数控编程与加工技术

《数控编程与加工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数控编程与加工技术CNChobbingmachineCNCLongmenmillingmachine东北石油大学杨松山第1章概述数控机床：数控机床是数字控制机床（Computernumericalcontrolmachinetools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码。用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置经运算处理后，由数控装置发出各种控制信号控制机床动作，按图纸要求的形状和尺寸自动地将零件加工出来。数控机床有如下特点：

2、对加工对象的适应性强。如适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；对操作人员的素质要求较高，对维修人

3、员的技术要求更高；可靠性高。1.1数控技术发展1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，进行直升飞机螺旋桨样板的研制。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功世界第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件（第一代数控机床）。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现了带自动换刀装置的数控机床，称为数控加工中心（MCMachiningCenter），使数控装置

4、进入了第二代。●1965年，出现了第三代集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。●60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；而采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。●1974年，研制成功了使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式

5、的自动编制程序的数控装置。数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上。数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分（通过PCI扩展槽），在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。现在，数控技术也叫计算机数控技术（ComputerizedNumericalControl简称：CNC），这种技术是用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻

6、辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。目前，在我国数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新，核心部件及材料（微处理器CPU、机械材质、精度、动态响应、联动轴数等）、商品化进程、市场等诸方面情况尤为突出。进入新世纪后，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路

7、前进，从整体上全面迈入世界先进行列（中国设计研发制造，而不是中国外包加工制造），使我国在国际竞争中能够具有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门、高等学校和生产厂家所面临的重要课题。1.2数控机床组成结构数控机床一般由输入/输出装置、数控装置、步进或伺服系统、PLC强电辅助控制装置、信号检测反馈装置和机床本体等6个部分组成。图1-1和图1-2所示数控铣床的组成结构。1）输入/输出装置输入装置可将不同的加工信息传递给计算机，一般使用键盘、U盘等，大大方便了信息输入工作。输出装置可将加工结果显示出来，同时也包括机床内

8、部参数、和故障诊断信息等。2）数控装置CNC数控装置是数控机床的核心与主导，它完成所有加工数据的处理、计算和数控机床各功能的指挥工作。它主要由计算机主板、CNC控制卡、各种接口以及CRT显示器等硬件及相应的软件组成。3）步进或伺服驱动系统步进或伺服伺服驱动系统主要由步进电机驱动控制电路和步进电机两部分组成，驱动控制电路接收来自数控机床控制系统的进给脉冲信号(指令信号)，并把此信号转换为