数控机床的可编程控制器控制.ppt

数控机床电气控制
第一章概述〖1*2〗
第一节数控机床的基本组成及各部分功能
第二节数控机床电气控制系统的原理和功能
第三节数控机床的分类和特点
第四节数控机床的产生及发展
第一节数控机床的基本组成及各部分功能
一、数控机床的定义
数字控制(Numerical Control NC)是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。
数控技术(Numerical Control Technology)是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
数控机床(Numerical Control Machine Tools)是采用数控技术对机床的加工过程进行控制的机床。
二、数控加工过程
数控加工程序的编制。在零件加工前,首先根据被加工零件图样进行工艺分析,确定加工的工艺过程、工艺参数、几何参数以及切削用量等,然后根据机床编程手册规定的代码和程序格式编写零件加工程序。
程序的输入。输入的任务是把零件程序、控制参数和补偿参数输入到数控装置中去。
(3) 将输入或传输到数控单元的加工程序,进行试运行、***路径模拟等。
(4)伺服机构驱动机床的运动部件,使机床按程序规定的轨迹运动,从而实现零件的数控加工。
三、数控机床的基本组成
1操作面板
2输入/输出设备
3电气控制系统
4位置检测装置
5机床本体
机床本体具有以下特点:
(1) 数控机床采用了高性能的主轴及伺服传动系统,机械传动结构简单,传动链较短。
(2) 数控机床机械结构具有较高的刚度,阻尼精度及耐磨性,热变形小。
(3) 它更多地采用高效传动部件,如滚珠丝杠副、直线滚动导轨。
四、数控机床的适用范围
数控机床最适宜加工以下类型的零件:
(1)生产批量小的零件(100件以下);
(2)需要进行多次改型设计的零件;
(3)加工精度要求高、结构形状复杂的零件;
(4)需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件;
(5)价值昂贵的零件,这种零件虽然生产量不大,但是如果加工中因出现差错而报废,那么将产生巨大的经济损失。
第二节数控机床电气控制系统的原理和功能
C)数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。
2伺服系统
伺服系统的作用是把来自数控装置的运动指令进行放大处理,驱动伺服电动机运转。
3可编程控制器(PLC)
4机床电器柜(即强电控制柜)
5输入/输出(I/O)装置输入/输出(I/O)装置是人机之间进行信息交流和对话以及实现机床辅助动作而必须具备的交互设备。
6输入/输出与通信接口
第三节数控机床的分类和特点
一、数控机床的分类
1. 按运动轨迹分类
(1)点位控制系统
它的特点是***在相对工件的移动过程中,不进行切削加工,对定位过程中的运动轨迹没有严格要求,只要求从一个坐标点到另一个坐标点的精确定位。
(2)直线控制系统
这类控制系统的特点是除了控制起点与终点之间的准确位置外,而且要求***由一点到另一点之间的运动轨迹为一条直线,并能控制位移的速度。
(3)轮廓控制系统
也称连续控制系统。其特点是能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制。
2. 按伺服系统控制方式分类
(1)开环伺服系统
数控装置根据信息载体上的指令信号,经控制运算发出指令脉冲,使伺服驱动元件转过一定的角度,并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副,使执行机构(如工作台)移动或转动。
(2)闭环伺服系统
其位置检测元件直接对工作台的实际位置进行检测,理论上讲,可以消除整个驱动扣传动环节的误差、间隙和失动量,具有很高的位置控制精度。
(3)半闭环伺服系统
半闭环数控系统的位检测点是从驱动电动机(常用交、直流伺服电动机)或丝杠端引出,通过检测电动机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的位移量,而不是直接检测工作台的实际位置。

(1) 切削加工类
切削加工类即具有切削加工功能的数控机床,还有工艺范围更宽的车削中心、加工中心、柔性制造单元(FMC)等。
(2)成形加工类
成形加工类是指具有通过物物理方法改变工件形状功能的数控机床。
(3) 特种加工类
特种加工类是指具有特种加工功能的数控机床。
(4) 其他类型
其他类型是指-些数控设备,如数控装配机、数控测量机、机器人等。