数控加工编程与操作.ppt

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1、第1章　数控加工技术概述数控机床的产生与发展机床产生的背景随着科学技术和社会生产的不断发展，人们对机械产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。大批量生产对于定型产品的大批量生产，许多生产企业（例如汽车、拖拉机、家电行业等生产厂家）都已采用了自动机床、组合机床和专用自动生产线，实行自动流水作业。尽管初期投资大，生产准备时间长，但在大批量生产条件下，产品质量容易保证，生产效率高，平均单件成本低，经济效益非常显著。单件、小批量、精密复杂零件的生产问题在机械制造业中，多品种、单件、小批量生产（批量在10～100件）约占机械加

2、工总量的80%以上，尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防等部门，其生产特点是品种多，加工批量小，改型频繁，零件的形状复杂且精度要求高，普通机床自动化程度低，生产效率和加工精度都难以提高，尤其是一些复杂曲面，甚至无法加工，而采用专用自动化加工设备，则投资大、时间长、转型难，显然不能满足竞争日益激烈的市场需要。数控机床的产生为了解决上述问题，满足多品种、单件、小批量、高精度、高效率的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能适应产品频繁变化、结构复杂、加工精度要求较高的柔性自动化机床。正是在这种需求下，在二十世

3、纪中期，随着计算机技术、微电子技术和自动化技术的高速发展，数字控制机床（NumericalControl，简称NC或数控）便诞生并迅速发展起来，为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。数控机床诞生的时间及其发展过程世界上第一台数控机床于1952年诞生于美国麻省理工学院（MIT），是由美国帕森斯公司（ParsonsCo.）和MIT合作研制的三坐标数控铣床，用于加工直升飞机变截面螺旋桨叶片轮廓的检测样板。机床占地面积约60m2，其数控系统是一台专用计算机，大约由2000多个电子管组成，插补装置采用“数字脉冲乘

4、法器”，是一种直线插补器，伺服机构采用一台小型液压马达，通过改变液压马达的斜盘倾角而进行变速，实质上仍属于一台试验性的数控加工设备。1954年，在帕森斯（Parsons）专利的基础上，由美国本迪克斯公司（BendixCo.）所生产出来的数控机床是世界上第一台工业实用性数控机床。1959年，开始采用晶体管元件和印刷电路板，美国克耐·杜列克公司（Keaney&Trecker）首次成功地开发了加工中心（MachiningCenter，简称MC），这是一种具有自动换刀装置和回转工作台的数控机床，可以在一次装夹中对工件的多个平面

5、进行多道工序的加工。从1960年开始，其它一些国家如德国、日本等也陆续开发生产出数控机床。1965年数控装置开始采用小规模集成电路，体积大大减小，功耗降低，可靠性提高。1967年，在英国出现了由多台数控机床连接而成的柔性加工系统，这便是最初的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，简称FMS）。1970年，开始采用大规模集成电路和微型计算机，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了用微型计算机控制的数控机床（CNC）。1974年，微处理器直接用于数控系统，促进了数控机床的普及应用和数控技术

6、的发展。数控系统历经的四个发展时代：随着电子技术和计算机技术的不断发展，数控系统经历了电子管（1952年）、晶体管（1958年）、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路和微型计算机（1970年）四个时代，直到微型计算机引入数控系统，才使它在质的方面完成了一次飞跃，利用控制软件实现多种控制功能，显著提高了系统的功能特性和可靠性，这种由微型计算机控制的数控系统简称为CNC系统（ComputerNumericalControl）。目前，绝大部分的数控机床都采用微机控制，所以也称为CNC机床。目前国内外数控机床的现状数控

7、机床从1952年诞生至今，已有半个世纪，随着科学技术的飞速发展，数控机床无论从数量、品种、功能、性能、可靠性及应用等方面都有了极大的提高和发展。目前已拥有数控车床、数控铣床、数控镗床、数控钻床、数控磨床、数控线切割机床、数控冲床、数控齿轮加工机床、数控电加工机床、数控加工中心等上百种数控加工设备国外先进工业国家数控机床的现状特点：⑴拥有数量较多，通常占主要生产设备的20%以上；⑵大型数控机床较多，如落地式镗铣床，大型龙门镗铣床，以及三坐标测量机等；⑶更新换代较快，许多新开发的设备，能很快地装备到生产线上，投入生产应用。

8、我国数控机床的生产和应用：⑴在高档数控机床方面，除少量国产的高档数控系统外，主要是以从世界上17个国家、地区进口的全功能高档数控装备为主体。⑵在中档层次上，国外引进与国产两方面并举。⑶在低档数控机床方面，绝大多数是国产的，以国内单板机、单片机或STD总线机加步进电机构成的普及型数控系统为主体，加上少量的由本单位或少量协作单位研制、