【正文】 速發(fā)展。利用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) )繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點(diǎn) ”被加工的部位，輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得 NC程序。它是使用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工中心，進(jìn)行多品種、多工序的自動(dòng)加工。 DNC群控技術(shù)是 FMS柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上的 DNC接口就是機(jī)床數(shù)控裝置與通用計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送及通訊控制用的，也是數(shù)控機(jī)床之間實(shí)現(xiàn)通訊用的接口。實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，隨著DNC數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已成為無人控制工廠的基本組成單元。其中，數(shù)控是其基本控制單元。充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源，使遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程檢測(cè)診斷能夠得以實(shí)現(xiàn)。3/9/2023 8 我國(guó)早在 1958年就開始研制數(shù)控機(jī)床，但由于歷史原因及工業(yè)基礎(chǔ)較差，一直沒有取得實(shí)質(zhì)性成果。我校數(shù)學(xué)系與校儀器廠在 1970年研制出晶體管的數(shù)控線切割機(jī)， 73年為龍巖風(fēng)動(dòng)廠研制出小規(guī)模集成電路數(shù)控銑床。 1980年北京機(jī)床研究所引進(jìn)日本 FANUC 6數(shù)控系統(tǒng)，上海機(jī)床研究所引進(jìn)美國(guó) GE公司的 MTC－ 1數(shù)控系統(tǒng)，遼寧精密儀器廠引進(jìn)美國(guó) Bendix公司的 Dynapth LTD10數(shù)控系統(tǒng)。 “八五 ”期間國(guó)家又組織近百個(gè)單位進(jìn)行以發(fā)展自主版權(quán)為目標(biāo)的 “數(shù)控技術(shù)攻關(guān) ”，從而為數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化建立了基礎(chǔ)。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)有 200多家，品種滿足率達(dá) 80％，在有些企業(yè)實(shí)施了柔性制造系統(tǒng) FMS和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS。l 具有較高的生產(chǎn)率，是普通機(jī)床的 2～ 3倍。l 減少勞動(dòng)強(qiáng)度。l 加工普通機(jī)床無法加工的復(fù)雜工件。問題：l 提高投資l 增加電子設(shè)備維護(hù)l 人員的技術(shù)水平要求較高3/9/2023 11l 3. 計(jì)算機(jī)數(shù)控 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路的過程。 CNC可由軟件靈活改變系統(tǒng)功能。如圖形功能、網(wǎng)絡(luò)功能、糾錯(cuò)功能等。減少了硬件電路即減少焊點(diǎn)、接插件、外部連線，提高可靠性。（ 5）經(jīng)濟(jì)性好：采用 CNC，使系統(tǒng)性價(jià)比大為提高。如 U盤硬盤、加工程序清單等。輸入裝置包括數(shù)控系統(tǒng)的面板按鈕、鍵盤、或上位機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信方式將加工程序輸入 CNC系統(tǒng)。加工程序送 CNC后，由解析程序解釋為計(jì)算機(jī)信息，由控制程 程序載體 輸入裝置 CNC系統(tǒng) 伺服系統(tǒng) 機(jī) 床3/9/2023 13l 序按系統(tǒng)規(guī)定逐步存儲(chǔ)處理，將處理結(jié)果通過輸出部分發(fā)出位置、速度指令給伺服系統(tǒng)和主運(yùn)動(dòng)控制部分。（ 3）伺服系統(tǒng)：由伺服電機(jī)以及伺服驅(qū)動(dòng)控制裝置和相關(guān)軟件組成。（ 4）位置反饋系統(tǒng)：將機(jī)床運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位置，通過傳感器將角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，反饋給 CNC，與指令位置進(jìn)行比較，由 CNC糾正產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機(jī)床的剛度要求更高，傳動(dòng)裝置間隙要小，摩擦系數(shù)要小且要有恰當(dāng)?shù)淖枘?。加工程序輸入系統(tǒng)后能夠自動(dòng)解釋指令，進(jìn)行運(yùn)算，并由系統(tǒng)的輸出裝置向機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作。 根據(jù)控制運(yùn)動(dòng)方式，可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。 數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)3/9/2023 151)開環(huán)控制系統(tǒng) (Open Loop Control System) 開環(huán)控制系統(tǒng)多采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元接收到一個(gè)脈沖相應(yīng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，稱為步距角，通過機(jī)床傳動(dòng)部件，使工作臺(tái)相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)位移量。因此開環(huán)控制系統(tǒng)一般用于運(yùn)動(dòng)速度較低和加工精度不高的機(jī)床。采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的機(jī)床的位置精度大大提高。采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)的機(jī)床的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，控制方便，價(jià)格便宜又有較高的精度，在數(shù)控機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用。多用于孔加工的數(shù)控機(jī)床?？蓪?shí)現(xiàn)復(fù)雜輪廓型狀的加工。（ 1）插補(bǔ)運(yùn)算原理： 使刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡為線或園弧，系統(tǒng)不能將坐標(biāo)無限細(xì)分，只能按最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量）移動(dòng)。有的系統(tǒng)還有拋物線、螺旋線、漸開線等插補(bǔ)功能。 連續(xù)控制系統(tǒng)必須精確控制兩個(gè)以上坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，一般最小設(shè)定單位為 1μm。 適應(yīng)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)在實(shí)際加工過程，加工量的不一致、材質(zhì)的不均勻、切削力的變化、刀具的磨損等都將影響加工過程。為提高切削效率和加工精度，控制系統(tǒng)要能根據(jù)實(shí)際加工情況，隨時(shí)改變機(jī)床的切削量，適應(yīng)瞬時(shí)發(fā)生的加工情況。 切削量適應(yīng)控制用于提高機(jī)床的性能和生產(chǎn)率，尺寸參數(shù)用于提高機(jī)床的加工精度和光潔度。CNC系統(tǒng)適應(yīng)控制器加工過程數(shù)控機(jī)床3/9/2023 22 直接數(shù)控系統(tǒng)（ Direct Numerical Control， DND）l 又稱為群控系統(tǒng)，將幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)用一臺(tái)計(jì)算機(jī)集中管理，加工數(shù)據(jù)也可由該機(jī)計(jì)算后輸入各數(shù)控機(jī)床。采用局域網(wǎng)技術(shù)，成為開發(fā)式系統(tǒng)，可向上級(jí)機(jī)和下級(jí)設(shè)備擴(kuò)展。 DNC系統(tǒng)即可獨(dú)立使用，也可作為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的一個(gè)層次。 加工中心有兩類：3/9/2023 24 銑削加工中心：在鏜銑床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 CNC系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 3～ 5個(gè)坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)。 加工中心一般配置有自動(dòng)換刀的刀庫(kù)，一般可使用機(jī)械手上下料。具有自動(dòng)編程系統(tǒng)，提高加工效率?；鸹ǚ烹娪幸粋€(gè)特性，產(chǎn)生的電腐蝕，僅腐蝕陽(yáng)極，不腐蝕陰極。3/9/2023 25（ 1）數(shù)控電火花成形機(jī)床 工件固定在工作臺(tái)上，工具電極固定在主軸頭上。脈沖電源發(fā)出頻率較高的單向脈沖以產(chǎn)生電火花，通過電腐蝕作用，對(duì)加工過程進(jìn)行適應(yīng)控制，在工件上加工出工具電極的形狀。工作臺(tái)由數(shù)控系統(tǒng)伺服控制，實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)軌跡。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行控制，對(duì)電極絲進(jìn)行自動(dòng)校正、自動(dòng)對(duì)位、電極絲張力、脈沖電源參數(shù)進(jìn)行適應(yīng)控制，達(dá)到最佳加工狀態(tài)。主要用于生產(chǎn)線上裝卸、裝配以及噴漆、噴沙、焊接等惡劣勞動(dòng)環(huán)境下的工作，甚至在人類無法進(jìn)入的環(huán)境工作，如深水作業(yè)、放射性物資、太空作業(yè)等。高級(jí)機(jī)器人還包括檢測(cè)傳感系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)?？梢宰詣?dòng)移動(dòng)。3/9/2023 30l 控制部分：由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成，控制機(jī)器人按程序做規(guī)定的動(dòng)作，包括動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等。l 檢測(cè)傳感系統(tǒng)：檢測(cè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置和狀態(tài)并將信息反饋給控制部分，控制部分對(duì)反饋信息進(jìn)行比較，發(fā)出糾正信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到預(yù)定位置和狀態(tài)。l 工業(yè)機(jī)器人所用控制方法、執(zhí)行元件和檢測(cè)元件等與數(shù)控機(jī)床類似，但機(jī)械機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式和用途不同形式上有所區(qū)別，機(jī)器人具有更高級(jí)的人工智能系統(tǒng)。在汽車、機(jī)床、飛機(jī)等行業(yè)用的較多如與數(shù)控機(jī)床配套，測(cè)量機(jī)床上加工工件的位置、尺寸和形狀精度。 計(jì)算機(jī)的處理大致為選定基準(zhǔn)，運(yùn)動(dòng)控制、根據(jù)規(guī)定程序?qū)Ω鱾€(gè)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理并打印輸出。3/9/2023 32接口操作面板微機(jī)打印機(jī)繪圖儀 信號(hào)發(fā)生器