文档介绍：1 前言
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数控技术的概念
数控技术,简称数控(Numerical Control—NC),是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制,因此,puterized Numerical C)。
数控系统有如下特点:
( 1 ) 可用不同的字长表示不同精度的信息,表达信息准确。
( 2 ) 可进行逻辑,算术运算,也可以进行复杂的信息处理。
( 3 ) 可不用改动电路或机械结构,通过改变软件来改变信息处理的方式,具有柔性化。
由于数字控制系统具有以上特点,使数控机床得到广泛发展。除此之外,数控技术还被广泛应用于工业机器人,数控线切割机,数控火花切割机,坐标测量机,绘图仪等设备上。
数控机床的产生与发展
数控机床的产生
随学科学技术和生产的不断发展,对各种产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。产品加工工艺过程的自动化是实现高质量高效率的重要措施之一。飞机,汽车,农机,家电等生产企业大多采用了自动机床,组合机床和自动生产线,从而保证了产品质量,提高了生产效率,减轻了操作者的劳动强度。
但是,在产品加工中,大批量生产的零件并不很多,据统计,单件与小批量生产的零件约占机械加工总量的80%以上。对这些多品种且加工批量小,零件形状复杂,精度要求高的零件的加工,采用专业化程度很高的自动机床和自动生产线就显得很不合适。在市场经济的大潮中,产品的竞争日趋激烈,为在竞争中求得生存与发展,各企业纷纷在提高产品技术档次,增加产品种类,缩短试制与生产周期和提高产品质量上下功夫,即使是批量较大的产品,也不大可能是多年一成不变,必须经常开发新产品,频繁地更新换代。传统的自动化生产线难以适应小批量,多品种生产要求。
已有的各类仿形加工设备在过去的生产中部分地解决了小批量,复杂零件的加工。但在更换零件时,必须重新制造靠模并调整设备,不但要耗费大量的手工劳动,延长了生产准备周期,而且由于靠模加工误差的影响,零件的加工精度很难达到较高的要求。
为了解决上述问题,一种灵活,高精度,通用,高效率的“柔性”自动化生产设备——数控机床应运而生。
1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院在美国空军的委托下,合作研究出世界上第一台三坐标数控铣床,完成了直升机叶片轮廓检查用样板的加工。这是一台采用专用计算机进行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床。经过三年的试用,改进与提高,数控机床于1955年进入实用化阶段,在复杂曲面的加工中发挥了重要作用。
尽管这种初期数控机床采用电子管和分立元件硬接线电路来进行运算和控制,体积庞大而功能单一,但它采用了先进的数字控制技术,且具有普通设备和各种自动化设备无法比拟的优点,具有强大的生命力,它的出现开辟了工业生产技术的新纪元。从此,数控机床在全世界得到了迅速发展。
数控机床的发展
最早采用数字控制技术进行机械加工的想法,是在20世纪40年代初提出的。当时,美国北密执安的小型飞机工业承包商帕森斯公司在制造飞机框架及直升机叶片轮廓样板时,利用计算机对叶片轮廓的加工路径进行了数据处理,并考虑了刀具半径对加工路径的影响,使得加工精度达到 (英寸,1英寸=)。
1952年,美国麻省理工学院研制出的三坐标联动,利用脉冲乘法器原理的试验性数字控制系统是数控机床的第一代。
1959年,电子行业研制出晶体管元器件,因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板技术,跨入了第二代。1959年3月,,称为“加工中心”。
1960年,出现了小规模集成电路。由于其体积小,功耗低,使数控系统的可靠性进一步提高,数控系统发展到第三代。
以上三代,都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统(NC)。
1967年,英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统,这就是最初的柔性制造系统(FMS, Flexible Manufacturing System)。之后美,欧,日也相继进行开发和应用。
随着计算机技术的发展,小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统(NC),数控的许多功能由软件程序实现。C),称为第四代。1970年,在美国芝加哥国际展览会上,首次展出了这样系统。
1970年前后,美国英特尔公司开发和使用了微处理器。1974年,美,日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。20多年来,微处理器数控系统的数控机床得到了飞速发展和广泛应用,这就是第五代数字控制(MNC)。后来,C。
20世纪80年代初,国际上又出现了柔性制造单元(FMC, Flexible Manufacturing Cell)。FMC和FMS被认为是实现计算机集成