数控技术及应用教案及讲癌 上部分：数控技术及编程 一定的格式和代码，存储在一种载体上，如早期用穿孔纸带、盒式磁带，现在用软磁盘、 U盘等， 通过数控机床的输入装置，将程序信息输人到CNC单元内。 2.输入装置 输入装置的作用是将程序载体内有关加工的信息读人CNC单元。根据程序载体的不 同，相应有不同的输入装置。例如，对于穿孔纸带，配用光电阅读机：对于盒式磁带，配 用录放机：对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡。有时为了用户方便，数控机床可以同 时具备两种 入装置 现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)，将零件加工程序，用数控系统 的操作面板上的按键，直接键入CNC单元：或者采用与上级机通信方式直接将加工程序输 入CNC单元 3CNC单元 CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。程序载体通过输入装置将加工信 息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐 步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度控制指令给伺服系统和主运动控制部 分。数控机床的辅助动作，如刀具的选择与更换、切削液的启停等能够用可编程序控制器 PLC)进行控制。现代数控系统中， 一般备有P1 C附加电路材 ,这种结构形式可省去CNG 与PLC之间的联线，结构紧凑，可靠性好，操作方便，无论从技术上或经济上都是有利的。 4.伺服系统 伺服系统是数控机床的一个重要组成部分。它和一般机床进给系统的根本区别是： 般进给系统只能稳定地传递所需的力和速度，但不能接受随机的输入信息 不能控制执行 部件的位移和轨迹：而伺服系统则不然，它能将数控装置送来的指令信息加以放大，经功 率放大后，通过机床进给传动元件（如滚珠丝杠螺母副等），去驱动机床移动部件（工作 台或刀架)，以便精确定位或按照规定的轨迹和速度运动，使机床加工出符合图祥要求的 零件。同服系统直接影向数控机床加工的速度、位置、结度、表面粗特度等，它是数控机 床的关键部件。 同服系统中常用的驱动装置，随控制系统的不同而不同。开环伺服系统常用步进电动 机，闭环伺服系统常用脉宽调速直流电动机和交流伺服电机等。 5.位置反馈系统 位置反馈分为同服由动机的转角位移反馈和数控机床执行机构（工作台）的位移反馈 两种，运动部分通过传感器将上述角位移或直线位移转换成电信号，输送给CNC单元，与 指令位置信号进行比较，并由CNC单元发出指令，补偿所产生的误差。 6.机床的机械部件 数控机床的机械结构，除了主运动系统、进给系统以及辅助部分如液压、气动、冷却 和淘相滑部分等一般部件外，尚有些特殊部件，如储各刀且的刀库、白动换刀转置(ATC) 自动托盘交换装置等。 与普通机床相比 数控机床的传动系统更为简单 但机床的静态 和动态刚度要求更高，传动装置的间隙要尽可能小，滑动面的摩擦系数要小，并要有合适 的阻尼，以适应对数控机床高定位精度和良好控制性能的要求。 三、数控系统的主要工作过程 数控系统的主要任务是进行刀具和工件之间相对运动的控制，图15初步描绘了数控 系统的主要工作过程。 在接通电源后，微机数控装置和可编程控制器都将对数控系统各组成部分的工作状态 进行检查和诊断，并设置初态。当数控系统具备了正常工作的条件时，开始进行加工控制 信息的输入。 工件在数控机床上的加工过程由数控加工程序来描述。按管理形式不同，编程工作可 以在专门的编程场所进行，也可在机床前进行。对前一种情况，数控加工程序在加工准备 兰州交通大学机电工程学院 6数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 6 一定的格式和代码，存储在一种载体上，如早期用穿孔纸带、盒式磁带，现在用软磁盘、 U盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输人到CNC单元内。 2. 输入装置 输入装置的作用是将程序载体内有关加工的信息读人CNC单元。根据程序载体的不 同，相应有不同的输入装置。例如，对于穿孔纸带，配用光电阅读机；对于盒式磁带，配 用录放机；对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡。有时为了用户方便，数控机床可以同 时具备两种输入装置。 现代数控机床，还可以通过手动方式（MDI 方式），将零件加工程序，用数控系统 的操作面板上的按键，直接键入CNC单元；或者采用与上级机通信方式直接将加工程序输 入 CNC单元。 3. CNC 单元 CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。程序载体通过输入装置将加工信 息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐 步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度控制指令给伺服系统和主运动控制部 分。数控机床的辅助动作，如刀具的选择与更换、切削液的启停等能够用可编程序控制器 （PLC）进行控制。现代数控系统中，一般备有PLC附加电路板，这种结构形式可省去CNC 与PLC之间的联线，结构紧凑，可靠性好，操作方便，无论从技术上或经济上都是有利的。 4. 伺服系统 伺服系统是数控机床的一个重要组成部分。它和一般机床进给系统的根本区别是：一 般进给系统只能稳定地传递所需的力和速度，但不能接受随机的输入信息，不能控制执行 部件的位移和轨迹；而伺服系统则不然，它能将数控装置送来的指令信息加以放大，经功 率放大后，通过机床进给传动元件（如滚珠丝杠螺母副等），去驱动机床移动部件（工作 台或刀架），以便精确定位或按照规定的轨迹和速度运动，使机床加工出符合图祥要求的 零件。伺服系统直接影响数控机床加工的速度、位置、精度、表面粗糙度等，它是数控机 床的关键部件。 伺服系统中常用的驱动装置，随控制系统的不同而不同。开环伺服系统常用步进电动 机，闭环伺服系统常用脉宽调速直流电动机和交流伺服电机等。 5. 位置反馈系统 位置反馈分为伺服电动机的转角位移反馈和数控机床执行机构（工作台）的位移反馈 两种，运动部分通过传感器将上述角位移或直线位移转换成电信号，输送给CNC单元，与 指令位置信号进行比较，并由CNC单元发出指令，补偿所产生的误差。 6. 机床的机械部件 数控机床的机械结构，除了主运动系统、进给系统以及辅助部分如液压、气动、冷却 和润滑部分等一般部件外，尚有些特殊部件，如储备刀具的刀库、自动换刀装置（ATC）、 自动托盘交换装置等。与普通机床相比 , 数控机床的传动系统更为简单 , 但机床的静态 和动态刚度要求更高，传动装置的间隙要尽可能小，滑动面的摩擦系数要小，并要有合适 的阻尼，以适应对数控机床高定位精度和良好控制性能的要求。 三、数控系统的主要工作过程 数控系统的主要任务是进行刀具和工件之间相对运动的控制，图l-5初步描绘了数控 系统的主要工作过程。 在接通电源后，微机数控装置和可编程控制器都将对数控系统各组成部分的工作状态 进行检查和诊断，并设置初态。当数控系统具备了正常工作的条件时，开始进行加工控制 信息的输入。 工件在数控机床上的加工过程由数控加工程序来描述。按管理形式不同，编程工作可 以在专门的编程场所进行，也可在机床前进行。对前一种情况，数控加工程序在加工准备