数控机床技术(第一章绪论)

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1、数控技术河北理工大学机械工程学院工程训练中心张好强1.1数控机床的产生与发展1.2数控机床的组成及工作过程1.3数控机床的特点1.4数控机床的分类1.5数控机床坐标系1.6数控机床的主要性能指标第一章　绪论第一章　绪论1.1数控机床的产生与发展现代制造业的水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度。21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。——马克思第一章　绪论一、数控设备的产生第一章　绪论1948年，美国帕森公司（ParsonsCompany)受美空军委托，研制直升机螺旋桨叶片轮廓样板加工设备，提出

2、计算机控制机床设想。1949年，其与美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，开始数控机床研究。1952年试制成功世界上第一台由大型立式仿形铣床改装而成、用专用计算机控制的三坐标立式数控铣床。1955年实现产业化投放市场，由于技术和价格原因，局限在航空工业中应用。1959年，克耐－杜列克公司（Keaney&TreckerCompany）开发出了装有自动换刀装置、能够一次装夹、多工序加工的加工中心；1967年，英国首先出现柔性制造系统FMS；20世纪80年代初，国际上又出现了柔性制造单元FMC；20世纪80年代末90年代初，计算机集成制造系统CIMS已经逐渐投入使用。第一章　绪论二、各国

3、数控机床的现状据德国机械设备制造商协会（VDMA）消息，2004年德机械设备出口1：3世界第一，占世界机械设备市场份额的19.3%，日本机械设备出口1：3所占市场份额从12.6%上升至13.3%，居世界第二。美国、意大利、法国和英国分列第三至第六位，所占市场份额分别为12.4%、9.8%、5.2%和4.8%。中国机械设备出口所占市场份额从3.5%上升到4.3%居世界第七位。第一章　绪论1．美国的数控发展史美国政府重视机床工业，并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。高性能数控机床技术在世界一直领先。当今美国不仅生产宇航等使用的高性能数控机床，也为中小企

4、业生产廉价实用的数控机床（如Haas、Fadal公司等）。其存在的教训是，偏重于基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。第一章　绪论第一章　绪论2．德国的数控发展史德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别

5、重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统和Heidenhain公司之精密光栅均为世界闻名。第一章　绪论3．日本的数控发展史日本和美、德相似，充分发展大量大批生产自动化，继而全力发展中小批柔性生产自动化的数控机床。日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国。1978年产量超过美国，至今产量、出口量一直居世界首位。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始

6、进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本在发展数控机床的过程中，狠抓关键，突出发展数控系统。如日本FANUC系统。第一章　绪论4．我国数控机床的现状我国从1958年开始研究数控机床，于1966年研制成功晶体管数控系统，并生产出了数控线切割机、数控铣床等产品。数控机床的发展处于初级阶段。20世纪80年代初期，我国先后从德、日、美等国家引进一些数控系统和伺服技术，一定程度上促进了数控机床的发展，数控机床性能逐步提高，品种和数量不断增加。到1985年，我国已经拥有加工中心、数控铣床、数控磨床等80多个品种的数控机床，数控机床的发展进入了实用阶段。第一章　绪论20世纪90年代以后，数控机床的发展

7、速度加快，多轴、全功能中高档数控系统及交、直流伺服系统相继研制成功，FMS和CIMS也先后投入使用，数控机床的发展进入了快速阶段。随着“九五”数控车床和加工中心（包括数控铣床）的产业化生产基地的形成，我国生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比，仍存在较大差距。相比之下，我国大部分数控机床产品在技术上还处于跟踪阶段。第一章　绪论三、数控设备的