《数控技术知识》第一章.ppt

数控技术
武汉生物工程学院
机械工程系
第一章绪论
数控和数控机床的概念
数控机床的发展概况
数控机床的特点及应用范围
数控机床的分类
一、何谓数控和数控机床? 即数字控制的机床,具体地说就是由通用计算机或专用计算机装置控制的高效、自动化机床。 数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给冷却液等)和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过各种输入方式将数字化信息送入专用或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件。
从设计方案到控制机床的运动的流程如下:
图纸要求
程序员编制程序
采用某种输入方式
数控装置(通用或专用计算机)
伺服系统(如步进电机、伺服电机)
机床(可以有测量装置)
零件
工艺分析
数控加
工程序
工序卡
传统加工
数控加工
传统加工与数控加工的比较图
数控加工与传统加工的比较
二、数控机床的发展概况
数控机床产生的必要性:对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,也提出了通用性和灵活性的要求。一方面,有的零件精度高、形状复杂,而且批量小、经常变动,采用自动化机床加工这类零件就显得很不合理;另一方面,激烈的市场竞争要求产品频繁地改型,要缩短生产周期,即使是大批量生产,也改变了产品长期一成不变的情况,“刚性”的自动化设备在大批量生产中也日益暴露其缺点。这样,普通机床就难以应付。
•仿形机床借助于靠模部分解决了小批量、复杂零件的自动化加工,但靠模的制造、安装、调整要化费许多手工劳动,所以批量小的零件就不经济。而且,仿形机床加工出的零件精度取决于靠模的精度,难以满足好的精度要求。 •大批量零件加工可使用专用自动化单机、组合机床、加工自动线,可以提高效率,但对约占机械加工总量的80%的单件、小批量(10~100件)零件加工不便使用这些“刚性”自动化设备,这样,就对机床的“柔性”提出了要求,需要一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。
•因而设想数控机床就非常必要,它又与现代化工具——计算机联系在一起,有着巨大的生命力和发展前景,是机床控制技术的重要发展方向。 •因此,1948年美国帕森斯公司(Parson Co.)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。1952年,帕森斯公司受美国空军的委托与麻省理工学院(MIT)合作研制了世界上第一台数控机床样机,当时为直线连续控制的三坐标铣床,数控部分的电气元件使用的是电子管元件。1953年开始进行了自动编程语言的研究,诞生了APT语言,也对机床作了改进,于1955年进入了实用阶段,这是数控机床的产生。
•国内从1958年开始研制数控机床,由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术,我国数控机床在品种、数量和质量方面得到了迅速发展。目前,已有几十家机床厂能够生产不同类型的数控机床和加工中心机床。