数控
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数控系统工作原理
数控系统是一种通过计算机程序来控制机床运动的自动化设备。
它能够精确地控制机床的运动,实现复杂的加工操作。
数控系统的工作原理是将加工工艺的要求通过计算机编程转换成数学模型和控制命令,然后将这些命令传输给数控系统的主机。
主机根据接收到的控制命令,将其转化为相应的电信号,通过伺服驱动系统将电信号转换为适合机床执行的运动信号。
数控系统主机通过数学运算和逻辑控制,根据加工工艺要求来判断机床的运动轨迹,然后控制伺服驱动系统将机床的坐标轴移动到相应的位置。
在机床运动的过程中,数控系统主机会不断接收反馈信号,通过与目标位置进行比较,实时调整控制命令,使机床保持在预定的运动轨迹上。
在数控系统中,还需要进行坐标转换、速度控制、插补计算等操作,以使机床能够按照工艺要求进行精确的加工。
数控系统还可以实现自动工件换刀、自动测量、自动修正等功能,提高了加工的自动化程度和加工精度。
总之,数控系统通过计算机编程和控制命令,实现对机床运动的精确控制,使得机床能够按照预定的轨迹进行加工操作,提高了加工效率和精度。
contents •数控技术概述•数控机床结构与分类•数控编程基础•数控加工工艺与刀具选择•数控机床操作与维护•数控技术发展趋势与展望目录01数控技术概述数控技术的定义与发展数控技术的定义采用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的技术。
数控技术的发展历程从手动控制到数字控制,经历了多个阶段的发展,包括电子管、晶体管、集成电路、计算机等技术的应用。
数控技术的现状与趋势当前数控技术已经广泛应用于制造业各个领域,未来将继续向智能化、高精度、高效率等方向发展。
数控系统的组成与工作原理数控系统的组成01数控系统的工作原理02数控系统的特点03机械制造领域航空航天领域汽车制造领域其他领域数控技术的应用领域02数控机床结构与分类为确保加工精度和稳定性,数控机床采用高刚度材料和结构。
通过先进的制造工艺和装配技术,实现高精度加工。
采用高性能伺服驱动系统和高速主轴,提高加工效率。
配备自动换刀装置、自动排屑装置等,实现自动化加工。
高刚度高精度高速度高自动化按工艺用途分类按运动方式分类按伺服系统类型分类常见数控机床类型介绍数控车床数控铣床加工中心数控磨床03数控编程基础数控编程的概念是将零件的加工信息,按照数控系统规定的代码和格式,编制成加工程序文件,并输入到数控装置中,由数控装置控制机床进行自动加工的过程。
0203分析零件图样和工艺要求确定加工方案数控编程的步骤01选择合适的数控机床选择合适的刀具、夹具和量具编制加工程序01 02 03机床坐标系工件坐标系用于控制机床的直线插补、圆弧插补等加工动作。
M指令用于控制机床的辅助功能,如换刀、冷却液开/关等。
G指令VSS指令01F指令02T指令03数控编程的常用指令与格式地址符+数字程序段格式一个完整的程序段由若干个字组成,每个字由地址符和数字组成,程序段结束以分号或回车符表示。
04数控加工工艺与刀具选择先进行粗加工,再进行精加工,逐步提高加工精度。
先粗后精原则一次装夹原则工序集中原则基准统一原则尽可能在一次装夹中完成多道工序,减少装夹次数,提高加工效率。
数控机床加工特点
数控机床是由一般机床进展演化而来,与一般机床加工相比,数控加工具有如下的特点:
1、自动化程度高
在数控机床上加工工件时,除了手工装卸工件外,全部加工过程都可由机床自动完成。
这样大大减轻了操的劳动强度,改善了劳动条件。
2、具有加工简单外形零件的力量
运动的任意性使其能完成一般加工方法难以完成或者无法进行的简单型面加工。
3、生产预备周期短
在数控机床上加工新的零件,大部分预备工作是依据零件图样编制数控程序,编程工作可以离线进行。
这样大大缩短了生产的预备时间,因此应用数控机床非常有利于产品的升级和新产品的试制。
4、加工精度高
大部分操作都由机器自动完成,消退了人为误差,加工精度高,质量稳定。
5、生产效率高
数控机床的加工效率一般一般机床的二到三倍,尤其在加工简单零件时,生产效率提高的十几倍甚至几十倍。
6、易于建立计算机通讯网络
由于机床采纳数字信息掌握,易于与计算机帮助设计和制造系统连接,形成计算机帮助设计和制造紧密结合的一体化系统,数控机床还可以与远程网络进行调度和掌握,进行易地管理。
数控技术主要概念一、数控技术概述数控技术(Numerical Control, NC)是把数字控制系统应用于机床、仪器仪表等设备上的一种现代制造技术。
它是以数字信号形式控制机床等设备运动的一种自动化系统,利用计算机数控程序进行控制,实现自动化计算、运算和控制过程。
数控技术可以提高加工精度、降低零件自重和耗时、增强设备的灵活性和可靠性,从而提高生产效率和降低成本。
二、数控技术的基本要素1.数控机床数控机床是数控技术的核心。
它是将数控系统应用于机床制造中的一种特殊机床。
数控机床首先需具备常规机床的功能,如切削、钻孔、铣削、车削等,而且能够接受由计算机输出的数字控制指令,实现运动轨迹的精确控制。
数控机床的主要优点在于控制精度高、加工速度快、可编程性强、重复性好、操作简便等,广泛应用于各个生产领域。
2.数控系统数控系统是一套完整的自动化控制系统,由数控设备、计算机、输入设备、输出设备和控制器等组成。
数控系统可以通过计算机编程来实现机床的自动化控制,确保其运行精度和稳定性。
数控系统的常见类型有独立式数控系统、组合式数控系统、网络式数控系统等。
3.数控程序数控程序是指用程序语言对机床的加工流程、加工轨迹等进行编程的过程。
其目的是将产品的图形设计从计算机转化为数学模型,计算出机床的加工轨迹,使机床按照程序指令进行加工。
数控程序具有高度的可编程性,改变程序代码可以随时改变机床加工的形态。
4.数学模型数学模型是数控程序的基础,是将产品数字化后所得到的图形G代码进行转换所形成的三维模型。
数学模型中包含了产品的各种参数、材质和形态,是数控机床进行加工时所需的基础数据。
数学模型的建立可以通过CAD软件进行,也可以使用扫描仪将实物扫描为数字信号后进行建模。
三、数控技术的优点1.提高生产效率数控技术实现了机床的自动化、智能化,可以通过计算机编程精确控制工件的加工流程,提高加工效率和质量。
2.提高加工精度采用数控技术可以实现对机床各轴运动的精确控制,从而保证了加工精度、稳定性和一致性。
什么是数控机床
数控机床又称为CNC(Computer Numerical Control) 车床, 既用计算及数字掌握的车床。
卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工, 而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中, 由数控系统通过车床X,Z 坐标的伺服电动机来掌握车床进给运动部件的动作挨次, 移动量和进给速度, 再协作主轴的转速和转向, 便能加工出各种外形不同的轴类或盘类回转体零件。
因此, 数控机床是目前使用较为广泛的数控机床。
CJK6132H/2型数控车床---CJK6132H/2型数控车床是机电一体化的高效率自动化车削加工设备,外观半封闭结构简捷大方,主轴具有八级转速,在高、低速区内进行自动换速,转速范围宽。
----该车床采纳了西门子SINUMERIK 802S型最新经济型数控系统,结构紧凑,模块安装、修理便利,并且该系统已经将一个适用经济型数控车床的plc有用程序(IAP)集成于系统之中;全部的轴参数,刀架参数可通过机床参数设定,便于修理、调整。
该机床配置有手摇脉冲发生器,用户调刀便利,系统采纳LCD显示,屏幕大、背光,显示清楚,直观、操作便利,明暗度可调,并具有编程,回零、自动循环,MDI 等功能,该机床特殊适用于汽车、摩托车、机械、仪器、轻工等行业中,各种轴类、盘类零件的端面,内外圆柱面、圆弧面及切槽和连接螺纹加工,成批量生产使用效果更好。
数控机床操作入门一、基本原理数控机床通过计算机控制系统,将加工工艺参数输入到机床中,并由机床自动执行加工操作。
其主要原理包括:输入加工程序—调整机床工作参数—启动机床执行加工操作。
二、数控机床的组成数控机床主要包括机床本体、数控装置和操作台。
其中,机床本体是进行实际加工的部分,数控装置是控制机床运行的核心,操作台用于操作机床和设置加工参数。
三、数控机床的操作流程1.开机准备首先,按下机床的开关按钮,待机床自检完成后,将键盘锁解除,启动数控装置。
2.加工程序输入将预先编好的加工程序输入到数控装置中。
一般来说,加工程序由若干行指令组成,每行指令包括几组代码,用于控制机床的运动、速度、方向等参数。
注意加工程序的输入要准确无误。
3.机床坐标系设置机床坐标系是指数控机床中与零点、参考点相关的坐标系。
根据加工要求,需要在机床上设置坐标系。
可以通过机床上的数显装置,将刀具移动到指定位置,然后设置坐标系。
4.加工参数设置加工参数包括切削速度、进给速度、刀具半径补偿等。
根据加工要求,在数控装置中设置相应的参数。
5.刀具更换将原有的刀具拆卸下来,并将新刀具安装好。
注意刀具的安装要牢固,以免引起事故。
6.手动操作调试在自动运行前,可以选择手动操作调试功能进行调试。
通过手动按钮可以分别控制各个轴的运动,确保机床的运动轨迹正确。
7.运行加工程序调试无误后,可以启动机床运行加工程序。
注意观察加工过程中是否出现异常情况,如异常声音、振动等,及时停机检修。
8.加工结果检验加工完成后,进行加工结果的检验。
可以使用量具、测量仪器等进行测量,与预定尺寸进行对比,判断加工结果是否合格。
四、数控机床操作的注意事项1.提前准备好加工程序、加工参数等相关数据,确保准确无误。
2.加工前必须确认机床状态良好,各项功能正常。
3.在操作过程中,要时刻观察机床运行情况,确保安全操作。
4.加工结束后,及时清理机床,保证机器的使用寿命。
总结:数控机床操作入门需要熟悉机床的基本原理和组成部分,掌握数控机床的操作流程并注意相应的注意事项。
数控车床操作步骤一、开机准备1.检查数控车床的电源线是否接地良好,各联接线是否连接紧密。
2.检查各轴的润滑情况,润滑油是否足够。
3.打开数控系统主机电源,同时打开数控机床电源开关并确认所有系统各轴运行状态指示灯正常。
二、上工件1.将要加工的工件放在数控车床工作台上,固定好。
2.检查工件是否安装正确,是否固定牢固。
三、安装刀具1.打开刀塔盖板,清理刀塔槽内的杂物。
2.选择合适的刀具,并检查其磨损状况。
将刀具安装在刀塔上,并确保刀具固定牢固。
3.调整刀具的位置,使其与工件表面夹角适当。
四、调整工件坐标系1.打开数控系统主界面,进入坐标系调整界面。
2.按照要求输入工件的坐标数据,调整工件的坐标系。
3.利用手动操作功能,将工件移动至数控车床零点位置,并保存零点坐标。
五、编写加工程序1.在数控系统中选择合适的编程方式,如G代码或M代码。
2.编写加工程序,包括切削数据、进给数据、刀具路径、起始点等。
3.检查程序的正确性,并保存程序。
六、加载加工程序1.将已编写好的加工程序通过U盘或其他存储设备导入数控系统中。
2.进入程序管理界面,选择需要加载的加工程序,并执行加载操作。
七、开机自检1.执行数控系统开机自检程序,包括各轴回零、刀具长度补偿、刀具半径补偿等。
2.检查数控系统是否正常运行,并观察各轴的运动是否准确。
八、开始加工1.调整加工速度和进给速度,确保加工过程的稳定性。
2.执行加工程序,观察加工过程中刀具和工件的状态,并进行必要的调整。
3.完成加工后,关闭数控车床电源开关并清理加工现场。
总结:。
什么是数控系统
数控系统是数字掌握系统简称,英文名称为NumericalControlSystem,早期是由硬件电路构成的称为硬件数控(HardNC),1970年月以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。
计算机数控(Computerizednumericalcontrol,简称CNC)系统是用计算机掌握加工功能,实现数值掌握的系统。
CNC系统依据计算机存储器中存储的掌握程序,执行部分或全部数值掌握功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC 装置)、可编程规律掌握器(plc)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。
CNC系统的核心是CNC装置。
由于使用了计算机,系统具有了软件功能,又用PLC代替了传统的机床电器规律掌握装置,使系统更小巧,其敏捷性、通用性、牢靠性更好,易于实现简单的数控功能,使用、维护也便利,并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。
1。
数控车床面板操作数控车床是一种高精度、高效率的机床,其操作面板是控制车床工作的重要界面。
本文将介绍数控车床面板的基本操作方法和注意事项。
1.数控车床面板的基本结构2.常用控制按钮和操作手柄(1)开关按钮:数控车床的电源开关,用于开启或关闭车床的电源。
(2)紧急停止按钮:在紧急情况下,按下此按钮可以立即停止车床的运动。
(3)启动按钮:按下此按钮后,车床将按照预设的程序开始工作。
(4)手动操作按钮:用于手动控制各个轴向的移动,通常有快速移动和微动两种方式。
(5)手轮:用于手动操作车床的移动,通常用于微调工件位置。
3.数控车床面板的操作步骤(1)开机:将电源开关按钮设置为开启状态,车床的显示屏会亮起。
等待车床进行自检和初始化。
(3)设置工艺参数:根据工件的加工要求设置相应的工艺参数,包括转速、进给速度、切削深度等。
(4)设置刀具:选择合适的刀具并安装在车床上,根据需要调整刀具的位置和刀尖高度。
(5)调整工件位置:通过操作手柄或手动操作按钮,调整工件的位置,确保切削点正确对准工件。
(6)开始加工:按下启动按钮,车床开始按照预设的程序进行加工。
在加工过程中要密切观察各项参数的变化,确保工作的正常进行。
4.数控车床面板的注意事项(1)在操作面板上,不要随意触摸或按压其他按钮,以免触发不必要的指令。
(2)定期检查面板上的控制按钮和操作手柄的灵敏度,确保其正常工作。
(3)在设置工艺参数时,要根据具体的加工要求进行合理的设置,避免超过机床的承载能力。
(4)在调整工件位置时,要谨慎操作,以免引起误操作或意外伤害。
(5)加工过程中,要随时观察显示屏上的信息,确保工作的正常进行,及时处理异常情况。
总结:数控车床面板的操作是保证车床正常工作的关键之一、正确的操作可以提高加工效率和产品质量,同时也能确保操作人员的安全。
希望以上内容对您了解数控车床的操作面板有所帮助。
习题4 交流驱动
一.选择正确的答案。
1. 无刷直流电动机也称为。
A. 鼠笼式电动机
B. 感应电动机
C. 方波永磁同步电动机
2. 当交流伺服电机正在旋转时,如果控制信号消失,则电机将会。
A.以原转速继续转动
B.转速逐渐加大
C.转速逐渐减小
D.立即停止转动
3. 下图为元件的图形符号。
A. 直流电动机
B. 直流发电机
C. 永磁式直流测速发电机
D. 交流电动机
4. 交流伺服电机调速的基本原理是调速。
A. 调节电源电压的幅值
B. 调节电源电压的相位
C. 调节电源电压的频率
二、填充,以完成下列各表述。
1.如果把直流电机结构进行“里翻外”的处理,即把电枢绕组装在定子,转子为永磁部分,
并以转子轴上的编码器测出磁极位置控制电子开关进行电子换相,这就构成了电机。
2.就调速方法来说,永磁同步交流伺服电动机主要采用改变的方法,而永磁直流伺服电动机,主要采用改变的方法。
3.无刷直流电动机的定子为,转子为。
4.旋转磁场的速度称为。
5. 三相电机的各相绕组的空间位置差度。
6. 三相交流永磁同步电动机中的“三相交流”是指,“永磁”是
“同步”是指。
指,
7. 目前数控机床进给轴的驱动电机广泛采用。
8. 三相同步电动机的装有三相对称绕组,为永久磁极。
9. 交流伺服电动机中除定子和转子外,还有用来测量转子的转速,用来测量转子的角度。
10. 伺服电动机驱动与普通电动机驱动相比其特点是、、、。
11. 当伺服电动机用于垂直轴驱动时,电动机内可安装,以克服滚珠丝杠垂直安装时的非自锁现象。
12. 为了满足伺服系统的要求,有效的方法就是提高直流伺服电动机的。
13.通常,交流伺服电动机(AC servo motor)在额定转速以上工作时,随着转速的升高,
电动机输出的转矩将 (上升,不变,下降)。
14.电动机的功率是电动机长时间连续运行所能输出的最大功率, 其大约为 与 的乘积。
15. 图示为 。
16. 图3表示 电动机。
5. 就调速方法来说,永磁同步交流伺服电动机主要采用改变 的方法,而永磁直流伺服电动机,主要采用改变 的方法。
2. Phase windings in a 3-phase motor are located ____________ degrees apart.
3. The speed of the rotating magnetic field is known as ____________ speed.
4. The difference between rotor speed and synchronous speed of an asynchronous motor is known as ____________ .
5. The output of a PWM type drive is ____________ . a. sinusoidal
b. pulse width modulated
四. 按要求回答问题或完成作业。
1. 三相交流永磁同步电动机用于进给驱动有何好处?交流伺服电动机上的转子位置检测器有何作用?该检测器有哪些形式?
2. 试述永磁同步交流伺服电动机与永磁同步直流伺服电动机的区别。
3. 画出交流进给伺服驱动装置的原理框图。
4. 当今进给伺服系统常用驱动电机有几种,试简述每种电机的特点及适用范围。
五.读图题。
1. 以下是一台电动机的铭牌。
图
3
问:
(1)该电动机的生产单位是。
(2)该电动机是电动机,型号为。
(3)当定子电压的有效值为120V时,额定转速为1500rpm时,输出扭矩为。
(4)最大转速为。
(5)60K温升时的失速转矩(零速时的转矩,此时电机作为电制动器将所带的负载保持在指定位置)为,失速电流为。
(5)内置光电编码器的分辨率是。
2. 图5为SIEMENS公司生产的1FK6伺服电动机的动力接口图,图6为信号引脚图:
问:
(1)该电动机是电动机。
(2)BR、BR2的作用是。
(3)内置增量式编码器的作用是。
(4)信号引脚8(+temp)、9(-temp)的作用是。
(5)该标记的含义是。
图5 动力接口图
3. 下图为1FT507-□AC71伺服电动机的速度-转速图。
S1为连续运行时的工作曲线,其额定转速是2000rpm 。
根据S1回答:
(1) 该电动机的额定转矩是 (2) 该电动机的失速转矩是 (3) 该电动机的最大转速是 (4) 该电动机的功率为 注
:
图6 信号引脚图
SIEMENS交流伺服电动机的订货号含义如下:
4. 下图为SIEMENS公司生产的1FT5伺服电动机的动力接口图和信号引脚图:(1)该电动机是电动机;
(2)芯脚6、7、11、12是信号;
(3)芯脚1、2、3、4、5是信号;
(4)芯脚9、10是信号。
(5)该标记的含义是,其电线颜色是。
速是2000rpm,额定转速是1000rpm,输出功率为0.6kW,画出转矩-转速工作曲线。
问:
①额定转矩
②最大转矩
③额定转速
④最大转速
⑤额定输出容量。