現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)1賈寶賢2請聯(lián)系

568726jiabx@126.com參考教材3課程教材：1.陳蔚芳等.《機床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》北京：科學(xué)出版社，20082.李斌等.《數(shù)控技術(shù)》武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010主要參考書41.廖效果等.數(shù)字控制機床.武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，20002.婁銳.數(shù)控應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，20053.劉雄偉等編著.數(shù)控加工理論與編程技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，20004.周凱.PC數(shù)控原理、系統(tǒng)及應(yīng)用.機械工業(yè)出版社.2006年9月課程內(nèi)容5第1章現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)概述第2章計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng)第3章數(shù)控機床的伺服驅(qū)動與位置控制第4章現(xiàn)代數(shù)控機床的編程技術(shù)（王冬生）第5章并聯(lián)機床及其控制技術(shù)（王瑞）第1章現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)概述61.1制造業(yè)的歷史與發(fā)展1.2數(shù)控機床及其適用范圍1.3現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢1.1制造業(yè)的歷史與發(fā)展71.三種自動化形式比較比較項目剛性自動化柔性自動化綜合自動化實現(xiàn)目標(biāo)

減輕工人勞動強度，節(jié)省勞動力，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本

減輕工人勞動強度，節(jié)省勞動力，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品制造周期

除左外，提高設(shè)計工作與管理工作效率和質(zhì)量，提高對市場的響應(yīng)能力控制對象物流物流物流，信息流特點

通過機、電、液氣等硬件控制方式實現(xiàn)，因而是剛性的，變動困難

以硬件為基礎(chǔ)，以軟件為支持，改變程序即可實現(xiàn)所需的轉(zhuǎn)變，因而是柔性的

不僅針對具體操作和工人的體力勞動，而且涉及腦力勞動以及設(shè)計、經(jīng)營管理等各方面典型系統(tǒng)與裝備

自動機床、組合機床，機械手，自動生產(chǎn)線NC機床，加工中心，工業(yè)機器人，DNC，F(xiàn)MC，F(xiàn)MSCAD/CAM系統(tǒng)，MRPⅡ，CIMS應(yīng)用范圍大批大量生產(chǎn)多品種、中小批量生產(chǎn)各種生產(chǎn)類型關(guān)鍵技術(shù)

繼電器程序控制技術(shù)，經(jīng)典控制論

數(shù)控技術(shù)，計算機控制，GT，現(xiàn)代控制論

系統(tǒng)工程，信息技術(shù)，計算機技術(shù)，管理技術(shù)2.制造技術(shù)發(fā)展的歷史818世紀(jì)后半葉到20世紀(jì)初，制造技術(shù)、電氣技術(shù)與工藝技術(shù)的融合，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的批量化和規(guī)范化。

二戰(zhàn)后，計算機、微電子、信息和自動化技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)NC、CNC、FMC、CAD/CAM等。

20世紀(jì)80年代以來，各種計算機輔助工具：材料需求規(guī)劃、制造技術(shù)規(guī)劃、全面質(zhì)量管理、CAPP、CAE得到很快發(fā)展；新的制造技術(shù)：特種加工、快速原型制造、精益生產(chǎn)以及CIMS得到應(yīng)用和推廣。

20世紀(jì)90年代，信息技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展，制造技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為與智能技術(shù)的融合，如并行工程CE、人工智能、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊推理與制造技術(shù)的集成。3.先進制造技術(shù)的發(fā)展表現(xiàn)921世紀(jì)是以知識經(jīng)濟和信息社會為特征的時代制造業(yè)面臨知識、信息、環(huán)境和資源的融合。柔性制造、模塊化制造、智能制造、敏捷制造、精益生產(chǎn)，大規(guī)模定制等先進的制造模式。3.先進制造技術(shù)的發(fā)展先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷地利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)高效、低耗、清潔、敏捷生產(chǎn)，提高對多變動態(tài)市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。1)以系統(tǒng)工程和工業(yè)工程的思想來審視制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。2)對制造技術(shù)內(nèi)涵認識更全面。4.制造業(yè)的變化10在科技和市場需求的驅(qū)動下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、資源配置、生產(chǎn)方式都產(chǎn)生了極大變化：

生產(chǎn)規(guī)模，從小批量到多品種變批量。

資源配置從勞動密集到設(shè)備、信息、知識密集。

生產(chǎn)方式從手工到機械化、自動化、柔性化、智能化。

目前，正處在一個以電子、信息、自動化、人工智能、新材料為核心的新技術(shù)時代，制造技術(shù)在廣泛吸收高技術(shù)的優(yōu)秀成果，并且相互滲透、融合和衍生，產(chǎn)生急劇的變化，并不斷用于制造業(yè)。5.數(shù)控技術(shù)與機械制造業(yè)發(fā)展11數(shù)控技術(shù)綜合了計算機、白動控制、電機、電氣傳動、測量、監(jiān)控、機械制造等學(xué)科領(lǐng)域成果而形成的一門技術(shù)。在現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)已成為核心技術(shù)之一，是實現(xiàn)柔性制造(FlexibleManufacturing，F(xiàn)M)、算機集成制造(ComputerIntegrated

Manufacturing，CIM)、工廠自動化(FactoryAutomation，F(xiàn)A)的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。數(shù)控技術(shù)較早地應(yīng)用于機床裝備中，這里的數(shù)控技術(shù)具體指機床數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)與機械制造業(yè)發(fā)展12自從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來，它給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化?，F(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。6.數(shù)控技術(shù)的戰(zhàn)略地位13在現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)已成為核心技術(shù)之一，數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)；數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段；是國家的戰(zhàn)略技術(shù)：東芝事件！基于它的相關(guān)產(chǎn)業(yè)是體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)；專家們預(yù)言:21世紀(jì)機械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。高檔數(shù)控戰(zhàn)略地位14高檔數(shù)控機床是西方對我國封鎖與限制的重點中國不能沒有自己的數(shù)控技術(shù)東芝事件東芝事件15東芝盒事件16東芝牧事件17東芝贊事件18數(shù)控奶技術(shù)巷在制冶造裝掘備中聰?shù)淖鲙X用19簡化坑機械崖結(jié)構(gòu)縮短赤制造集周期提高藝制造劫精度提升旗裝備族性能1.夢2數(shù)控利機床追及其革適用肚范圍201.數(shù)字貫控制快與數(shù)蓮控技哭術(shù)數(shù)字間控制虹（Nu澇me遙ri尺ca砍l折Co閘nt促ro行l(wèi)趨N耳C）是一裝種借擺助數(shù)丈字、凍字符聽或其帝它符妻號對端某一億工作童過程毅（如日加工斜、測井量、朱裝配洋等）頃進行鉆可編向程控走制的刪自動爽化方油法。數(shù)控權(quán)技術(shù)某（Nu續(xù)me根ri悠ca雀l盤Co搞nt恭ro接l霞Te筆ch旱no輝lo撕gy）采用盒數(shù)字峽控制噸的方測法對廊某一咱工作旋過程杰實現(xiàn)劑自動描控制闖的技總術(shù)。1.數(shù)字素控制勾與數(shù)啊控技仔術(shù)21數(shù)控介機床排（Nu得me答ri扔ca婚l沉Co撈nt萌ro黎l倆Ma敏ch揮in宵e皇To裝ol傻s）是采道用數(shù)傲字控做制技吃術(shù)對纖機床癥的加冠工過擺程進墊行自莊動控緊制的嗎一類千機床介。它祥是數(shù)愁控技占術(shù)典途型應(yīng)散用的殃例子近。數(shù)控閣系統(tǒng)吃（Nu尾me銜ri籃ca分l撫Co或nt巷ro達l銷Sy梯st搭em）實現(xiàn)醬數(shù)字曠控制父的裝架置。計算僅機數(shù)僵控系魯統(tǒng)（Co芬mp披ut鞏er梯N燦um藍er翅ic曲al脅C貍on奮tr冤ol房誠CN末C）以計比算機封為核棗心的辮數(shù)控拌系統(tǒng)謎。2.數(shù)控翼機床岡的組醫(yī)成22數(shù)控甩機床機床請本體數(shù)控窯系統(tǒng)外圍剩技術(shù)數(shù)控裝置伺服驅(qū)動裝置測量踏反饋昂裝置工具系統(tǒng)編程技術(shù)管理技術(shù)3.機床惕本體散與數(shù)封控系謝統(tǒng)23231）機床蔥本體(Ma宣ch扣in術(shù)e叮To兼ol麗s)--主運群動部唇件、夠進給揪運動飲部件--支承棍件（凝立柱戶、床備身等竟）--特殊童裝置--輔助敏裝置2）數(shù)血控系描統(tǒng)（Nu賭me可ri乏ca紹l挽Co嗎nt屢ro模l蝴S冒ys五te寄m）是一露種程影序控而制系男統(tǒng)，假它能付處理找輸入移到系顧統(tǒng)中款的數(shù)壁控加博工程夫序，疼控制聲數(shù)控傭機床私運動鏡并加寸工出轟零件胡。244.數(shù)控弄機床奶的應(yīng)潑用范重圍數(shù)控拐機床旱的確說具有諷普通涌機床隔所不嫂具備龍的許輝多優(yōu)具點。濫而且席它的煉應(yīng)用既范圍脾還在滑不斷持擴大隔，但寄是在弱目前店還不紹能完驕全取睛代普竄通機濃床，劇也就績是說配，它攻不能朝以最肉經(jīng)濟月的方劇式來簽解決督加工槐制造際中所拋有問恨題。為了言更好萄地說豎明這年個問干題，論先了字解一櫻下采處用數(shù)凱控機紹床加玩工的浩優(yōu)缺饅點。25數(shù)控退加工掃的優(yōu)介點自動處化程潮度高微，可戶以減浸輕工剩人的隨體力衰勞動哈強度加工鈴的零煎件一氧致性北好，星質(zhì)量壟穩(wěn)定生產(chǎn)滅效率訂較高便于回產(chǎn)品商研制便于奮實現(xiàn)門計算罰機輔悲助制辯造枝。26數(shù)控虜加工榮的缺接點任何槽事物野都是慰兩重油性?；顢?shù)控串加工像雖有冷上棄述各頃種優(yōu)常點，皂同時晴在某握些方鐘面也坊存在槍不足杯之處柏：單位慈加工詠成本釀較高只適包宜于猜多品養(yǎng)種小絹批量注或中肅批量略生產(chǎn)聾（占歸機械媽加工憲總量脆70歷%~膜80燒%）加工齒中的字調(diào)整家相對竄復(fù)雜維修浸難度帖大27數(shù)控爪加工喪的適平應(yīng)性根據(jù)錄數(shù)控斥加工煙的優(yōu)段缺點伴及國愁內(nèi)外濱大量勇應(yīng)用像實踐限，一飯般可巧按適袋應(yīng)程朽度將扭零件萬分為刮下列建三類蒸：最適篩應(yīng)類對于吵下述愛零件黑，首拆先應(yīng)拼考慮胳能不癥能把刮它們袖加工榴出來近，即橡要著劉重考黃慮可盛能性顆問題慰。只愿要有戒可能辨，可圾先不浙要過沫多地鑄去考晴慮生剪產(chǎn)率境與經(jīng)醋濟上此是否勁合理殃，都始應(yīng)把粉對其社進行活數(shù)控勇加工煙作為幸優(yōu)選早方案梳。28最適卸應(yīng)類形狀全復(fù)雜旗：加蛋工精渠度要歉求高宵，用泛通用頑機床嗓無法孕加工丹或雖魄然能譜加工縱但很投難保智證產(chǎn)射品質(zhì)屬量的述零件洪；用數(shù)錫學(xué)模意型描鹽述的增復(fù)雜蟻曲線涂或曲撤面輪縫廓零棒件；具有隆難測狹量、恒難控謊制進湊給、償難控鐮制尺扁寸的豪不開體敞內(nèi)舟腔的詳殼體鬧或盒柏型零他件；必須笨在一設(shè)次裝斃夾中幼合并尤完成提銑、乘鏜、卸锪、挖鉸或亞攻絲趙等多已工序佳的零折件。29較適赤應(yīng)類這類票零件嶺在分昂析其翻可加曾工性富以后交，還貫要在觸提高維生產(chǎn)刪率及栗經(jīng)濟廣效益腸方面允作全軋面衡尾量，蒜一般叼可把囑它們槍作為菜數(shù)控夏加工枯的主哨要選鴉擇對妄象。在通嬌用機蹤蝶床上五加工給時極惠易受蔬人為有因素蘆（如絨：情說緒波妻動、糖體力上強弱徑、技許術(shù)水貿(mào)平高女低等會）干擦擾，遞零件差價值始又高赤，一罵旦質(zhì)朋量失是控便紐奉造成乒重大熊經(jīng)濟齒損失凳的零且件；在通率用機大床上睜加工業(yè)時必多須制以造復(fù)欲雜專銜用工掏裝的撿零件姻；需要噴多次舍更改襖設(shè)計端后才樂能定高型的烏零件撈；在通莖用機創(chuàng)床上膏加工康需要殿作長傲?xí)r間急調(diào)整捧的零添件；用通跌用機義床加棋工時恐，生醫(yī)產(chǎn)率付很低帽或體騎力勞殘動強母度很焰大的恥零件腦。30不適層應(yīng)類下述置一類暈零件概采用困數(shù)控秋加工辰后，招在生爽產(chǎn)效市率與甩經(jīng)濟球性方鎮(zhèn)面一蘭般無知明顯圓改善梯，還殖可能系弄巧冠成拙庸或得表不償腿失，聰故此倒類零習(xí)件一醒般不披應(yīng)作句為數(shù)繭控加灑工的淡選擇芳對象夠。生產(chǎn)獸批量毅大的惡零件魔（當(dāng)被然不努排除兆其中拐個別濟工序鑰用數(shù)液控機屬床加撿工）指；裝夾串困難給或完抄全靠斷找正墻定位銅來保田證加晃工精賊度的流零件痛；加工喝余量猾很不礦穩(wěn)定晃，且蟲數(shù)控存機床報上無異在線乘檢測迎系統(tǒng)詳可自絕動調(diào)殃整零蠶件坐熄標(biāo)位永置的絡(luò)；必須杰用特師定的鄰工藝申裝備態(tài)協(xié)調(diào)罷加工嘴的零害件。31數(shù)控丙加工和的適帆應(yīng)性根據(jù)潛上述歇數(shù)控鳥加工故的適豬應(yīng)性探，我謠們就殺可以決根據(jù)革所擁黑有的炸數(shù)控?zé)煓C床吧來選蘇擇加開工對索象，蹲或根價據(jù)零轟件類砌型來岡考慮導(dǎo)哪些督應(yīng)該組先安饒排數(shù)沒控加顛工，則或從廊技術(shù)傳改造儀角度貍考慮使，是政否要伍投資很添置申數(shù)控槳機床夠。5.數(shù)控苦技術(shù)尚應(yīng)用污領(lǐng)域32數(shù)控貴機床傾是制截造裝嶺備的底主流阻裝備數(shù)控唱機床姨廣泛凳應(yīng)用賀于制涂造業(yè)脊的各劍個領(lǐng)搭域IC裝備

船舶制造裝備紡織印染裝備汽車制造裝備軍工制造裝備331.堪3現(xiàn)代顯數(shù)控勻技術(shù)終的發(fā)皆展概峰況產(chǎn)生紙背景從工魔業(yè)化廚革命蛛以來測人們埋實現(xiàn)蛋機械液加工沒自動罷化的頓手段普有：自動壩機床駛；組合咽機床洲；專用掙自動種生產(chǎn)槳線。341.聽3.存1產(chǎn)萬生背秘景這些櫻設(shè)備槐的使胡用大援大地米提高晚了機黎械加磨工自孫動化菠地程績度，譽提高焦了勞扯動生趕產(chǎn)率辮，促宿進了底制造殺業(yè)地萄發(fā)展艇。但閱它也傅存在哄固有雷的缺裝點：初始柔投資護大；準(zhǔn)備烤周期湯長；柔性休差。35數(shù)控建機床概的產(chǎn)訴生背欺景數(shù)控烈技術(shù)雷產(chǎn)生趙和發(fā)息展的豪內(nèi)在華動力援：市場衰競爭靈日趨膠激烈唯，產(chǎn)害品更蟲新?lián)Q贈代加堵快，執(zhí)大批餓量產(chǎn)憂品越岸來越階少，傳小批償量產(chǎn)俘品生井產(chǎn)的薪比重吃越來鋼越大常，迫閣切需鐘要一估種精怒度高威、柔鬧性好閥加工吸設(shè)備帳來滿謎足上翻述需綱求。數(shù)控志技術(shù)鑒產(chǎn)生羨和發(fā)省展的皮技術(shù)都基礎(chǔ)飽：電子痕技術(shù)須和計播算機朝技術(shù)董的飛選速發(fā)狐展則昨為NC機床狹的進法步提抄供了破堅實值的技撞術(shù)基幕礎(chǔ)。數(shù)控糞技術(shù)骨正是請在這掏種背靠景下踢誕生受和發(fā)壁展起沫來的吐。它散的產(chǎn)澡生給鞠自動低化技鳥術(shù)帶崖來了弱新的訴概念由，推圓動了記加工他自動帆化技貌術(shù)的蜘發(fā)展拐。數(shù)控毫機床擊的誕嚴生二戰(zhàn)護后，羽計算流機技籮術(shù)的惡出現(xiàn)掘推動今了機犬械自咱動化敬的發(fā)嶄展。倘美國缸為了部加速超飛機拋工業(yè)侵的發(fā)伸展，坊空軍牌委托邀派帕剖森斯凱公司玩和麻狀省理瓶工學(xué)鎮(zhèn)院，乘歷經(jīng)而三年弟，在19仁52年研婦制成思功了西可同演時控意制三結(jié)軸運刊動的壯數(shù)控幣立式盒銑床——世界民上第一豈臺數(shù)掉控機應(yīng)床。19跪59年，稱克耐--杜馬克克公勺司開巡壽發(fā)了窗第一猜臺加伸工中皺心，忽具有扁自動蠅換刀我裝置躁，能謀實現(xiàn)禁工件妥裝夾克和多尚工序槍加工機。刀姓庫中供有絲陳錐、魚鉆頭吧、銑禮刀等堆刀具富，可疏根據(jù)珍指令短實現(xiàn)膜自動坦換刀撕。361.撲3.凡2數(shù)姓控技蔑術(shù)發(fā)擋展歷酸程年代數(shù)控技術(shù)特點第一代1952到1959電子管元件車、銑單一工藝方法第二代1959年開始晶體管元件第三代1965年開始集成電路加工中心多種工藝方法第四代1970年開始LSI第五代1974年開始CPU和計算機集成系統(tǒng)、復(fù)合加工FMC、FMS、CIM3738發(fā)展匆沿革19綢52糧年，Pa綢rs崗on摔s公司冬和M.丹I.痰T合作為研制讀了世捉界上撤第一各臺三鹿座標(biāo)氣數(shù)控插機床裙。19勻55霜年，炮第一魔臺工拘業(yè)用苗數(shù)控膨機床鬧由美牧國Be視nd臭ix公司怖生產(chǎn)攤出來螺，用棍于制表造航打空零勿件。從1梁95稠2年奶至今迫，NC機床需按NC系統(tǒng)機的發(fā)扮展經(jīng)往歷的匪五代連。39發(fā)展獅沿革第一憐代：1現(xiàn)95削5年NC系統(tǒng)代以電塑子管劉組成陣，體騾積大鍬，功折耗大覆。第二寇代：1雕95茂9年NC系統(tǒng)蘿以晶甲體管詞組成充，廣涉泛采諷用印希刷電讓路板疊。第三農(nóng)代：1雙96濱5年NC系統(tǒng)攔采用湊小規(guī)梨模集顆成電豈路作秋為硬鞋件，器其特級點是釣體積幅小，撫功耗僵低，東可靠晴性進斜一步趕提高濁。以上形三代NC系統(tǒng)納，由饑于其顏數(shù)控服功能哭均由理硬件慎實現(xiàn)隸，故她歷史乞上又央稱其遠為“硬線NC”40發(fā)展敲沿革第四座代：瀉19偉70哨年NC系統(tǒng)備采用稅小型譽計算咸機取強代專守用計叔算機測，其腦部分蛇功能遮由軟濃件實凈現(xiàn)，欄它具重有價功格低治，可丸靠性顆高和穩(wěn)功能乞多等堤特點蜓。第五臭代：分19臭74伴年