【正文】 要求，而數(shù)控加工過程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求準(zhǔn)確無，而數(shù)控加工過程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求準(zhǔn)確無誤。誤。 例如例如 編程尺寸并不是零件圖上設(shè)計(jì)的尺寸的簡單再現(xiàn)，在對零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算時(shí)，編程尺寸設(shè)定值要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的形狀幾何關(guān)系重新調(diào)整計(jì)算，才能確定合理的編程尺寸。 制定數(shù)控加工工藝要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)、制定數(shù)控加工工藝要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算 在數(shù)控加工中，刀具的移動(dòng)軌跡是由插補(bǔ)運(yùn)算完成的。根據(jù)差補(bǔ)原理分析，在數(shù)控系統(tǒng)已定的條件下，進(jìn)給速度越快，則插補(bǔ)精度越低，導(dǎo)致工件的輪廓形狀精度越差。尤其在高精度加工時(shí)這種影響非常明顯。 考慮進(jìn)給速度對零件形狀精度的影響、考慮進(jìn)給速度對零件形狀精度的影響制定數(shù)控加工工藝時(shí)，選擇切削用量要考慮制定數(shù)控加工工藝時(shí)，選擇切削用量要考慮進(jìn)給速度對加工零件形狀精度的影響。進(jìn)給速度對加工零件形狀精度的影響。 復(fù)雜形面的加工編程通常采用自動(dòng)編程方式，自動(dòng)編程中必須先選定刀具再生成刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，因此對于不具有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床來說，若刀具預(yù)先選擇不當(dāng)，所編程序只能推倒重來。 強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性、強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性數(shù)控加工工藝的特殊要求、數(shù)控加工工藝的特殊要求由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床的剛度高，所配的刀具也較好，因此由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床的剛度高，所配的刀具也較好，因此在同等情況下，數(shù)控機(jī)床切削用量比普通機(jī)床大，加工效率也在同等情況下，數(shù)控機(jī)床切削用量比普通機(jī)床大，加工效率也較高。較高。數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化程度越來越高，因此現(xiàn)代數(shù)控加工工藝數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化程度越來越高，因此現(xiàn)代數(shù)控加工工藝的明顯特點(diǎn)是工序相對集中，表現(xiàn)為工序數(shù)目少，工序內(nèi)容多的明顯特點(diǎn)是工序相對集中，表現(xiàn)為工序數(shù)目少，工序內(nèi)容多，并且由于在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，所以數(shù)控，并且由于在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，所以數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。由于數(shù)控機(jī)床加工的零件比較復(fù)雜，因此在確定裝夾方式和夾由于數(shù)控機(jī)床加工的零件比較復(fù)雜，因此在確定裝夾方式和夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意刀具與夾具、工件的干涉問題。具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意刀具與夾具、工件的干涉問題。 復(fù)雜表面的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡生成需借助自動(dòng)編程軟件，既是編程問題，當(dāng)然也是數(shù)控加工工藝問題。這也是數(shù)控加工工藝與普通加工工藝最大的不同之處。 數(shù)控加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改是數(shù)控、數(shù)控加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改是數(shù)控加工工藝的一項(xiàng)特殊內(nèi)容加工工藝的一項(xiàng)特殊內(nèi)容普通工藝中，劃分工序、選擇設(shè)備等重要內(nèi)容對數(shù)控普通工藝中，劃分工序、選擇設(shè)備等重要內(nèi)容對數(shù)控加工工藝來說屬于已基本確定的內(nèi)容，所以制定數(shù)控加工工藝來說屬于已基本確定的內(nèi)容，所以制定數(shù)控加工工藝的著重點(diǎn)在整個(gè)數(shù)控加工過程的分析，關(guān)鍵加工工藝的著重點(diǎn)在整個(gè)數(shù)控加工過程的分析，關(guān)鍵在確定進(jìn)給路線及生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。在確定進(jìn)給路線及生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。數(shù)控加工的應(yīng)用航空業(yè)汽車工業(yè)模具制造 零件制造本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法n 本課程是本專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，其特點(diǎn)是涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、靈活性大。它不僅包括金屬切削原理、刀具、夾具和機(jī)械加工工藝等，還要運(yùn)用到以前學(xué)過的 《 機(jī)械制圖》 、 《 金屬材料與熱處理 》 、 《 公差配合 》、 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 、 《 機(jī)械制造基礎(chǔ) 》 和 《 數(shù)控機(jī)床 》 等有關(guān)知識(shí)。而且需要綜合運(yùn)用、靈活掌握。學(xué)習(xí)方法n 由于數(shù)控加工工藝同生產(chǎn)實(shí)際精密相連，其理論是前人長期生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)。因此，學(xué)習(xí)中必須和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，只有通過生產(chǎn)實(shí)際和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的配合，才能掌握有關(guān)知識(shí)，提高解決實(shí)際問題的能力。n 數(shù)控加工工藝具有很大的靈活性。同一個(gè)問題，加工同一個(gè)零件，不同的人、有不同的解決辦法；即使是同一個(gè)人，隨著生產(chǎn)條件的不同，解決問題的方法也不一樣。因此，對本課程的所有內(nèi)容，都必須牢固掌握，熟練應(yīng)用，才能做到熟能生巧，達(dá)到靈活運(yùn)用的目的。 數(shù)控加工有關(guān)概念n NC數(shù)字控制，用數(shù)字化信號對數(shù)控對象進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。n 數(shù)控技術(shù) 用數(shù)字、字母和符號對某一工作過程進(jìn)行可編程自動(dòng)控制的技術(shù)。n 數(shù)控系統(tǒng) 有機(jī)集成系統(tǒng)，數(shù)控技術(shù)的載體。n CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)n NC Machinen 數(shù)控加工中心 特點(diǎn)，一次裝夾進(jìn)行多工序加工n 控制軸數(shù) 數(shù)控系統(tǒng)可控制的坐標(biāo)軸的數(shù)量 數(shù)控機(jī)床基本知識(shí) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展 數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機(jī)床的分類 n 普通機(jī)床或?qū)I(yè)化程度高的自動(dòng)化機(jī)床顯然無法適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。同時(shí)，隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產(chǎn)也迫切需要進(jìn)一步提高其生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。 n 一種新型的生產(chǎn)設(shè)備 —— 數(shù)控機(jī)床就應(yīng)運(yùn)而生了 。 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生n 帕森斯公司正式接受委托，與麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室（ Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，于 1952年試制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)性樣機(jī)。 1959年，美國克耐 杜列克公司（ Keaney Trecker）首次成功開發(fā)了加工中心（Machining Center） 。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡況n 第 1代數(shù)控機(jī)床： 1952年～ 1959年采用電子管元件構(gòu)成的專用數(shù)控裝置（ NC）。n 第 2代數(shù)控機(jī)床：從 1959年開始采用晶體管電路的 NC系統(tǒng)。n 第 3代數(shù)控機(jī)床：從 1965年開始采用小、中規(guī)模集成電路的 NC系統(tǒng)。n 第 4代數(shù)控機(jī)床：從 1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)（ CNC）。n 第 5代數(shù)控機(jī)床：從 1974年開始采用微型計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)（ MNC）。 1．計(jì)算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)n 所謂計(jì)算機(jī)直接數(shù)控（ Direct Numerical Control， DNC）系統(tǒng)，即使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)為數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)編程，編程結(jié)果直接通過數(shù)據(jù)線輸送到各臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控制箱。 2．柔性制造系統(tǒng)n 柔性制造系統(tǒng)（ Flexible Manufacturing System， FMS）也叫做計(jì)算機(jī)群控自動(dòng)線，它是將一群數(shù)控機(jī)床用自動(dòng)傳送系統(tǒng)連接起來，并置于一臺(tái)計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制之下，形成一個(gè)用于制造的整體。 3．計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)n 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ ComputerIntegrated Manufacturing System，CIMS），是指用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制從定貨、設(shè)計(jì)、工藝、制造到銷售的全過程，以實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化的高效率的柔性集成制造系統(tǒng)。 我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展概況n 1958年開始并試制成功第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床。 1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，直到 20世紀(jì) 60年代末至 70年代初成功。從 20世紀(jì) 80年代開始，先后從日本、美國、德國等國家引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)。如北京機(jī)床研究所從日本FANUC公司引進(jìn) FANUC FANUCFANUC FANUC7系列產(chǎn)品的制造技術(shù)；上海機(jī)床研究所引進(jìn)美國 GE公司的 MTC1數(shù)控系統(tǒng)等。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢n 從數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自動(dòng)化是數(shù)控機(jī)床的重要發(fā)展趨勢。 n 數(shù)控系統(tǒng)都采用了 16位和 32位微處理器，標(biāo)準(zhǔn)總線及軟件模塊和硬件模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)存容量擴(kuò)大到 1MB以上，機(jī)床分辨率可達(dá) ?m，高速進(jìn)給可達(dá) 100m/min，控制軸數(shù)可達(dá) 16個(gè)。 數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機(jī)床的組成1．控制介質(zhì)n 數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要操作工人直接操縱機(jī)床，但機(jī)床又必須執(zhí)行人的意圖，這就需要在人與機(jī)床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物即稱為控制介質(zhì)。 2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)n 數(shù)控裝置是一種控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床的中心環(huán)節(jié)。它能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字，并將其譯碼，從而使機(jī)床進(jìn)給并加工零件，數(shù)控系統(tǒng)通常由輸入裝置、控制器、運(yùn)算器和輸出裝置 4大部分組成 。3．伺服系統(tǒng)n 伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求帶動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)或使執(zhí)行部分動(dòng)作，以加工出符合要求的工件。每一個(gè)脈沖使機(jī)床移動(dòng)部件產(chǎn)生的位移量叫做脈沖當(dāng)量。目前所使用的數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量通常為。 187。4．輔助控制系統(tǒng)n 輔助控制系統(tǒng)是介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的強(qiáng)電控制裝置。 187。5．機(jī)床本體n 機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體，由機(jī)床的基礎(chǔ)大件（如床身、底座）和各運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、床鞍、主軸等）所組成。 數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件187。1．伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)n（ 1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)n步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通常用于開環(huán)伺服系統(tǒng)機(jī)床。 （ 2）直流伺服電動(dòng)機(jī)–① 小慣量直流電動(dòng)機(jī) –② 寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī) –③ 無刷直流電動(dòng)機(jī) n（ 3）交流伺服電動(dòng)機(jī)n 近年來新型功率開關(guān)器件、專用集成電路和新的控制算法等的發(fā)展帶動(dòng)了交流驅(qū)動(dòng)電源的發(fā)展，使其調(diào)速性能更能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的要求。交流速度控制系統(tǒng)正逐步取代直流速度控制系統(tǒng)。187。2．位置檢測裝置n 檢測裝置是把位移和速度測量信號作為反饋信號，并將反饋信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字送