模塊1數控車床編程與加工技術項目1.1

認識數控車床1.1.1基本概念1.1.2數控車床的組成1.1.3數控車床的分類1.1.4數控車床的主要應用1.1.5數控機床的工作原理1.1.6數控機床的組成1.1.7數控機床的分類項目1.1

認識數控車床1.1.1基本概念

數控即數字控制，是指用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的自動化方法，是由機床數控裝置或系統實現的。數控技術是指用數字量及字符發出指令并實現自動控制的技術，是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎技術。將計算機通過特定處理方式下的數字信息（不連續變化的數字量），用于機床自動控制的技術通稱為計算機數控技術。數控系統即程序控制系統，是指采用數字控制技術的控制系統。

計算機數控系統是以計算機為核心的數控系統，簡稱CNC系統。數控機床是一個裝有程序控制的機床，該系統能夠邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規定的程序。數控加工是指在數控機床上進行零件加工的一種工藝方法，其實質就是根據零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數控加工程序，并輸入到數控機床的數控系統，以控制數控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。項目1.1

認識數控車床1.1.2數控車床的組成數控車床由數控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統、尾座、液壓系統、冷卻系統、潤滑系統、排屑器等部分組成。項目1.1

認識數控車床1.1.3數控車床的分類1.按車床主軸位置分類（1）臥式數控車床主軸軸線處于水平位置的數控車床。臥式數控車床又分為數控水平導軌臥式車床和數控傾斜導軌臥式車床。（2）立式數控車床主軸垂直于水平面的數控車床。2.按刀架數量分類（1）單刀架數控車床一般都配置有各種形式的單刀架。（2）雙刀架數控車床雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。項目1.1

認識數控車床3.按功能分類（1）經濟型數控車床它一般采用步進電動機驅動的開環控制系統，其控制部分通常采用單片機來實現，具有CRT顯示、程序儲存、程序編輯等功能，加工精度不高。（2）普通數控車床它根據車削加工要求在結構上進行專門設計并配備通用數控系統而形成的數控車床，數控系統功能強，自動化程度和加工精度也比較高。（3）車削加工中心它在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭，更高級的數控車床帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標軸，聯動控制軸可以是（X、Z）、（X、C）或（Z、C）。項目1.1

認識數控車床項目1.1

認識數控車床1.1.4數控車床的主要應用（1）精度要求高的回轉體零件（2）表面粗糙度要求高的回轉體零件（3）輪廓形狀復雜的回轉體零件（4）具有特殊類型螺紋的零件（5）超精密、超低表面粗糙度值的零件項目1.1

認識數控車床1.1.5數控機床的工作原理項目1.1

認識數控車床1.1.6數控機床的組成項目1.1

認識數控車床1.輸入輸出裝置輸入輸出裝置是操作人員與機床數控系統進行信息交流的載體，其主要功能有編制程序、存儲程序、輸入程序和數據、打印和顯示等。零件加工程序、機床參數及刀具補償等數據可以直接由操作人員手動輸入到數控裝置，即通過機床上的CRT顯示器及鍵盤手動輸入；也可以利用CAD/CAM軟件在計算機上編程，然后通過計算機用通信方式將程序傳送到數控裝置。項目1.1

認識數控車床2.計算機數控裝置數控裝置通常由專用（或通用）計算機、輸入輸出接口板及機床控制器等組成。輸入設備傳送的數控加工程序和操作指令，經計算機數控裝置系統進行相應的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應的執行部件（伺服單元、驅動裝置和PLC等），控制其動作，加工出需要的零件。項目1.1

認識數控車床3.伺服驅動裝置伺服驅動裝置包括主軸伺服驅動裝置和進給伺服驅動裝置兩部分。將位置指令和速度指令轉化為機床運動部件的運動。數控裝置發出的控制信息經伺服系統中的控制電路、功率放大電路和伺服電機驅動受控設備工作，并可對其位置、速度等進行控制。項目1.1

認識數控車床4.檢測反饋裝置其作用是通過傳感器將伺服電動機角位移和數控機床執行機構的直線位移，轉換成電信號輸送給數控裝置，與脈沖信號進行比較，由數控裝置糾正誤差，控制驅動執行元件準確運轉。項目1.1

認識數控車床5.輔助控制裝置輔助控制裝置是介于數控裝置和機床機械、液壓部件之間的控制裝置，通過可編程序控制器來實現。PLC和數控裝置配合共同完成數控機床的控制。6.機床本體機床本體是數控機床的主體，是用于完成各種切削加工的機械部分。數控機床的機械部件包括：主運動部件，進給運動部件、支承件、特殊裝置和輔助裝置組成。項目1.1

認識數控車床1.1.7

數控機床的分類1.按工藝用途分類（1）切削加工類數控機床（2）成形加工類數控機床（3）特種加工類數控機床（4）其他類型的數控機床項目1.1

認識數控車床2.按運動軌跡的控制方式分類（1）點位控制數控機床這類數控機床的數控裝置只控制運動部件從一點位準確移動到另一個點位，對其運動軌跡沒有嚴格的要求，在移動過程中不進行加工。（2）直線控制數控機床這類數控機床不僅要控制運動部件從一點到另一點的準確定位，還要控制移動速度和運動軌跡,保證兩點之間的軌跡為一條直線。刀具相對于工件移動時進行切削加工，其軌跡是平行機床各坐標軸的直線。（3）輪廓控制數控機床輪廓控制也稱連續控制。插補結果向坐標軸控制器分配脈沖，從而控制各坐標軸聯動，進行各種斜線、圓弧、曲線的加工，實現連續控制。項目1.1

認識數控車床項目1.1

認識數控車床3.按伺服驅動系統的類型分類（1）開環控制數控機床該類機床構造簡單，沒有位置、速度等檢測裝置和反饋裝置。CNC裝置發出的指令信號經驅動電路進行功率放大后，通過步進電動機帶動機床工作臺移動，指令信號單方向傳送，不反饋回來。（2）閉環控制數控機床該類機床帶有位置、速度等檢測裝置，直接對執行件的實際位移量進行檢測，可將執行件的位移反饋，并與指令值比較，用比較差值進行控制，直至差值消除為止。（3）半閉環控制數控機床該類機床不直接檢測執行件的位移值，而是檢測與伺服驅動電動機相聯系的傳動件的角位移作為反饋值，檢測元件之后的傳動件不在反饋環路之內，因此傳動系統的傳動誤差仍會影響機床的加工精度。項目1.1

認識數控車床項目1.1

認識數控車床4.按可控制聯動的坐標軸分類項目1.1

認識數控車床5.按數控裝置的功能水平分類項目1.1

認識數控車床6.按制造方式分類（1）通用型數控系統以PC機作為CNC裝置的支撐平臺，各數控機床制造廠家根據用戶需求，有針對性地研制開發數控軟件和控制卡等，構成相應的CNC裝置。（2）專用型數控系統