【正文】 表面的刀具運動軌跡生成需借助自動編程軟件，既是編程問題，當然也是數控加工工藝問題。數控加工的應用航空業(yè)汽車工業(yè)模具制造 零件制造本課程的特點和學習方法n 本課程是本專業(yè)的一門專業(yè)技術課，其特點是涉及面廣、實踐性強、靈活性大。因此，學習中必須和生產實際相結合，只有通過生產實際和實踐性教學環(huán)節(jié)的配合，才能掌握有關知識，提高解決實際問題的能力。 數控加工有關概念n NC數字控制，用數字化信號對數控對象進行自動控制的技術。同時，隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產也迫切需要進一步提高其生產效率，提高產品質量及降低生產成本。杜列克公司（ Keaney Trecker）首次成功開發(fā)了加工中心（Machining Center） 。n 第 4代數控機床：從 1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機控制的系統(tǒng)（ CNC）。 3．計算機集成制造系統(tǒng)n 計算機集成制造系統(tǒng)（ ComputerIntegrated Manufacturing System，CIMS），是指用最先進的計算機技術，控制從定貨、設計、工藝、制造到銷售的全過程，以實現信息系統(tǒng)一體化的高效率的柔性集成制造系統(tǒng)。如北京機床研究所從日本FANUC公司引進 FANUC FANUCFANUC FANUC7系列產品的制造技術；上海機床研究所引進美國 GE公司的 MTC1數控系統(tǒng)等。 2．數控系統(tǒng)n 數控裝置是一種控制系統(tǒng)，是數控機床的中心環(huán)節(jié)。每一個脈沖使機床移動部件產生的位移量叫做脈沖當量。 187。 （ 2）直流伺服電動機–① 小慣量直流電動機 –② 寬調速直流電動機 –③ 無刷直流電動機 n（ 3）交流伺服電動機n 近年來新型功率開關器件、專用集成電路和新的控制算法等的發(fā)展帶動了交流驅動電源的發(fā)展，使其調速性能更能適應數控機床伺服系統(tǒng)的要求。 （ 1）感應同步器n 感應同步器是一種電磁式的高精度位移檢測元件，按其結構方式的不同可分為直線式和旋轉式兩種，前者用于長度測量，后者用于角度測量。n（ 3）磁柵n 磁柵是用電磁的方法計算磁波數目的一種位置檢測元件，磁柵測量裝置由磁性標尺、讀取磁頭和檢測電路組成。一般使用壽命可達到 5年，涂上保護膜后壽命則可進一步延長。 （ 5）脈沖編碼器n 脈沖編碼器是把機械轉角轉化為電脈沖的一種常用角位移傳感器。 具有如下優(yōu)點：n （ 1）傳動效率高。n （ 5）反向運動時無空行程，可以提高軸向運動精度。 187。 n③ 插補計算過程 n 偏差判斷n 坐標進給n 偏差計算n 終點判別 187。 圖　點位直線控制切削加工3．輪廓控制數控機床n 屬于這類機床的有數控車床、數控銑床、加工中心等。 工件刀具圖　輪廓控制數控機床的加工示意圖各自的適用范圍n （ 1）點位控制 ：n 多應用于數控鉆床、數控沖床、數控坐標鏜床和數控點焊機等。 減速器數　控裝　置控　制電　路步　進電　機工作臺輸入圖　開環(huán)控制系統(tǒng)框圖2．閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)數控機床n 閉環(huán)進給控制系統(tǒng)帶有位置檢測元件，隨時可以檢測出工作臺的實際位移，并反饋給數控裝置，并與設定的指令值進行比較，利用其差值控制伺服電動機，直至差值為零為止。 187。 3．數控特種加工機床n 數控特種加工機床如數控線（電極）切割機床、數控電火花加工機床、火焰切割機和數控激光切割機床等。 1．硬線數控系統(tǒng)187。 n 2．按可控制聯動的坐標軸分類n 概念：n 數控機床可控制聯動的坐標軸 ，是指數控裝置控制幾個伺服電動機，同時驅動機床移動部件運動的坐標軸數目。 數控加工與工藝技術的新發(fā)展 隨著計算機技術突飛猛進的發(fā)展，數控技術正不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著高速化、高精化、復合化、智能化、高柔性化及信息網絡化等方向發(fā)展。由于不同加工工藝和工件材料有不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個確切的定義。數控加工與工藝技術的新發(fā)展 高速加工與傳統(tǒng)的數控加工方法相比沒有什么本質的區(qū)別，兩者牽涉到同樣的工藝參數，但其加工效果相對于傳統(tǒng)的數控加工有著無可比擬的優(yōu)越性： 高速切削高速切削 簡化了傳統(tǒng)加工工藝；簡化了傳統(tǒng)加工工藝；經濟效益顯著提高。主要表現在：數控機床主軸高轉速數控機床主軸高轉速工作臺高快速移動和高進給速度工作臺高快速移動和高進給速度 高速切削高速切削 目前，高速加工涉及到的新技術主要有： 高速切削高速切削 高速加工是通過大幅度提高主軸轉速和加工進給速度來實現的，為了適應這種高速切削加工，主軸設計采用了先進的主軸軸承、潤滑和散熱等新技術；高速主軸高速主軸 高速切削高速切削 高速伺服進給系統(tǒng)高速伺服進給系統(tǒng)高速加工通常要求在高主軸轉速下，使用在很大范圍內變化的高速進給。高速、高精度定位的托盤交換裝置已成為今后的發(fā)展方向。 高速切削高速切削 高精加工是高速加工技術與數控機床的廣泛應用結果。 控制智能化控制智能化 智能制造技術 包括專家系統(tǒng)、模糊推理和人工神經網絡三大部分。糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。諸如現代數控機床的遠程故障診斷、遠程狀態(tài)監(jiān)控、遠程加工信息共享、遠程操作（危險環(huán)境的加工）、遠程培訓等都是以網絡功能為基礎的。這種離散化使得任意復雜的零件原型都可以加工出來，加工過程也大大簡化了?？焖僭涂焖僭屠纾豪纾弘S著固態(tài)激光技術的突破，高達隨著固態(tài)激光技術的突破，高達 1000mw的紫外激光器應的紫外激光器應用在用在 SLA設備中，使其成型速度得到大大提高，激光器的設備中，使其成型速度得到大大提高，激光器的使用壽命由最初的使用壽命由最初的 2500小時延長到上萬小時?？焖僭涂焖僭屠纾豪纾盒滦透咝阅芄饷魳渲某霈F，解決了新型高性能光敏樹脂的出現，解決了 SLA的收縮變形和強的收縮變形和強度等問題。 RP技術發(fā)展到今天已有技術發(fā)展到今天已有 20余年的歷史，新的快速成型工藝余年的歷史，新的快速成型工藝不斷產生、功能不斷完善、精度不斷提高、成型速度不斷提高。度、形狀精度和表面粗糙度要求不高的概念機。計算機集成制造反映了制造系統(tǒng)的這一新發(fā)展。數控加工與工藝技術的新發(fā)展 隨著計算機技術突飛猛進的發(fā)展，數控技術正不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著高速化、高精化、復合化、智能化、高柔性化及信息網絡化等方向發(fā)展。 各模塊的主要功能：各模塊的主要功能：計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS））設計與工設計與工藝模塊藝模塊制造模塊制造模塊管理信息管理信息模塊模塊存儲運輸存儲運輸模塊模塊CAD、 CAE、 CAPP、 CAM等等DNC、 CNC、車間生產計劃、作業(yè)調度、車間生產計劃、作業(yè)調度、刀具管理、質量檢測與控制、裝配、自動刀具管理、質量檢測與控制、裝配、自動化倉庫、化倉庫、 FMC/FMS等等市場預測、物料需求計劃、生產計算、成市場預測、物料需求計劃、生產計算、成本核算及銷售等本核算及銷售等CIMS集成的三個階段： 計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS））信息集成信息集成 針對設計、管理和加工制造中大量存在的自動化針對設計、管理和加工制造中大量存在的自動化孤島，實現信息正確、高效的共享和交換，是改孤島，實現信息正確、高效的共享和交換，是改善企業(yè)技術和管理水平必須首先解決的問題。CIMS集成的三個階段：集成的三個階段： 計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS））企業(yè)集成企業(yè)集成21世紀的制造業(yè)必須面隊全球制造的新形勢，充分利用世紀的制造業(yè)必須面隊全球制造的新形勢，充分利用全球的制造資源，以便更快、更好、更省地響應市場需全球的制造資源，以便更快、更好、更省地響應市場需求。敏捷制造的組織形式是企業(yè)之間針對某一特定產品，建立企業(yè)動態(tài)聯盟（即所謂業(yè)之間針對某一特定產品，建立企業(yè)動態(tài)聯盟（即所謂虛擬企業(yè)）。 “中間小中間小 ”即加工制造設備的能力可以小。CIMS集成的三個階段：集成的三個階段： 數控車間自動化集成管理系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS））數控車間集成系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS））國產數控機床車間示范工程計算機集成制造系統(tǒng)（計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）） :(1) 回轉刀架換刀(2)主軸頭轉位換刀(3)帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)(1) 回轉刀架換刀n 種類 : 根據不同加工對象，可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式。右圖為回轉刀架的換刀過程回轉刀架的全部動作由液壓系統(tǒng)用過電磁換向閥和順序閥進行控制?；钊男谐虘扔邶X輪 5節(jié)圓周長的 1/6，并由限位開關控制。這時，端齒離合器與空套齒輪 5脫開。但由于上述結構上的原因，轉塔主軸頭通常只是用于工序較少，精度要求不太高的數控機床 .對于車削加工中心則要求在已完成加工的回轉表面上再加工出一些小平面、凹槽、鉆孔和螺紋，在一次裝夾中完成全部（或絕大部分）加工。n :n 帶刀庫的自動換刀裝置的數控機床主軸箱和轉塔主軸頭相比較，由于主軸箱內只有一個主軸，設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度，因而能夠滿足精密加工