演講人：日期:南航機床數(shù)控技術(shù)課程精要目錄CONTENTS02.04.05.01.03.06.數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)概述加工工藝設(shè)計要點數(shù)控系統(tǒng)核心組成設(shè)備維護(hù)與管理數(shù)控編程技術(shù)基礎(chǔ)前沿技術(shù)發(fā)展趨勢01數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)概述數(shù)控機床定義與分類數(shù)控機床是一種通過編程控制機床加工操作的機床，可以實現(xiàn)自動化、高精度、高效率的加工。數(shù)控機床定義按加工方式可分為金屬切削類數(shù)控機床、金屬成形類數(shù)控機床、特種加工類數(shù)控機床等；按控制坐標(biāo)數(shù)可分為兩坐標(biāo)數(shù)控機床、三坐標(biāo)數(shù)控機床、多坐標(biāo)數(shù)控機床等。數(shù)控機床分類數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展歷程第一代數(shù)控系統(tǒng)（1952年-1970年）01主要采用電子管、繼電器等元件，體積龐大，可靠性差，但為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第二代數(shù)控系統(tǒng)（1970年-1980年）02采用了中小規(guī)模集成電路，體積縮小，可靠性提高，實現(xiàn)了較為簡單的多坐標(biāo)控制。第三代數(shù)控系統(tǒng)（1980年-1990年）03采用大規(guī)模集成電路和微處理器，實現(xiàn)了多坐標(biāo)聯(lián)動控制，功能更為強大。第四代數(shù)控系統(tǒng)（1990年至今）04采用超大規(guī)模集成電路、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)了高精度、高效率、高柔性的加工控制。典型應(yīng)用領(lǐng)域分析數(shù)控機床在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，涉及汽車制造、航空航天、軍工等多個領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要設(shè)備之一。制造業(yè)模具加工業(yè)航空航天領(lǐng)域模具是制造業(yè)的重要工藝裝備，數(shù)控機床在模具加工中具有高精度、高效率、高柔性等優(yōu)點，已成為模具加工的主要設(shè)備。航空航天領(lǐng)域?qū)α慵募庸ぞ群捅砻尜|(zhì)量要求極高，數(shù)控機床可以滿足這些要求，因此在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。02數(shù)控系統(tǒng)核心組成硬件控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制主板傳感器系統(tǒng)人機界面輸入/輸出接口控制機床的各項操作，包括軌跡控制、加工速度、加工精度等。包括顯示屏和操作面板，用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、程序輸入和機床操作等。實時監(jiān)測機床各項參數(shù)和狀態(tài)，如位移、速度、溫度等，確保加工精度和安全性。用于連接外部設(shè)備和系統(tǒng)，如計算機、打印機、傳感器等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和控制信號的傳遞。伺服驅(qū)動單元原理直流伺服驅(qū)動具有調(diào)速范圍廣、低速性能好、調(diào)速精度高等優(yōu)點，但需要定期維護(hù)且成本較高。01交流伺服驅(qū)動具有效率高、維護(hù)簡單、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點，逐漸成為數(shù)控系統(tǒng)伺服驅(qū)動的主流。02伺服電機將電信號轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動機床的進(jìn)給運動和主軸旋轉(zhuǎn)。03伺服控制器根據(jù)指令信號和反饋信號，控制伺服電機的速度和位置，實現(xiàn)精確控制。04編碼器通過測量旋轉(zhuǎn)角度或位移量來檢測機床的位置和運動狀態(tài)，常用于閉環(huán)伺服系統(tǒng)中。光柵尺利用光的透射和遮擋原理測量位移量，具有高精度和抗干擾能力強的特點。磁柵尺利用磁場感應(yīng)原理測量位移量，具有測量范圍廣、分辨率高等優(yōu)點。激光測距儀利用激光束測量被測物體與測量點之間的距離，具有測量精度高、非接觸式測量等優(yōu)點。位置檢測裝置類型03數(shù)控編程技術(shù)基礎(chǔ)G代碼編程規(guī)范解析G代碼簡介與分類G代碼是數(shù)控機床編程的基礎(chǔ)語言，包括G指令和M指令等，不同種類的G代碼適用于不同的加工操作和機床類型。編程規(guī)范與格式常用G代碼功能及參數(shù)G代碼編程需遵循一定的規(guī)范和格式，包括程序結(jié)構(gòu)、代碼書寫規(guī)則、注釋說明等，以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。介紹常用的G代碼指令及其參數(shù)設(shè)置方法，如G00快速定位、G01直線插補、G02/G03圓弧插補等，以及相關(guān)的參數(shù)設(shè)置和注意事項。123坐標(biāo)系設(shè)定方法介紹數(shù)控機床中的坐標(biāo)系概念，包括機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系等，以及各坐標(biāo)系的相互關(guān)系和作用。坐標(biāo)系簡介坐標(biāo)系設(shè)定原則坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換與偏置講解坐標(biāo)系設(shè)定的基本原則，如工件原點選擇、坐標(biāo)軸方向確定等，確保編程和加工的一致性和準(zhǔn)確性。介紹坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方法和偏置技巧，包括平移、旋轉(zhuǎn)等操作，以及相關(guān)的數(shù)學(xué)計算和注意事項。典型零件編程實例實例一實例三實例二平面輪廓加工編程：以一個簡單的平面輪廓零件為例，詳細(xì)講解從圖紙分析、工藝規(guī)劃到G代碼編寫的全過程，以及相關(guān)的編程技巧和注意事項?？准庸ぞ幊蹋航榻B孔加工的編程方法和技巧，包括鉆孔、鏜孔等不同加工方式，以及相關(guān)的G代碼指令和參數(shù)設(shè)置。曲面加工編程：以一個復(fù)雜的曲面零件為例，介紹曲面加工的編程思路和方法，包括刀具路徑規(guī)劃、加工參數(shù)設(shè)置等，以及相關(guān)的G代碼編寫技巧。04加工工藝設(shè)計要點工藝路線規(guī)劃原則加工階段劃分將整個加工過程劃分為粗加工、半精加工、精加工等階段，以提高加工效率和精度。01工序順序安排根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點、加工精度和表面粗糙度要求，合理安排各工序的順序。02加工設(shè)備選擇根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸和加工精度等要求，選擇合適的加工設(shè)備。03刀具路徑優(yōu)化策略通過優(yōu)化刀具路徑，減少刀具在加工過程中的空行程和重復(fù)切削，提高加工效率。刀具路徑最短化通過合理調(diào)整刀具路徑和切削參數(shù)，使刀具磨損均勻，延長刀具壽命。刀具磨損均衡化通過優(yōu)化刀具路徑和切削參數(shù)，控制加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，保證零件的加工精度和穩(wěn)定性。加工殘余應(yīng)力控制加工參數(shù)匹配準(zhǔn)則根據(jù)零件的材料、刀具材料、切削方式等因素，合理選擇切削速度，以保證加工效率和加工質(zhì)量。切削速度選擇進(jìn)給量確定切削深度控制根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度要求和刀具的剛度等因素，合理確定進(jìn)給量。根據(jù)零件的加工余量、刀具的剛度和切削性能等因素，合理控制切削深度，以保證加工質(zhì)量和加工效率。05設(shè)備維護(hù)與管理日常維護(hù)操作規(guī)程設(shè)備清潔潤滑保養(yǎng)設(shè)備檢查電氣維護(hù)每日清理機床表面及內(nèi)部，去除金屬碎屑和油污，保持設(shè)備干燥。定期檢查機床各部件的運轉(zhuǎn)情況，包括導(dǎo)軌、絲杠、主軸、刀庫等，確保無異常磨損或松動。按照潤滑圖表定期加注潤滑油，保證機床各部件運轉(zhuǎn)順暢，減少磨損。檢查電氣線路和開關(guān)，確保無裸露、破損或接觸不良現(xiàn)象，及時更換老化元件。常見故障診斷流程機械故障檢查機械部件是否松動、磨損或損壞，如導(dǎo)軌、絲杠、主軸等，及時緊固、更換或維修。01電氣故障檢查電氣控制系統(tǒng)是否正常，包括電機、傳感器、控制器等，及時更換損壞元件。02程序故障檢查數(shù)控程序是否正確，如刀具路徑、切削參數(shù)等，及時修改或重新輸入。03液壓與氣動故障檢查液壓系統(tǒng)或氣動系統(tǒng)的壓力、流量和元件是否正常，及時清洗、更換或維修。04操作人員資質(zhì)操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉機床性能、操作規(guī)程和安全規(guī)范，持證上崗。操作前準(zhǔn)備開機前檢查機床各部件是否正常，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行操作。加工過程控制操作過程中要時刻關(guān)注機床運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常立即停機檢查，嚴(yán)禁違規(guī)操作。防護(hù)措施操作時穿戴好防護(hù)用品，如安全帽、防護(hù)眼鏡、手套等，確保人身安全。安全操作規(guī)范要求06前沿技術(shù)發(fā)展趨勢智能化數(shù)控系統(tǒng)演進(jìn)人工智能技術(shù)應(yīng)用將AI技術(shù)融入數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)智能決策、自動優(yōu)化和自適應(yīng)控制等功能。數(shù)控機床智能化升級通過加裝傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備，使傳統(tǒng)數(shù)控機床具備智能化特征。智能檢測與反饋實現(xiàn)對加工過程的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而進(jìn)行精準(zhǔn)控制和優(yōu)化調(diào)整。人機交互界面優(yōu)化采用更加人性化的交互方式，提高操作便捷性和用戶體驗。網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷云計算與大數(shù)據(jù)支持分布式制造模式將數(shù)控機床接入物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和信息共享。利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)加工數(shù)據(jù)的存儲、分析和優(yōu)化。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對數(shù)控機床的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，提高設(shè)備利用率和維修效率。推動制造資源的高效配置和共享，實現(xiàn)分布式制造和協(xié)同生產(chǎn)。綠色制造技術(shù)突破采用新型節(jié)能電