數(shù)控加工技術(shù)第1章

1、 第1章 概述(i sh) 1.1數(shù)控加工技術(shù)概述1.1.1 數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展共二十四頁 數(shù)字控制（NC）技術(shù)是一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字化信息對機械設(shè)備的運動及其加工過程進行控制的一種方法。 數(shù)控設(shè)備是采用了數(shù)控技術(shù)的機械設(shè)備，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機械設(shè)備。數(shù)控機床是數(shù)控設(shè)備的典型代表。 數(shù)控加工是根據(jù)被加工的零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序，輸入到機床的數(shù)控系統(tǒng)中，以控制刀具與工件的相對運動，從而加工出合格零件的方法。 數(shù)控系統(tǒng)是能邏輯(lu j)地處理具有特定代碼的程序，通過譯碼形成機床運動并加工零件的程序控制系統(tǒng)。共二十四頁數(shù)控裝置(zhungzh)X向伺服電機機床

2、(jchung)主軸Z向Z向伺服電機刀具庫換刀裝置刀具工作臺機座 共二十四頁編制(binzh)數(shù)控程序1.1.2 數(shù)控機床的加工(ji gng)原理加工零件零件圖輸入裝置數(shù)控裝置伺服驅(qū)動位置檢測輔助控制機床主運動進給、輔助運動圖1-1 數(shù)控機床的工作原理圖共二十四頁共二十四頁1.程序編制及控制介質(zhì) 數(shù)控程序數(shù)控機床自動加工零件的 工作指令。 程序編制即編程，是把零件圖上的 加工工藝(gngy)信息按數(shù)控機床規(guī)定的代 碼和格式編制成數(shù)控系統(tǒng)所能受的 數(shù)控加工程序指令的全過程。 控制介質(zhì)存儲加工程序的媒介如：穿 孔紙帶、磁盤、磁帶等信息載體。共二十四頁2.輸入/輸出裝置 機床數(shù)控系統(tǒng)和操作人員進行

3、信息交流時必須具備的輸入/輸出裝置。將數(shù)控程序輸入數(shù)控裝置的方式：（1）控制介質(zhì)輸入1）紙帶輸入 2）軟驅(qū)輸入（磁盤等） （2）手動輸入1）手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）2）在編輯（EDIT）狀態(tài)下，用鍵盤輸入加工程序3）將圖樣上有關(guān)尺寸數(shù)字等輸入自動生成加工程序（3）直接(zhji)輸入存儲器通過串行口直接讀入在 其他計算機上編制好的程序。共二十四頁3.數(shù)控裝置及輔助控制裝置 數(shù)控裝置數(shù)控機床的核心，它接受輸入裝置送來的 脈沖信號，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)軟件或邏輯電路進行 編譯、插補運算和邏輯處理后，輸出各種信號 和指令(zhlng)來控制機床各部分，進行規(guī)定的、有序 的動作。 輔助控制裝置連接數(shù)控裝置和機床

4、機械、液壓部件 的控制系統(tǒng)。 是接受數(shù)控裝置輸出的主軸變 速、選刀、換刀等輔助裝置的信號，經(jīng)過譯碼 、邏輯判斷、功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電氣、液 壓、氣動和機械部分，以完成指令所規(guī)定的動 作。共二十四頁4.伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置(wi zhi)檢測裝置 伺服驅(qū)動系統(tǒng)由伺服驅(qū)動電路和伺服電機組成，并與 機械傳動部件和執(zhí)行部件組成數(shù)控機床的進給系 統(tǒng)。根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位置指令控制執(zhí) 行部件的進給速度、方向和位移。 位置檢測裝置間接或直接地測量執(zhí)行部件的實際位移 和速度，并發(fā)出反饋信號與指令信號進行比較， 按其誤差(wch)控制執(zhí)行部件的進給運動，以提高系統(tǒng) 精度。共二十四頁共二十四頁5.機械部件(

5、bjin) 主運動功能（主軸部件、變速箱）、 進給運動功能（工作臺、托板等）、 支撐部件功能（床身、立柱等）、 輔助功能（冷卻、潤滑、排屑、轉(zhuǎn)位、 夾緊、自動換刀、自動交換工作臺） 等部件組成。共二十四頁1.1.3 數(shù)控加工的特點及應(yīng)用數(shù)控加工的優(yōu)點：1）柔性(ru xn)好2）加工精度高3) 能加工復(fù)雜型面4）生產(chǎn)效率高5）勞動條件好6）有利于生產(chǎn)管理7）易于建立計算機通訊網(wǎng)絡(luò) 共二十四頁2.數(shù)控機床加工的不足之處： 1）價格昂貴，加工成本高 2）設(shè)備的維護、維修困難 3）對工藝、編程和操作人員的技術(shù)水平要求(yoqi)高3.數(shù)控加工技術(shù)的主要應(yīng)用對象 數(shù)控機床最適合加工以下零件：（1）幾何

6、形狀復(fù)雜的零件。圖1-2（2）多品種小批量生產(chǎn)的零件。圖1-3（3）必須嚴格控制公差的零件（4）貴重的、不允許報廢的關(guān)鍵零件。共二十四頁1.2 數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識1.2.1 數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟數(shù)控編程將從零件圖樣到制作數(shù)控機床的控制介質(zhì)(jizh)并校核的全過程稱為。圖1-4共二十四頁共二十四頁數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟包括：(1)分析零件圖 確定(qudng)該零件是否適合在數(shù)控機床上加工，或適合在哪種數(shù)控機床上加工，同時明確加工的內(nèi)容和要求。共二十四頁（2） 工藝處理1）確定零件的加工方法 （采用工夾量具、裝夾定位方法） 2）確定加工路線 （對刀點、換刀點、進給路線最短）3）確定切削用量 （主

7、軸轉(zhuǎn)速(zhun s)、進給速度和背吃刀量）4）考慮所用數(shù)控機床的指令功能，充分發(fā) 揮機床效能。共二十四頁（3） 數(shù)值計算(j sun)根據(jù)零件圖幾何尺寸、工藝路線及工件坐標系，計算零件粗、精加工運動的軌跡，零件幾何要素的基點或節(jié)點坐標值。共二十四頁（4）編寫加工程序單按加工路線最短，程序段最少的原則，按所用數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼和程序段格式，編寫零件加工程序單。（5）制作控制介質(zhì)把程序內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控裝置的輸入(shr)信息。共二十四頁（6）程序校驗與首件試切 程序校驗方法：一種(y zhn)是讓機床空運轉(zhuǎn)，以檢查運動軌跡是否正確。 另一種是在CRT圖形顯示上，用模擬刀具與工件

8、切削過程的方法更為方便。這些方法只能檢驗運動是否正確，不能檢驗加工精度。因此，還需要進行零件的首件試切，分析誤差原因，加以修正，達到圖紙要求。共二十四頁1.2.2 數(shù)控編程的方法1.手工編程 從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計算、編寫加工程序單、制作控制介質(zhì)到程序校驗都是人工完成。對于加工形狀簡單、計算量小、程序段數(shù)不多的零件，采用(ciyng)手工編程較容易、經(jīng)濟、及時。因此，在點位加工或直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用。共二十四頁 2.自動編程 利用專用軟件來編制數(shù)控加工程序。對于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面組成的零件，用手工編程困難(kn nn)

9、或無法編出程序，必須用自動編程的方法編制程序。共二十四頁小結(jié)1.內(nèi)容：本章主要講述了數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展、加工原理、數(shù)控加工的特點及應(yīng)用及數(shù)控編程的基本知識。2.要求：了解：數(shù)控機床的產(chǎn)生及發(fā)展的過程，數(shù)控機床的組成及各部分的基本功能，數(shù)控機床的加工特點。掌握：數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟，并能根據(jù)零件形狀及生產(chǎn)周期選擇合適(hsh)的加工方法。3.作業(yè)： 復(fù)習思考題：1,2,3,4,5,6共二十四頁內(nèi)容摘要第1章 概述 1.1數(shù)控加工技術(shù)概述1.1.1 數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展。機床主運動進給、輔助運動。程序編制即編程，是把零件圖上的?？刂平橘|(zhì)存儲加工程序的媒介如：穿。機床數(shù)控系統(tǒng)和操作人員進行信息交流時必須具備的輸入/輸出裝置。將數(shù)控程序輸入數(shù)控裝置的方式：。（3）直接輸入存儲器通過(tnggu)串行