【37页】普通车床的数控化改造本科毕业设计.doc文档下载

插补的目的是控制加工运动，使刀具相对于工件作出符合零件轮廓轨迹的相对运 动。

刀具补偿的作用是把零件轮廓 轨迹转换成刀具中心轨迹运动加工出所要求的零件轮廓。

插补 刀具补偿零件加工程序通常是按零件轮廓轨迹编制的。

数控加工程序的编制在零件加工前，首先根据被加工零件图样所规定的零件形状尺 寸材料及技术要求等，确定零件的工艺过程工艺参数几何参数以及切削用量等，然后 根据数控机床编程手册规定的代码和程序格式编写零件加工程序。

对于比较简单的零件，通 常采用手工编程对于形状复杂的零件，则在编程机上进行自动编程，或者在计算机上用 软件自动生成零件加工程序。

译码数控装置接受程序，译码程序按照定的语法规则将信息解释成计算机能够识别 的数据形式。

般来说，数控机床的伺服驱动要求有好的快速响应性能，能灵敏而准确 地跟踪由数控装置发出的指令信号。

测量反馈装置 该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给 数控装置，构成闭环控制系统。

机床本体 机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分。

数控机床的分类 按伺服系统的控制原理可分为开环控制的数控机床半闭环控制的数控机床和闭环构运动的驭动部件。

它包括伺服电路 和伺服电机组成。

译码数控装置接受程序，译码程序按照定的语法规则将信息解释成计算机能够识别 的数据形式。

的零件，通 常采用手工编程对于形状复杂的零件，则在编程机上进行自动编程，或者在计算机上用 以及切削用量等，然后 根据数控机床编程手册规定的代码和程序格式编写零件加工程序。

对于比较简单 数控加工程序的编制在零件加工前，首先根 数控机床的工作流程 数控机床工作时根据所输入的数控加工程序，由数控装里控制机床部件的运动零件加工 轮廓，从而满足零件形状的要求。

部分内容简介序，通过数控系统的译码，从而使机床准 确地动作和加工出优质的零件。

部分内容简介序，通过数控系统的译码，从而使机床准 确地动作和加工出优质的零件。

数控机床的工作流程 数控机床工作时根据所输入的数控加工程序，由数控装里控制机床部件的运动零件加工 轮廓，从而满足零件形状的要求。

数控加工程序的编制在零件加工前，首先根据被加工零件图样所规定的零件形状尺 寸材料及技术要求等，确定零件的工艺过程工艺参数几何参数以及切削用量等，然后 根据数控机床编程手册规定的代码和程序格式编写零件加工程序。

对于比较简单的零件，通 常采用手工编程对于形状复杂的零件，则在编程机上进行自动编程，或者在计算机上用 软件自动生成零件加工程序。

译码数控装置接受程序，译码程序按照定的语法规则将信息解释成计算机能够识别 的数据形式。

刀具补偿零件加工程序通常是按零件轮廓轨迹编制的。

刀具补偿的作用是把零件轮廓 轨迹转换成刀具中心轨迹运动加工出所要求的零件轮廓。

插补插补的目的是控制加工运动，使刀具相对于工件作出符合零件轮廓轨迹的相对运 动。

位置控制和机床加工位置控制的任务是在每个采样周期内，将插补计算出的指令位置 与实际反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电机，电动机使机床的运动部件带动刀具相对 于工件按规定的轨迹和速度进行加工。

数控机床的组成和分类 数控机床的组成 数控机床般由输入输出设备数控装置伺服系统测量反馈装置和机床本体组成， 见图 图数控机床的组成 输入输出设备 输入输出设备主要实现程序编制程序和数据的输入以及显示存储和打印。

数控装置 数控装置是数控机床的核心。

它接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求 完成数值计算逻辑判断和输入输出控制等功能。

伺服系统 伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驭动部件。

它包括伺服电路 和伺服电机组成。

般来说，数控机床的伺服驱动要求有好的快速响应性能，能灵敏而准确 地跟踪由数控装置发出的指令信号。

测量反馈装置 该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给 数控装置，构成闭环控制系统。

机床本体 机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分。

数控机床的分类 按伺服系统的控制原理可分为开环控制的数控机床半闭环控制的数控机床和闭环控 制的数控机床。

开环控制的数控机床 这类数控机床不带有位置检测装置，数控装置将零件程序处理后，输出数字信号给伺服 系统驱动机床运动。

指令信号的流程是单向的。

如图所示。

图开环控制的数控机床 闭环控制的数控机床 这类机床带有检测装置。

它随时接受在工作台端测得的实际位置反馈信号，将其与数控 装置发来的指令位置信号相比较，由其差值控制进给轴运动，直到差值为零，进给轴停止运 动。

如图。

图闭环控制的数控机床 闭环控制可以消除包括工作台传动链带在内的误差，从而定位精度高速度调节快，但 由于工作台惯量大，给系统的设计和调整带来很大的困难，主要是系统的稳定性受到不利影 响。

半闭环控制的数控机床 半闭环控制的数控机床与闭环控制得到数控机床的区别在于检测反馈信号不是来自工 作台。

而是来自电动机端或丝杠端连接的测量元件。

如图。

图半闭环控制的数控机床 实际位置的反馈是通过间接测得的伺服电动机的角位移算出来的，因而控制精度没有闭 环高，但机床工作的稳定性却由于大惯盆工作台被排除在控制环外，调试方便，因而广泛用 于数控机床中。

数控机床的特点 加工零件的适应性强，灵活性好。

加工精度高，产品质皿稳定。

生产率高。

减少工人的劳动强度。

生产管理水平高。

车床数控改造技术参数 最大工件直径 最大工件长度 溜板及刀架重力纵向轴横向轴 刀架快速移动速度纵向横向 最大进给速度纵向横向 定位精度 主电动机功率 启动加速时间 第二章车床的总体改造和设计 车床改造的总休方案 图数控系统的总体框架 总体框架说明 机可采用工控机，可满足该控制系统的控制要求。

运动控制卡采用运动控制卡，该卡是种高速三轴步进电机运动控制卡，它 有位的数字输入输出口，可实现三轴联动。

因此，它可以满足车床轴联动，实现 直线，圆弧插补。

光电耦合电路的作用是能够隔离外部干扰信号对运动缓冲器板，这些板用户可根 据自身要求选订。

功能的内部集成 功能的内部集成化，提高了和的内部通讯能力，增强了机床的逻辑控制， 的输入和输出模块，阳的输入和输出模块，可以和外围的电路相连接， 而这种模块，通过阳提供的电缆和刚数控系统连接。

这就提高了整个机床的可靠性。

同时又提高了数控系统的保护如果有间题，只能损坏这种模块，不会对数控系统造成破坏。

光纤技术的通讯，可以扩展输入输出点，通过光纤进行连接，简化和线路的连接。

轴转接模块 提供了轴转接模块，机床的编码器和到伺服的线路可以直接联到此模块，通 过它再和数控系统的轴板进行连接。

提高了数控系统的可靠性，如果机床的轴有问题，可以 直接把轴模块上的插头相对换，就能很快的查出问皿所在系统内部或外部。

软件功能 功能 系统软件的开放性和友好界面，帮助性的编程方式。

定义的固定循环并使用户很方便地 根据其加工特性进行编写自己的固定循环，用户集成的代码功能。

功能和功能的 调用子程序，参数用户可以通过参数来读取或改变的数值。

强大的通讯功能，边加工边传输功能。

提高了计算机的 程序的加工能力。

完善的丝杠螺距补偿。

的螺距补偿为线性补偿，补偿中仅把相应的拐点坐标值输 入即可。

并且没有固定的距离和补偿值的限制。

功能 梯形图的程序，多任务的程序的编程结构，提高了程序的编写和可读性。

梯形图程序在屏幕上的动态显示，方便了最终用户的维修。

丰富的和交换信 息量，图形界面的管理。

强大的编程软件 软件。

环境下并运行在计算机上，程序的编写工具，方便的机 床程序管理。

简便的通讯能力间为主从关系，所有操作均在侧完成，动态的 程序显示侧。

软件环境并运行在计算机。

调整的机床参数和伺服系统，图形 的动态响应，强大的优化功能，方便地调整系统参数。

显示 系统的显示器点阵，用单色液晶显示器，标准为，也可 配彩色显示器。

系统有图形显示功能对编制的加工程序进行加工前的图形模拟，模拟刀 尖的轨迹或加工件的三维实体形状在加工过程中显示刀尖的轨迹，使操作员能够监视切 削过程。

图形可局部放大，以便观察细部。

显示图形必须用图形控制板，该板为专用微机， 用。

控制 就是可编程序机床控制器，是专门用于控制机床的。

系统的只 有条指令基本指令有条，功能指令有条。

基本指令为进制位的逻辑运算，功 能指令主要有数据定义数据变换译码和代数运算。

系统用梯形图编制顺序逻辑程序。

由于有功能指令，使得程序编 制非常容易，简捷。

梯形图可用下述两种方法编制用专用的编辑卡利用液晶显示画面在系统上现 场编制。

在计算机上装入专用软件用计算机编制，然后经口将梯形图程序传送到 数控系统。

调试好的程序要用写入器写入。

系统控制有和种。

的处理机与主机共用，其处理 时间为步，最大步数为步。

为专用处理机，徽处理器为，专用块板， 插在主板上，处理时间为步，最大步数为步。

种的扫描周期均为。

进给伺服驱动 系统进给轴的驱动使用交流同步电动机，目前为系列。

根据其负载特性和 快速性分为标准型高加速特性经济型和低惯量型。