1、數(shù)控機床的認識,P10數(shù)控三班五組,數(shù)控機床產(chǎn)生的背景,隨著社會生產(chǎn)和科學技術的迅猛發(fā)展，對機械產(chǎn)品的精度和6機床的加工效率提出來越來越多的要求，傳統(tǒng)的普通機床已難以適應高精度高效率多樣化形狀復雜的加工要求。為解決上述這些問題，一種新型機床-數(shù)控機床應運而生。這種機床具有加工精度高適應能力強加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，它綜合運用了計算機技術自動控制技術伺服驅(qū)動技術液壓氣動技術精密測量技術和新型機械結(jié)構等多方面技術的成果。,1947年，美國帕森斯公司在研制加工直升飛機葉片輪廓檢驗用樣板的機床時，首先提出了計算機控制機床來加工樣板曲線的設想。1952年成功研制出世界上第一臺數(shù)控機床三坐標數(shù)控鏜

2、銑床1958年，美國出現(xiàn)帶刀架和自動換刀裝置的加工中心（簡稱ATC）。1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是最初的柔性制造系統(tǒng)（FMS)。1970年，在美國芝加哥國際機床展覽會上，首次展示了用小型電子計算機控制的數(shù)控機床，這是世界上第一臺電子計算機控制的數(shù)控機床，（簡稱CNC）1974年微處理器用于數(shù)控裝置，促進了數(shù)控機床的普及應用和數(shù)控技術的發(fā)展。20世紀80年代后期，出現(xiàn)了以加工中心為主體，再配上工件自動檢測與裝卸裝置的柔性制造單元（FMC）。FMC和FMS技術是實現(xiàn)計算機集成制導系統(tǒng)（CIMS)的重要基礎。NC系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷的五代：電子管時代晶體管時代小規(guī)模機床

3、電路時代小型計算機時代微處理器時代。,各國數(shù)控機床的發(fā)展史,美國德國日本三國是當今世界上在數(shù)控機床科研設計制造和使用上，技術最先進經(jīng)驗最多的國家。因其條件社會不同，各有特點。美國的數(shù)控發(fā)展史：美國特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎研究。因而在機床技術上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界上第一臺數(shù)控銑床。1958年研制出加工中心，20世紀70年代初研制成柔性制造系統(tǒng)，1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)。德國的數(shù)控發(fā)展史：德國特別注重科學試驗，理論與實際相結(jié)合，基礎研究與應用技術科研并重。企業(yè)與大學科研部門緊密合作，對數(shù)控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。日本的數(shù)控發(fā)展史：日本政府對

4、機床工業(yè)的發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃法規(guī)引導發(fā)展。學習德國和美國，結(jié)果在有些方面青出于藍而勝于藍。我國的現(xiàn)狀：我國數(shù)控技術的發(fā)展起步于20世紀50年代，特別是近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，我們應認清形勢，充分認識數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術，以縮短與發(fā)達國家之間的差距。,數(shù)控機床發(fā)展的趨勢,補充內(nèi)容,脈沖當量：一個脈沖所產(chǎn)生的坐標軸移動量脈沖當量是脈沖分配的基本單位，按機床設計的加工精度選定，普通精度的機床一般取脈沖當量為：0.01mm，較精密的機床取0.001mm或0.005mm。脈沖當量影響數(shù)控機床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。,插補,指CN

5、C系統(tǒng)對指令曲線數(shù)值點的密化過程。插補分類：1直線插補2圓弧插補3刀具半徑補償,位置檢測工具,光柵尺：是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。編碼器：是將信號或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。,其他研究熱點,1功能復合化。2控制智能化。3智能4M數(shù)控系統(tǒng)。4體系開放化。,任務二,一、數(shù)控機床的概念數(shù)控（NumericalControl）數(shù)字控制是一種自動控制技術，是用數(shù)字化信號對控制對象的工作過程進行自動控制的一種方法。數(shù)控機床（NCMachine）數(shù)控機床就是采用了數(shù)控技術的機床，或裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是一種程序控制系統(tǒng)，它能自動完成信息的輸入、

6、譯碼、邏輯運算，從而控制機床的運動和加工過程。,數(shù)控程序（NCProgram）輸入數(shù)控系統(tǒng)中的、使數(shù)控機床執(zhí)行一個確定的加工任務的、具有特定代碼和其它符號編碼的一系列指令。數(shù)控編程生成用數(shù)控機床進行零件加工的數(shù)控程序的過程。數(shù)控加工根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件編制零件數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控系統(tǒng)，控制數(shù)控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。,數(shù)控機床的組成,1、輸入、輸出裝置用于傳遞不同加工信息，存儲數(shù)控加工所需要的全部動作和刀具相對于工件位置的信息。記載著零件的加工程序。在數(shù)控機床產(chǎn)生的初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已趨于淘汰；目前，使用鍵盤、磁盤等，大大方便了信息輸入工作。,2

7、、數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心與主導，完成所有加工數(shù)據(jù)處理、計算工作，最終實現(xiàn)數(shù)控機床各功能的指揮工作。它包含微計算機的電路，各種接口電路、CRT顯示器等硬件及相應的軟件。,3、可編程控制器即PLC，它對主軸單元實現(xiàn)控制，將程序中的轉(zhuǎn)速指令進行處理而控制主軸轉(zhuǎn)速；管理刀庫；控制主軸正反轉(zhuǎn)和停止、準停、切削液開關、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作；還對機床外部開關（行程開關、壓力開關、溫控開關等）進行控制。,4伺服系統(tǒng)：機床伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置與機床的連接環(huán)節(jié),它是以機床移動部件(工作臺)的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，它接受數(shù)控裝置(或計算機)插補生成的進給脈沖或進給位移量，驅(qū)動機床執(zhí)行機構的運動部件。它包括主軸驅(qū)動單元(主要是速度控制)、進給驅(qū)動單元(主要是速度控制和位置控制)、主軸電機、進給電機等。一般來說，數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)要求有良好的快速響應性能，進結(jié)速度范圍要大，靈敏而準確地跟蹤指令功能和轉(zhuǎn)速，在較大范圍內(nèi)有良好的工作穩(wěn)定性。,5、檢測反饋裝置：由檢測元件和相應的電路組成，主要是檢測速度和位移，并將信息反饋于數(shù)控裝置，實現(xiàn)閉環(huán)控制以保證數(shù)控機床加工精度。常用的測量元件有脈沖編碼器旋轉(zhuǎn)變壓器、感應同步器、光柵、磁尺及激光位移檢測系統(tǒng)等。,6、機床主機：數(shù)控機床的主體，包括床身、立柱、主軸、進給傳動機構等機械部件和其