數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)課件

數(shù)控加工原理與編程基礎(chǔ)第一節(jié)§1.1數(shù)控加工概述

一、數(shù)控、數(shù)控機(jī)床與數(shù)控加工數(shù)字控制：是以數(shù)位化信號(hào)對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。簡(jiǎn)稱為數(shù)控（NC）。數(shù)控機(jī)床：指應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床。數(shù)控加工：泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較：

數(shù)控機(jī)床在普通機(jī)床基礎(chǔ)上增加了對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作自動(dòng)控制的功能部件，使數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)完成對(duì)零件加工的全過(guò)程。其控制的媒介：數(shù)字程式（學(xué)習(xí)重點(diǎn)）

二、不同加工方式示例

成型零件

成形車刀仿型加工靠模板數(shù)控加工

採(cǎi)用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí),只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床便按照事先編好的加工程式,自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工.x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板行程開(kāi)關(guān)控制電櫃Z軸伺服電機(jī)§1.2數(shù)控機(jī)床組成

一、數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床組成輸入輸出裝置數(shù)控裝置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床本體二、數(shù)控機(jī)床各部分的作用1.輸入裝置作用：輸入程式（人機(jī)）、控制參數(shù)、補(bǔ)償量等方式：鍵盤(pán)輸入紙帶輸入（穿孔紙帶）磁片輸入（硬碟、軟碟、U盤(pán)）網(wǎng)路通訊(RS232、DNC、TCP/IP）2.數(shù)控裝置（NC)___數(shù)控機(jī)床大腦作用：數(shù)控機(jī)床核心部件（戰(zhàn)略物資、東芝事件）

?接受輸入資訊

?運(yùn)算與處理(解碼、運(yùn)算、邏輯處理)

?產(chǎn)生輸出脈衝（動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)指令）電腦的功能

CNC：電腦數(shù)字控制裝置CNC系統(tǒng)構(gòu)成CNC裝置控制軟體(軟體功能)硬體電路(硬體功能)主軸伺服單元主軸驅(qū)動(dòng)裝置可編程控制器進(jìn)給伺服單元進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量裝置(位置\速度)程序操作面板輸入輸出設(shè)備機(jī)床M.S.T\輔助指令信號(hào)主軸電機(jī)主軸動(dòng)作完成進(jìn)給動(dòng)作PLC完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給電機(jī)電→機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換\放大經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算,輸出各坐標(biāo)軸進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令經(jīng)邏輯運(yùn)算,輸出主軸變速、換向和起停信號(hào)選擇和交換刀具的刀具指令信號(hào)輔助指令信號(hào):冷卻、潤(rùn)滑、夾經(jīng)緊、鬆開(kāi)、分度等.控制信號(hào)3.伺服系統(tǒng)：數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力裝置

作用：接受數(shù)控裝置的輸出驅(qū)動(dòng)與放大實(shí)現(xiàn)電→機(jī)轉(zhuǎn)換

§1.3數(shù)控加工原理數(shù)控加工過(guò)程

零件圖紙工藝分析數(shù)值計(jì)算編制並輸入程式安裝工件對(duì)刀試切加工檢驗(yàn)數(shù)控加工原理概述

數(shù)控加工原理就是將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，再由其進(jìn)行運(yùn)算處理後轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，從而控制機(jī)床各部件協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)完成零件的加工。三、數(shù)控加工的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）1.加工精度高，加工品質(zhì)穩(wěn)定

?數(shù)控機(jī)床的機(jī)械精度高

?數(shù)控機(jī)床的控制精度高（0.001mm/P）

?無(wú)人為誤差，加工的一致性好2.數(shù)控加工的生產(chǎn)效率高

?極大地縮短加工的輔助時(shí)間（快速行程、自動(dòng)換刀）

?免劃線工序

?粗、精加工一次裝夾完成

?無(wú)需中途停車檢測(cè)3.對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng).

單件、小批生產(chǎn)易於獲得好效益4.易於實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化及構(gòu)成電腦集中控制系統(tǒng).§1.4幾個(gè)數(shù)控加工常用術(shù)語(yǔ)1、座標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的橫向、縱向等進(jìn)給量都是以軸座標(biāo)數(shù)據(jù)控制的。如：兩座標(biāo)車床、三座標(biāo)銑床、五軸加工中心等。

座標(biāo)聯(lián)動(dòng)：坐標(biāo)軸的非獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。即：一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)要受到其他軸運(yùn)動(dòng)的制約。

2、脈衝當(dāng)量脈衝當(dāng)量:單位脈衝作用下進(jìn)給軸移動(dòng)的距離。單位：mm/脈衝如0.001mm/P

脈衝當(dāng)量的大小與數(shù)控系統(tǒng)的水準(zhǔn)有關(guān)。0.05～0.001

脈衝產(chǎn)生：運(yùn)動(dòng)控制指令（自動(dòng)）、按鍵觸發(fā)或手搖脈衝發(fā)生器（手動(dòng)操作）3、進(jìn)給速度與速度修調(diào)

進(jìn)給速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)坐標(biāo)軸移動(dòng)的距離。（加工時(shí)刀具相對(duì)於工件的移動(dòng)速度）單位：mm/minmm/r

速度修調(diào)：通過(guò)修調(diào)倍率對(duì)速度進(jìn)行適量修調(diào)。數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中能通過(guò)速度修調(diào)即時(shí)調(diào)整進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速，便於加工。4.插補(bǔ)運(yùn)算

在組成軌跡的直線段或曲線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按一定的演算法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作，以確定一些中間點(diǎn)的方法就稱之為“插補(bǔ)”。計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)的運(yùn)算稱為插補(bǔ)運(yùn)算.

插補(bǔ)運(yùn)算的任務(wù)就是把這種時(shí)實(shí)計(jì)算出的各個(gè)軸的位移指令輸入伺服系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)成形運(yùn)動(dòng).逐點(diǎn)比較法

逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)運(yùn)算是以區(qū)域判別為特徵，每走一步都要將加工點(diǎn)的暫態(tài)座標(biāo)與相應(yīng)給定的圖形上的點(diǎn)相比較，判別一下偏差，然後決定下一步的走向。這樣就能得到一個(gè)接近給定圖形的軌跡，其最大偏差不超過(guò)一個(gè)脈衝當(dāng)量

逐點(diǎn)比較法圖示5.刀補(bǔ)運(yùn)算

零件的加工程式一般是按零件輪廓和工藝要求的進(jìn)