《数控机床课件》ppt课件

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1、数控机床概述第一节数控机床的基本概念第二节数控机床的坐标系第一节数控机床的基本概念一、数控技术的发展史二、数控技术的发展趋势三、数控机床在机械制造业中的优势四、数控机床的组成五、数控机床的加工原理一、数控技术的发展史1、1946年世界上诞生了第一台电子计算机。2、第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。1952年美国空军当局委托美国麻省理工大学与帕森斯公司合作研制了第一台三坐标数控铣床.此后,英国和日本在1958年、德国在1959年相继制造出数控机床．从此，传统的机床产生了质的变化。第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心—数控系统的发展经历了

2、二个阶段和六代的发展。1.数控（NC）阶段2.计算机数控（CNC）阶段数控（NC）阶段（1952—1970）早期的计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响不大，但它不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路，搭成机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD—WIREDNC）,简称为数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段又历经三代:1952年的第一代—电子管计算机组成的数控系统；1959年的第二代—晶体管计算机组成的数控系统；1965年的第三代—小规模的集成电路计算机组成的数控系统。计算机数控（CNC）阶段这一阶段从1970年开始至今。19

3、70年研制成功大规模集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是，小型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段。计算机数控阶段也经历了三代:1970年第四代—小型计算机数控系统；1974年第五代—微处理器组成的数控系统1990年第六代—基于PC的数控系统。1948—1956年数控机床处于研究试制阶段1956—1960年数控机床处于工业应用阶段1960年以后数控机床处于高速发展阶段20世纪70年代末、80年代初数控机床得到广泛的普及和应用国内数控技术的

4、发展情况我国数控技术是从1958年开始研制的：1958年－1965年我国数控机床处于研制、开发时期，比国外相比起步晚了十年；1968年清华大学研制成功我国第一台小型数控立铣；1980年前我国数控机床80％为线切割机床(低端数控机床)；1980年后引进日、美等国的数控装置及伺服系统的技术，开始合资批量生产一些数控机床，数控装置的稳定性、可靠性有了明显的改善，开始为用户所接受；1985年后我国已经能生产45种各类数控机床来满足工业发展的需要，同时数控机床功能部件的专业厂也逐渐形成规模；1990年中期国产数控装置也开始崭露头角，进入21世纪，国产的数控系统才开始形成生产规模，拥有自主

5、版权的五轴联动数控系统，打破了西方对高端数控系统的垄断。二、数控技术的发展趋势1、高速、高精度加工2、数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能3、数控系统开放化、智能化和网络化1、高速、高精度加工目前加工中心主轴转速最高可达40000转/分、进给速度可达24米/分-30米/分，定位精度都在几微米。这就要求数控系统应采用高速高精度的数控系统、驱动系统应采用直线电动机作为进给伺服系统、采用高速永磁同步电动机。2、数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能理论上数控机床只需要3轴联动，但在实际加工中3轴联动对于三维曲面加工很难用上刀具的最佳几何形状进行切削，不仅加

6、工效率低而且表面粗糙度高，往往采用手动进行修补，但在修补过程中，已加工的表面也可能丧失精度。5轴联动除了X、Y、Z这3轴外，主要还有刀具轴旋转、工作台旋转这两种方式的复合运动，采用5轴联动可以使用刀具的最佳几何形状对工件进行加工。那么5轴联动数控机床是数控技术的制高点标志之一。3、数控系统的开放化、智能化和网络化将来的数控机床中的NC系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑，具有一定的智能，能把特殊的加工工艺、管理经验和操作技能嵌入NC系统，同时也具有图形交互、诊断等功能，也就是说要求CNC控制器透明以使机床制造商和最终用户可以自由地实现自己的思想。三、数控机床在机械制造业中的

7、优势数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用,是因为它有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能适应各种机械产品迅速更新换代的需要，经济效益显著，具体表现在以下几个方面：●生产效益一般比普通机床提高3-5倍，多的可达8-10倍；●减少刀具和夹具的存储和花费，减少零件的库存和搬运数；●减少工装，减少人为误差，提高加工精度，零件重复精度高，互换性好；●缩短新产品的试制和生产周期（当零件设计改变时，只需要改变零件程序即可），易于组织多品种生产，使企业能对市场需要迅速做出响应；●能加工传统方