数控机床概述课件

第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 该教学领域的位置该教学领域的位置数控机床数控机床前后教学领域前后教学领域机械制造基础机械制造基础MASTERCAM机械加工工艺学机械加工工艺学数控机床数控机床数控加工工艺课程设计数控加工工艺课程设计数控机床操作中级工实训数控机床操作中级工实训数控机床操作高级工实训数控机床操作高级工实训前前教教学学领领域域后后教教学学领领域域本教学领域本教学领域该教学领域的位置数控机床机械制造基础MASTERCAM机械加第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 第第1章章 数控机床概述数控机床概述 1.1 数控机床的产生和发展数控机床的产生和发展 1.2 数控机床的特点数控机床的特点 1.3 数控机床的分类数控机床的分类 1.4 数控机床的基本原理和坐标系数控机床的基本原理和坐标系 1.5 数控机床的主要性能指标数控机床的主要性能指标 第1章 数控机床概述 1.1 数控机床的产生和发展 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.1 倾斜式导轨数控车床倾斜式导轨数控车床图0.1 倾斜式导轨数控车床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.2 立式数控铣床立式数控铣床图0.2 立式数控铣床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.3 简易数控铣床简易数控铣床图0.3 简易数控铣床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.4 立式加工中心立式加工中心图0.4 立式加工中心第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.5 卧式加工中心卧式加工中心图0.5 卧式加工中心第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.6 工业机器人工业机器人 图0.6 工业机器人 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.7 六杆六杆MC 图0.7 六杆MC 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.8 六杆六杆MC示意图示意图图0.8 六杆MC示意图第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图0.9 CIMS车间布局示意图车间布局示意图图0.9 CIMS车间布局示意图第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 产生产生的背景的背景1952年，年，Parsons公司和公司和M.I.T合作研制了世界上合作研制了世界上第一台三座标数控机床。第一台三座标数控机床。1955年，第一台工业用数控铣床由美国年，第一台工业用数控铣床由美国Bendix公公司生产出来。司生产出来。1959年，第一台加工中心由美国年，第一台加工中心由美国K&T公司开发公司开发出来。出来。1.1 数控机床的数控机床的产生产生和和发展发展 产生的背景1.1 数控机床的产生和发展 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床在我国数控机床在我国19581958年年我国我国开始研制第一台数控铣床（清华大学）。开始研制第一台数控铣床（清华大学）。19661966年年我国我国研制成功晶体管研制成功晶体管NCNC系统，并生产出了数控线系统，并生产出了数控线切割机床、数控铣床等切割机床、数控铣床等8080年代，主要靠引进。年代，主要靠引进。9090年代，主要靠摸索前进。年代，主要靠摸索前进。2K2K年后，发展较快，目前已有年后，发展较快，目前已有FMSFMS和和CIMSCIMS。数控机床在我国1958年我国开始研制第一台数控铣床（清华大学第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床的产生的内在根源数控机床的产生的内在根源qq数控技术产生的内在动力：数控技术产生的内在动力：数控技术产生的内在动力：数控技术产生的内在动力：市场竞争日趋激烈，产品更市场竞争日趋激烈，产品更市场竞争日趋激烈，产品更市场竞争日趋激烈，产品更新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满足上述需求。足上述需求。足上述需求。足上述需求。qq数控技术产生的技术基础：数控技术产生的技术基础：数控技术产生的技术基础：数控技术产生的技术基础：电子技术和计算机技术的飞电子技术和计算机技术的飞电子技术和计算机技术的飞电子技术和计算机技术的飞速发展则为速发展则为速发展则为速发展则为NCNC机床的进步提供了坚实的技术基础。机床的进步提供了坚实的技术基础。机床的进步提供了坚实的技术基础。机床的进步提供了坚实的技术基础。q数控机床数控机床的产生给生产自动化技术带来了全新的概念，的产生给生产自动化技术带来了全新的概念，的产生给生产自动化技术带来了全新的概念，的产生给生产自动化技术带来了全新的概念，推动了加工自动化技术的发展。推动了加工自动化技术的发展。推动了加工自动化技术的发展。推动了加工自动化技术的发展。数控机床的产生的内在根源数控技术产生的内在动力：市场竞争日趋第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床的数控机床的产生产生的意义的意义 数控机床的数控机床的产生产生使带有使带有复杂曲面的复杂曲面的零件的自动化零件的自动化加工得以实现加工得以实现（如螺旋桨叶片、模具）（如螺旋桨叶片、模具）。机床数控的产生，使生产容易实现：机床数控的产生，使生产容易实现：复复杂杂多多变变零零件件的的加加工工，而而且且加加工工精精度度高高，一一致致性性好好，生生产产效效率率高高，能能够够大大大大减减轻轻工工人人的的劳劳动动强强度度，因因此很快受到了人们的关注。此很快受到了人们的关注。数控机床的产生的意义第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数数控控技技术术-是是近近代代发发展展起起来来的的一一种种自自动动控控制制技技术术，是是用用数数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数数控控系系统统-就就是是采采用用数数控控技技术术实实现现数数字字控控制制的的一一整整套套装装置置和设备。和设备。数数控控机机床床-就就是是装装备备有有数数控控系系统统，采采用用数数控控技技术术控控制制的的机机床。床。常常见见的的数数控控机机床床有有：数数控控车车床床、数数控控铣铣床床、数数控控加加工工中中心心等。等。数控技术与数控机床数控技术与数控机床（概念）（概念）数控技术-是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床的发展数控机床的发展 数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展，大致可划分为数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展，大致可划分为6代。代。第第1代代数控：数控：19521959年采用电子管元件构成的专用数控装置（年采用电子管元件构成的专用数控装置（NC）；）；第第2代代数控：数控：19591964年采用晶体管电路的年采用晶体管电路的NC装置；装置；第第3代代数控：数控：19651970年采用小、中规模集成电路的年采用小、中规模集成电路的NC装置；装置；第第4代代数控：数控：19711974年采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的年采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的 系统（系统（CNC）；）；第第5代代数控：自数控：自1974年开始采用微型电子计算机控制的系统（年开始采用微型电子计算机控制的系统（MNC）；）；第第6代代数控：数控：90年代以来采用基于年代以来采用基于PC机控制的开放式系统。机控制的开放式系统。数控机床的发展 数控机床发展到今天，完全依赖于数控系统的发展第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.2 数控机床的数控机床的特点特点 与普通机床相比，与普通机床相比，数控机床具有以下数控机床具有以下（加工）特点：（加工）特点：（优点）（优点）1.1.加加工精度高（好）工精度高（好）2.2.生产柔性大（多）生产柔性大（多）3.3.劳动强度低（省）劳动强度低（省）4.4.生产效率高（快）生产效率高（快）5.5.经济效益好（省）经济效益好（省）6.6.管理现代化（快）管理现代化（快）注：加工特点各书表达略有不同。注：加工特点各书表达略有不同。1.2 数控机床的特点 与普通机床相比，数控机床具有以下（第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控加工的数控加工的缺点缺点 数控机床虽有上述各种优点，同时也存在不足之处：数控机床虽有上述各种优点，同时也存在不足之处：数控机床虽有上述各种优点，同时也存在不足之处：数控机床虽有上述各种优点，同时也存在不足之处：n n初期投资较高，附件备件初期投资较高，附件备件昂贵昂贵n n不适于不适于大批量生产大批量生产（占机械加工总量（占机械加工总量20%-30%20%-30%）n n加工前的调整相对加工前的调整相对复杂复杂 n n电子系统维修难度大电子系统维修难度大数控机床概述课件第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.3 数控机床的数控机床的分类分类 1.3.1 按按工艺用途工艺用途分类分类 按工艺用途不同，按工艺用途不同，可将数控机床分成以下几类：可将数控机床分成以下几类：（1）单工序数控机床。单工序数控机床。(如：铣、钻、镗、磨等如：铣、钻、镗、磨等)（2）加工中心。加工中心。(如：立式如：立式MC、卧式、卧式MC等等)（3）特种加工数控机床。特种加工数控机床。(如：线切割、电火花等如：线切割、电火花等)（4）其他类型的数控设备。其他类型的数控设备。(如：数控折弯、冲裁等如：数控折弯、冲裁等)1.3 数控机床的分类 1.3.1 按工艺用途分类第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.3.2 按按运动轨迹运动轨迹分类分类 1.点位点位控制数控机床控制数控机床 这这类类数数控控机机床床的的特特点点是是在在刀刀具具相相对对于于工工件件的的移移动动过过程程中中不不进进行行切切削削加加工工，只只要要求求刀刀具具从从一一点点移移动动到到另另一一点点并并准准确确定定位位，而而对对运运动动的的速速度度和和轨轨迹迹没没有有严严格格的的要要求求。如如图图1.1所所示示，刀刀具具从从A点点到到B点点可可以以走走、或或中的任意一条路经。中的任意一条路经。1.3.2 按运动轨迹分类第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.1 点位控制切削加工 图1.1 点位控制切削加工 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 2.直线直线控制数控机床控制数控机床 这这类类数数控控机机床床不不仅仅要要控控制制机机床床刀刀具具从从一一点点移移动动到到另另一一点点，而而且且要要沿沿直直线线轨轨迹迹（一一般般与与某某一一坐坐标标轴轴平平行行或或成成45角角）以以一一定定速速度度移移动动，移移动动过过程程中中可可进进行行切切削削加工，加工，加工示例如图加工示例如图1.2所示。所示。2.直线控制数控机床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.2 直线控制切削加工 图1.2 直线控制切削加工 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 3.轮廓轮廓控制数控机床控制数控机床 轮轮廓廓控控制制数数控控机机床床能能够够控控制制机机床床刀刀具具或或工工件件沿沿直直线线、圆圆弧弧或或抛抛物物线线等等曲曲线线轨轨迹迹移移动动，移移动动过过程程中中可可进进行行切切削削加加工工，移移动动速速度度根根据据工工艺艺要要求求由由编编程程确确定定，可可实实现现曲曲线线或者曲面轮廓加工，或者曲面轮廓加工，加工示例如图加工示例如图1.3所示。所示。第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.3 轮廓控制切削加工 图1.3 轮廓控制切削加工 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 4.控制轴数控制轴数和和联动轴数联动轴数 多多个个坐坐标标轴轴按按照照一一定定的的函函数数关关系系同同时时协协调调运运动动，称称为为多多轴轴联联动动。按按照照联联动动轴轴数数，可可分分为为二二轴轴联联动动、二二轴轴半半联联动动、三三轴轴联联动动和和多多轴轴联联动动数数控控机机床床，如如图图1.4所所示。示。4.控制轴数和联动轴数第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.4 不同不同联动轴数联动轴数所能加工的型面所能加工的型面(a)二轴联动；二轴联动；(b)二轴半联动；二轴半联动；(c)三轴联动三轴联动 图1.4 不同联动轴数所能加工的型面第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.5 五轴联动铣削曲面零件五轴联动铣削曲面零件 图1.5 五轴联动铣削曲面零件 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.6 六轴加工中心坐标示意图六轴加工中心坐标示意图图1.6 六轴加工中心坐标示意图第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.3.3 按伺服系统的按伺服系统的控制方式控制方式分类分类 按按伺伺服服系系统统的的控控制制方方式式不不同同可可将将数数控控机机床床分分为为开开环环控制、控制、闭环闭环控制和控制和半闭环半闭环控制数控机床。控制数控机床。1.开环开环控制数控机床控制数控机床 这这类类数数控控机机床床的的运运动动部部件件没没有有位位置置检检测测反反馈馈装装置置，采用步进电动机驱动，采用步进电动机驱动，如图如图1.7所示。所示。1.3.3 按伺服系统的控制方式分类第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.7 开环控制数控机床结构开环控制数控机床结构 图1.7 开环控制数控机床结构 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 2.闭环闭环控制数控机床控制数控机床 这这类类数数控控机机床床的的运运动动部部件件上上安安装装有有位位置置测测量量反反馈馈装置，装置，由由直流或交流直流或交流伺服电动机驱动，伺服电动机驱动，如图如图1.8所示。所示。2.闭环控制数控机床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.8 闭环控制数控机床结构闭环控制数控机床结构 图1.8 闭环控制数控机床结构 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 3.半闭环半闭环控制数控机床控制数控机床 将将位位置置检检测测元元件件安安装装在在电电动动机机轴轴端端或或丝丝杠杠轴轴端端，通通过过角角位位移移的的测测量量间间接接计计算算出出机机床床工工作作台台的的实实际际运运行行位位移移，与与数数控控装装置置中中的的指指令令位位移移量量相相比比较较，实实现现差差值值控制，控制，构成如图构成如图1.9所示的所示的半闭环半闭环控制。控制。3.半闭环控制数控机床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.9 半闭环控制数控机床结构图半闭环控制数控机床结构图 图1.9 半闭环控制数控机床结构图 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 混合环控制混合环控制混合环控制第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 前述分类归纳如下前述分类归纳如下分分类类机床名称机床名称按按加工工加工工艺艺方法方法1.金属切削金属切削类类数控机床数控机床2.特种加工特种加工类类数控机床数控机床3.板材加工板材加工类类数控机床数控机床按按控制运控制运动动方式方式1.点位点位控制数控机床控制数控机床2.点位直点位直线线控制数控机床控制数控机床3.轮轮廓廓控制数控机床控制数控机床按按驱动驱动装置装置特点特点1.开开环环控制数控机床控制数控机床2.半半闭环闭环控制数控机床控制数控机床3.闭环闭环控制数控机床控制数控机床4.混合混合控制数控机床控制数控机床前述分类归纳如下分类机床名称按加工工艺方法1.金属切削类数控第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.3.4 按按功能水平功能水平分类分类 按按照照功功能能水水平平，可可以以将将数数控控机机床床分分为为低低（经经济济型型）、中中、高高三三档档。这这种种分分类类方方法法的的界界线线是是相相对对的的，不不同同时时期期的的划划分分标标准准会会有有所所不不同同。就就目目前前的的发发展展水水平平来来看，看，不同档次数控机床的功能和指标如表不同档次数控机床的功能和指标如表1.1所示。所示。1.3.4 按功能水平分类第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 表表1.1 各档次数控机床的功能和指标各档次数控机床的功能和指标 表1.1 各档次数控机床的功能和指标 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 各类数控机床适宜的加工对象数控机床的种类数控机床的种类数控车床数控车床加工中心机床加工中心机床数控铣床数控铣床数控钻床数控钻床数控镗床数控镗床数控磨床数控磨床数控电加工机床数控电加工机床数控金属成型机床数控金属成型机床控制系统类别控制系统类别点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环特殊用途的轮廓控制特殊用途的轮廓控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制点位控制点位控制开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环、闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环闭环闭环闭环、半闭环闭环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环开环、半闭环点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制点位、直线控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制轮廓控制执行机构类别执行机构类别加工对象类别加工对象类别没锥度、圆弧的轴没锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴有锥度、圆弧的轴齿轮箱、框架等箱体齿轮箱、框架等箱体飞机零件的轮廓加工飞机零件的轮廓加工箱体箱体平面轮廓的凸轮、样板、平面轮廓的凸轮、样板、冲模，压、铸模冲模，压、铸模印刷电路基板、多孔零件印刷电路基板、多孔零件箱体箱体精密箱体精密箱体凸轮、轧辊、冲模凸轮、轧辊、冲模模具模具冲压，板材、弯管等冲压，板材、弯管等各类数控机床适宜的加工对象数控机床的种类数控车床加工中心机床第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.4 数控机床的基本数控机床的基本原理原理和和坐标系坐标系 1.4.1 数控机床的基本数控机床的基本原理原理 1.数控机床的工作过程数控机床的工作过程 数数控控机机床床是是用用数数字字信信息息进进行行控控制制的的机机床床。它它用用数数字字代代码码将将刀刀具具相相对对工工件件移移动动的的轨轨迹迹、速速度度等等信信息息记记录录在在程程序序介介质质上上，然然后后送送入入数数控控系系统统经经过过译译码码和和运运算算，控控制制机机床床刀刀具具与与工工件件的的相相对对运运动动，加加工工出出所所需需要要的的工工件。件。其基本过程如图其基本过程如图1.10所示。所示。1.4 数控机床的基本原理和坐标系 1.4.1 数控机第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.10 数控加工过程示意图数控加工过程示意图 图1.10 数控加工过程示意图 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 2.数控机床的组成数控机床的组成 如如图图1.11所所示示，数数控控机机床床由由机机床床本本体体、数数控控系系统统和和伺服驱动系统伺服驱动系统几部分组成。几部分组成。1）机床本体机床本体 机机床床本本体体是是数数控控机机床床的的主主体体，由由基基础础件件(如如床床身身、底座底座)和运动件和运动件(如工作台、如工作台、主轴箱等主轴箱等)组成。组成。2.数控机床的组成第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图图1.11 数控机床的组成数控机床的组成 图1.11 数控机床的组成 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 与普通机床相比，与普通机床相比，数控机床数控机床本体本体具有以下特点：具有以下特点：a.采采用用了了高高性性能能主主轴轴部部件件及及传传动动系系统统，机机械械传传动动结结构简单。构简单。b.机械结构具有较高机械结构具有较高刚度刚度和和耐磨性耐磨性，热变形小。热变形小。c.更多地采用了高效传动部件，更多地采用了高效传动部件，如如滚珠丝杠滚珠丝杠、静压静压导轨、导轨、滚动导轨等。滚动导轨等。与普通机床相比，数控机床本体具有以下第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 2）数控系统数控系统 数数控控系系统统是是数数控控机机床床的的控控制制核核心心，用用来来输输入入、存存储储零零件件加加工工程程序序，并并根根据据零零件件加加工工程程序序进进行行计计算算、插插补补等等处处理理，发发出出各各种种控控制制信信号号，控控制制机机床床各各部部件件的的动动作，作，完成零件加工过程的控制。完成零件加工过程的控制。3）伺服驱动系统伺服驱动系统 伺伺服服驱驱动动装装置置的的作作用用是是把把来来自自数数控控装装置置的的输输出出信信号号进进行行功功率率放放大大，通通过过执执行行元元件件（如如步步进进电电动动机机、伺伺服服电电动动机机等等）和和机机械械传传动动机机构构，使使机机床床的的运运动动部部件件带带动动刀刀具具相相对对于于工工件件按按规规定定的的轨轨迹迹和和速速度度运运动动，实实现现零零件加工。件加工。2）数控系统第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床的组成数控机床的组成1.1.主主轴轴系統系統2.2.传动测量传动测量系統系統3.3.数控装置数控装置4.4.伺服伺服控制器控制器6 6.控制控制软件软件(控制介质控制介质)5 5.机床本体机床本体 数控机床的组成1.主轴系統2.传动测量系統3.第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床的组成数控机床的组成控制介质：存储程序数控装置：处理程序发出命令伺服系统：接受命令执行命令数控机床的组成控制介质：存储程序第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 机床数控技术的组成机床数控技术的组成数控技术数控技术机床机床数控系统数控系统外围技术外围技术基础件基础件配套件配套件数控装置数控装置驱动系统驱动系统位置反馈位置反馈系统系统刀具系统刀具系统编程技术编程技术管理技术管理技术床身床身立柱立柱工作台工作台刀架刀架刀库刀库丝杠丝杠导轨导轨硬件硬件软件软件伺服系统伺服系统电动机电动机光栅光栅光电编码器光电编码器磁栅磁栅感应同步器感应同步器测速发电机测速发电机旋转变压器旋转变压器激光激光刀片刀片刀杆刀杆编程机编程机编程系统编程系统PLC CPU RAM ROM 接口接口控制软件控制软件顺序程序顺序程序步进电动机步进电动机直流电动机直流电动机交流电动机交流电动机机床数控技术的组成数控技术机床数控系统外围技术基础件配套件数第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.4.2 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 该该标标准准规规定定，数数控控机机床床采采用用右右手手直直角角笛笛卡卡尔尔坐坐标标系系，如如图图1.12所所示示。基基本本直直角角坐坐标标轴轴X、Y、Z三三者者的的关关系系及及其其正正方方向向按按右右手手定定则则判判定定，围围绕绕X、Y、Z各各轴轴作作旋旋转转运运动动的的轴轴A、B、C三三者者的的正正方方向向按按右右螺螺旋旋法则判定。法则判定。机机床床的的运运动动：是指刀具和工件之间的相对运动，一律假定工件是静止的，刀具在坐标系内相对于工件运动 1.4.2 数控机床的坐标系第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 坐标轴坐标轴轴轴名名代代号号备备注注线线性性坐坐标标轴轴X XY YZ Z第第一一组组：优优先先U UV VW W第第二二组组：其其次次P PQ QR R第第三三组组：最最后后旋旋转转坐坐标标轴轴A AB BC C第第一一组组：优优先先D D，E E第第二二组组：其其次次坐标轴轴名代号备注线性XYZ第一组：优先UVW第二组：其次P第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.12 右手直角笛卡尔坐标系 图1.12 右手直角笛卡尔坐标系 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 标标准准还还规规定定，增增大大工工件件与与刀刀具具之之间间距距离离（即即增增大大工工件件尺寸）的方向为尺寸）的方向为正方向正方向；Z轴轴-为为平平行行于于机机床床主主轴轴的的坐坐标标轴轴，如如果果机机床床有有一一系系列列主主轴，轴，则选尽可能垂直于工件装卡面的主要轴为则选尽可能垂直于工件装卡面的主要轴为Z轴；轴；X轴轴-为水平或者平行于工件装卡平面的轴；为水平或者平行于工件装卡平面的轴；Y轴轴-根据右手定则和右螺旋法则确定。根据右手定则和右螺旋法则确定。其余各轴亦如此。其余各轴亦如此。图图1.13和图和图1.14所示为卧式车床和立式铣床的坐标系。所示为卧式车床和立式铣床的坐标系。标准还规定，增大工件与刀具之间距离（第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.13 卧式车床坐标系 图1.13 卧式车床坐标系 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 数控机床概述课件第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 图1.14 立式铣床坐标系 图1.14 立式铣床坐标系 第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.5 数控机床的主要性能指标数控机床的主要性能指标主要从：主要从：运动性能运动性能、精度精度、轴数轴数来衡量来衡量1.5.1 数控机床的数控机床的运动性能指标运动性能指标 （1）主轴转速。主轴转速。（2）进给速度。进给速度。（3）坐标行程（包括：摆角范围）。坐标行程（包括：摆角范围）。（4）刀库容量和换刀时间。刀库容量和换刀时间。1.5 数控机床的主要性能指标主要从：运动性能、精度、轴数来第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 1.5.2 数控机床的数控机床的精度指标精度指标 1.定位精度定位精度和和重复定位重复定位精度精度 定定位位精精度度是是指指数数控控机机床床工工作作台台等等移移动动部部件件实实际际运运动动位位置置与与指指令令位位置置的的一一致致程程度度，其其不不一一致致的的差差量量即即为为定位误差。定位误差。2.分辨率分辨率与与脉冲当量脉冲当量 分分辨辨率率是是指指可可以以分分辨辨的的最最小小位位移移间间隔隔。对对测测量量系系统统而而言言，分分辨辨率率是是可可以以测测量量的的最最小小位位移移；对对控控制制系系统统而言，而言，分辨率是可以控制的最小位移增量。分辨率是可以控制的最小位移增量。1.5.2 数控机床的精度指标第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 3.分度精度分度精度 分分度度精精度度是是指指分分度度工工作作台台在在分分度度时时，实实际际回回转转角角度度与与指指令令回回转转角角度度的的差差值值。分分度度精精度度既既影影响响零零件件加加工工部部位位在在空空间间的的角角度度位位置置，也也影影响响孔系加工的同轴度等。孔系加工的同轴度等。3.分度精度第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 习习 题题 1.1 什么叫数控系统？什么叫数控机床？什么叫数控系统？什么叫数控机床？1.2 数控机床有何特点？适应于哪些类型的零件加工？数控机床有何特点？适应于哪些类型的零件加工？1.3 简述点位控制、简述点位控制、直线控制、直线控制、轮廓控制的区别。轮廓控制的区别。1.4 简述开环、简述开环、闭环、闭环、半闭环控制的特点。半闭环控制的特点。1.5 数控机床由哪些部分组成，数控机床由哪些部分组成，各起什么作用？各起什么作用？1.6 数控机床的坐标系是如何规定的？数控机床的坐标系是如何规定的？习 题 1.1 什么叫数控系统？什么叫数控机床？第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 讨讨 论论1.如果现在没有数控机床会怎样？如果现在没有数控机床会怎样？2.如果现在我国没有数控机床，而外国有会怎样？如果现在我国没有数控机床，而外国有会怎样？3.数控机床是否已经改变了我们的生活，举例说明？数控机床是否已经改变了我们的生活，举例说明？讨 论1.如果现在没有数控机床会怎样？