1、数控(NC)机床:采用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的机床,称为数控机床。
2、计算机数控(CNC):采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能,则称为计算机数控。
【课堂小结】本次课主要对数控机床的产生和发展进行了学习,这些内容是学习好数控编程这门课的基础。好博体育官方
3、数控装置对程序进行译码、运算,向机床各伺服机构和辅助控制装置发信号—驱动—执引—加工零件
作用:接收输入装置输入的加工信息,完成数值计算、逻辑判断、输入输出控制等功能。
【课堂小结】本次课主要对数控机床的工作原理及组成进行了学习,这些内容是学习好数控编程这门课的基础。
数控机床可以根据不同的方法进行分类,常用的分类方法有按数控机床加工原理分类、按数控机床运动轨迹分类和按进给伺服系统控制方式分类。
1)普通数控机床如数控车床、数控铣床、加工中心、车削中心等各种普通数控机床,其加工原理是用切削刀具对零件进行切削加工。
2)特种加工数控机床如线切割数控机床,对硬度很高的工件进行切割加工;如电火花成型加工数控机床,采用电火花原理对工件的形腔进行加工。
数控机床运动轨迹主要有三种形式:点位控制运动、直线控制运动和连续控制运动。
1)点位控制运动点位控制运动指刀具相对工件的点定位,一般对刀具运动轨迹无特殊要求,为提高生产效率和保证定位精度,机床设定快速进给,临近终点时自动降速,从而减少运动部件因惯性而引起的定位误差。
2)直线控制运动直线控制运动指刀具或工作台以给定的速度按直线)连续控制运动连续控制运动也称为轮廓控制运动,指刀具或工作台按工件的轮廓轨迹运动,运动轨迹为任意方向的直线、圆弧、抛物线或其它函数关系的曲线。这种数控系统有一个轨迹插补器,根据运动轨迹和速度精确计算并控制各个伺服电机沿轨迹运动。
由数控装置发出脉冲或电压信号,通过伺服系统控制机床各运动部件运动。数控机床按进给伺服系统控制方式分类有三种形式:开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。
1)开环控制系统这种控制系统采用步进电机,无位置测量元件,输入数据经过数控系统运算,输出指令脉冲控制步进电机工作,如图1-1所示,这种控制方式对执行机构不检测,无反馈控制信号,因此称之为开环控制系统。开环控制系统的设备成本低,调试方便,操作简单,但控制精度低,工作速度受到步进电机的限制。
3)半闭环控制系统(图1-3)这种控制系统的位置测量元件不是测量工作台的实际位置,而是测量伺服电机的转角,经过推算得出工作台位移值,反馈至位置比较电路,与指令中的位移值相比较,用比较的误差值控制伺服电机工作。这种用推算方法间接测量工作台位移,不能补偿数控机床传动链零件的误差,因此称之为半闭环控制系统。半闭环控制系统的控制精度高于开环控制系统,调试比闭环控制系统容易,设备的成本介于开环与闭环控制系统之间。好博体育官方
经济型数控:在我国指由单板机、单片机和步进电动机组成数控系统和其它功能简单、价格低的数控系统
本次课主要对数控机床的分类及发展趋势进行了学习,这些内容是进一步学习好数控编程这门课的基础。
加工原点也称为程序原点,是指零件被装夹好后,相应的编程原点在机床坐标系中的位置。
在加工过程中,数控机床是按照工件装夹好后所确定的加工原点位置和程序要求进行加工的。编程人员在编制程序时,只要根据零件图样就可以选定编程原点、建立编程坐标系、计算坐标数值,好博体育官方而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对于加工人员来说,则应在装夹工件、调试程序时,将编程原点转换为加工原点,并确定加工原点的位置,在数控系统中给予设定(即给出原点设定值),设定加工坐标系后就可根据刀具当前位置,确定刀具起始点的坐标值。在加工时,好博体育官方工件各尺寸的坐标值都是相对于加工原点而言的 ,这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开始加工。图1 . 12中O 3 为加工原点。
例:以图 1 . 12为例,在配置FANUC-OM系统的立式数控铣床上设置加工原点0 3 。
1)G54~G59为设定加工坐标系指令。G54对应一号工件坐标系,其余以此类推。可在MDI 方式的参数设置页面中,设定加工坐标系。如对已选定的加工原点O 3 ,将其坐标值
设在G54中,则表明在数控系统中设定了1号工件加工坐标。设置页面如图1 . 14。
应注意的是,当机床开机回参考点之后,无论刀具运动到哪一点,数控系统对其位置都是已知的。也就是说,刀具起始点是一个已知点。
G92为设定加工坐标系指令。在程序中出现G92程序段时,即通过刀具当前所在位置即刀具起始点来设定加工坐标系。
该程序段运行后,就根据刀具起始点设定了加工原点,如图 1 . 15所示。
从图 1 . 15中可看出,用G92设置加工坐标系,也可看作是:在加工坐标系中,确定刀具起始点的坐标值,并将该坐标值写入G92编程格式中。
在选择了图 1 . 17所示的被加工零件图样,并确定了编程原点位置后,好博体育官方可按以下方法进行加工坐标系设定:
对于初学者,在进行了加工原点的设定后,应进一步校对设定值,以保证参数的正确性。校对工作的具体过程如下:在设定了 G54加工坐标系后,再进行回机床参考点操作,其显示值为:
这种控制系统绝大多数采用伺服电机,有位置测量元件和位置比较电路。如图1-2所示,测量元件安装在工作台上,测出工作台的实际位移值反馈给数控装置。位置比较电路将测量元件反馈的工作台实际位移值与指令的位移值相比较,用比较的误差值控制伺服电机工作,直至到达实际位置,误差值消除,此称之为闭环控制。闭环控制系统的控制精度高,但要求机床的刚性好,对机床的加工、装配要求高,调试较复杂,而且设备的成本高。