1、第一章第一章 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用*第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及基本概念一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及基本概念 1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 滿足多品種、小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)，從而出現(xiàn)的一種靈活的、通用的、能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化

2、機(jī)床。 2基本概念基本概念 數(shù)字控制（數(shù)字控制（NC）借助數(shù)字、字符或其他符號(hào)對(duì)某一工作過(guò)程進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)用數(shù)字量及字符發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)采用數(shù)字控制技術(shù)的控制系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及趨勢(shì)二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及趨勢(shì)1數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化的趨勢(shì)數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化的趨勢(shì)2數(shù)控系統(tǒng)小型化的趨勢(shì)數(shù)控系統(tǒng)小型化的趨勢(shì)3數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化人機(jī)交互方式的趨勢(shì)數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)

3、化人機(jī)交互方式的趨勢(shì)4數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品配套性的提高數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品配套性的提高5數(shù)控系統(tǒng)的智能化趨勢(shì)數(shù)控系統(tǒng)的智能化趨勢(shì) 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展 一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及基本概念一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及基本概念 1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 數(shù)字控制機(jī)床是為了滿足多品種、小批量零件的生產(chǎn)而發(fā)展起來(lái)的。 2基本概念 數(shù)字控制 、數(shù)控技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床 二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及趨勢(shì)二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及趨勢(shì) 開(kāi)放化 、小型化 、人機(jī)交互方式 、產(chǎn)品的配套性 、智能化第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原

4、理一、數(shù)控機(jī)床的組成一、數(shù)控機(jī)床的組成第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理a）磁盤(pán) b）磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 c）串行通信卡 d）網(wǎng)卡 e）移動(dòng)硬盤(pán) f）U盤(pán) 1輸入輸入/輸出裝置輸出裝置常用控制介質(zhì)及輸入輸出裝置 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理常用控制介質(zhì)及輸入輸出裝置常用控制介質(zhì)及輸入輸出裝置 CF卡 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 2操作裝置操作裝置 （1）顯示裝置）顯示裝置（2）NC鍵盤(pán)鍵盤(pán)（3）機(jī)床控制面板）機(jī)床控制面板MCP（4）手持單元）手持單元MPG手持單元結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理

5、數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理FANUC系統(tǒng)操作裝置系統(tǒng)操作裝置 機(jī)床控制面板MCPNC鍵盤(pán)功能軟鍵機(jī)床控制面板各功能鍵的含義與用途數(shù)控系統(tǒng)MDI各功能鍵的含義與用途第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 3計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置或裝置或CNC單元）單元） 計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。 主要作用：主要作用：根據(jù)輸入的零件程序和操作指令進(jìn)行相應(yīng)的處理然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件，控制其動(dòng)作，加工出需要的零件。 伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部分組成。 4伺服機(jī)構(gòu)伺服機(jī)構(gòu)伺服電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)裝置 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成

6、與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理5檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理實(shí)際位置速度參數(shù)測(cè)量元件電信號(hào)轉(zhuǎn)換反饋CNC裝置指令糾正誤差工作原理CNC機(jī)床開(kāi)環(huán)（無(wú)檢測(cè)裝置）閉環(huán)（有檢測(cè)裝置） 開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床的控制精度取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠的精度，閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的精度取決于檢測(cè)裝置的精度。第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理開(kāi)環(huán)和閉環(huán)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理a）光柵 b）光電編碼器檢測(cè)裝置部件檢測(cè)裝置部件第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 6可編程控制器可編程控

7、制器 可編程控制器（Programmable Logic Controller，縮寫(xiě)PLC）是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置。可編程控制器（PLC） 用于數(shù)控機(jī)床的PLC一般分為兩類：內(nèi)裝型（集成型）PLC和通用型（獨(dú)立型）PLC。 機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，是數(shù)控系統(tǒng)的被控對(duì)象，是實(shí)現(xiàn)制造加工的執(zhí)行部件。 機(jī)床本體機(jī)床本體主運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件支撐件特殊裝置輔助裝置第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理7機(jī)床本體機(jī)床本體第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 8數(shù)控機(jī)床組成舉例數(shù)控機(jī)床組成舉例 （1）數(shù)控車床的組成）數(shù)控車床的組成第二節(jié)第

8、二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 帶有刀庫(kù)、動(dòng)力刀具、C軸控制的數(shù)控車床通常稱為車削中心車削中心。車削中心第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 （2）數(shù)控銑床）數(shù)控銑床/加工中心的組成加工中心的組成 加工中心最先是在鏜銑類機(jī)床上發(fā)展起來(lái)的，所以稱為鏜鏜銑類加工中心銑類加工中心，簡(jiǎn)稱加工中心加工中心。基礎(chǔ)部件主軸組件計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置自動(dòng)換刀裝置輔助系統(tǒng)自動(dòng)托盤(pán)更換系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理二、數(shù)控機(jī)床的工作原理二、數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的工作原理第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理

9、CNC系統(tǒng)對(duì)零件程序的處理流程系統(tǒng)對(duì)零件程序的處理流程三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理1適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng)2適合加工復(fù)雜形面的零件適合加工復(fù)雜形面的零件 3加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定 4自動(dòng)化程度高自動(dòng)化程度高5加工生產(chǎn)率高加工生產(chǎn)率高6一機(jī)多用一機(jī)多用7有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化8價(jià)格較貴價(jià)格較貴9調(diào)試和維修較復(fù)雜調(diào)試和維修較復(fù)雜第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理 一、數(shù)控機(jī)床的組成一、數(shù)控機(jī)床的組成 1輸入/輸出裝置 2操作裝置 3計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 4伺服機(jī)構(gòu)

10、5檢測(cè)裝置 6可編程控制器 7機(jī)床本體 8數(shù)控機(jī)床的舉例（數(shù)控車床、數(shù)控銑床/加工中心） 二、數(shù)控機(jī)床的工作原理二、數(shù)控機(jī)床的工作原理 三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用一、按工藝用途分類一、按工藝用途分類 1一般數(shù)控機(jī)床一般數(shù)控機(jī)床 最普通的數(shù)控機(jī)床有鉆床、車床、銑床、鏜床、磨床和齒輪加工機(jī)床。 立式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床 立式數(shù)控銑床 臥式數(shù)控銑床 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2數(shù)控加工中心數(shù)控加工中心 加工中心是在一般數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置，構(gòu)成一種帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。a）立式加工中心

11、 b）臥式加工中心第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控加工中心分類數(shù)控加工中心分類二、按加工路線分類二、按加工路線分類 1點(diǎn)位控制機(jī)床點(diǎn)位控制機(jī)床 刀具與工件相對(duì)移動(dòng)時(shí)，只控制從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確性，而不考慮兩點(diǎn)之間的路徑和方向。控制運(yùn)動(dòng)的方式控制運(yùn)動(dòng)的方式第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2直線控制機(jī)床直線控制機(jī)床 刀具與工件相對(duì)移動(dòng)時(shí)，除控制從起點(diǎn)刀終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外，還要保證平行于坐標(biāo)軸的直線切削運(yùn)動(dòng)。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 3輪廓控制機(jī)床輪廓控制機(jī)床 刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)

12、行控制。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 三、按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類三、按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類 數(shù)控機(jī)床可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)數(shù)控機(jī)床可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)是指數(shù)控裝置控制幾個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)目。 1兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，即數(shù)控裝置同時(shí)控制X和Z方向運(yùn)動(dòng)，可用于加工各種曲線輪廓的回轉(zhuǎn)體類零件。 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，此時(shí)，銑床稱為三坐標(biāo)數(shù)控銑床，可用于加工曲面零件。

13、第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 3兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 數(shù)控機(jī)床本身有三個(gè)坐標(biāo)能作三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，但控制裝置只能同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，而第三個(gè)坐標(biāo)只能作等距周期移動(dòng)。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 4多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng) 能同時(shí)控制四個(gè)以上坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、程序編制復(fù)雜，主要應(yīng)用于加工形狀復(fù)雜的零件。 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用四、按控制方式分類四、按控制方式分類 1開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中沒(méi)有檢測(cè)反饋裝置，不檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位置，沒(méi)有位置

14、反饋信號(hào)。指令信息在控制系統(tǒng)中單方向傳送，不反饋。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 安裝在工作臺(tái)上的檢測(cè)元件將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋到計(jì)算機(jī)中，與所要求的位置指令進(jìn)行比較，用比較的差值進(jìn)行控制，直到差值消除為止。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 3半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 半閉環(huán)控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)角位移檢測(cè)元件，測(cè)出伺服電動(dòng)機(jī)或絲杠的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，反饋到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行位置比較，用比較的差值進(jìn)行控制。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用五、其他分類方式五、其他分類方式 1按

15、加工方式按加工方式 （1 1）金屬切削類數(shù)控機(jī)床）金屬切削類數(shù)控機(jī)床 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 數(shù)控車床 加工中心 數(shù)控鉆床 數(shù)控磨床 數(shù)控鏜床 （2）金屬成形類數(shù)控機(jī)床）金屬成形類數(shù)控機(jī)床數(shù)控折彎?rùn)C(jī) 數(shù)控全自動(dòng)彎管機(jī) 數(shù)控旋壓機(jī) 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用（3）數(shù)控特種加工機(jī)床）數(shù)控特種加工機(jī)床 數(shù)控電火花線切割機(jī)床 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床 數(shù)控激光切割機(jī) （4）其他類型的數(shù)控機(jī)床）其他類型的數(shù)控機(jī)床 數(shù)控火焰切割機(jī) 數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分

16、類及應(yīng)用 2按照功能水平分類按照功能水平分類 按照功能水平劃分，數(shù)控機(jī)床可以分為：l高檔l中檔l低檔第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用六、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍六、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍 1適于加工的零件適于加工的零件 （1）多品種、小批量生產(chǎn)的零件。）多品種、小批量生產(chǎn)的零件。 （2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件。）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件。 （3）需要頻繁改型的零件。）需要頻繁改型的零件。 （4）價(jià)值昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。）價(jià)值昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。 （5）需要最小生產(chǎn)周期的急需零件。）需要最小生產(chǎn)周期的急需零件。 （6）周期性投產(chǎn)的零件。）周期性投產(chǎn)的零件。 （7）新產(chǎn)品試制中的

17、零件。）新產(chǎn)品試制中的零件。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2典型數(shù)控機(jī)床的加工應(yīng)用典型數(shù)控機(jī)床的加工應(yīng)用 （1）數(shù)控車床）數(shù)控車床 1）幾何精度要求高、尺寸精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件。 2）表面質(zhì)量要求高的回轉(zhuǎn)體零件。 3）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。 4）帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。 軸承內(nèi)圈 任意直線和曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 （2）數(shù)控銑床）數(shù)控銑床 1）平面輪廓類零件 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用2）變斜角類零件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及

18、應(yīng)用 3）空間曲面輪廓零件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用（3）加工中心）加工中心 1）箱體零件 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 2）盤(pán)、套、板類零件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用3）整體葉輪類零件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用4）模具類零件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用5）異形零件撥叉第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的分類及應(yīng)用 一、按工藝用途分類一、按工藝用途分類 一般數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工中心。二、按加工路線分類

19、二、按加工路線分類 點(diǎn)位控制、直線控制和輪廓控制。三、按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類三、按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類 兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。四、按控制方式分類四、按控制方式分類 開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán) 。五、其他分類方式五、其他分類方式六、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍六、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍插補(bǔ)的概念插補(bǔ)的概念 數(shù)控系統(tǒng)在處理軌跡控制信息時(shí)，用戶編程時(shí)給出了軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及軌跡的類型，并規(guī)定其走向，然后由數(shù)控系統(tǒng)在控制過(guò)程中計(jì)算出運(yùn)動(dòng)軌跡的各個(gè)中間點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程稱之為插補(bǔ)插補(bǔ)。 *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理一、對(duì)插補(bǔ)計(jì)算的要求一、對(duì)插補(bǔ)計(jì)算的要求 （1）對(duì)插補(bǔ)所需要

20、的數(shù)據(jù)最少。 （2）插補(bǔ)理論誤差要滿足精度要求。 （3）沿插補(bǔ)路線或稱插補(bǔ)矢量的合成進(jìn)給速度要滿足輪廓表面粗糙度一致性的工藝要求，即進(jìn)給速度變化要在許可范圍內(nèi)。 （4）控制聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)的能力強(qiáng)，即易實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)控制。 （5）插補(bǔ)算法簡(jiǎn)單可靠。*第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理二、插補(bǔ)算法的種類二、插補(bǔ)算法的種類 1硬件插補(bǔ)硬件插補(bǔ) 由專門(mén)的硬件接成的數(shù)字電路裝置 。 2軟件插補(bǔ)軟件插補(bǔ) 軟件插補(bǔ)法可分成基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法(Sampled-data)(也稱數(shù)字增量插補(bǔ)法)兩類。 3軟硬件插補(bǔ)軟硬件插補(bǔ) 數(shù)控系統(tǒng)將軟件插補(bǔ)法與硬件插補(bǔ)法結(jié)合起來(lái)，軟件插補(bǔ)完成粗插

21、補(bǔ)，硬件完成精插補(bǔ)。*第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理三、逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)三、逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ) 1逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)計(jì)算原理逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)計(jì)算原理 *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理以第一象限平面直線為例來(lái)推導(dǎo)偏差計(jì)算公式。（1）偏差計(jì)算公式）偏差計(jì)算公式 假定加工如圖所示的直線OA。取直線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，已知直線終點(diǎn)坐標(biāo)為A(xe，ye)，即直線OA為給定軌跡。m(xm，ym)點(diǎn)為加工點(diǎn)(動(dòng)點(diǎn))。若m點(diǎn)在直線OA上，則根據(jù)幾何關(guān)系可得偏差計(jì)算公式的推導(dǎo)偏差計(jì)算公式的推導(dǎo)0ememyxxy即eemmyxyx若Fm=0，表示動(dòng)點(diǎn)在直線OA上，如m。若F

22、m0，表示動(dòng)點(diǎn)在OA直線上方，如m。若Fm0，表示動(dòng)點(diǎn)在OA直線下方，如m。 *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理m 可定義直線插補(bǔ)的偏差判別式如下：可定義直線插補(bǔ)的偏差判別式如下：ememmyxxyF新點(diǎn)的偏差為： 即當(dāng)Fm0時(shí)沿+X方向進(jìn)給一步，當(dāng)Fm0時(shí)沿+Y方向進(jìn)給一步。 沿+X方向進(jìn)給一步后，新點(diǎn)的坐標(biāo)值(Xm+1，Ym+1)為 ：1m1mxxm1myye1me1m1myxxyFemem) 1(yxxyeememyyxxyemyF *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理*第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理 若Fm0，動(dòng)點(diǎn)m在圓外，只能沿X

23、軸負(fù)方向進(jìn)給一步才能向給定圓弧逼近。 （2）若Fm0，動(dòng)點(diǎn)m在圓弧上，只能沿Y軸正方向進(jìn)給一步才能向給定圓弧逼近。 （3）若Fm=0說(shuō)明動(dòng)點(diǎn)在圓弧上，這時(shí)無(wú)論沿X軸或Y軸進(jìn)給一步都行,這里就規(guī)定沿X軸進(jìn)給一步。*第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理 如此進(jìn)給一步，計(jì)算一步，直至到達(dá)圓弧終點(diǎn)后停止，即可插補(bǔ)出如圖所示的第一象限逆圓弧AB。 設(shè)加工點(diǎn)處于m(xm，ym)點(diǎn)，其偏差計(jì)算式： 若Fm0，說(shuō)明該點(diǎn)在圓弧上或在圓外，應(yīng)沿X軸負(fù)方向進(jìn)給一步，到m+1點(diǎn)，其坐標(biāo)值(xm+1,ym+1)為： 則新加工點(diǎn)m+1的偏差為： *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理22m2mmRyxF1m1mxxm1myy1mF221m21mRyx2m) 1( x22mRy 12mmxF *第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)原理 由