第1章认识数控铣床.doc

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1、第1章认识数控机床第1节识别数控机床学习单元1识别数控机床学习目标熟悉数控机床的基本概念熟悉数控机床的特点熟悉数控机床的产生了解数控机床的基本工作过程熟悉数控机床的组成知识要求一、何谓数控机床1.数控机床的定义数控（NC）是数字控制（NumericalControl）的简称，是20世纪中叶发展起来的一种用数字化信息进行自动控制的一种方法。装备了数控技术的机床，称为数控机床，也简称为NC机床。国际信息联盟第五技术委员会对数控机床做了如下定义：数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令的规定程序。定义中的控

2、制系统就是数控系统。2.数控机床的特点及应用范围（1）数控机床的特点1）加工精度高。数控机床是由精密机械和自动化控制系统组成的，所以其传动系统与机床结构都有较高的精度、刚度、热稳定性及动态敏感度。目前，数控机床的刀具或工作台最小移动量（脉冲当量）普遍达到了0.001mm，中、小型数控机床定位精度普遍可达0.03mm，重复定位精度可达0.01mm。2）生产效率高。加工零件所需时间包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床能有效地减少这两部分时间。在数控加工中心上加工时，一台机床能实现多道工序的连续加工，生产效率的提高更加明显。3）减轻劳动强度、改善劳动条

3、件和劳动环境。4）能产生良好的经济效益。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。5）有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信号与标准代码作为输入信号，不仅能与计算机通过串行接口直接通讯，还适用于与计算机网络连接，通过计算机远程控制，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础，实现生产管理的现代化。但是，利用数控机床生产加工，初期设备投资大，维修费用高，对管理及操作人员的专业技术素质要求较高。因此，应合理地选择及使用数控机床，提高企业的经济效益和竞争力。（2）数控机床的应用范围数控机床具有一些独特优点，应用范围较广。但数控机床的

4、技术含量要求高、生产成本高，使用和维修都有一定难度，若从性价比考虑，数控机床一般适用于下列加工情况。1）零件批量。在多品种、小批量零件的生产中优先考虑使用数控机床。2）轮廓要求高。结构较复杂、精度要求较高或必须用数字方法决定的复杂曲线、曲面轮廓的零件加工多以数控机床为主。3）试制阶段。在产品需要频繁改型或试制阶段，数控机床可以随时适应产品的变化。344）关键零件。价格昂贵，不允许报废的关键零件可以由数控机床来保证。5）周期短。对于需要最小生产周期的急需零件，数控机床可以缩短加工时间。6）多工序零件。需进行多工序联合加工的零件，如需要进行钻、扩、铰、

5、攻丝及铣削等的箱体、壳体零件，多以数控加工中心来完成。箱体类零件尤其适合于用带回转工作台的卧式加工中心来加工。1.数控机床的产生随着社会生产和科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变化，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高且改型频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高自动化的要求。数控机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量的要求而产生的。数控机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工

6、的机床，它是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下：1948年，美国帕森斯公司受美国空军委托与麻省理工学院伺服机构研究所合作进行数控机床的研制工作，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。但第一台工业用数控机床直到1954年11月才生产出来。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置。60年代末，采用小型计算机控制的计算机数字控制（简称CNC）系统，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处

7、理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。我国数控机床的研制是从1958年起步的，由清华大学研制出了最早的样机。早期的数控机床因其控制系统采用电子管，体积

8、大，功耗高，只在军事部门应用，只有在微处理机用于数控机床后，才真正使数控机床得到了普及。一、数控机床基本工作过程数控机床工