数控技术第1章新-课件

数控技术及编程王 春 秀宁夏大学机械工程学院1前前 言言 数控技术课程是以数控机床为对象，讲授数控数控技术课程是以数控机床为对象，讲授数控技术共性问题的一门主干专业课。课程具体讲授数技术共性问题的一门主干专业课。课程具体讲授数控机床如何根据加工工艺的要求，由计算机对整个控机床如何根据加工工艺的要求，由计算机对整个加工过程进行信息处理和控制，实现加工过程的全加工过程进行信息处理和控制，实现加工过程的全部自动化。部自动化。2第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 本本章章重重点点要要求求了了解解数数控控机机床床产产生生的的背背景景及及其其主主要要技技术术基基础础；掌掌握握数数控控机机床床自自动动化化控控制制的的原原理理、数数控控机机床床的的组组成成部部分分和和各各部部分分的的基基本本功功能能、数数控控机机床床的的分分类类以以及及各各类类机机床床的的特特点点；了了解解数数控控技技术术和和数数控控机机床床的的发发展及其技术水平。展及其技术水平。第第2 2章章 数控加工的程序编制数控加工的程序编制 本本章章介介绍绍数数控控加加工工程程序序编编制制的的有有关关内内容容，要要求求学学生掌握数控生掌握数控加工编程加工编程的基本方法，熟悉数控机床的基本方法，熟悉数控机床3加工编程加工编程的基本方法，熟悉数控机床的基本方法，熟悉数控机床常用的功常用的功能指令能指令，能熟练进行数控加工的，能熟练进行数控加工的手工编程手工编程，了，了解数控加工解数控加工自动编程的主要内涵自动编程的主要内涵；掌握数控；掌握数控机机床坐标系床坐标系的确定方法，熟知机床坐标系、工件的确定方法，熟知机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标编程、相对坐标编程、坐标系、绝对坐标编程、相对坐标编程、ISOISO代代码、码、EIAEIA代码、最小设定单位等代码、最小设定单位等基本概念基本概念。4第第3 3章章 计算机数控装置计算机数控装置 本本章章介介绍绍CNCCNC装装置置的的组组成成原原理理，CNCCNC装装置置的的硬硬件件结结构构、软软件件结结构构及及其其各各结结构构组组成成部部分分的的功功能能和和相相互互关关系系；介介绍绍CNCCNC装装置置的的插插补补原原理理和和刀刀具具半半径径补补偿偿原原理理。掌掌握握插插补补、并并行行处处理理、模模块块化化设设计计方方法法、刀刀具具半半径径补补偿偿、前前后后台台结结构构、中中断断结结构构、主主从从结结构构、多多主主结结构等名词概念。构等名词概念。5第第4 4章章 进给伺服系统进给伺服系统 本本章章介介绍绍伺伺服服系系统统的的任任务务、组组成成以以及及各各组组成成环环节节的的作作用用和和联联系系。要要求求掌掌握握开开环环、闭闭环环和和半半闭闭环环进进给给伺伺服服系系统统的的基基本本控控制制原原理理，了了解解它它们们通通常常所所采采用用的的驱驱动动装装置置的的工工作作原原理理和和使使用用特特性性，了了解解这这三三种种控控制制方方式式在在精精度度、系系统统稳稳定定性性、动动态态特特性性和和成成本本方方面面的的差差异异。了了解解位位置置检检测测装装置置的的分分类类、使使用用要要求求及及常常用位置检测装置的结构和工作原理。用位置检测装置的结构和工作原理。6了解了解典型进给伺服系统典型进给伺服系统的组成和工作原理，的组成和工作原理，了解对进给伺服系统静态和动态特性的分析了解对进给伺服系统静态和动态特性的分析方法，掌握影响定位精度、伺服刚度、系统方法，掌握影响定位精度、伺服刚度、系统灵敏度等灵敏度等动态特性动态特性的因素，了解进给伺服系的因素，了解进给伺服系统特性统特性对加工精度的影响对加工精度的影响。7第第5 5章章 数控机床的机械传动结构数控机床的机械传动结构 简简要要介介绍绍数数控控机机床床机机械械结结构构的的一一般般要要求求和和主主要要特特点点；要要求求掌掌握握数数控控机机床床在在主主传传动动系系统统、进进给给传传动动系系统统、导导轨轨和和机机床床布布局局等等方方面面相相对对于于普普通通机机床床所所具具有的有的特点特点。8第第6 6章章 数控机床的刀具交换装置数控机床的刀具交换装置 本章简要介绍数控机床的刀具交换装置的作本章简要介绍数控机床的刀具交换装置的作用、数控机床的刀具交换形式、刀库、刀具系统和用、数控机床的刀具交换形式、刀库、刀具系统和刀具的选择以及刀具交换装置的刀具的选择以及刀具交换装置的基本知识基本知识。9教学参考书n参考书：&廖效果，刘又午 数控技术数控技术 湖北科学技术出版社 武汉，2000&其其他他有有关关数数控控技技术术或或数数控控机机床床的的教教材材专著专著10第第1 1章章 数控机床概述数控机床概述 内容提要：内容提要：本章主要介绍数控技术、数控机床的本章主要介绍数控技术、数控机床的基本概念、体系结构、工作原理及分类；基本概念、体系结构、工作原理及分类；数控技术及数控机床的发展动向。数控技术及数控机床的发展动向。111.1 数控机床简介n自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化。机械制造业带来了革命性的变化。n现在，数控技术已成为制造业实现自动化、现在，数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的柔性化、集成化生产的基础技术，现代的CAD/CAMCAD/CAM，FMSFMS和和CIMSCIMS、敏捷制造和智能制敏捷制造和智能制造等，都是建立在现代数控技术之上；造等，都是建立在现代数控技术之上；12n数控技术是提高产品质量、提高劳动生产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；率必不可少的物质手段；n国家战略技术和体现国家综合国力水平重国家战略技术和体现国家综合国力水平重要标志；要标志；n二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。数控技术的竞争。13n 数字控制与数控技术数字控制与数控技术n数字控制（数字控制（Numerical Control NCNumerical Control NC）是一种是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行（如加工、测量、装配等）进行编程控制编程控制的的自动化方法。自动化方法。n数控技术（数控技术（Numerical Control Numerical Control TechnologyTechnology）采用数字控制的方法对某一工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。作过程实现自动控制的技术。14n数控机床（数控机床（Numerical Control Machine Numerical Control Machine ToolsTools）是采用数字控制技术对机床的加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。控技术典型应用的例子。n数控系统（数控系统（Numerical Control SystemNumerical Control System）实现数字控制的装置。实现数字控制的装置。n计算机数控系统（计算机数控系统（Computer Numerical Computer Numerical Control CNC Control CNC）以计算机为控制核心的以计算机为控制核心的数字控制系统。数字控制系统。15l l 数控系统与数控机床的组成数控系统与数控机床的组成16BACKSPACECTRLINSCRTABALT0SHIFT畗 ZEND 瑌WHOME瘆 TPgDn瓆 OPgUp JRST E65“432？198:7 YXVU SRPQ NMKL IHFG DCABESC14彩 色显 示 器空运行Z轴锁定MST锁定任选程序段机床锁定快进+JOG-JOG主轴正转主轴停主轴反转急停超程解除循环驱动 进给保持 冷却液开/关 刀松/刀紧主轴修调16010进给修调16050403020100电 源关开1自动方式选择回零手摇点动步进单段驱 动 器NC机床电源XYZA主轴超程报警-+手摇脉冲发生器2010 090增量倍率1000101001坐标轴选择Z YXn 操作面板操作面板n它是操作人员与数控装置它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。进行信息交流的工具。n组成：按钮站、状态灯、组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。键盘一样）和显示器；。n它是数控机床特有部件。它是数控机床特有部件。17n 控制介质与输入输出设备控制介质与输入输出设备n控制介质是记录零件加工程序的媒介控制介质是记录零件加工程序的媒介n输入输出设备是输入输出设备是CNCCNC系统与外部设备进行交系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入程序输入CNCCNC系统或将调试好了的零件加工系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。介质上。n数控机床常用的控制介质和输入输出设备数控机床常用的控制介质和输入输出设备见见表表1 1：18表表1 1 控制介质和输入输出设备表控制介质和输入输出设备表19通讯通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现息交换的能力。它们是实现CAD/CAMCAD/CAM的集成、的集成、FMSFMS和和CIMSCIMS的基本技术。采用的方式有：的基本技术。采用的方式有：n串行通讯（串行通讯（RS-232RS-232等串口）、等串口）、n自动控制专用接口和规范（自动控制专用接口和规范（DNCDNC方式，方式，MAPMAP协议等）协议等）n网络技术（网络技术（internetinternet，LANLAN等）。等）。20CNCCNC装置装置(CNCCNC单元单元)n组成：计算机系统、位置控制板、组成：计算机系统、位置控制板、PLCPLC接口板，接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。件。n作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、伺服单元、驱动装置和驱动装置和PLCPLC等等)，所有这些工作是由，所有这些工作是由CNCCNC装置装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。统有条不紊地进行工作的。CNCCNC装置是装置是CNCCNC系统系统的核心的核心21伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元、驱动装置和测量装置n伺服单元和驱动装置伺服单元和驱动装置n主轴伺服驱动装置和主轴电机主轴伺服驱动装置和主轴电机n进给伺服驱动装置和进给电机进给伺服驱动装置和进给电机n测量装置测量装置 n位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。的闭环控制。n作用作用 保证灵敏、准确地跟踪保证灵敏、准确地跟踪CNCCNC装置指令：装置指令：n进给运动指令：实现零件加工的成形运动进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。（速度和位置控制）。n主轴运动指令，实现零件加工的切削运动主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）（速度控制）22PLCPLC、机床机床I/OI/O电路和装置电路和装置nPLC PLC(Programmable Logic Controller)Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/OI/O控控制，它由硬件和软件组成；制，它由硬件和软件组成；n机床机床I/OI/O电路和装置：实现电路和装置：实现I/OI/O控制的执行部控制的执行部件件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；等组成的逻辑电路；23n 机床机床n机床：数控机床的主体，是实现制造加机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。工的执行部件。n组成：由主运动部件、进给运动部件组成：由主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统（刀具自动交换系统 工件自动交换系统工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）。）和辅助装置（如排屑装置等）。241.2 数控机床的发展动向n 产生背景产生背景n从工业化革命以来人们实现机械加工自动从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段有：化的手段有：n自动机床；自动机床；n组合机床；组合机床；n专用自动生产线。专用自动生产线。25n这些设备的使用大大地提高了机械加工自这些设备的使用大大地提高了机械加工自动化地程度，提高了劳动生产率，促进了动化地程度，提高了劳动生产率，促进了制造业地发展。但它也存在固有的缺点：制造业地发展。但它也存在固有的缺点：n初始投资大；初始投资大；n准备周期长；准备周期长；n柔性差。柔性差。26n数控技术产生和发展的内在动力数控技术产生和发展的内在动力：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。n数控技术产生和发展的技术基础数控技术产生和发展的技术基础：电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚实的技术基础。n数控技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它的产生给自动化技术带来了新的概念，推动了加工自动化技术的发展。27n发展沿革发展沿革n1952年，年，Parsons公司和公司和M.I.T合作研制了合作研制了世界上第一台三座标数控机床。世界上第一台三座标数控机床。n1955年，第一台工业用数控机床由美国年，第一台工业用数控机床由美国Bendix公司生产出来。公司生产出来。n从从1952年至今，年至今，NC机床按机床按NC系统的发展系统的发展经历的五代。经历的五代。28n第一代：第一代：1955年年 NC系统以电子管组成，系统以电子管组成，体积大，功耗大。体积大，功耗大。n第二代：第二代：1959年年 NC系统以晶体管组成，系统以晶体管组成，广泛采用印刷电路板。广泛采用印刷电路板。n第三代：第三代：1965年年 NC系统采用小规模集系统采用小规模集成电路作为硬件，其特点是体积小，功成电路作为硬件，其特点是体积小，功耗低，可靠性进一步提高。耗低，可靠性进一步提高。以上三代NC系统，由于其数控功能均由硬件实现，故历史上又称其为“硬线NC”29n第四代：第四代：1970年年 NC系统采用小型计算机系统采用小型计算机取代专用计算机，其部分功能由软件实现，取代专用计算机，其部分功能由软件实现，它具有价格低，可靠性高和功能多等特点。它具有价格低，可靠性高和功能多等特点。n第五代：第五代：1974年年 NC系统以微处理器为核系统以微处理器为核心，不仅价格进一步降低，体积进一步缩心，不仅价格进一步降低，体积进一步缩小，使实现真正意义上的机电一体化成为小，使实现真正意义上的机电一体化成为可能。这一代又可分为六个发展阶段：可能。这一代又可分为六个发展阶段：30n1974年年：系统以位片微处理器为核心：系统以位片微处理器为核心(单板机单板机)，有，有字符显示字符显示(发光二极管发光二极管)和自诊断功能。和自诊断功能。n1979年年：系统采用：系统采用CRT显示，大容量磁泡存储器，显示，大容量磁泡存储器，可编程接口和遥控接口等。可编程接口和遥控接口等。n1981年年：具有人机对话、动态图形显示、实时精度：具有人机对话、动态图形显示、实时精度补偿功能补偿功能(采用传感器采用传感器)。n1986年年：数字伺服控制诞生，大惯量的交直流电机：数字伺服控制诞生，大惯量的交直流电机进入实用阶段。进入实用阶段。n1988年年：采用高性能：采用高性能32位机为主机的主从结构系统。位机为主机的主从结构系统。n1994年年：基于：基于PC的的NC系统诞生，使系统诞生，使NC系统的研发系统的研发进入了开放型、柔性化的新时代，新型进入了开放型、柔性化的新时代，新型NC系统的系统的开发周期日益缩短。它是数控技术发展的又一个里开发周期日益缩短。它是数控技术发展的又一个里程碑。程碑。31第3节 数控机床的发展动向n 发展趋势发展趋势 进入九十年代以来，进入九十年代以来，随着国际上计算机技术随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控突飞猛进的发展，数控技术不断采用计算机、技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下技术成就，使其朝着下述方向发展述方向发展l l运行高速化l l加工高精化l l功能复合化l l控制智能化l l体系开放化l l驱动并联化l l交互网络化32n 运行高速化、加工高精化运行高速化、加工高精化 速度和精度是数控设备的两个重要速度和精度是数控设备的两个重要指标，它们是数控技术永恒追求的目标。指标，它们是数控技术永恒追求的目标。因为它直接关系到加工效率和产品质量。因为它直接关系到加工效率和产品质量。新一代数控设备在运行高速化、加工高精新一代数控设备在运行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求。化等方面都有了更高的要求。33n运行高速化：运行高速化：使进给率、主轴转速、刀具交使进给率、主轴转速、刀具交换速度、托盘交换速度实现高速化，并且具换速度、托盘交换速度实现高速化，并且具有高加（减）速率。有高加（减）速率。n 进给率高速化：进给率高速化：n在分辨率为在分辨率为1 1 m m时，时，F Fmaxmax=240240m/minm/min。在在F Fmaxmax下可获得复杂型面的精确加工；下可获得复杂型面的精确加工；n在程序段长度为在程序段长度为1 1mmmm时，时，F Fmaxmax=6060m/minm/min，并且并且具有具有1.51.5g g的加减速率；的加减速率；34n主轴高速化：采用电主轴（内装式主轴电主轴高速化：采用电主轴（内装式主轴电机），即主轴电机的转子轴就是主轴部件。机），即主轴电机的转子轴就是主轴部件。n主轴最高转速达主轴最高转速达200000200000r/minr/min。n主轴转速的最高加（减）速为主轴转速的最高加（减）速为1.01.0g g ，即仅需即仅需1.81.8秒即可从秒即可从0 0提速到提速到1500015000r/minr/min。n换刀速度换刀速度 n0.60.6秒（刀到刀）秒（刀到刀）n2.82.8秒（切削到切削）秒（切削到切削）n工作台（托盘）交换速度工作台（托盘）交换速度4.34.3秒。秒。35n加工高精化：加工高精化：提高机械设备的制造和装配精度；提高提高机械设备的制造和装配精度；提高数控系统的控制精度；采用误差补偿技术。数控系统的控制精度；采用误差补偿技术。n 提高提高CNCCNC系统控制精度：系统控制精度：n采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使给，使CNCCNC控制单位精细化；（例：时间分割控制单位精细化；（例：时间分割法）法）n采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本交流伺服电机已有装的内藏位置检测度（日本交流伺服电机已有装的内藏位置检测器，其位置检测精度能达到器，其位置检测精度能达到0.010.01 m m/脉冲）；脉冲）；36n采用误差补偿技术：采用误差补偿技术：n采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术刀具误差补偿等技术;n设备的热变形误差补偿和空间误差的综合设备的热变形误差补偿和空间误差的综合补偿技术（采用传感器）。研究结果表明，补偿技术（采用传感器）。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少少60608080。三井精机的超精密卧式加。三井精机的超精密卧式加工中心的定位精度为工中心的定位精度为0.10.1 m m。37 由于计算机技术的不断进步，促进了由于计算机技术的不断进步，促进了数控技术水平的提高，数控装置、进给伺数控技术水平的提高，数控装置、进给伺服驱动装置和主轴伺服驱动装置的性能也服驱动装置和主轴伺服驱动装置的性能也随之提高，使得现代的数控设备在新的技随之提高，使得现代的数控设备在新的技术水平下，可同时具备运行高速化、加工术水平下，可同时具备运行高速化、加工高精化的性能。高精化的性能。38n功能复合化功能复合化 复合化是指在一台设备能实现多种工艺手复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。段加工的方法。n镗铣钻复合镗铣钻复合加工中心加工中心（ATCATC）、）、五面五面加工中心（加工中心（ATCATC，主轴立卧转换）；主轴立卧转换）；n车铣复合车铣复合车削中心（车削中心（ATCATC，动力刀头）；动力刀头）；n铣镗钻车复合铣镗钻车复合复合加工中心（复合加工中心（ATCATC，可自动装卸车刀架）；可自动装卸车刀架）；n铣镗钻磨复合铣镗钻磨复合复合加工中心（复合加工中心（ATCATC，动力磨头）；动力磨头）；n可更换主轴箱的数控机床可更换主轴箱的数控机床组合加工中组合加工中心；心；39n 控制智能化控制智能化 随着人工智能技术的不断发展，并为随着人工智能技术的不断发展，并为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高，具需求，数控技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几个方面：体体现在以下几个方面：40n 加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术 通过监测加工过程中的切削力、主通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损以及破损状以辩识出刀具的受力、磨损以及破损状态，机床加工的稳定性状态；并根据这态，机床加工的稳定性状态；并根据这些状态实时修调加工参数（主轴转速，些状态实时修调加工参数（主轴转速，进给速度）和加工指令，使设备处于最进给速度）和加工指令，使设备处于最佳运行状态，以提高加工精度、降低工佳运行状态，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及设备运行的安全性件表面粗糙度以及设备运行的安全性。41n 智能故障诊断与自修复技术智能故障诊断与自修复技术 n智能故障诊断技术：根据已有的故障信息，智能故障诊断技术：根据已有的故障信息，应用现代智能方法，实现故障快速准确定位应用现代智能方法，实现故障快速准确定位的技术。的技术。n智能故障自修复技术：指能根据诊断确定故智能故障自修复技术：指能根据诊断确定故障原因和部位，以自动排除故障或指导故障障原因和部位，以自动排除故障或指导故障的排除技术。智能自修复技术集故障自诊断、的排除技术。智能自修复技术集故障自诊断、故障自排除、自恢复（加冗余）故障自排除、自恢复（加冗余）、自调节于、自调节于一体，并贯穿于加工过程的整个生命周期。一体，并贯穿于加工过程的整个生命周期。n智能故障诊断技术在有些日本、美国公司生智能故障诊断技术在有些日本、美国公司生产的数控系统中已有应用，基本上都是应用产的数控系统中已有应用，基本上都是应用专家系统实现的。专家系统实现的。n智能化自修复技术还在研究之中。智能化自修复技术还在研究之中。42n 智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置 目前已开始研究能自动识别负载，并自目前已开始研究能自动识别负载，并自动调整参数的智能化伺服系统，包括智能动调整参数的智能化伺服系统，包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的这种驱动装置能自动识别电机及负载的转转动惯量动惯量，并自动对控制系统参数进行优化，并自动对控制系统参数进行优化和调整，使驱动系统获得最佳运行状态。和调整，使驱动系统获得最佳运行状态。43n 驱动并联化驱动并联化n并联加工中心（又并联加工中心（又称称6条腿数控机床、条腿数控机床、虚轴机床）是数控虚轴机床）是数控机床在结构上取得机床在结构上取得的重大突破。的重大突破。驱驱 动动杆杆机架机架 动动 平平台台主主轴轴电电机机伺服电伺服电机机主轴主轴刀具刀具柔性夹柔性夹具具工件工件静平台静平台图 并联机床结构示意图并联机床结构示意图44n 特点特点n并联结构机床是现代机器人与传统加工技术相结并联结构机床是现代机器人与传统加工技术相结合的产物；合的产物；n由于它没有传统机床所必需的床身、立柱、导轨由于它没有传统机床所必需的床身、立柱、导轨等制约机床性能提高的结构，等制约机床性能提高的结构，n具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。快等优点。45n交互网络化交互网络化 支持网络通讯协议，既满足单机需要，支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足又能满足FMC、FMS、CIMS对基层设备对基层设备集成要求的数控系统，该系统是形成集成要求的数控系统，该系统是形成“全全球制造球制造”的基础单元。的基础单元。n网络资源共享。网络资源共享。n数控机床的远程（网络）控制。数控机床的远程（网络）控制。n基于网络的数字化服务（数控机床的远基于网络的数字化服务（数控机床的远程监视、故障诊断、远程网络培训与教程监视、故障诊断、远程网络培训与教学、电子商务）学、电子商务）46 鉴鉴于于并并联联机机床床具具有有许许多多传传统统机机床床所所无无法法比比拟拟的的卓卓越越性性能能，它它作作为为一一种种新新型型的的加加工工设设备备，已已成成为为当当前前机机床床技技术术的的一一个个重重要要研研究究方方向向。近近年年来来，受受到到了了国国际际机机床床行行业业的的高高度度重重视视。在在近近几几年年的的国国际际知知名名机机床床博博览览会会上上，一一些些世世界界著著名名的的机机床床厂厂商商都都展展出出了了他他们们研研制制的的并并联联机机床床，得得到到了了行行家家们们的的高高度度评评价价，被被认认为为是是“自自发发明明数数控控技技术术以以来来在在机机床床行行业业中中最最有有意意义义的的进进步步”，“21“21世纪新一代数控加工设备世纪新一代数控加工设备”。471.4 数控机床的分类数控机床的分类1.4.1 按控制系统按控制系统功能分类功能分类1.点位控制数控机床点位控制数控机床2.点位直线控制机床点位直线控制机床3.轮廓控制机床轮廓控制机床48491.4.2 1.4.2 按加工方式分类按加工方式分类1.1.一般数控机床一般数控机床2.2.加工中心加工中心1.4.3 1.4.3 按伺服控制分类按伺服控制分类1.1.开环控制系统开环控制系统2.2.闭换控制系统闭换控制系统3.3.半闭环控制系统半闭环控制系统50511.4.4 1.4.4 按数控系统的功能水平分类按数控系统的功能水平分类52习题：1.什么是数控什么是数控?数控机床的加工原理是什么数控机床的加工原理是什么?2.数控机床是由哪几部分组成数控机床是由哪几部分组成?各有什么作用各有什么作用?3.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么么 区别？区别？53END