CNC发展历史及加工原理.ppt

《CNC发展历史及加工原理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、cnc基础知识2011年11月制模部培训资料关键词：模拟信号电路，NC系统，CNC控制器，柔性加工系统，补偿。自适应CNC机床又称为数控机床（ComputerizedNumericalControl电脑数值控制，简称为CNC），它是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床加工出所需工件。二战后，制造业的生产大部分是依

2、靠人工操作，工人看懂图纸后，手工操作机床，加工零件，用这种方式生产产品，成本高，效率低，质量也得不到保证。在20世纪40年代末期，美国有一位工程师帕森斯（JohnParsons）构思了一种方法，在一张硬纸卡上打孔来表示需要加工的零件几何形状，利用着一张硬卡来控制机床的动作，在当时，这只是一种构思。1948年，帕森斯向美国空军展示了他的这种想法，美国空军看后，表示极大的兴趣，因为美国空军正在寻找一种先进的加工方法，希望解决飞机外型样板的加工问题，由于样板形状复杂，精度要求高，一般的设备难以适应，美国空军立即委托及赞助美国麻省理工学院（MIT）进行研究，开发这部硬卡纸来

3、控制的机床，终于在1952年，麻省理工学院和帕森斯公司合作，成功的研制出了第一台示范机，到了1960年较为简单和经济的点位控制钻床，和直线控制数控铣床得到了较快的发展使数控机床在制造业各部门逐步获得推广。CNC加工的历史已经经历了长达半个多世纪，NC系统也由最早的模拟信号电路控制发展为极其复杂的集成加工系统，编程方式也有手工发展成为智能化、强大的CAD/CAM集成系统。就我国而言，数控技术的发展是比较缓慢的，对于国内的大多数车间来说。设备比较落后，人员的技术水平和观念落后表现为加工质量和加工效率低下，经常拖延交货期。1、第一代NC系统是在1951年引入的，其控制单元

4、主要有各种阀门和模拟电路组成的，1952年第一台数控机床诞生，已经从铣床或车床发展到加工中心，成为现代制造业的关键设备。2、第二代NC系统于1959年产生的，其主要有单个的晶体管和其他部件组成。3、1965年引入了第三代NC系统，其首次采用集成电路板。4、实际上，在1964年已经研制出来了第四代NC系统，即我们非常熟悉的计算机数字控制系统（CNC控制系统）。5、1975年，NC系统采用了强大的微处理器，这就是第五代NC系统。6、第六代NC系统采用了现行的集成制造系统（MIS）+DNC+柔性加工系统（FMS）二、NC系统的升级过程：点到NC——外形加工——自动换刀功能

5、——计算机数字控制（CNC）——DNC功能——集成加工系统（CAD/CAM集成）三、CNC机床制造工业中的应用，主要有：（1）钻削（2）冲压（3）点焊（4）电火花加工（5）镗削（6）铣削（7）CMM四、CNC机床加工的工作原理数控机床是一种利用数控技术、准确的按照事先安排的工艺流程，实现规定加工动作的金属切削机床。它是由控制介质、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、反馈装置和适应控制装置部分组成；数控机床加工工件时，完全根据计算机发出的指令自动进行加工，不允许频繁测量和进行手动补偿，这就要求机床具有较高静刚度和动刚度，同时要提高结构的热稳定性，提高机械进给系统的

6、刚度并消除其中间隙，消除爬行。这样可以有效避免振动，热变形、爬行和间隙影响加工工件的精度。计算机逐条执行程序,根据程序给出的指令进行运算并把运算的结果送给伺服系统或进行对三条轴的脉冲马达的开关的量控制.简单地说吧,假设给X马达输入一个单位的脉冲,X马达会转动并带动工作台向X轴正向移动0.01mm，给Y马达输入十个单位的脉冲，工作台的Y轴就会正向移0.1mm,那么计算机运算程序的最终目的就是对不同的马达在不同的时间段（微秒算）输入不同的脉冲。五、采用NC加工的优缺点：1、其优点主要表现在：（1）零件的加工精度高；（2）减少刀具和夹具的成本；（3）减少工件的搬运成本；（

7、4）缩短加工时间（5）对操作者的技能要求降低；（6）提高加工能力：（7）缩短交货时间（8）使无人加工已经成为可能；其缺点表现为：（1）数控机床费用较高设备精巧、控制系统复杂；（2）有专门的三维程序设计软件，对于编程而言要求有较高的敬业精神和技术水平。（3）每小时的运做成本较高。到目前为止，数控系统日趋成熟，比较著名的数控系统如：FANUC、Siemens、Cincinnati、Maho、Fedio等厂商的系统，先进的数控机床如瑞士产的米克郎（MIKRON），台湾产的永进高速机、新虎将（GENTIGER）大力机、丽伟、日产OKK，牧野（MAKINO），雅士达（YA