内容正文:
《数控编程》
项目一
数控编程基础
1
学习目标
(1)了解数控机床的产生、组成与工作原理。
(2)掌握数控编程的方法。
(3)熟悉程序的结构与程序段格式。
(4)能进行数控加工的工艺路线设计。
学习目标
任务一 数控机床的应用与发展
一、数控机床的产生
1.数控机床的产生
数控机床是采用数字控制(numerical control)技术的机械设备,是一种以数字量作为指令信息形式,通过专用的或通用的电子计算机控制的机床,如图1-1所示。
图1-1 原中捷友谊厂生产的中国第一台数控机床
任务一 数控机床的应用与发展
2.数控机床的发展概况
自1952年美国研制成功第一台数控机床以来,随着电子、计算机、自动控制和精密测量等技术的发展,数控机床也在迅速地发展和不断地更新换代,先后经历了六个发展阶段。
(1)第一代数控机床。
(2)第二代数控机床。
(3)第三代数控机床。
(4)第四代数控机床。
(5)第五代数控机床。
(6)第六代数控机床。
任务一 数控机床的应用与发展
3.数控技术的基本概念
数字控制(Numerical Control,NC)是近代发展起来的一种自动控制技术,国家标准(GB8129—87)定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”,简称数控(NC)。
数控系统指用数字控制技术实现的自动控制系统。数控系统是用数字控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。
任务一 数控机床的应用与发展
图1-2 数控机床的组成
二、数控机床的组成和工作原理
1.数控机床的组成
任务一 数控机床的应用与发展
1.数控机床的组成
1)计算机数控装置
2)伺服单元、驱动装置和测量反馈装置
3)操作面板
4)控制介质与I/O输出设备
5)PLC与机床I/O电路和装置
6)机床主体
任务一 数控机床的应用与发展
2.数控机床的加工原理
数控机床的加工原理如图1-3所示。当使用机床加工零件时,通常都需要对机床的各种动作进行控制,不但要控制动作的先后次序,而且要控制机床各运动部件的位移量。
图1-3 数控机床的加工原理
任务一 数控机床的应用与发展
3.数控系统的主要功能
1)所有坐标控制功能
2)插补功能
3)进给功能
4)主轴功能
5)刀具功能
7)机械误差补偿功能
8)操作功能
9)程序管理功能
10)图形显示功能
11)辅助编程功能
12)自诊断报警功能
6)刀具补偿功能
任务一 数控机床的应用与发展
4.数控机床的类型
1)按机床控制运动方式分类
(1)点位控制数控机床。
点位控制加工示意图如图1-4所示。
图1-4 点位控制加工示意图
任务一 数控机床的应用与发展
(2)直线控制数控机床。直线控制加工示意图如图1-5所示。
(3)轮廓控制数控机床。轮廓控制加工示意图如图1-6所示。
图1-6 轮廓控制加工示意图
图1-5 直线控制加工示意图
任务一 数控机床的应用与发展
2)按进给伺服系统类型进行分类
(1)开环控制数控机床。
(2)全闭环控制数控机床。
(3)半闭环控制数控机床
图1-7 开环进给伺服系统简图
图1-8 全闭环进给伺服系统简图
图1-9 半闭环进给伺服系统简图
任务一 数控机床的应用与发展
任务一 数控机床的应用与发展
3)按工艺用途(机床类型)进行分类
(1)金属切削类数控机床。
(2)金属成型类数控机床。
(3)特种加工数控机床
图1-10 数控车床
图1-13 金属成型类数控机床
图1-14 特种加工类数控机床
任务一 数控机床的应用与发展
(4)其他类型的数控机床
其他类型的数控机床是指一些广义上的数控设备,主要有数控三坐标测量仪、数控装配机、机器人等,如图1-15所示。
图1-15 其他类型的数控机床
任务一 数控机床的应用与发展
4)按数控系统功能水平分类
按数控系统的主要技术参数、功能指标和关键部件的功能水平不同,数控机床可分为低、中、高三个档次。国内还分全功能数控机床、普及型数控机床和经济型数控机床。
任务一 数控机床的应用与发展
5.数控机床的工作过程
图1-16 数控机床的工作过程示意图
1)准备阶段
2)编程阶段
3)准备信息载体
4)加工阶段
任务一 数控机床的应用与发展
三、数控机床的应用与发展
(1)加工精度高。数控机床时通过控制系统给出指令进行加工的,所以能够达到很精确的加工精度。例如,图1-17所示的零件,用传统方式加工很难达到设计精度,而用数控机床则可