数控机床各组成部分工作原理及结构.ppt

数控机床各个组成部分的工作原理及结构
第一节输入裝置
第二节数控裝置
第三节数控机床主传动系统
第四节伺服系统
第五节数控机床的自动换刀装置
第六节数控机床常用位置检测装置
第一节输入装置
输入装置是整个数控系统的初始工作机构,它将
准确可靠的接收信息介质上所记录的“工程语言”
运算及操作指令等原始数据,转为数控装置能处理的
信息,并同时输送给数控装置
输入信息的方式分手动输入和自动输入。手动输
入简单、方便但输入速度慢容易出错。现代数控机床
普遍采用自动输入,其输入形式有光电阅读机、磁带
阅读机及磁盘驱动器以及无带自动输入方
其它输入方式
1无带自动输入方式
在高档数控机床上,设置有自动编程系统和动态模拟显示
器(CRT)。将这些设备通过计算机接口与机床的数控系统相
连接,自动编程所编制的加工程序即可直接在机床上调用,无需
经制控制介质后再另行输入
2触针接触式阅读机输入方式
又称为程控杋头或电报机头,结构简单,阅读速度较慢
但输入可靠、价格低廉故在部分线切割机床加工中仍在用。
3磁带、磁盘输入方式
磁带输入方式进行信息输入,其信息介质为“录音”磁带
只不过录制的不是声音,而是各种数据
加工程序等数据信息一方面由微机内的磁盘驱动器“写入”
磁盘上进行储存,另外也由磁盘驱动器进行阅读并通过微机接
口输入到机床数控装置中去。
第二节数控装置
数控装置是数控机床的核心,数控机床几乎所有
的控制功能(进给坐标位置与速度,主轴、***、冷
却及机床强电等多种辅助功能)都由它控制实现。因
此数控装置的发展,在很大程度上代表了数控机床的
发展方向
数控装置的作用是接收加工程序等送来的各种信
息,并经处理分配后,向驱动机构发出执行的命令,
在执行过程中,其驱动、检测等机构同时将有关信息
反馈给数控装置,经处理后,发出新的命令。
数控装置的
组成
1、数字控制的信息
1)几何信息——是指通过被加工零件的图样所获得的几何轮廓的
信息
这些信息由数控装置处理后,变为控制各进给轴的指令脉冲
最终形成***的移动轨迹。几何信息的指令,由准备功能G具体规
定
2)工艺信息
通过工艺处理后所获得的各种信息
包括工艺准备、***选择、加工方案(走刀路线、切削用量
等)及补偿方案等各方面信息
加工实际经验的积累,也是获得工艺信息的有效途径
3)辅助信息——泛指除几何、工艺信息之外的其它信息,其作用
主要为控制机床辅助动作
如主轴的启、停与调速、换向,冷却液的开、关,零件的夹
紧与松开,以及找刀、换刀等各种信息
3、数控机床用计算机简介
数控的实质是计算机控制。计算机技术的高速发展,开辟了数
字技术综合应用的新领域,促进了生产过程自动化的不断发展
1)电子计算机的组成电子计算机由软件和硬件两大部分组成
硬件即指设备,它包括构成计算机的集成电路、存储器、接
口元件等。软件是以程序为中心的信息组合,软硬件结合,才能
实现所给定的功能
电子计算机的基本结构(硬件)电子计算机的基本结构由中
央处理器(CPU)、存储器(PAM、ROM和输入/输出部分(O
部分组成。
≯电子计算机的软件部分上述计算机的基本结构式是指硬件部
分,但仅有硬件部分,只是具备了计算机或过程控制的可能性。
要使计算机真正能进行计算或过程控制,还必须软件的支持。计
算机运行的程序通过程序设计确定,使计算机完成指定的工作。
数控装置的工作原理
数控装置的工作原理就是指控制各进给坐标所需进给脉冲的
基本规律。通过插补原理和逐点比较法进行说明
1、插补原理
1)脉冲当量是数控机床的一个基本参数,数控系统每发出一个
进给脉冲,机床机械运动机构就产生一个相应的位移量,一个脉
冲所对应的位移量称为脉冲当量。它是脉冲分配计算中的基本单
位。用Q表
Q
3600
Q脉冲当量(MM)
步距角(伺服电机在输入一个脉冲时所转过的角度
L——传动螺旋副的导程
伺服电机至螺旋副间的传动比

同理可得***位移的关系式:S=QN
S——***运动的位移量(MM)
N—脉冲个数
插补的概念
插补运动的产生
将两个或两个以上的进给轴的直线运动合成,以实现所需轮廓的运动轨迹。在
数控技术中这种合成的复杂运动称为插补运动。数控装置为了完成机床所需插
补运动而进行的一系列运算,即称为插补运算;在其插补运动过程中
单位脉冲(即每一步)所到达的终点,称为插补点
插补运动轨迹分析
例2-,如最小设定单
位为一个脉冲,现分析图2一7中从A点到