机床数控技术 教学课件 作者 张耀满 第1章 绪论.pptVIP

机 床 数 控 技 术 * * * * 使用教材和参考教材 使用教材： 张耀满主编，机床数控技术，机械工业出版社，2013 参考教材： 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 王贵明编著，数控实用技术，机械工业出版社，2002 刘文波等编著，机床数控技术，东北大学出版社，2000 何玉安主编，数控技术及其应用，机械工业出版社，2004 * * 1.1 基本概念 在现代机械制造领域中，数控机床与机床数控技术已经成为最基本概念之一。 1. 数字控制与数控机床 数字控制(Numerical Control)：用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。 数控机床是采用数字化代码程序控制、能完成自动化加工的通用机床。 * * 1.1 基本概念 2. 数控机床控制原理 数控机床在加工工艺与表面形成方法上与普通机床基本相同，主要是在实现自动化控制的原理与方法上不同。 数控机床以数字指令控制机床各部件的相对运动和动作，如： N003 G90 G01 X35.0 Y279.3 Z-429.7 S1000 T02 F500 M07； 1.1 基本概念 3. 数控加工技术 数控加工技术是指高效、优质地实现产品零件、特别是复杂形状零件在数控机床上完成加工的技术，它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础与关键技术。 数控加工过程包括由给定零件的加工要求（零件图纸、CAD数据或实物模型）到完成加工的全过程，其主要内容涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两大方面。 * * * * 1.2 数控机床的产生与发展 1. 数控机床产生的需要 产品结构日趋复杂、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。 大批量生产广泛采用组合机床、专业生产线和自动化车间进行加工。但存在生产准备周期长，产品更新和修改加工工艺的时间较长，费用较高的问题。 单件小批量产品占到70-80％，一般采用通用机床来加工。由于自动化程度不高，难于提高生产效率和保证产品质量。 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。 * * 1.2 数控机床的产生与发展 2. 数控系统的发展阶段 数控系统的发展经历的如下几个阶段： 第一代（1952~1959年）：电子管数控系统。 第二代（1959~1965年）：晶体管数控系统。 第三代（1965~1970年）：集成电路数控系统。 第四代（1970~1974年）：小型计算机数控系统。 第五代（1974~1990年）：微型计算机数控系统。 第六代（1990年 至 今）：基于工控PC的通用CNC系统。 1.2 数控机床的产生与发展(5) 3. 我国数控系统的发展阶段 从20世纪50年代开始数控系统的研究，经过多方努力和攻关。1958年研制出第一代数控系统产品 1966年研制出第二代产品，1972年研制出第三代产品，1975年我国的数控系统进入了第四代。1970年，北京第一机床厂的XK5040型数控升降台铣床作为商品，小批量生产并推向市场。 20世纪80年代初，开始引进国外数控装置和伺服系统为国产主机配套。 * * * * 1.3 数控机床的特点 数控机床综合了微电子技术、计算机应用技术、自动控制技术以及精密机床设计与制造技术，具有专用机床的高效率，精密机床的高精度和通用机床的高柔性等显著特点，适合多变、复杂、精密零件的高效、自动化加工。 具体说来，可以概括为以下几个方面： （1）能实现复杂零件的加工（2）加工精度高质量稳定（3）生产效率高（4）广泛的适应性 （5）减轻劳动强度，改善劳动强度 （6）有利于现代化生产与管理 * * 1.4 数控机床的组成 数控加工程序、输入装置、计算机数控装置和强电控制装置、伺服驱动系统和位置检测装置、数控机床的机械部分 图1-2 CNC机床的组成 * * 1.5 数控机床的分类 1.5.1 按工艺方法分类 1.5.2 按伺服系统的类型分类 1.5.3 按运动控制的特点分类 1.5.4 按功能水平分类 经济型数控机床 普及型数控机床 高档型数控机床 金属切削类数控机床 金属成型类及特种加工类数控机床 开环控制的数控机床 闭环控制的数控机床 半闭环控制的数控机床 点位控制数控机床 直线控制数控机床 轮廓控制的数控机床 * * 1.6 以NC为基础的自动化加工技术 随着微电子和计算机技术的日益成熟，其成果正在不断地渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机分布式数控系统、柔性制造系统和计算机集成制造系统。 这些高级的自动化生产系统均是以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。 下面简单介绍以数控技术为基础的自动化加工技术： * * 1.