? 2005 GDGM 机电,数控机床与编程》
模块 一 数控机床概述
模块 一：数控机床概述
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?单元一 数控机床的特点
?单元二 数控机床的组成和工作原理
?单元三 数控机床的分类
?单元四 数控机床的发展趋势
模块 一：数控机床概述
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单元一 数控机床的特点
一、数控机床的加工特点
① 适应性强
② 精度高，质量稳定
③ 生产效率高
④ 能实现复杂的运动
⑤ 良好的经济效益
⑥ 有利于生产管理的现代化
[ 1,2 ]Exit
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单元一 数控机床的特点
二、数控机床的使用特点
1、数控机床对操作维修人员的要求
2、数控机床对夹具和刀具的要求
对操作人员：具有一定的工艺知识和操作经验，熟悉数控
机床结构特点、工作原理，熟练操作计算机，需通过程序编制
的专业考核。
对维修人员：了解数控机床的机械结构，懂得数控机床的
电气原理及电子电路，具有较宽的机、电、气、液专业知识，
需进行专业培训。
对夹具要求：定位可靠、良好的冷却排屑性能；单件生产，
采用通用夹具；批量生产，使用专用夹具。
对刀具要求,①较高的精度、耐用度，几何尺寸稳定、
变化小； ②能实现机外预调和快速换刀，加工高精度孔时要
经试切削确定其尺寸； ③刀具的柄部应满足柄部标准的规定；
④很好地控制切屑地折断和排出； ⑤具有良好的冷却功能。
[ 1,2 ]Exit
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单元二 数控机床的组成和工作原理
数控机床由程序编制及程序载体、输入装置、数控装置、伺
服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成。
程
序
编
制
数
控
装
置
C
N
C
输
入
装
置
伺服驱动
及位置检测
辅助控制
(即强电控制)
装置
机 床
主运动
进给运动
辅助动作
加工
零件
加工
图纸
Exit
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单元三 数控机床的分类
1、按加工工艺方法分类
2、按控制运动轨迹分类
3、按驱动装置的特点分类
① 金属切削类数控机床
② 特种加工类数控机床
③ 板材加工类数控机床
① 点位控制数控机床
② 直线控制数控机床
③ 轮廓控制数控机床
① 开环控制数控机床
② 闭环控制数控机床
③ 半闭环控制数控机床
④ 混合控制数控机床 Exit
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单元三 数控机床的分类
1、按加工工艺方法分类
① 金属切削类数控机床
Exit
金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻
床、数控镗床、数控磨床、数控镗铣床等。加工中心 MC是
带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
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单元三 数控机床的分类
1、按加工工艺方法分类
② 特种加工类数控机床
Exit
数控特种加工机床有数控电火花线切割机床、数控电火
花加工机床、数控激光加工机床等。
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单元三 数控机床的分类
1、按加工工艺方法分类
③ 板材加工类数控机床
Exit
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机和
数控压力机等。
模块 一：数控机床概述
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单元三 数控机床的分类
3、按驱动装置的特点分类
① 开环控制数控机床
Exit
指令脉冲 步进电动机
驱动线路
步 进
电动机
工作台
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单元三 数控机床的分类
3、按驱动装置的特点分类
② 闭环控制数控机床
Exit
A
伺 服
电动机
速度控
制电路
位置比
较电路
位置反馈
速度反馈
指令脉冲
C
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单元三 数控机床的分类
3、按驱动装置的特点分类
③ 半闭环控制数控机床
Exit
指令脉冲
速度反馈
位置反馈
位置比
较电路
速度控
制电路
A
B
伺服电动机
+
-
工作台
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指令值
混合
控制
速度
控制
A
B
C
伺服电动机
单元三 数控机床的分类
④ 混合控制数控机床
Exit
3、按驱动装置的特点分类
步 进
电动机
驱动
电路
混合
指令值
比较单元
C
系统误差脉冲
电源
校正
D/A
图 1-1 开环补偿型控制方式
图 1-2 半闭环补偿型控制方式
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单元四 数控机床的发展趋势
一, 数控机床结构的发展
二、计算机控制性能的发展
三、伺服驱动系统的发展
四, 自适应控制
五、计算机群控
六, 柔性制造系统（ FMS）
① 加工子系统
② 物流子系统
③ 信息流子系统
Exit
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单元四 数控机床的发展趋势
Exit
一, 数控机床结构的发展
单元控制器数控机床工业机器人
工作台架
数控加工中心
自动输送车
工作台工作台
图 1-7 加工单元示
意图
图 1-8 柔性
制造单元
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单元四 数控机床的发展趋势
四, 自适应控制
Exit
控制装置 机床 加工过程
位置速度反馈
位置指令
速度指令
校正 过程参数
自适应控制器
输入
图 1-9 自适应控
制结构框图
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单元四 数控机床的发展趋势
六, 柔性制造系统（ FMS）
Exit
数
控
机
床
加
工
中
心
各
种
加
工
单
元
柔
性
制
造
单
元
数
控
清
洗
机
检
测
装
配
设
备
工
业
机
器
人
数
控
机
械
手
自
动
搬
运
车
自
动
化
仓
库
主
控
制
计
算
机
通
信
网
络
F
M
S
控
制
机
床
数
控
物
料
运
输
控
制
刀
具
运
输
控
制
加工子系统 物流子系统 信息子系统
F M S
图 1-10 ＦＭＳ的构成
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单元四 数控机床的发展趋势
六, 柔性制造系统（ FMS）
① 加工子系统
Exit
单元控制计算机单元控制计算机 单元控制计算机
信息传送网络
中央管理计算机 物流控制计算机
单元1 单元2 单元3 单元4 单元5
图 1-11 一个ＦＭＳ组成实例