1数控机床原理、组成及分类

佛山艾浦自动控制系统有限公司技术培训文件主讲：王凯-1-数控机床的工作原理数控机床的工作原理数控机床的工作原理数控机床的工作原理、、、、组成和分类组成和分类组成和分类组成和分类目录一、数控机床的概念..................................................................................................................-2-1.1数控、数控系统及数控机床的概念...........................................................................-2-1.2NC机床与程控机床.....................................................................................................-3-二、数控机床的工作原理..........................................................................................................-4-2.1数控机床的加工工艺...................................................................................................-4-2.2数控机床的运动坐标和方向.......................................................................................-5-2.3机床原点和参考点.......................................................................................................-6-2.4工件坐标系、程序原点和对刀...................................................................................-6-2.5插补...............................................................................................................................-7-2.5.1插补的概念........................................................................................................-7-2.5.2插补方法的分类................................................................................................-8-三、数控机床的传动系统........................................................................................................-9-3.1数控机床的主传动系统...............................................................................................-9-3.1.1数控机床主传动系统要求..............................................................................-10-3.1.2数控机床的主轴变速方式..............................................................................-10-3.2数控机床进给传动系统.............................................................................................-13-3.2.1滚珠丝杠螺母副..............................................................................................-13-3.2.2导轨..................................................................................................................-13-3.2.3回转工作台......................................................................................................-14-四、数控机床的组成................................................................................................................-15-4.1数控系统的基本组成.................................................................................................-15-4.2数控机床的基本组成.................................................................................................-16-4.3常见数控机床组成图解.............................................................................................-19-五、数控机床的分类................................................................................................................-21-5.1按工艺方式分类.........................................................................................................-21-5.2按伺服控制系统运动方式分类.................................................................................-21-5.3按运动方式分类.........................................................................................................-23-5.4按控制系统功能水平分..............................................................................................-24-5.5数控机床的其他分类方法.........................................................................................-24-六、数控机床的特点................................................................................................................-26-七、数控机床的技术参数........................................................................................................-28-八、数控机床的应用范围........................................................................................................-30-佛山艾浦自动控制系统有限公司技术培训文件主讲：王凯-2-一一一一、、、、数控机床的数控机床的数控机床的数控机床的概念概念概念概念1.1数控数控数控数控、、、、数控系统及数控机床数控系统及数控机床数控系统及数控机床数控系统及数控机床的的的的概念概念概念概念数控即数字控制(NumericalControl，简称NC)。数控技术即NC技术，是指用数字化信息发出指令对机械运动及加工过程进行自动控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控（ComputerizedNumericalControl—CNC）。为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统（NumericalControlSystem），数控系统的核心是数控装置（NumericalController）。采用计算机数控技术的自动控制系统为计算机数控系统，其被控对象可以是生产过程或设备。如果被控对象是机床，则称为数控机床。由于数控系统、数控装置的英文缩写亦采用NC（或CNC），因此，在实际应用中，在不同场合NC（或CNC）具有三种不同含义，即：既可以在广义上代表一种控制技术，又可以在狭义上代表一种控制系统的实体，此外还可以代表一种具体的控制装置——数控装置。数控机床种类繁多，有钻铣镗类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技术进行控制的机床统称NC机床。带有自动刀具交换装置（AutomaticToolChanger—ATC）的数控机床（带有回转刀架的数控车床除外）称为加工中心（MachineCenter—MC）。它通过刀具的自动交换，可以一次装夹完成多工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率，减少了零件的安装、安装次数，提高了加工精度。加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。在加工中心的基础上，通过增加多工作台（托盘）自动交换装置（AutoPalletChanger—APC）以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元（FlexibleManufacturingCell—FMC）。FMC不仅实现了工序的集中和工艺的复合，而且通过工作台（托盘）的自动交换和较完善的自动检测、监控功能，可以进行一定时间的无人化加工，从而进一步提高了设备的加工效率。FMC既是柔性制造系统的基础，又可以作为独立的自动化加工设备使用，因此，其发展速度较快。在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系统、工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem－FMS）。FMS不仅可以进行长时间的无人化，而且可以实现多品种零件的全部加工或部件装配，实现了车间制造过程的自动化，它是一种高度自动化的先进制造系统。随着科学技术的发展，为了适应市