨勢 1.高速化、高精度化、高可靠性 高速化：提高進(jìn)給速度與提高主軸轉(zhuǎn)速。  高精度化：其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級(高可靠性：一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設(shè)備的可靠性在一個數(shù)量級以上，但也不是可靠性越高越好，因?yàn)樯唐肥苄阅軆r(jià)格比的約束。 2.復(fù)合化 數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化的發(fā)展，其核心是在一臺機(jī)床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴(kuò)孔等多種操作工序，

47、從而提高了機(jī)床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。 3.智能化 智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便等方面的智能化；簡化編程、簡化操作方面的智能化；還有如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等，以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷及維修。 4.柔性化、集成化 當(dāng)今世界上的數(shù)控機(jī)床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面(工段車間獨(dú)立制造島FA)、體（CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方

48、面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。二十四、運(yùn)控控制定義運(yùn)動控制（MC）是自動化的一個分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來控制機(jī)器的位置和/或速度。運(yùn)動控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動形式更簡單，通常被稱為通用運(yùn)動控制（GMC）。運(yùn)動控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。系統(tǒng)組成一個運(yùn)動控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成包括：一個運(yùn)動控制器用以生成軌跡點(diǎn)（期望輸出）和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合

49、一個速度環(huán)。一個驅(qū)動或放大器用以將來自運(yùn)動控制器的控制信號（通常是速度或扭矩信號）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。一個執(zhí)行器如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)或電機(jī)用以輸出運(yùn)動。一個反饋傳感器如光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。通常，一個運(yùn)動控制系統(tǒng)的功能包括：速度控制點(diǎn)位控制（點(diǎn)到點(diǎn)）。有很多方法可以計(jì)算出一個運(yùn)動軌跡，它們通?；谝粋€運(yùn)動的速度曲線如三

50、角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線。電子齒輪（或電子凸輪）。也就是從動軸的位置在機(jī)械上跟隨一個主動軸的位置變化。一個簡單的例子是，一個系統(tǒng)包含兩個轉(zhuǎn)盤，它們按照一個給定的相對角度關(guān)系轉(zhuǎn)動。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動軸和從動軸之間的隨動關(guān)系曲線是一個函數(shù)。這個曲線可以是非線性的，但必須是一個函數(shù)關(guān)系。運(yùn)動控制器的選擇1.根據(jù)要開發(fā)設(shè)備的工作特點(diǎn)，確定伺服電機(jī)的類型。2.確定要控制的電機(jī)軸數(shù)和電機(jī)工作模式。3.確定位置檢測、反饋模式，選擇是否采用光電編碼器或光柵尺或磁柵尺。4.確定輸入輸出開關(guān)量的數(shù)量。5.根據(jù)以上內(nèi)容，選擇合適的運(yùn)動控制器二十五、回零回零就是讓機(jī)床知道機(jī)床的參考