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数控机床的工作原理和组成结构
质
格式和代码编写出工件的加工程序,并存储在一种 载体上,如穿孔纸带、磁带、软磁盘等。
• 数控装置是数控机床的核心,其功能是接受输入的
加工信息,经过数控装置的系统软件和逻辑电路进
行译码、运算和逻辑处理,向伺服系统发出相应的
脉冲,并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程
数
序指令运动。
控
装
置
• 伺服系统是数控系统的一个重要组成部分,它将数控装置送来 的脉冲运动指令信息进行放大,它相当于手工操作人员的手,
• 6.生产准备工作复杂 • 由于整个加工过程采用程序控制,数控加工的前期准备工作
较为复杂,包含工艺确定、程序编制等。 • 7.投资大,维修困难 • 数控机床是一种高度自动化机床,必须配有数控装置或电子
计算机,机床加工精度因受切削用量大、连续加工发热多等 影响,使其设计要求比普通机床更加严格,制造要求更精密, 因此数控机床的制造成本比较高。此外,数控机床属于典 型的机电一体化产品,控制系统比较复杂、技术含量高,一 些元器件、部件精密度 较高,同时一些进口机床的技术开 发受到条件的限制,所以对数控机床的调试和维修比较困难。
驱动机床的移动部件(刀架或工作台)按规定的轨迹和速度移
伺
动或精确定位,加工出符合图样要求的工件。伺服系统由
服
伺服驱动电路、功率放大电路、伺服与机床上执行部件和机械传动部件
组成数控机床的进给系统。
• 每个作进给运动的执行部件,都配有一套伺服驱动
系统。
• 数控系统的控制对象,是实现加工零件的执行部
数控机床的组成和工作原理
数控机床的介绍
• 数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序 控制系统的自动化机床。该控制系统能够处理具 有控制编码的程序,并将其译码,通过信息载体 输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种 控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状 和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好 地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加 工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床, 代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典 型的机电一体化产品。
便。当改变加工零件时,数控机床只需更换零件加
控 工的NC程序,不必用凸轮、靠模、样板或其他模具
机
等专用工艺装备,且可采用成组技术的成套夹具。
床
因此,生产准备 周期短,有利于机械产品的迅速更
的
新换代。所以,数控机床的适应性非常强。
特
点
• 2.加工质量稳定 对于同一批零件,由于使用同一机床和 刀具及同一加工程序,刀具的运动轨迹完全相同,并且 数控机床是根据数控程序实现计算机控制自动进行加工, 可以 避免人为的误差,这就保证了零件加工的一致性好, 且质量稳定可靠。
零件 工艺分析 制备控制介质 程
图纸
序
校
数值计算 编程序清单 核
数控装置 输出装置 工 毛坯 作
输入装置 伺服机构 台 工件
编程部分
机床控制部分
• 1.适应性强
• 由于数控机床能实现多个坐标的联动,所以数控机
床能完成复杂型面的加工,特别是对于可用数学方
程式和坐标点表示的形状复杂的零件,加工非常方
数
• 3.生产效率高 数控机床本身的精度高、刚性大,可以采 用较大的切削用量,有效地节省了机动工时。它还有自 动换速、自动换刀和其他辅助操作自动化等功能,使辅 助时间 大为缩短,而且无需工序间的检验与测量,所以 比普通一般来说,数控机床的生产 能力约为普通机床的 3倍,甚至更高。数控机床的主轴转速及进给范围都比 普通机床大。目前数控机床的最高进给速度可达到 100m/min以上,最小分辨率达0.01um。
• 4.加工精度高
• 数控机床有较高的加工精度,一般在0.0050.1mm之间,定位精度普遍可达到0.03mm,重 复定位精度为0.01mm。数控机床的加工精度不受 零件复杂程度的 影响,机床传动链的反向齿轮间 隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动 进行补偿,其定位精度比较高。同时还可以利用 数控软件进行精度校正和补偿。
件。
• 组成:由主运动部件(主轴、主运动传动机构)、
进给运动部件(工作台、拖板及相应的传动机
机 床 本 体
构)、支承件(立柱、床身等)以及特殊装置 (工件自动交换系统、自动工作台交换APC系 统、自动刀具交换ATC系统)和辅助装置(如冷 却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等)。
数控机床的工作原理
• 数控机床加工零件的工作过程分以下几个步骤: • 根据被加工零件的图样与工艺方案,用规定的代码和程序
• 5.工序集中,一机多用数控机床,特别是带自动换刀刀架、 刀库的数控加工中心,在一次装夹的情况下,几乎可以完 成零件的全部加工工序,一台数控机床可以代替数台普通 机床。 这样可以减少装夹误差,节约工序之间的中间环节, 如半成品的中间检测、暂存、 搬运和装夹等辅助时间,还 可以节省机床、车间的占地面积,带来较高的经济效益。
格式编写加工程序; • 所编写程序指令输入数控装置; • 数控装置将程序(代码)进行译码、运算之后,向机床各个
坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号,以驱动机床的 各运动部件,并控制所需要的辅助动作,最后加工出合格 的零件。
数控机床是最典型的数控设备,为了解数控机床的组成,首先必须了解数控机 床零件的工作过程,在数控机床上为了进行加工零件,可以通过如下步骤进行:
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数控机床结构
• 数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本 体四个部分组成
数控机床的加工过程
• 控制介质就是人们控制数控机床的中间媒介,即程
序载体。
控 • 在使用数控机床之前先要根据零件图和技术要求,
制
将加工时刀具相对于工件的位置,相对运动轨迹,
介
工艺参数,辅助运动等全部动作及顺序,按规定的