單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,數(shù)控設(shè)備與編程（第二版）,（數(shù)控技術(shù)運用專業(yè)）第2版 主編 楊仲岡,下頁,返回,-1數(shù)控機床的組成及工作原理,數(shù)控設(shè)備基本知識,數(shù)控技術(shù)概念,采用數(shù)字信號構(gòu)成的控制程序?qū)δ骋粚ο筮M行控制一門技術(shù)NC）,數(shù)控設(shè)備,采用數(shù)控技術(shù)的機械設(shè)備，數(shù)控加工就是采用數(shù)字信號控制設(shè)備的工作過程數(shù)控設(shè)備特點,數(shù)控機床的特點是什么,?,答：,1,、對加工對象改型的適應(yīng)性強,2,、加工精度高、加工生產(chǎn)率高,3,、操作者的勞動強度減輕,4,、良好的經(jīng)濟效益,5,、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化,6,、調(diào)試和維修較復(fù)雜，需專門的技 術(shù)人員,下頁,上頁,1-3,數(shù)控機床的組成與工作原理,圖：數(shù)控機床的組成,人機交互設(shè)備,控制介質(zhì),（程序）,數(shù)控裝置,輔助控制裝置,進給伺服驅(qū)動系統(tǒng),檢測反饋裝置,機床本體（進給運動、主運動、輔助操作）,主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng),返回,控 制 介 質(zhì),定義：,要對機床進行控制，就必須在人與數(shù)控機床,之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是,控制介質(zhì),，又稱信息載體作用：,用于記載各種加工信息，如零件加工的工藝,過程、工藝參數(shù)等，以控制機床的運動，實現(xiàn)零,件的機械加工。
下頁,上頁,返回,穿孔紙帶,下頁,上頁,返回,穿孔卡,下頁,上頁,返回,下頁,上頁,返回,人 機 交 互 設(shè) 備,定義：,具有人機聯(lián)系功能的設(shè)備統(tǒng)稱為,人機交互設(shè),備,作用：,它是操作人員與數(shù)控裝置進行信息交流的工,具組成：,MDI,鍵盤和顯示器下頁,上頁,返回,顯示器和鍵盤,下頁,上頁,返回,數(shù) 控 裝 置,數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞,作用：,數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受控制介,質(zhì)輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng),過數(shù)控裝置它的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進行編譯、,運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，,控制機床各部分的工作，使其進行規(guī)定的有序運,動和動作下頁,上頁,返回,計算機數(shù)控裝置,下頁,上頁,返回,進 給 伺 服 驅(qū) 動 系 統(tǒng),作用：,把來自數(shù)控裝置的位置控制移動指令轉(zhuǎn)變成,機床工作部件的運動，使工作臺按規(guī)定軌跡移動,或精確定位，加工出符合圖樣要求的零件組成：,驅(qū)動電路、反饋電路、伺服電機組成下頁,上頁,返回,伺服驅(qū)動器,和伺服電機,下頁,上頁,返回,主 軸 驅(qū) 動 系 統(tǒng),作用：,主軸驅(qū)動系統(tǒng)也叫主傳動系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中,完成主運動的動力裝置部分主軸驅(qū)動系統(tǒng)通過,該傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切,削力矩和切削速度，配合進給運動，加工出理想,的零件。
它是零件加工的成型運動之一，它的精,度對零件的加工精度有較大的影響下頁,上頁,返回,主軸電動機,主軸組件,下頁,上頁,返回,輔 助 控 制 系 統(tǒng),作用：,接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過,編譯、邏輯判別和運算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相,應(yīng)的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助,裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作輔助控制裝置包括主軸運動部件的變速、換,向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、,潤滑裝置的啟停，工件和機床部件的松開、夾緊，,分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作下頁,上頁,返回,可編程控制器PLC,下頁,上頁,返回,檢 測 反 饋 裝 置,作用：,檢測反饋裝置將數(shù)控機床各坐標軸的實際位,移檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的數(shù)控裝置,中數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定,值進行比較，控制驅(qū)動裝置按指令設(shè)定值運動測量裝置安裝在數(shù)控機床的工作臺或絲杠上，,相當于普通機床的刻度盤和人的眼睛下頁,上頁,返回,檢測裝置,下頁,上頁,返回,機 床 本 體,數(shù)控機床的機床本體與傳統(tǒng)機床相似，只是,在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的,結(jié)構(gòu)以及操作機構(gòu)等方面發(fā)生了很大的變化下頁,上頁,返回,機床本體部件,下頁,上頁,返回,機床本體部件,下頁,上頁,返回,數(shù)控機床伺服系統(tǒng),按控制方式分,1、開環(huán)控制系統(tǒng),2、閉環(huán)控制系統(tǒng),3、半閉環(huán)控制系統(tǒng),（1）開環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置進給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。
2）閉環(huán)控制機床,這類數(shù)控機床的進給伺服驅(qū)動是按閉環(huán)反饋控制方式工作的，其驅(qū)動電動機可采用直流或交流兩種伺服電機，并需要配置反饋，在加工中隨時檢測移動部件的實際位移量，并及時反饋給數(shù)控系統(tǒng)中的比較器，進而帶動位移部件以消除位移誤差半閉環(huán)控制系統(tǒng),其位移檢測裝置不直接測量執(zhí)行件的位移，而是檢測與伺服驅(qū)動電動機聯(lián)系的傳動元件（如電動機軸及絲桿上）按控制原理分,（1）開環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置進給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好開環(huán)伺服系統(tǒng)的特點：1.一般以功率步進電機作為伺服驅(qū)動元件2.無位置反饋，精度相對閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，機床運動精度主要取決于伺服驅(qū)動電機和機械傳動機構(gòu)的性能和精度步進電機步距誤差，齒輪副、絲杠螺母副的傳動誤差都會反映在零件上，影響零件的精度3.結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價格低廉；因此在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用一般用于經(jīng)濟型數(shù)控機床2）閉環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)中有反饋控制系統(tǒng),位置采樣點從工作臺引出，可直接對最終運動部件的實際位置進行檢測；能得到更高的速度、精度和驅(qū)動功率閉環(huán)伺服系統(tǒng)的特點：1.從理論上講，可以消除整個驅(qū)動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和 失動量。
具有很高的位置控制精度從理論上講，機床運動精度只取決于檢測裝置的精度，與傳動鏈誤差無關(guān)但實際對傳動鏈和機床結(jié)構(gòu)仍有嚴格要求2.由于位置環(huán)內(nèi)的許多機械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試。
