计算机数控系统 绪论__数控技术应用.ppt

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1、计算机数控系统主讲教师：张耀满9/17/20211使用教材和参考教材使用教材：(1)数控技术及其应用，何玉安主著，机械工业出版社,2004参考教材：(1)机床数控技术，王仁德张耀满赵春雨编著，东北大学出版社,2007(2)王永章等编著.机床的数字控制技术，哈尔滨工业大学出版社，1995(3)王贵明编著.数控实用技术.机械工业出版社，20029/17/20212第一章概论第一节数控机床的产生及特点第二节数控机床的组成和分类第三节数控机床和数控技术的发展9/17/20213第一节数控机床的产生及特点一、数控机床的产生二、数控技术的概念和数控机床的特点9/17/2021

2、4一、数控机床的产生机械制造行业的产品结构日趋复杂，产品加工精度和性能要求日趋提高，对生产设备的加工精度和自动化程度提出了更高的要求。大批量生产的产品为了提高产量和质量，广泛采用组合机床、凸轮控制的多刀、多工位机床以及专业生产线和自动化车间进行加工。但应用专用的机床和生产设备，生产准备周期长，产品更新和修改加工工艺的时间较长，费用较高，制约了产品的更新换代。9/17/20215另外，在制造行业中，单件小批量产品占到70-80％，这类产品一般采用通用机床来加工。通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量。特别是一些复杂零件，借助划线和

3、样板手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率会受到很大的限制。数控机床就是为了解决单件、小批量，特别是为了复杂型面零件加工的自动化加工而产生的。9/17/20216世界上第一台数字控制机床是为满足航空工业加工复杂零件的需要而产生的。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检查用样板的机床时，提出了数控机床的初步设想。后来受空军委托,与麻省理工学院伺服机构研究所合作开始了三坐标铣床的研究工作。1952年，美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作，发明了世界上第一台三座标数控铣床,标志着NC技术的开创和机械制造的数字控制时代的开始。9/17/20217二、数控

4、技术的概念和数控机床的特点（1）数控技术的概念在加工工艺与表面形成方法上与普通机床基本相同，在实现自动化控制的原理与方法上不同。数控机床是用数字化信息来实现自动控制的，将与加工零件有关的信息,用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序，将程序输入到数控装置中，数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相应的信号和指令来控制机床进行自动加工。9/17/20218以数字指令控制机床各部件的相对运动和动作。例：N003G90G01X+35.Y+279.3Z-429.7S1000T02F500M07；将数字代码输入机床的数字控制装置（即控制机床的专用计

5、算机）中去，经过计算机的计算处理、伺服控制、驱动机床各部件运动，完成上述空间直线段的加工。采用数字化信息完成控制的机床称为数控机床.9/17/20219（2）数控机床的特点相对于通用机床及自动化专用机床，数控机床及加工特点（复杂、精密、高效、多变）①能实现复杂零件的加工（复杂）普通机床难以实现轨迹为二次以上曲线或曲面的运动，如螺旋桨、气轮机叶片之类的空间曲面的加工。而数控机床采用计算机插补技术和多坐标联动控制，可以实现几乎任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适用于各种复杂零件的加工。9/17/202110（机械设计、数控系统、无人工干预、程序控制）在设计机床时

6、采用了很多措施，使数控机床的机械部分达到较高的精度。数控装置的脉冲当量目前可以达到0.01-0.001mm，同时可以通过实时检测反馈，修正误差或补偿来获得更高的精度。数控机床是按照程序自动工作，一般情况下工作过程不需要人工干预，消除了人为产生的误差。更重要的是数控机床的加工精度不受零件复杂程度的影响，同时也不受操作者水平的影响，使同一批零件的一致性好，产品质量稳定。②加工精度高、质量稳定（精密）9/17/202111（辅助时间、机动时间）减少辅助时间加工中心一次装夹可进行多表面加工，节省装夹时间；还具有自动换刀、自动交换工作台和装夹工件等功能。机床移动部件在定位中

7、均采用加速和减速措施，并可采用很高的空行程速度，缩短了定位和非切削时间。机床的快速移动速度40-50m/min，加速度可以达到几个g减少零件加工所需机动时间良好的机械结构刚性允许机床进行大切削用量的切削。③生产效率高（高效）9/17/202112④数控机床在适应不同零件的自动加工方面胜于自动化专用机床（广泛的适应性）通过改变程序来加工不同零件，适应了现代产品更新换代快的特点，适应了多品种、小批量零件的自动化加工而不必像自动化专用机床那样在产品变更时须变更设备。⑤一次装夹可以完成多道工序数控机床，特别是具有刀库的加工中心，使得工件一次装夹中可以完成多道工序，减小装夹

8、误差，减少