? 2005 GDGM 机电,数控机床与编程》
模块 五 典型数控机床的结构与控制
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20052
?单元一 数控车床
?单元二 数控铣床
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20053
单元一 数控车床
一, 概述
二, 数控车床的基本结构
三, 数控车床的数控装置
四、数控车床标准 PLC系统
Exit
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20054
单元一 数控车床
一, 概述
Exit
M
CRT/MDI
磁盘
手摇脉冲
发生器
穿孔纸带
机电
接口
位置
控制
速度
控制
信
息
运
算
控
制
速度
控制
刀架回转、冷却电机
主轴脉冲发生器
速度反馈
主轴电机
速度反馈
位置反馈
位置反馈
速度
控制
位置
控制
速度反馈
X
Z轴伺
服电机
X轴伺服电机
刀架回
转电机
主轴
Z
电动机
主轴
M 1
M 2
M 3 M 4 M 5
M 6 M
7
图 5-1 普通车床演变为数控车床
[ 1,2 ]
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20055
单元一 数控车床
一, 概述
Exit
+C ′
+X +Z
+X
+Z
图 5-2卧式车床
主轴脉冲编码器
主轴电机
C轴伺服电机
刀库
动力刀架电机
X轴伺服电机
Z 轴伺服电机
图 5-3 车削中心示意图
[ 1,2 ]
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20056
单元一 数控车床
二, 数控车床的基本结构
Exit
110BYG501
Y90L -4/B
90BY G501
编码器
10N · m
φ 173
φ 67
图 5-4 数控车床的传动系统示意图
1、床身
2、床头箱
3、拖板
4、尾架及其调整
5、自动刀架
6、主轴编码器
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20057
单元一 数控车床
三, 数控车床的数控装置
Exit
XS8 XS 9
XS6 XS10
XS5 XS11
XS4 XS20
主轴单元
开关量输入
XS3 XS21 开关量输出
XS2 XS30-XS33 其它类型进给装置
XS1 XS40-XS43 HSV-11伺服驱动装置
HNC-21
手持单元
远程I/O板
RS232
软驱
以太网
键盘
AC24V/DC24V电源
图 5-6 总体框图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20058
单元二 数控铣床
一, 概述
二, 数控车床的基本结构
Exit
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20059
单元一 数控车床
一, 概述
Exit
单头蜗杆
位置
控制
速度
控制
位置反馈
位置反馈
速度反馈
速度
控制
信
息
运
算
控
制
速度
控制
位置
控制
机电
接口
穿孔纸带
手摇脉冲
发生器
磁盘
C RT /M DI
速度反馈
速度反馈
冷却液电机、限位开关
X
速度反馈
位置
控制
速度
控制
位置反馈
Y
X
Y
Z
主轴电机
单头蜗杆
图 5-7 普通铣床演变为数控铣床
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200510
单元一 数控车床
一, 概述
Exit
△
Z
△
Z
(a) (b) (c)
图 5-8 联动坐标实例
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200511
单元一 数控车床
一, 概述
Exit
Z轴伺服电机
刀库
主轴电机
主轴
换刀机械手
X轴伺服电机
Y轴伺服电机
图 5-9 加工中心传动示意图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200512
单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
图 5-10 数控铣钻床的传动系统示意图
1、底座
2、立柱
3,工作台
4,主轴箱
5、冷却及润滑部分
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200513
单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
3,工作台
滑座
十字滑台
工作台座
右托架
电机座
齿形带
带轮
丝杠
图 5-11 工作台部分结构示意图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200514
单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
4,主轴箱
主电机
同步带
同步带轮
主轴
同步带轮
图 5-12 主轴箱结构示意图
模块 五 典型数控机床的结构与控制
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?单元一 数控车床
?单元二 数控铣床
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单元一 数控车床
一, 概述
二, 数控车床的基本结构
三, 数控车床的数控装置
四、数控车床标准 PLC系统
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单元一 数控车床
一, 概述
Exit
M
CRT/MDI
磁盘
手摇脉冲
发生器
穿孔纸带
机电
接口
位置
控制
速度
控制
信
息
运
算
控
制
速度
控制
刀架回转、冷却电机
主轴脉冲发生器
速度反馈
主轴电机
速度反馈
位置反馈
位置反馈
速度
控制
位置
控制
速度反馈
X
Z轴伺
服电机
X轴伺服电机
刀架回
转电机
主轴
Z
电动机
主轴
M 1
M 2
M 3 M 4 M 5
M 6 M
7
图 5-1 普通车床演变为数控车床
[ 1,2 ]
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单元一 数控车床
一, 概述
Exit
+C ′
+X +Z
+X
+Z
图 5-2卧式车床
主轴脉冲编码器
主轴电机
C轴伺服电机
刀库
动力刀架电机
X轴伺服电机
Z 轴伺服电机
图 5-3 车削中心示意图
[ 1,2 ]
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单元一 数控车床
二, 数控车床的基本结构
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110BYG501
Y90L -4/B
90BY G501
编码器
10N · m
φ 173
φ 67
图 5-4 数控车床的传动系统示意图
1、床身
2、床头箱
3、拖板
4、尾架及其调整
5、自动刀架
6、主轴编码器
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单元一 数控车床
三, 数控车床的数控装置
Exit
XS8 XS 9
XS6 XS10
XS5 XS11
XS4 XS20
主轴单元
开关量输入
XS3 XS21 开关量输出
XS2 XS30-XS33 其它类型进给装置
XS1 XS40-XS43 HSV-11伺服驱动装置
HNC-21
手持单元
远程I/O板
RS232
软驱
以太网
键盘
AC24V/DC24V电源
图 5-6 总体框图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 20058
单元二 数控铣床
一, 概述
二, 数控车床的基本结构
Exit
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单元一 数控车床
一, 概述
Exit
单头蜗杆
位置
控制
速度
控制
位置反馈
位置反馈
速度反馈
速度
控制
信
息
运
算
控
制
速度
控制
位置
控制
机电
接口
穿孔纸带
手摇脉冲
发生器
磁盘
C RT /M DI
速度反馈
速度反馈
冷却液电机、限位开关
X
速度反馈
位置
控制
速度
控制
位置反馈
Y
X
Y
Z
主轴电机
单头蜗杆
图 5-7 普通铣床演变为数控铣床
模块 五：典型数控机床的结构与控制
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单元一 数控车床
一, 概述
Exit
△
Z
△
Z
(a) (b) (c)
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Exit
Z轴伺服电机
刀库
主轴电机
主轴
换刀机械手
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Y轴伺服电机
图 5-9 加工中心传动示意图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
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单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
图 5-10 数控铣钻床的传动系统示意图
1、底座
2、立柱
3,工作台
4,主轴箱
5、冷却及润滑部分
模块 五：典型数控机床的结构与控制
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单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
3,工作台
滑座
十字滑台
工作台座
右托架
电机座
齿形带
带轮
丝杠
图 5-11 工作台部分结构示意图
模块 五：典型数控机床的结构与控制
? 2005 GDGM 机电GDGM 200514
单元二 数控铣床
二, 数控车床的基本结构
Exit
4,主轴箱
主电机
同步带
同步带轮
主轴
同步带轮
图 5-12 主轴箱结构示意图
