数控机床由哪几个部分组成
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数控加工工艺系统的组成一、引言数控加工技术是现代制造业中不可或缺的重要组成部分,它能够实现高精度、高效率、高质量的加工过程。
数控加工工艺系统是数控加工技术的关键支撑,其包括了多个部分组成。
本文将详细介绍数控加工工艺系统的组成及其各个部分的功能。
二、数控机床数控机床是数控加工技术中最核心的设备之一,它能够实现对零件进行高精度、高效率的切削加工。
数控机床由机床本体、CNC系统和驱动系统三部分组成。
1. 机床本体机床本体是指固定在地面上的整体结构,包括了主轴箱、滑枕箱、床身等部分。
机床本体需要具备足够的刚性和稳定性,以保证在高速切削时不会发生振动和变形。
2. CNC系统CNC系统是指计算机数字控制系统,它通过对程序进行解释和执行来实现对数控机床运动轴的精确控制。
CNC系统需要具备良好的稳定性和可靠性,并且需要支持多种编程方式。
3. 驱动系统驱动系统是指将CNC系统发出的指令转化为电气信号,控制数控机床各个运动轴的运动。
驱动系统需要具备高精度、高速度和高可靠性,以保证数控机床的稳定运行。
三、刀具系统刀具系统是指数控机床上用于进行切削加工的刀具及其附件。
刀具系统包括了主轴、夹头、刀柄、切削刃等部分。
1. 主轴主轴是指数控机床上用于安装和转动刀具的部件,它需要具备足够的承载能力和旋转精度,以保证加工过程中不会发生偏差或抖动。
2. 夹头夹头是指用于固定和夹紧刀柄或工件的部件,它需要具备良好的夹紧力和稳定性,并且需要支持快速换刀功能。
3. 刀柄刀柄是指连接主轴和切削刃之间的部件,它需要具备足够的强度和稳定性,并且需要适配不同类型的主轴和夹头。
4. 切削刃切削刃是指用于进行实际切削的部件,它需要具备足够的硬度、耐磨性和切削性能,以保证加工过程中能够保持高效率和高质量。
四、工艺规划系统工艺规划系统是数控加工工艺系统中重要的辅助部分,它能够对加工过程进行优化和规划,提高加工效率和质量。
工艺规划系统包括了CAD/CAM软件、NC程序生成器等部分。
数控技术第三版章节练习答案第一章绪论1.1数控机床的工作流程是什么?答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床由哪几部分组成?各部分的基本功能是什么?答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
1.4.数控机床有哪些特点?答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等1.5.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
●数控车床主要由哪几个部分构成?车床主机车床主机是数控车床的机械部件,主要包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。
数控系统伺服驱动系统由伺服驱动电路和驱动装置两大部分组成。
辅助装置如液压、气动装置,冷却、照明、润滑、防护和排屑装置等。
机外编程器机外编程器是在普通的计算机上安装一套编程软件,使用这套编程软件以及相应的后置处理软件,就可以生成加工程序。
●数控机床的进给传动齿轮为什么要消除齿侧间隙,圆柱齿轮传动消除间隙的方法齿侧间隙会造成进给系统的反向动作落后于数控系统指令要求,形成跟随误差甚至是轮廓误差。
l 对闭环系统来说,齿侧间隙也会影响系统的稳定性。
因此,齿轮传动副常采用各种消除侧隙的措施,以尽量减小齿轮侧隙。
偏心轴套调整法锥度齿轮调整法双片齿轮错齿调整法●用数学式子说明逐点比较法加工的原理(直线)(在第一象限画图)这个是不是把PPT里面的那个图,加上判别式,再说明一下就可以了●位置检测装置在数控机床中的作用、其分类及各自的特点作用: 检测位移和速度,并发出反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较,构成闭环、半闭环控制。
分类:数字式测量和模拟量测量数字式测量特点:1. 被测的量转换为脉冲个数,便于显示和处理;2.测量精度取决于测量单位,和量程基本无关;3. 测量装置比较简单,脉冲信号抗干扰能力较强。
模拟量测量特点:1.直接测量被测的量,无需变换;2.在小量程内实现较高精度的测量,技术成熟第二套:●试述滚珠丝杆螺母副的优点和缺点是什么传动效率高,摩擦损失小传动效率η=0.92~0.96,可实现高速运动。
运动平稳无爬行摩擦阻力小,动、静摩擦系数之差极小,传动精度高.反向时无空程滚珠丝杆副经预紧后,可消除轴向间隙。
磨损小精度保持性好,使用寿命长。
具有运动的可逆性丝杆和螺母均可作主动件或从动件。
由于结构复杂,加工精度和表面质量要求高,故制造成本高。
不能自锁,特别是垂直安装时,会因自重而自动下降。
必须加制动装置。
简述数控机床的加工原理
数控机床是根据数字信号控制的自动化加工设备,其加工原理主要包括以下几个方面:
1. 数控机床的控制系统:数控机床的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理单元、输入输出设备、运动控制部分等,用于接收指令、处理数据、控制运动。
软件包括机床程序和工艺参数等,通过输入特定的代码和参数,确定加工路径和工艺要求。
2. 机床运动系统:数控机床的运动系统由主轴、进给轴和伺服系统组成,用于控制刀具和工件的运动。
主轴通过主轴驱动装置进行旋转,切削工具固定在主轴上,用于完成切削加工。
进给轴通过进给系统控制工件的相对移动,可以实现线性及旋转运动,以控制切削刀具的进给速度和位置。
3. 机床测量系统:数控机床的测量系统用于实时检测机床运动状态和工件尺寸,以保证加工质量。
常见的测量系统包括编码器、光栅尺、电容尺等,用于测量机床的位置、速度、角度等参数。
4. 加工过程控制:数控机床通过控制系统和测量系统实现对加工过程的监测和控制。
根据预设的工艺路径和参数,控制刀具的进给速度、切削深度、切削力等,以达到预期的加工效果。
总的来说,数控机床的加工原理是通过控制系统控制机床的运动和加工参数,实现对工件的精确切削加工。
通过数字化的控
制方式,可以提高加工精度和效率,扩大加工范围,提高生产自动化水平。
模块一测试1.数控机床由输入装置、()、伺服系统和机床本体四部分组成。
A:输出装置B:反馈装置C:润滑装置D:数控装置答案:A2.数控机床的核心是()。
A:传动系统B:伺服系统C:数控系统D:反馈系统答案:C3.程序校验与首件试切的作用是()。
A:提高加工质量B:校验机床是否正常C:检验参数是否正确D:检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图样要求答案:D4.数控机床与普通机床相比,在结构上差别最大的部件是()。
A:工作台B:床身C:进给传动装置D:主轴箱答案:C5.下列哪种方法不能实现数控程序输入机床()。
A:机床面板B:U盘C:蓝牙D:网路答案:C6.数控车床可加工形状复杂的回转体零件。
()A:错B:对答案:B7.数控加工程序的编制有人工编程和机器编程两种方法。
()A:对B:错答案:B8.检验不仅能够检查刀具轨迹是否正确,还能检验加工精度是否合格。
()A:错B:对答案:A9.数控机床的加工过程可实现自动化控制。
()A:对B:错答案:A10.目前,数控机床正朝高速度、高精度、高柔性和高智能化的方向发展。
()A:对B:错答案:A模块二测试1.数控机床的Z轴方向________。
()A:不确定B:平行于工件装夹方向C:垂直于工件装夹方向D:与主轴回转中心平行答案:D2.数控机床的坐标系是由________建立的,________。
()A:使用者,机床的设计者可以修改B:设计者,机床的使用者不能修改C:使用者,机床的设计者不能修改D:设计者,机床的使用者可以修改答案:B3.刀位点是________上的点.()A:机床B:刀具C:工件D:夹具答案:B4.4机床开机之后,要首先返回________()A:机床原点B:编程原点C:工件零点D:机床参考点答案:D5.数控机床的零点由________。
()A:系统厂家设置B:机床厂家设置C:程序设置D:对刀操作设置答案:B6.数控机床上有一个机械原点,该点到机床坐标系零点在进给轴方向上的距离在机床出厂时设定,该点称为________。
数控机床基本结构组成
1、控制介质:以指令的形式记载加工信息的中间媒介物。
2、数控系统:数控装置是数控机床的核心。
数控系统通常由输入装置、控制器、运算器和输出装置4大部分组成。
3、伺服系统:伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成,它是数控系统的执行部分。
4、辅助控制系统:辅助控制系统是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。
5、机床本体:机床本体是数控机床的主体,由机床的基础大件(如床身、底座)和各运动部件(如工作台、床鞍、主轴等)所组成。
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
.数控机床有哪些特点答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床各有何特点答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
(2)闭环控制系统;其特点:a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件(机床工作台);b. 主要检测机床工作台的位移量;c. 精度高,稳定性难以控制,价格高。
机床数控技术习题解答1-1数控技术的组成?答:数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。
机床本体包括:主运动部件、进给运动部件(⼯作台、拖板以及相应的传动机构)、-⽀承件(⽴柱、床⾝等)、-特殊装臵(⼑具⾃动交换系统、⼯件⾃动交换系统)、辅助装臵(如排屑装臵等);数控系统由输⼊输出装臵、CNC装臵、伺服驱动、检测装臵等;外围技术包括⼯具技术、编程技术。
1-2. 为什么数控系统的联动轴数越多,则控制越复杂?答:联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位臵控制要求的动作越复杂等。
1-3. 数控机床与普通机床相⽐较,在哪些⽅⾯是基本相同的,最根本的不同是什么?答:表⾯形成⽅法相同;实现⾃动化控制的原理和⽅法不同。
普通机床是⼈⼯过程,数控机床是⾃动化过程。
1-4. 数控机床由哪⼏个部分组成?答:编程及程序载体、输⼊装臵、CNC装臵及强电控制装臵、伺服驱动系统及位臵检测装臵、机床的机械部件。
1-5. CNC装置对输⼊的加⼯程序进⾏运算处理的核⼼部分有哪三步?答:逼近处理、插补运算、指令输出。
1-6. 什么是点位控制系统?答:仅能实现⼑具相对于⼯件从⼀点到另⼀点的精确定位运动;对轨迹不作控制要求;运动过程中不进⾏任何加⼯。
1-7 开环、闭环和半闭环系统,它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素⽅⾯,各有何特点?结构形式精度成本开环系统简单低低半闭环系较复杂较⾼较⾼统闭环系统复杂⾼⾼1-8 数控技术的发展趋势?答:发展趋势为:运⾏⾼速化、加⼯⾼精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互⽹络化2-1 数控机床最适⽤于哪些类型零件的加⼯?答:复杂、⾼精、多种批量尤其是单件⼩批量。
2-2 数控机床坐标系各进给轴运动的正⽅向总是假定为怎样的⽅向?答:假设⼯件不动,⼑具远离⼯件的⽅向为正。
2-3 数控程序段的⼀般格式及各字的含义?字地址程序段的⼀般格式为:N_ G_ X_ Y_ Z_ … F_ S_ T_ M_ ;其中N——程序段号字;G——准备功能字;X、Y、Z——坐标功能字;F——进给功能字;S——主轴转速功能字;T——⼑具功能字;M——辅助功能字。
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么?答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
.数控机床有哪些特点?答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
1、.何谓数控机床?它是由哪几部分组成?各部分作用是什么?数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。
数控机床由以下几部分组成:〔一〕程序编制及程序载体。
(二)输入装置。
(三)数控装置及强电控制装置。
(四)伺服驱动系统及位置检测装置。
(五)机床的机械部件。
机床各部分的作用:(1)数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
(2)输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存入数控装置内。
(3)数控装置是数控机床的核心,它接受输入装置送来的脉冲信号,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令控制机床的各个部分,进行规定的、有序的动作;强电控制装置是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号,经必要的翻译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件,以完成指令所规定的动作。
(4)伺服驱动系统及位置检测装置,它是根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。
在半闭环和闭环伺服驱动系统中,还得使用位置检测装置,间接或直接测量执行部件的实际进给位移反馈到运动系统中。
(5)数控机床机械部件与普通机床相似,但传动结构要求要为简单,在精度、刚度、抗震性等方面要求更高,而且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。
2、NC与CNC的区别是什么?NC为硬线数控装置,她的输入处理、插补运算和控制功能,都由专用的固定组合逻辑电路来实现,不同功能的机床,其组合逻辑电路也不同。
改变或增减控制、运算功能时,需要改变数控装置的硬件电路。
因此通用性、灵活性差,制造周期长,成本高;CNC为软线数控装置。
这种数控装置的硬件电路是由小型或微型计算机再加上通用或专用的大规模集成电路制成,数控机床的主要功能几乎全部由系统软件来实现,而修改或增减系统功能时,也不需变动硬件电路,只需改变系统软件。
因此,具有较高的灵活行,同时由于硬件电路基本上是通用的,这就有利于大量生产,提高质量和可靠行,缩短制造周期和降低成本。
数控机床 (1)数控系统 (2)数控原理与系统. (3)伺服系统 (4)刀具 (5)程序编制 (6)名词解析 (7)名词解释: (8)故障分析 (21)数控机床1. 数控机床由哪几个部分组成?答:编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。
(控制介质数控装置伺服系统测量装置机床本体)2. 什么是数控机床的数控加工程序?答:零件加工的工作指令3. 数控机床与普通机床相比较,在哪些方面是基本相同的,最根本的不同是什么?答:表面形成方法相同;实现自动化控制的原理和方法不同。
普通机床是人工过程,数控机床是自动化过程4. 为什么数控机床加工的生产准备周期比普通机床加工生产准备周期短?答:普通机床使用专用刀具、量具、而数控机床加工无须专用工艺装备,只须编程。
5. 数控机床最适用于哪些类型零件的加工?答:复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。
6. 直线控制数控机床是否可以加工直线轮廓? 答:不可以,可以控制平行于坐标轴的直线7. 数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向? 答:假设工件不动,刀具远离工件的方向为正。
8. 什么是数控机床的定位精度和伺服刚度?提高定位精度的措施有哪些?答:定位精度:空载条件下,静态下指令位置与实际位置的精确程度。
伺服刚度:负载力与稳态位置误差之比。
提高定位精度的措施:提高传动机构的刚度k、减小传动间的摩擦力Fc、增大放大器增益、选力矩系数大的伺服电机。
9. 比较数控机床与普通机床加工的过程,有什么区别?试简述一下其加工原理。
答:(1)自动化程度高,具有很高的生产效率;(2)对加工对象的适应性强;(3)加工精度高,质量稳定(4)易于建立与计算机间的通信联络,容易实现群控。
原理:数控加工是将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式,编成程序代码输入到机床控制系统中, 再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号, 从而 控制机床各部件协调动作,自动地加工出零件来。
简述数控机床的基本组成部分及其基本功能简述数控机床的基本组成部分及其基本功能数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
1)加工程序载体数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。
零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。
将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。
2) 数控装置数控装置是数控机床的核心。
现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。
CNC 系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件.因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。
而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作.3)伺服与测量反馈系统伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。
伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。
由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度.4)机床主体机床主机是数控机床的主体。
它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。
它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分.5)数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。
数控机床的四大组成部分
数控机床的四大组成部分数控机床主要由主机部分、控制部分、驱动装置和辅助装置四部分组成。
(1)主机部分它是数控机床的主体,是数控机床的机械部件。
它包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给机构等组成。
(2)控制部分控制部分又称CNC装置,它是控制机床的核心,一般是一台机床专用控制计算机(包括机床印制板电路、屏幕显示器、键盘、纸带、磁带、驱动电路等)。
输入到控制部分的程序指令记录在信息载体上由程序读入装置接收,或由控制部分的键盘直接手动输入。
(3)驱动装置驱动装置是数控机床的执行机构的驱动部件,包括主轴电机、进给伺服电机等。
(4)辅助装置辅助装置是指数控机床的一些配套部件,包括液压、气动装置及冷却系统和排泄装置、防护设备等。
数控机床应用数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床,能够根据已编好的程序,使机床动作并加工零件。
它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术,使用了多种传感器,在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
1、数控机床对传感器的要求1)可靠性高和抗干扰性强;
2)满足精度和速度的要求;
3)使用维护方便,适合机床运行环境;
4)成本低。
不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同,一般来说,大型机床要求速度响应高,中。
1.2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质,又称程序载体1)穿孔纸带(过时、淘汰);2)盒式磁带(过时、淘汰);3)软盘、磁盘、U盘;4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰);2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰);3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡;4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式);5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能:G00,G01,G02,G03,辅助功能:M03,M04刀具、进给速度、主轴:T,F,S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统(检测反馈系统)伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查内容)反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
数控铣床的基本组成数控铣床是数控机床的一种,具有高效、精度高、自动化程度高等优点,普遍应用于航空、航天、汽车制造、机械加工等领域。
数控铣床的基本组成包括机身结构、数控系统、主轴、工作台和刀库等部分。
1. 机身结构机身结构是整个数控铣床的支撑部分,主要由机床床身、两端支承、导轨、滑块、加工头和卡盘等组成。
机床床身因承受切削力和振动力较大,并需要具有高刚性和抗变形能力。
所以机身结构的主体部分采用铸铁或整体板材焊接而成,提高了机床的稳定性和可靠性。
导轨和滑块是机身结构的重要组成部分,用于支撑和导向加工过程中的刀具和工件。
导轨有平面导轨和滚动导轨两种,现代数控机床大多数采用线性滚动导轨,具有高精度、低摩擦、长寿命的特点。
滑块是在导轨上滑动的零件,采用高韧性、高硬度的环氧树脂材料,具有抗磨损、低噪音、稳定性好的特点。
加工头是机床进行加工的关键部分,主要有主轴和进给机构两个部分。
主轴是将电机输出的动力传递到加工刀具上的部分,其精度直接影响到加工工件的精度和表面质量。
主轴一般采用高速电主轴或液压主轴,在提高加工效率的同时又不失精度的前提下,还要具有良好的刚性、稳定性和耐热性等特点。
进给机构是控制工件在加工过程中的运动、转向和速度的关键部分,主要由伺服电机、球丝杠、导轨等组成,具有高精度、高速度和高可靠性等优点。
卡盘是固定工件的重要工具,主要分为机械卡盘和液压卡盘两种。
机械卡盘具有结构简单、成本低、使用方便等优点,但是换工件速度慢、精度不高;液压卡盘具有紧固力大、换工件快速、精度高等优点,但是成本较高、使用要求较高。
2. 数控系统数控系统是数控铣床的核心部分,其主要功能在于将人类的创造力进行编程转化成机械的运动。
数控系统主要由控制器、输入设备、输出设备、编程设备等组成。
控制器是数控铣床的“大脑”,其主要作用是接收电脑编程产生的数控程序、对程序进行解释、计算出动作指令、控制各组部件的动作,并对运动状态进行监控、检测和反馈。
数控机床的组成随着计算机技术的发展,数控机床广泛采用了计算机数控(CNC)系统,如图1所示:其组成包括:加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、反馈系统、辅助控制装置和机床本体组成。
图1数控机床的组成(一)加工程序数控机床工作时,不需要工人直接去操作,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。
加工程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
在对加工零件进行工艺分析的基础上确定:零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线或加工顺序;主运动的启、停、换向、变速;进给运动的速度、位移大小等工艺参数,以及辅助装置的动作。
这样得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息,然后用标准的由文字、数字和符号组成的数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。
编制程序的工作可由人工进行,或者在数控机床以外用自动编程计算机系统来完成,比较先进的数控机床,可以在它的数控装置上直接编程。
编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、录音磁卡、软磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型。
(二)输入装置输人装置的作用是将控制介质(信息载体)上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存入数控系统内。
根据程序存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、录音机或软盘驱动器有些数控机床,不用任何程序存储载体,而是将数控程序单的内容通过数控系统上的键盘,用手工方式(MDI方式)输入或者将数控程序由编程计算机用通信方式传送到数控系统中。
(三)数控系统数控系统是一种位置控制系统,是机床自动化加工的核心。
主要有主控制系统、运算器、存储器、输入输出接口五大部分组成。
进行零件加工时,总是先将编写好的零件程序输入到系统的内存中,而后系统根据输入的程序段插补出理想的轨迹,并控制执行部件加工出合格的零件。
数控系统接受输入装置送来的脉冲信息,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令来控制机床的各个部分,进行规定的、有序的动作。
一数控机床由哪几个部分组成答:编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床
的机械部件
二试说明数控加工中数据转换过程中的主要步骤,并简述每个步骤的主要功能。
答:数控制加中的数据转换过程中主要是将加工信息用规定的汉字,数字和符号组成的代码,按一定的格
式写成加工程序单。
将加工程序通过控制介质输入到数控装置进行自动加工。
1)数控程序是数控数控机床自动加工零件的工作指令。
2)输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,并传送存入数控装置内。
3)输入装置是数控机床的核心,它接受输入装置送来的肪冲信号,输出各种信号和指令控制机床的各部分,进行规定的,有序的动作。
4)伺服驱动系统与机床上的执行部件和机械传动的部件组成数控机床的进给系统。
三从数控系统控制功能、联动轴数、伺服系统来看,NC机床各分为几类,它们各用于什么场合?答:分类:一,点位控制数控机床。
加工平面内的孔系。
二,直线控制数控机床。
可用于加工台阶轴。
三,轮廓控制数控机床。
可以加工曲面零件和铣削曲面轮廓。
四.试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面,比较开环、闭环系统的优劣?
答:开环数控系统是指进给伺服子系统没有位置测量装置的数控系统。
由于没有位置反馈,其控制精度相对闭环和半闭环系统来讲是较低的,精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度;没有位置反馈,信号流是单向的,故系统稳定性好;没有测量装置,则结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉。
在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
一般用于经济型数控机床。