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数控机床的工作原理及基本结构

  数控机床的工作原理及基本结构_物理_自然科学_专业资料。数控机床的工作原理及基本结构 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工 艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在 机床上的安装位置;

  数控机床的工作原理及基本结构 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工 艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在 机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、 切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。 得到零件的所有运动、 尺寸、 工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按 规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人 工进行;对于形状复杂的零件, 则要在专用的编程机或通用计算机上进行自 动编程(APT)或 CAD/CAM 设计。 编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它 可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置 的设计类型。 数控机床的基本结构 二、输入装置 输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数 控系统内。根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带 机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入 数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用 RS232C 或采用网络通信方 式传送到数控系统中。 零件加工程序输入过程有两种不同的方式: 一种是边读入边加工(数控 系统内存较小时), 另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的 存储器,加工时再从內部存储器中逐段逐段调出进行加工。 三、数控装置 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输 入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统 软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床 各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。 零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加 工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动。但 输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,澳门赌钱!不能 满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间 进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出 脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方 向和进给位移量等。 四、驱动装置和位置检测装置 驱动装置接受来自数控装置的指令信息,经功率放大后,严格按照指 令信息的要求驱动机床移动部件,以加工出符合图样要求的零件。因此, 它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产 率的重要因素之一。驱动装置包括控制器(含功率放大器)和执行机构两大 部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。 位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来,经反馈系 统输入到机床的数控装置之后,数控装置将反馈回来的实际位移量值与设 定值进行比较,控制驱动装置按照指令设定值运动。 五、辅助控制装置 辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经 过编译、逻辑判别和运动,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的 机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括 主轴运动部件的变速、换向和启停指令,刀具的选择和交换指令,冷却、 润滑装置的启动停止,工件和机床部件的松开、夹紧,分度工作台转位分 度等开关辅助动作。 由于可编程逻辑控制器(PLC)具有响应快,性能可靠,易于使用、编程 和修改程序并可直接启动机床开关等特点,现已广泛用作数控机床的辅助 控制装置。 六、机床本体 数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装 置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装 置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结 构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满 足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。



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