第一章数控机床概述PPT课件

控 机
进一步降低，体积进一步缩小，使实现真正意义上的机电
床
一体化成为可能。这一代又可分为六个发展阶段：
概
述
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第 一
• 1974年：系统以位片微处理器为核心，有字符显示， 自诊断功能。
章 • 1979年：系统采用CRT显示，VLIC，大容量磁泡存储
器，可编程接口和遥控接口等。
数 • 1981年：具有人机对话、动态图形显示、实时精度补
床
概
述
工件
图1.3 点位直线控制切削加工
刀具
图1.4 轮廓控制数控机床的加工示意图
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三、按伺服系统类型分类
Baidu Nhomakorabea
第 一
（1）开环数控机床
章
伺服系统没有来自位置传感器的反馈
信号，较经济，但速度及精度较低。
数
用于对旧机床的发改造。
控
工作台
机
床 概
输入 数 控 装置
控制 电路
步进 电机
述
数
机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚实的技术
控
基础。
机 床 概
– 数控技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。 它的产生给自动化技术带来了新的概念，推动了
述 加工自动化技术的发展。
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主要发展沿革：
第 一
1952年，Parsons公司和M.I.T合作研制了世界上第
章 一台三座标数控机床。
（3）闭环控制数控机床
第 一 章
可接受插补器的指令，与工作台端测得的实际反馈信
控
机
床
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）是以计
概 述
算机为核心的数控系统。
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第一节 数控机床的发展史
第 一
一、数控机床的历史
章 机床的产生：1769年，瓦特发明了蒸汽机
数
1775年，威尔金森发明立式钻床
控 – 从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有：
章
（1）点位控制数控机床 这类数控机床有数控钻床、
数
数控坐标镗床、数控冲床等。
控
机
（2）直线控制数控机床 这类机床有数控车床和
床
数控铣床、加工中心等。
概
述
（3）轮廓控制数控机床 这类机床有数控车床、
铣床、磨床和加工中心等。
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第
刀具
一
章
工件
数
控
图1.2 点位控制钻孔加工示意图
机
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一、数控机床的历史
第
数字控制与数控技术的概念
一
章 数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数
字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、
数
测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。
控
机 数控技术（Numerical Control Technology）采用
控
机
OMAC、OSACA、OSEC)和数控系统新标准
床
（STEP-NC等）相继开展研究和开发。它是数控技
概 述
术发展的又一个里程碑。
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第 二、我国数控机床的发展
一 章 我国于1958年由清华大学和北京第一机床
厂合作研制了我国第一台数控铣床
1975年研制出第一台加工中心
数 控 我国主要数控系统： 机 1、华中数控系统 床 2、北京航天数控系统 概 述
减速器
图1.5 开环控制系统框图
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（2）半闭环控制数控机床
第
测量元件从电动机端头或丝杠端头得到反馈信
一
号，可获得稳定的控制特性。应用较广。
章
工作台
输入 数 控
控制
伺服
数
装置
电路
电机
控
机
速度检测元件
床
速度反馈
概 述
位置反馈
转角检测元件
图1.7 半闭环控制系统框图
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床
概
数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制
述
的技术。
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第 一
数控装备（Numerical Control Machine Tools） 是采用数控技
章
术对机械的工作过程进行自动控制的一类装备。其中数控机
床是数控技术应用的经典例子。
数
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
我国第一台数控铣床
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第 一
三、数控机床的主要技术指标
章 1、脉冲当量
2、定位精度
数 控
3、重复定位精度
机 床
4、可控轴数与联动轴数
概
述
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第二节 数控机床分类
第 一、按加工方式和工艺用途分类
一
章 数控设备的种类很多，各行业都有自己的数控设备和分类方法。
在机床行业，数控机床通常从以下不同角度进行分类。
数
特点是体积小，功耗低，可靠性进一步提高。
控 机 床
以上三代NC系统，由于其数控功能均由 硬件实现，故历史上又称其为“硬线NC”
概
述
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第 一
–
第四代：1970年 NC系统采用小型计算机取代专用计算
章
机，其部分功能由软件实现，它具有价格低，可靠性高和
功能多等特点。
数 – 第五代：1974年 NC系统以微处理器为核心，不仅价格
机
床
• 自动机床；
概
• 组合机床；
述
• 专用自动生产线。
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第 一 章
– 数控技术产生和发展的内在动力：市场竞争日趋激
烈，产品更新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产 品生产的比重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加 工设备来满足上述需求。
– 数控技术产生和发展的技术基础：电子技术和计算
控
偿功能。
机
床 • 1986年：数字伺服控制诞生，大惯量的交直流电机进
概
入实用阶段。
述 • 1988年：采用高性能32位机为主机的主从结构系统。
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第 一
• 1994年：基于PC的NC系统诞生，使NC系统的研发
章
进入了开放型、柔性化的新时代，新型NC系统的开
发周期日益缩短。
数 • 20世纪末~21世纪初：开放式系统规范（NGC、
1955年，第一台工业用数控机床由美国Bendix公司
数 控
生产出来。
机 床
从1952年至今，NC机床按NC系统的发展经历的
概 五代。
述
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第 一 章
第一代：1955年 NC系统以电子管组成，体积大，功耗大。 第二代：1959年 NC系统以晶体管组成，广泛采用印刷电路
板。
第三代：1965年 NC系统采用小规模集成电路作为硬件，其
按工艺用途分类
数 控 机 床
1、普通数控机床
实现某个加工工艺如车、铣、镗、钻、铰、磨、刨等各种切削工
艺的数控机床。
2、数控加工中心
带有刀库和自动换刀装置的数控机床，具备各种加工能力。
概
述
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第 一 章
数 控 机 床 概 述
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第
一 二．按运动轨迹的方式分类