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1、,第一章 数控车床编程入门第一节 绪论,1.1946年世界上诞生了第一台电子计算机。2.第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。1952在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统的机床产生了质的变化。,数控技术的发展,第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心数控系统的发展经历了二个阶段和六代的发展。1.数控（NC）阶段 2.计算机数控（CNC）阶段,数控（NC）阶段(19521970年),早期的计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响不大，但它不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路，搭成机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HA
2、RDWIRED NC）,简称为数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段又历经三代:1952年的第一代电子管计算机组成的数控系统；1959年的第二代晶体管计算机组成的数控系统；1965年的第三代小规模的集成电路计算机组成的数控系统。,计算机数控（CNC）阶段,这一阶段从1970年开始至今。1970年研制成功大规模集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是，小型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段。计算机数控阶段也经历了三代:1970年第四代小型计算机数控系统
3、；1974年第五代微处理器组成的数控系统 1990年第六代基于PC的数控系统。,数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了数控系统可靠性低，价格极为昂贵，应用很不方便等极为关键的问题，因此即使在工业发达国家，数控机床大规模地得到应用和普及也是在上世纪的七十年代末、八十年代初以后的事情，也就是说 数控技术经过了近三十年的发展才走向普及应用我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段。,现代数控技术发展趋势,1 高速、高精加工2 数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 3 数控系统开放化、智能化和网络化,数控车床即装备了数
4、控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工,数控车床
5、的种类和特征,通用X、Z二轴控制(卧式),单刀架,数控车床的种类和特征,X、Z二轴控制技术参数,单刀架,数控车床的种类和特征,随着数控技术的发展，数控车床的工艺和工序将更加复合化和集中化。即把各种工序（如车、铣、钻等）都集中在一台数控车床上来完成。目前国际上出现的双主轴结构就是这种构思的体现。,第一主轴,第二主轴,数控车床的种类和特征,X、Y、Z、C四轴控制车削中心,采用四轴三联动配置，线性轴X/Y/Z及旋转C轴，C轴绕主轴旋转。机床除具备一般的车削功能外，还具备在零件的端面和外圆面上进行铣加工的功能。,单刀架,数控车床的种类和特征,X、Y、Z、C四轴控制车削中心技术参数,单刀架,数控车床的种
6、类和特征,外圆上槽的加工,端面上面的加工,外圆上进行孔加工,端面上进行孔加工,车削中心动力刀具和C轴功能,数控车床的种类和特征,X、Y、Z、B、C轴控制车削中心,单刀架,数控车床的种类和特征,X、Y、Z、B、C轴控制车削中心技术参数,单刀架,数控车床的种类和特征,双刀塔复合加工4轴控制CNC车床,数控车床的种类和特征,双刀塔复合加工4轴控制CNC车床 技术参数,数控车床的种类和特征,双主轴、双刀塔CNC车床,双主轴，双刀塔车床，仅仅使用夹具一次装夹就可以进行全部加工。,数控车床的种类和特征,双主轴、双刀塔CNC车床结构示意,数控车床的种类和特征,这类机床可以在一道工序中加工同一工件的两个端面。
7、,加工完一个端面后，工件从主轴上转移到副主轴上。,1)加工前半部分,2)副主轴伸出,3)副主轴缩回,4)加工另一部分,双主轴、双刀塔CNC车床参数,数控车床的种类和特征,双主轴、3刀塔的复合加工CNC车床,可以同时连续对零部件进行车削、铣削加工，只需进行一次装夹就可以完成对零部件的全加工。,数控车床的种类和特征,双主轴、3刀塔加工复合加工CNC车床,数控车床的种类和特征,车铣加工中心,对复杂零件进行高精度的六面完整加工。可以自动进行从第1主轴到第2主轴的工件交接，自动进行第2工序的工件背面加工。具有高性能的直线电机、以及高精度的车-铣主轴。对于以前需要通过多台机床分工序加工的复杂形状工件，可一
8、次装夹进行全工序的加工。特别适用航天航空工业、汽车工业和液压气动产业以及在高精度要求的机床和刀具制造业中应用。,数控车床的种类和特征,车铣加工中心技术参数,数控车床的种类和特征,车铣加工中心技术参数,数控车床的种类和特征,立式数控车,装载了ATC装置的CNC立式车床,可以对工件尺寸最大为1000X1000mm的大型零部件、或使用卧轴CNC车床不可能抓住的异型巨大零部件进行高效率地加工。通常有专用于车削和可以进行铣削、研磨等复合加工性能的2种机型。,数控车床的种类和特征,立式数控车床技术参数,数控车床的种类和特征,各种不同种类的数控机床,数控插齿机,数控电火花线切割机床,数控滚齿机,数控电火花成
9、型 机,数控刀具磨 床,数控火焰切割机,各种不同种类的数控机床,数控镗床,数控激光加工机,数控折弯机,三坐标测量仪,数控全自动弯管机,数控对刀仪,各种不同种类的数控机床,数控旋压机,数控绘图仪,数控机床的分类,按控制方式分类,按控制运动的轨迹分类,按工艺用途分类,数控机床的分类,按控制联动的坐标轴数分类,按工艺用途分类,金属切削类 如数车、数铣、加工中心等,金属成型类 如数控折弯、弯管、旋压机等,特种加工类 如数控电火花线切割、激光加工机等,测量、绘图类 如数控对刀仪、三坐标测量仪等,按控制运动的轨迹分类,点位控制数控机床,直线控制数控机床,轮廓控制数控机床,按控制联动的坐标轴数分类,二轴联动
10、数控机床 见下图（a）,三轴联动数控机床 见下图（c）,五轴联动数控机床 见下图（e）,四轴联动数控机床 见下图（d）,二轴半联动数控机床 见下图（b）,(d),(e),按控制方式分类,（1）开环控制数控机床,这类机床不带位置检测反馈装置，典型的开环控制方式是步进电机驱动式。其结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、成本低，但精度不高，一般应用于经济型数控机床。,（2）半闭环控制数控机床,其位置检测反馈装置装在伺服电动机轴上或丝杠的端部，因此机械传动误差没有得到纠正。但稳定性好（由于丝杠、工作台等惯性较大的运动部件不在控制环内）、成本较低、调试维修较方便，故应用广泛。,（3）闭环控制数控机床,其位置检测反馈装置安装在机床工作台上。其精度高、结构复杂、调试和维修复杂、成本高。主要用于精度要求很高的数控机床。,本章节结束,
