第一章 数控加工技术概述 备课人: 学习本课程的目的 1. 了解数控机床的产生; 2. 了解数控机床的发展; 课程的主要内容: 1-1 数控机床的产生与发展 1.数控机床的产生 1.1 数控加工技术的内容 (1)零件的加工工艺分析——根据零件的材质、几何形貌、加工精度等要求,确定数控机 床及刀具的选型(机床的数控轴数目、数控轴的控制形式,刀具的形式如球形刀、平底刀、锥形刀及鼓形刀等,刀具的材质)、并拟定相应的工艺方案。 (2)零件的几何建模——根据零件的实体模型、工程设计图纸或 CAD 文件等建立零件待加工表面的曲面模型(参数化描述)。 *主要用到图形学、计算机辅助图形学方面的知识,多采用贝齐尔(Bezier)曲面、B 样条曲面或非均匀有理 B 样条(NURBS)曲面进行曲面描述。 *涉及的主要问题有:曲面的拟合精度、曲面的裁剪、曲面片的拼接与偏置、曲面片的过渡与求交等。 *清华大学(孙家广),浙江大学(石教英、谭建荣、柯映林),北京航空航天大学(唐荣锡、朱心雄),电子 科 技大学(叶 尚 辉 )等。 (3)加工过程规 划 ——加工环 节 规 划 (如粗 加工,精加工环 节 ),刀具轨 迹规 划 (粗 加工刀具轨 迹 规 划 ,精加工刀具轨 迹 规 划 )等。 *涉及的重 要问题:刀具轨 迹 的规 划 方法 ,工件加工精度的控制,刀具与工件的干 涉 检 验 (切 触 干 涉、刀底干 涉和 刀杆 干 涉),刀具的更 换 ,刀具位 姿 的作 业 空间检 验 , 加工路 径 长 度的控制,机床进给 速 率 的选定等。 (4)刀具轨 迹 的生成 ——根据加工过程规 划 确定刀位 数据(刀具的位 姿 数据)。 (5)加工过程坊真——对(2)—(4)过程进行计算机图形实体仿真、或刀具轨迹仿真。 (6)机床运动指令生成——由刀位数据以及其它的相关功能(如换刀、刀具主轴控制、加 工过程中的检验及冷却润滑等辅助功能要求)生成机床的运动指令。 (7)生成有效的加工代码——根据机床运动指令生成相应的 G代码与M代码。 (8)数控系统——接收、解释加工代码,形成机床伺服轴及其它功能部件的运动控制信号。 (9)伺服驱动系统——接受运动控制信号,功率放大,驱动机床伺服轴运动。 (10)机床主机——在各伺服轴及相关功能部件的协调运动前提下,驱动刀具完成零件曲 2.数控机床的发展 P1、2 1-2 数控加工的特点及适用对象 学习本课程的目的 1.数控加...