文档介绍：数控加工基础
课题一数控机床概述
课题二数控机床***
课题三数控机床夹具
课题四数控加工工艺分析
课题一数控机床概述
一、数控机床的工作原理及组成
数控加工就是根据零件图样及工艺要求等原始条件,编制零件数控加工程并输入到数控机床的数控系统,用以控制数控机床中***与工件的相对运动,从而完成零件的加工)数控加工原理如图1一1所示。
数控机床一般由机床主体、控制部分、伺服系统、辅助装置四部分组成。
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(1)机床主体
数控机床的机床主体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、***系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
(2)C装置)
CNC装置是数控机床的控制核心,一般是一台机床专用计算机,包括输入装置、CPU(包括运算器、控制器、存储器及寄存器等)、屏幕显示器(监视器)和输出装置。它的功能是将输入的各种信息,经CPU的计算处理后再经输出装置向伺服系统发出相应的控制信号,由伺服系统带动机床按预定轨迹、速度及方向运动。
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(3)伺服系统
①机床伺服系统是以机床移动部件(工作台)的位置和速度作为控制量的自动控制系统。伺服系统接受计算机插补生成的进给脉冲或进给位移量,将其转化为机床工作台的位移。
②伺服系统应满足的要求是:进给速度范围要大(如0. 1 mm/min低速趋近,15m/min快速移动)、位移精度要高、工作速度响应要快以及工作稳定性要好。
③伺服系统由驱动装置和执行机构组成。
驱动装置是数控机床的执行机构(工作台、主轴)的驱动部件,包括主轴电机、进给伺服电机。
④数控机床的伺服系统按其控制方式,可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统、闭环伺服系统三大类。
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(4)辅助装置
辅助装置是指数控机床的一些配套部件,包括刀库、液压、气动装置、冷却系统和排屑装置等,以及辅助运动装置、润滑系统、冷却装置。
二、数控机床的介类
①普通数控机床。
②加工中心。
③数控特种加工机床。
④其他类型的数控机床。
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数控机床按其***与工件相刘一运动的方式,可以分为点位控制、点位直线控制和轮廓控制数控机床,如图1 -2所示。
所谓数控机床可控制联动的坐标轴,是指数控装置控制几个伺服电动机,同时驱动机床移动部件运动的坐标轴数目。
(1)根据有无检测反馈元件及其检测装置,机床的伺服系统可分为开环伺
服、闭环伺服、半闭环伺服
①开环伺服数控机床。
在开环伺服系统中,机床没有检测反馈装置,见图1一7所示,即数控装置发出的信号流程是单向的。
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②闭环伺服数控机床。
闭环伺服系统是在机床移动部件上安装直线位置检测装置,见图1一8,将检测到的实际位置反馈到数控装置中,与指令要求的位置进行比较,用差值进行控制,直到差值消除为止,最终实现移动部件的高位置精度。这种位置补偿回路也称位置环。
③半闭环伺服数控机床。
这种控制方式对移动部件的实际位置不进行检测,而是通过检测伺服电机的转角间接地测知移动部件的实际位移量,用此值与指令值相比较,通过差值进行控制,见图1一9
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(2)检测装置
①检测装置作用。检测装置是把位移和速度测量信号作为反馈信号,并将反馈信号转换成数字信号送回计算机与脉冲指令信号进行比较,以控制驱动元件正确运转。检测装置的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。
②对检测装置的要求。高的可靠性和抗干扰能力,满足机床加工精度和加工速度的要求,使用维护方便,成本低。
③检测装置的分类。
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课题一数控机床概述
数控系统一般分为高级型、普及型和经济型二个档次。数控系统并没有确切的档次界限,其参考评价指标包括:CPU性能、分辨率、进给速度、联动轴数、伺服水平、通信功能和人机对活界面等。
三、数控机床的机械结构
数控机床是机电一体化产品的典型代表,尽管它的机械结构与普通机床的结构有许多相似之处,但并不是简单地在普通机床上配备数控系统即可,它与普通机床相比,结构上进行了改进,主要表现在以下几个方面:
①主传动装置多采用无级变速或分段无级变速方式,可利用