第1章先进制造装备及技术

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1、第5章先进制造装备及技术5.1制造自动化简述5.2数控机床及技术5.3加工中心5.4虚拟轴机床5.5工业机器人5.6装配线5.7自动导向车5.9柔性制造系统（FMS）∨∧5.1制造自动化简述5.1.1制造自动化技术的发展5.1.2制造自动化技术的内容∨∧5.1.1制造自动化技术的发展自动化是减轻、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段制造自动化的发展:单机自动化自动线数控机床加工中心柔性制造系统计算机集成制造系统发展方向:柔性化集成化智能化∨∧制造自动化用机电设备工具取代或放大人的体力，甚至取代和延伸人的智力，自动完成特定的作业，实现人机系统的协调和优

2、化。包括:物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化任务:研究制造过程的规划、管理、组织、控制与操作等的自动化5.1.2制造自动化技术的内容∨∧5.1.2制造自动化技术的内容制造自动化按对象可以分为:单机自动化制造过程自动化制造系统管理自动化制造自动化技术包括：数控技术工业机器人柔性制造系统（FMS）自动检测及信号识别技术过程设备工况监测与控制∨∧5.2数控机床及技术5.2.1数控技术的发展5.2.2数控机床的组成5.2.3数控机床的分类与特点5.2.4数控加工原理5.2.5数控加工编程技术∨∧数字控制（NumericalControlNC

3、）借助数字、字符或其它符号(数字化信号)对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。数控技术（NumericalControlTechnology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。5.2.1数控技术的发展N102G01X36.0W-2.5；N103Z75.0；N104X40.0；N105Z60.0；N106X50.0；N107G02X80.0Z40.0；G70P101Q107；G00X150.0Z200.0M09；T0000M05；G27X270.0Z430.0；M00；N200G50X280.0Z435.0；T

4、0400……………..数控机床（NumericalControlMachineTools）采用数字控制技术对机床的运行及加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。即：利用数字化信号对机床的运行及加工过程进行自动控制的机床。数控系统（NumericalControlSystem）实现数字控制的装置。计算机数控系统（ComputerNumericalControlCNC）以计算机为核心的数控系统。数控加工与传统加工的比较工艺分析数控加工程序工序卡传统加工数控加工图2传统加工与数控加工的比较图N100G50X270.0Z430.0；T0200

5、；G00M42；G50S2800；G96S150.0M03；G00X150.0Z200.0；T0201；X85.0Z110.0M08；G01X-1.6F0.2；G00X82.0W1.0；Z110.0；G71P101Q107U0.3W0.2D4000F0.25；N101G00X31；数控加工用程序代码5.2.1数控技术的发展第一代数控系统：1952年MIT研制出一台二坐标联动、利用脉冲乘法器原理的数控铣床（硬接线），使用的电子元件为电子管第二代数控系统：1959年，晶体管元件出现，数控系统中广泛采用晶体管和印刷电路板。1959年3月，Kenney＆Trec

6、kerCorp．发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（MachiningCenter，MC）第三代数控系统：1965年，出现体积小，功耗低德的小规模集成电路，使数控系统的可靠性大大提高第四代数控系统：1970年前后，大规模集成电路及小型计算机第五代数控系统：1974年，以微处理器为核心的数控系统第六代数控系统：1990年，基于PC(微机)的数控系统∨∧5.2.2数控机床的组成5.2.2数控机床的组成控制介质输入/输出数控装置伺服装置辅助控制检测辅助运动主轴运动进给运动机床本体运动常见的输出设备功能备注显示器显示状态参数及程序等指示灯信号状态的直

7、观显示打印机、传真机数据外传标准通讯接口数据传输串行通讯（RS-232等串口）自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等）网络技术（internet，LAN等）数控装置：用来接受并处理输入信息，并将代码加以识别、存储、运算，并输出相应的控制命令脉冲。CNC:刀具等数值运算及PLC控制（刀具轨迹控制）PLC：开关量运算控制（辅助操作控制）伺服系统：接收数控装置发出的控制信号，对其进行放大等处理，并将其转化为运动。驱动装置（伺服驱动电路）执行机构（伺服电机）回转电机步进电机直流伺服电机交流伺服电机直线电机辅助控制：接收开关量控制信号，执行相应的辅助运动

8、操作。换刀、切削液、冷却液、照明等的控制检测装置：由检测元件和相应的电路组成，对