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数控技术主讲:肖耘亚第一章概述学习要点：了解数控机床的产生与发展，熟悉数控机床的组成、特点、分类。一、数控机床的产生与发展1数控机床的产生传统的机械制造业广泛采用自动机床、组合机床和专用机床为主体的生产线，适应于单一产品零件的高效率和高度自动化生产，初期投资大，准备周期长，适应于批量较大的零件生产。随着单件生产与小批量生产的日益扩大和零件形状的复杂性，传统机械制造的缺点日益突出，很难达到现代制造要求。一、数控机床的产生与发展1数控机床的产生数控技术（NnmericalControl，NC），用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，即计算机控制（ComputerNumericalControl，CNC），是用一个存储程序的专用计算机，由控制程序来实现部分或全部基本控制功能。一、数控机床的产生与发展1数控机床的产生工作过程：在加工前由编程人员按规定的代码将零件的图纸编制成程序，然后通过载体装入数控系统的计算要进行寄存、运算和处理，最后通过驱动电路由伺服装置控制机床实现自动加工。一、数控机床的产生与发展1数控机床的产生数控机床始于1948年美国帕森期公司和麻省理工学院进行合作研制，1952年研制成功了世界上第一台用专用电子计算机控制的三维立式数控铣床。一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展数控机床结构的发展最初一般由传统机床上配备数控系统，并对某些结构进行改进而成为一台数控机床数控加工中心机床：在一般数控机床上加装刀具数量不等的刀库和自动换刀装置，刀库最大容量可达200把，换刀时间为0.9秒(刀对刀)和2.8秒(切削对切削),工作台交换时间6.3秒.全行程精度可达0.001mm一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展龙门式五面体加工中心一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展带有工业机器人和工件交换系统的车削加工中心和带有工件交换系统的数控齿轮加工机床以及可以自动换电极的电火花加工中心机床一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展数控系统的发展数控系统已由专用计算机研线数控发展为以超大规模集成电路微处理为核心的计算机数控,又称为软线数控或现代数控.随着计算机研件的发展，可靠性指标大大提高，凡在PC机上可运行的CAD/CAM等软件都能在数控系统中运行一、数控机床的产生与发展2数控机床的发展伺服系统的发展伺服系统是实现机床轴运动的关键部件之一，它对数控机床的重复定位精度，动态响应特性以及最高空运行速度具有重要影响。它的发展经历了由直流电动机--液压伺服系统—步进电动机—电液脉冲马达—功率步进电动机—小惯量直流电动机—大惯理直流电动机—交流伺服电动机二、数控机床的组成1数控机床的组成CNC机床，它是由信息输入、数控装置、伺服装置及检测装置、机床本体、机电接口等五大部分组成。信息输入将零件的程序和各种参数送到数控装置。数控装置是一种专用计算机，它具有多轴联动、多坐标控制、刀具补偿、诊断和通信等。伺服及检测装置伺服驱动将接收到的信息去驱动伺服电机，并随时检查其运动情况。二、数控机床的组成1数控机床的组成机床本体包括主运动部件、进给运动部件、执行部件和底。机电接口一些逻辑开关量如换刀、冷却、开关等由强电通过接口转换成PLC可接收的信号。二、数控机床的组成1数控机床的组成二、数控机床的组成1数控机床的组成二、数控机床的组成2数控机床的特点适应性强即随生产对象变化而变化的适应能力强精度高脉冲当量目前可达到0.01~0.0001mm效率高与普通机床相比，生产效率提高数倍，减轻劳动强度、改善劳动条件有利于生产管理的现代化柔性好、功能强、通用性好、可靠性高、易于实现机电一体化。三、数控机床的分类1按工艺用途分类数控钻床、数控车床、数控铣床、数控镗床、数控磨床、数控齿轮加工机床、数控雕刻机等。三、数控机床的分类2按运动方式分类点位控制：机床运动只能实现从一个位置到另一个位置的定位二维轮廓控制：实现直线运动或斜线进给运动。三维轮廓控制：能够实现多个轴同时进行联动控制。三、数控机床的分类2按运动方式分类三、数控机床的分类3按控制方式分类开环控制系统不带位置反馈装置的控制方式三、数控机床的分类3按控制方式分类半闭环系统在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置，通过检测伺服电机的转角间接检测出运动部件的位移反馈给数控装置比较器，与输入指令进行比较，用差值控制运动部件。三、数控机床的分类3按控制方式分类闭环控制系统在机床最终的运动部件相应位置直接安装直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中与输入指令位移量进行比较，用差值控制运动部件。作业：搜集资料：1、数控机床的技术特点及其发展条件2、世界数控机床发展史