数控机床控制技术教学课件电子教案全套课件.pptx

数控机床控制技术第1章 绪论第2章 电气控制技术第３章 位置检测装置第４章 数控伺服系统第5章 可编程序控制器第6章 GE系列PLC程序编制第7章 S7-200系列PLC程序编制第8章 数控机床控制技术综合实训绪 论 一、数控设备的产生与发展 现代制造业的水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 “ 各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。” ——马克思 数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；国家战略技术和体现国家综合国力水平重要标志。 专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。1．数控设备的产生 机械产品日趋精密、复杂，而且改型频繁，因此对加工机械产品的生产设备提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求。 通用机床上是由人工操作，劳动强度大，而且难以提高生产效率和保证质量，实现这类产品生产的自动化成为了机械制造业中长期未能解决的难题。 仿形加工部分地解决了小批量、复杂零件的加工，但有两个缺点：一是必须制造相应的靠模或样件；二是靠模和样件的制造误差和磨损影响加工精度。很难达到高精度。1．数控设备的产生 解决高产优质的问题，也可采用专用机床、组合机床、专用自动化机床以及专用自动生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔性很差。 精密复杂，加工批量小，改型频繁，显然不能在专用机床或组合机床上加工。而借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现1．数控设备的产生 数字程序控制机床的产生，有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件提供了自动化加工手段，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段。2．数控设备的发展第一阶段： 电子管（1952年）、晶体管和印刷电路板（1960年）、小规模集成电路（1965年）、前三代数控系统是属于采用专用控制计算机的硬逻辑（硬线）数控系统，简称NC（Numerical Control），目前已被淘汰。第二阶段： 小型计算机（1970年）、微处理器或微型计算机（1974年）和基于PC-NC的智能数控系统（90年代后）。这种数控系统又称为软线数控，即计算机数控系统，简称CNC（Computer Numerical Control）。2．数控设备的发展基于PC-NC的第六代数控系统，它充分利用现有PC机的软硬件资源，规范设计新一代数控。第六代数控的优势在于：（1）元器件集成度高、可靠性好；（2）技术进步快、升级换代容易；（3）提供了开放式的基础，可供利用的软、硬件资源极为丰实。 3．专有名词（1）数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。（2）数控技术（Numerical Control Technology）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。（3）数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。 3．专有名词（4）数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。（5）计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。（6）计算机辅助设计CAD（ Computer Aided Design）、计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、计算机辅助测试CAT（Computer Aided Testing）、计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）伺服系统机床本体CNC单元程序载体输入输出装置位置反馈系统PLC二、数控机床的组成及工作原理 1、数控机床的组成 数控机床是数字控制的工作母机的总称。由程序载体、输入输出设备、数控装置（CNC 单元）、伺服系统、可编程序控制器（PLC）、位置反馈装置和机床本体组成，见图1-1。 1．数控机床的组成（1）程序载体：操作者与数控机床之间建立某种联系的中间媒介体。（2）输入输出装置：将程序载体中的加工信息的程序完整正确的传送至数控机床的CNC中，并由数控系统显示数控机床的运行状态。（3）CNC单元：核心部分。接收程序载体的控制信息并转换成数控机床的操作信号。1．数控机床的组成 1．数控机床的组成（4）伺服系统：用于完成坐标轴的驱动，是数控机床的执行