數(shù)控機床與編程上課課件

1、數(shù)控機床與編程上課課件l 數(shù)字控制（數(shù)字控制（Numerical Control TechnologyNumerical Control Technology， NCNC）是一種借助數(shù)字化信息（數(shù)字、字符）對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control SystemNumerical Control System）采用數(shù)字控制技術(shù)的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控機床（數(shù)控機床（Numerical Control Machine ToolsNumerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加

2、工過程進行自動控制的一類機床。數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機床。是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單

3、元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念l組成：組成：計算機系統(tǒng)、位置控制板、PLC接

4、口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件。l作用：作用：根據(jù)輸入的零件加工程序進行相應(yīng)的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件(伺服單元、驅(qū)動裝置和PLC等)，所有這些工作是由CNC裝置內(nèi)硬件和軟件協(xié)調(diào)配合，合理組織，使整個系統(tǒng)有條不紊地進行工作的。CNCCNC裝置是裝置是CNCCNC系統(tǒng)的核心系統(tǒng)的核心1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念1) 硬件2) 計算機3) 管理軟件4) 軟件5) 控制軟件 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸

5、驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念2) PLC (Programmable Logic Controller)2) PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成與邏輯運算有關(guān)順序動作的I/O控制，它由硬件和軟件組成；l功能：接受CNC的M、S、T指令，對其進行譯碼并轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成機床相應(yīng)的開關(guān)

6、動作接受操作面板和機床側(cè)的I/O信號，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)和機床的動作。1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念3) 3) 接接 口口與上位機的通信接口:串行通信+網(wǎng)絡(luò)通信與各種輸入/輸出設(shè)備接口與機床側(cè)信號往來的I/O接口1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出

7、設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 l控制介質(zhì)控制介質(zhì)是記錄零件加工程序的媒介l輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備是CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進行交互裝置。交互的信息通常是零件加工程序。即將編制好的記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)或?qū)⒄{(diào)試好了的零件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的控制介質(zhì)上。l數(shù)控機床常用的控制介質(zhì)和輸入輸出設(shè)備見表1：1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念表1 控制介質(zhì)和輸入輸出設(shè)備表1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測

8、量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念l 伺服單元和驅(qū)動裝置主軸伺服驅(qū)動裝置和主軸電機進給伺服驅(qū)動裝置和進給電機l 測量裝置 位置和速度測量裝置。以實現(xiàn)進給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。l 作用 保證靈敏、準確地跟蹤CNC裝置指令：進給運動指令：實現(xiàn)零件加工的成形運動（速度和位置控制）。主軸運動指令，實現(xiàn)零件加工的切削運動（速度控制）1-1 1-1 數(shù)控

9、系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床 I/O 電路和裝置 測量裝置 主軸驅(qū)動裝置 進給驅(qū)動裝置 主軸伺服單元 進給伺服單元 計算機數(shù) 控 裝 置（CNC裝置） 程序 PLC 計算機數(shù)控系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng) 機機 床床 輔助控制機構(gòu) 進給傳動機構(gòu) 主運動機構(gòu) 輸出 設(shè)備 輸入 設(shè)備 1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 機床：機床：數(shù)控機床的主體，是實現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。組成：組成：由主運動部件、進給運動部件（工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機構(gòu)）、支承件（立柱、床身等）以及特殊裝置（刀具自動交換系統(tǒng) 工件自動交換系統(tǒng)）和輔助裝置（如排屑裝置等

10、）。1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 高剛度和高抗振性小的機床熱變形高效率、無間隙、低摩擦傳動簡化的機械傳動結(jié)構(gòu)1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 1. 適應(yīng)性強,適合加工單件小批量復(fù)雜零件2. 加工精度高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定3. 自動化程度高,勞動強度低4. 生產(chǎn)效率高 減少輔助時間和機動時間5. 良好的經(jīng)濟效率6. 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化1-1 1-1 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的基本概念 數(shù)控機床的種類很多，從不同角度對其進行考查，就有不同的分類方法，通常有以下幾種不同的分類方法：1-2 1-2

11、數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類l 點位控制數(shù)控機床l (位置控制)l 輪廓控制數(shù)控機床l (連續(xù)控制)1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類特點:l僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位運動；僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位運動；l對軌跡不作控制要求；對軌跡不作控制要求；l運動過程中不進行任何加工運動過程中不進行任何加工l適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機。數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機。點位控制1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類輪廓控制l輪廓控制輪廓控制( (連續(xù)控制連續(xù)控制) )系統(tǒng)：系統(tǒng)：具有控制幾個進給軸同時諧調(diào)運動(坐標聯(lián)

12、動)，使工件相對于刀具按程序規(guī)定的軌跡和速度運動，在運動過程中進行連續(xù)切削加工的數(shù)控系統(tǒng)。l適用范圍：適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機床。現(xiàn)代的數(shù)控機床基本上都是裝備的這種數(shù)控系統(tǒng)。1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類l l 半閉環(huán)控制系統(tǒng)全閉環(huán)控制系統(tǒng)1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)電機電機機械執(zhí)行部件機械執(zhí)行部件A相、相、B相相C相、相、f、nCNC插補指令插補指令脈沖頻率脈沖頻率f脈沖個數(shù)脈沖個數(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1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類 開環(huán)控制框圖開環(huán)控制框圖工作

13、臺工作臺步進電機步進電機數(shù)控裝置數(shù)控裝置1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置進給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。無位置反饋，精度相對閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)和機械傳動機構(gòu)的性能和精度。一般以功率步進電機作為伺服驅(qū)動元件。這類系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價格低廉等優(yōu)點，在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。一般用于經(jīng)濟型數(shù)控機床。1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋單元檢測與反饋單元位置控制單元位置控

14、制單元速度控制單元速度控制單元+-電機電機機械執(zhí)行部件機械執(zhí)行部件CNC插插補補指令指令實際位實際位置反饋置反饋實際速實際速度反饋度反饋1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類工作臺工作臺伺服電動機伺服電動機數(shù)控裝置數(shù)控裝置伺服伺服放大器放大器位置檢測（編碼器）位置檢測（編碼器）半閉環(huán)控制框圖半閉環(huán)控制框圖1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖所示，是從驅(qū)動裝置(常用伺服電機)或絲杠引出，采樣旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，不是直接檢測運動部件的實際位置。半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機械傳動環(huán)節(jié)，因此可獲得穩(wěn)定的控制性能，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好。

15、由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運動誤差難以消除。因此，其精度較閉環(huán)差，較開環(huán)好。但可對這類誤差進行補償，因而仍可獲得滿意的精度。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、精度也較高，因而在現(xiàn)代CNC機床中得到了廣泛應(yīng)用。1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)位置控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度控制速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋單元檢測與反饋單元位置控制單元位置控制單元速度控制單元速度控制單元+-電機電機機械執(zhí)行部件機械執(zhí)行部件CNC插補插補指令指令實際位實際位置反饋置反饋實際速實際速度反饋度反饋1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類工作臺工作臺伺服電動機伺服電動機數(shù)

16、控裝置數(shù)控裝置伺服伺服放大器放大器 閉環(huán)控制框圖閉環(huán)控制框圖 檢測裝置（光柵）檢測裝置（光柵）1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖所示，直接檢測運動部件的實際位置， 精度高。閉環(huán)環(huán)路內(nèi)包括機械傳動環(huán)節(jié)多，易導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)復(fù)雜、調(diào)試較難、成本高。1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類 性能性能類別類別CPUCPU位位數(shù)數(shù)聯(lián)動軸聯(lián)動軸數(shù)數(shù)分辨率分辨率(um)(um)進給速度進給速度(m/min)(m/min)顯示顯示高級型高級型32325 50.12424三維動三維動態(tài)態(tài)普及型普及型26263 30.1100.11015241524字符字符/

17、/圖形圖形經(jīng)濟型經(jīng)濟型8 83310101515字符字符1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類3 按工藝用途分類切削加工類：切削加工類：數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床、加工中心、數(shù)控齒輪加工機床、FMC等。成型加工類：成型加工類：數(shù)控折彎機、數(shù)控沖裁機等。特種加工類：特種加工類：數(shù)控線切割機、電火花加工機、激光加工機等。其它類型：其它類型：數(shù)控裝配機、數(shù)控測量機、機器人等。1-2 1-2 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類l產(chǎn)生要解決如下問題：l單件（小批量）生產(chǎn)l精度l復(fù)雜型面加工l發(fā)展l五代：電子管、晶體管、小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路及小型計算機、微型計算機第一代第一代: 1952:

18、1952年年 , ,電子管控制的第一臺三坐標聯(lián)動的銑床；電子管控制的第一臺三坐標聯(lián)動的銑床；第二代第二代: :19591959年年, ,出現(xiàn)了晶體管控制的出現(xiàn)了晶體管控制的“加工中心加工中心”；第三代第三代: :19651965年年, ,出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路. .使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進一步的使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進一步的提高；提高；第四代第四代: :19671967年以計算機作為控制單元的數(shù)控制系統(tǒng)年以計算機作為控制單元的數(shù)控制系統(tǒng).FMS(Flexible .FMS(Flexible Manufacturing System) ,Manufacturing Syst

19、em) ,柔性制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)。第五代第五代: :19701970年年, ,美國英特爾開發(fā)使用了微處理器美國英特爾開發(fā)使用了微處理器. .1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1 1） 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢l1 高速高精度l2 智能化：l（1） 應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)l（2） 自動編程技術(shù)l（3） 具有故障自動診斷功能l（4） 應(yīng)用模式識別技術(shù)l3 開放式數(shù)控系統(tǒng)1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1 1） 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢l1 高速高精度l2 智能化：l（1） 應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)l（2） 自動編程技術(shù)l（3） 具有故

20、障自動診斷功能l（4） 應(yīng)用模式識別技術(shù)l3 開放式數(shù)控系統(tǒng)1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展4 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控系統(tǒng)u 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的CNC裝置與數(shù)字伺服間的 通信，主要通過SERCOS鏈式網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)字伺服控制信息；u 數(shù)控系統(tǒng)與上級主計算機間的通信；u 與車間現(xiàn)場設(shè)備及I/O裝置的通信，主要通過現(xiàn)場總線，如PROFIBUS等進行通訊；u 通過因特網(wǎng)與服務(wù)中心的通信，傳遞維修數(shù)據(jù)；u 通過因特網(wǎng)與另一個工廠交換制造數(shù)據(jù)。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展2 2） 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢數(shù)控機床的發(fā)展趨勢采用開放式結(jié)構(gòu)：進線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。采用開放式結(jié)構(gòu)

21、：進線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。向智能化發(fā)展向智能化發(fā)展 自動編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補自動編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償，人機界面極為友好，有故障專家診斷系統(tǒng)。償、運動參數(shù)動態(tài)補償，人機界面極為友好，有故障專家診斷系統(tǒng)。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展運行高速化：使進給率、主軸轉(zhuǎn)速、刀具交換速度、托盤交換速度實現(xiàn)高速化，并且具有高加（減）速率。l 進給率高速化：進給率高速化：在分辨率為1m時，F(xiàn)max=240m/min。在Fm

22、ax下可獲得復(fù)雜型面的精確加工；在程序段長度為1mm時，F(xiàn)max=30m/min，并且具有1.5g的加減速率；1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l主軸高速化：主軸高速化：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機），即主軸電機的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件。主軸最高轉(zhuǎn)速達200000r/min。主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為1.0g ，即僅需1.8秒即可從0提速到15000r/min。l換刀速度換刀速度 0.9秒（刀到刀）2.8秒（切削到切削）l工作臺（托盤）交換速度工作臺（托盤）交換速度 6.3秒。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展加工高精化：提高機械設(shè)備的制造和裝配精度；提高

23、數(shù)控系統(tǒng)的控制精度；采用誤差補償技術(shù)。l 提高提高CNCCNC系統(tǒng)控制精度：系統(tǒng)控制精度：采用高速插補技術(shù)，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給，使CNC控制單位精細化采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本交流伺服電機已有裝上106 脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器，其位置檢測精度能達到0.01m/脈沖）位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l采用誤差補償技術(shù)：采用誤差補償技術(shù)：采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù)采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù); ;設(shè)備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術(shù)。研究結(jié)

24、果表明，綜合設(shè)備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術(shù)。研究結(jié)果表明，綜合誤差補償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少誤差補償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60608080。三井精機的。三井精機的JidicH5DJidicH5D型型超精密臥式加工中心的定位精度為超精密臥式加工中心的定位精度為0.10.1 m m。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展功能復(fù)合化 復(fù)合化是指在一臺設(shè)備能實現(xiàn)多種工藝手段加工的方法。鏜銑鉆復(fù)合加工中心（ATC）、五面加工中心（ATC，主軸立臥轉(zhuǎn)換）；車銑復(fù)合車削中心（ATC，動力刀頭）；銑鏜鉆車復(fù)合復(fù)合加工中心（ATC，可自動裝卸車刀架）；銑鏜鉆磨復(fù)合復(fù)合加工

25、中心（ATC，動力磨頭）；可更換主軸箱的數(shù)控機床組合加工中心；1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展 控制智能化 隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l 加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)加工過程自適應(yīng)控制技術(shù) 通過監(jiān)測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進行識別，以辯識出刀具的受力、磨損以及破損狀態(tài)，機床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)；并根據(jù)這些狀態(tài)實時修調(diào)加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速，進給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最

26、佳運行狀態(tài)，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及設(shè)備運行的安全性。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇 將工藝專家或技工的經(jīng)驗、零件加工的一般與特殊規(guī)律，用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”，利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達到提高編程效率和加工工藝水平，縮短生產(chǎn)準備時間的目的。采用經(jīng)過優(yōu)化的加工參數(shù)編制的加工程序，可使加工系統(tǒng)始終處于較合理和較經(jīng)濟的工作狀態(tài)。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l 智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù)智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù) 智能故障診斷技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法（AI、ES、ANN等），實現(xiàn)故障快速準確定位的技術(shù)。智能故障自修復(fù)技術(shù)：指能根據(jù)診斷確定故障原因和部位，以自動排除故障或指導(dǎo)故障的排除技術(shù)。智能自修復(fù)技術(shù)集故障自診斷、故障自排除、自恢復(fù)、自調(diào)節(jié)于一體，并貫穿于加工過程的整個生命周期。智能故障診斷技術(shù)在有些日本、美國公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中已有應(yīng)用，基本上都是應(yīng)用專家系統(tǒng)實現(xiàn)的。智能化自修復(fù)技術(shù)還在研究之中。1-3 1-3 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展l 智能化交流伺服驅(qū)動裝置智能化交流伺服驅(qū)動裝置 目前已開始研究能自動識別負載，并自動調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)，包