【正文】 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。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。 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。 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。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。而且需要綜合運(yùn)用、靈活掌握。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，提高解決實(shí)際問題的能力。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。 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)控系統(tǒng) 有機(jī)集成系統(tǒng)，數(shù)控技術(shù)的載體。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。 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數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)性樣機(jī)。杜列克公司（ Keaney Trecker）首次成功開發(fā)了加工中心（Machining Center） 。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 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）。 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)，即使用一臺計(jì)算機(jī)為數(shù)臺數(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)線輸送到各臺數(shù)控機(jī)床的控制箱。 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)。 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。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。 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)。 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)。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。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。 187。 187。 數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件187。 （ 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。187。 （ 1）感應(yīng)同步器n 感應(yīng)同步器是一種電磁式的高精度位移檢測元件，按其結(jié)構(gòu)方式的不同可分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種，前者用于長度測量，后者用于角度測量。（ 2）光柵n 光柵就是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上均勻地刻劃很多條與運(yùn)動(dòng)方向垂直的條紋，條紋之間的距離成為柵距。n（ 3）磁柵n 磁柵是用電磁的方法計(jì)算磁波數(shù)目的一種位置檢測元件，磁柵測量裝置由磁性標(biāo)尺、讀取磁頭和檢測電路組成。3?m），安裝使用方便，對環(huán)境條件要求較低，若磁性標(biāo)尺膨脹系數(shù)與機(jī)床一致，可在一般車間使用。一般使用壽命可達(dá)到 5年，涂上保護(hù)膜后壽命則可進(jìn)一步延長。有刷旋轉(zhuǎn)變壓器定子和轉(zhuǎn)子均為兩相交流分布繞組。 （ 5）脈沖編碼器n 脈沖編碼器是把機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為電脈沖的一種常用角位移傳感器。 187。 具有如下優(yōu)點(diǎn)：n （ 1）傳動(dòng)效率高。n （ 3）使用壽命長。n （ 5）反向運(yùn)動(dòng)時(shí)無空行程，可以提高軸向運(yùn)動(dòng)精度。一般情況是已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方程，由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)地算出各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)。 187。n 另一種方法是設(shè)置一個(gè)終點(diǎn)計(jì)數(shù)器 。 n③ 插補(bǔ)計(jì)算過程 n 偏差判斷n 坐標(biāo)進(jìn)給n 偏差計(jì)算n 終點(diǎn)判別 187。1．點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床n 這類機(jī)床主要有數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)等，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為點(diǎn)位控制數(shù)控裝置。 2．直線控制數(shù)控機(jī)床n 這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控磨床和數(shù)控鏜銑床等，相應(yīng)的數(shù)控裝置稱為直線控制裝置。圖　點(diǎn)位直線控制切削加工3．輪廓控制數(shù)控機(jī)床n 屬于這類機(jī)床的有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。輪廓數(shù)控裝置比點(diǎn)位、直線控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，功能齊全得多。 工件刀具圖　輪廓控制數(shù)控機(jī)床的加工示意圖各自的適用范圍n （ 1）點(diǎn)位控制 ：n 多應(yīng)用于數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床和數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)等。 n （ 3）輪廓控制 ：n 這類控制方式的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等。 減速器數(shù)　控裝　置控　制電　路步　進(jìn)電　機(jī)工作臺輸入圖　開環(huán)控制系統(tǒng)框圖2．閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床n 閉環(huán)進(jìn)給控制系統(tǒng)帶有位置檢測元件，隨時(shí)可以檢測出工作臺的實(shí)際位移，并反饋給數(shù)控裝置，并與設(shè)定的指令值進(jìn)行比較，利用其差值控制伺服電動(dòng)機(jī)，直至差值為零為止。 數(shù)　控裝　置控　制電　路伺　服電　機(jī)工作臺輸入圖 　半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖速度檢測元件速度反饋位置反饋轉(zhuǎn)角檢測元件– 按工藝用途分類187。 187。這類機(jī)床起步晚，但目前發(fā)展很快。 3．?dāng)?shù)控特種加工機(jī)床n 數(shù)控特種加工機(jī)床如數(shù)控線（電極）切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、火焰切割機(jī)和數(shù)控激光切割機(jī)床等。 4．其他類型的數(shù)控機(jī)床n 其他類型的數(shù)控機(jī)床如數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等。 1．硬線數(shù)控系統(tǒng)187。以及鏜銑加工中心（簡稱加工中心）。 n 2．按可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸分類n 概念：n 數(shù)控機(jī)床可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸 ，是指數(shù)控裝置控制幾個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)目。（ 1） 兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)即數(shù)控裝置同時(shí)控制 X和 Z方向運(yùn)動(dòng)。 數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。 高速切削 高速加工技術(shù)是自上個(gè)世紀(jì)高速加工技術(shù)是自上個(gè)世紀(jì) 80年代發(fā)展起來的年代發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，其研究應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)是縮短加一項(xiàng)高新技術(shù)，其研究應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)是縮短加工時(shí)的切削與非切削時(shí)間，對于復(fù)雜形狀和難加工材工時(shí)的切削與非切削時(shí)間，對于復(fù)雜形狀和難加工材料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精度和高質(zhì)量。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(gè)不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個(gè)確切的定義。目前，一般的理解為切削速度達(dá)到普通加工切削速度的加工切削速度的 5～～ 10倍即可認(rèn)為是高速加工。數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展 高速加工與傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法相比沒有什么本質(zhì)的區(qū)別，兩者牽涉到同樣的工藝參數(shù)，但其加工效果相對于傳統(tǒng)的數(shù)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(jīng)濟(jì)效益顯著提高。有利于提高生產(chǎn)率；有利于提高生產(chǎn)率；有利于改善工件的加工精度和表面質(zhì)量；有利于改善工件的加工精度和表面質(zhì)量；有利于延長刀具的使用壽命和應(yīng)用直徑較小的刀具；有利于延長刀具的使用壽命和應(yīng)用直徑較小的刀具；有利于加工薄壁零件和脆性材料；有利于加工薄壁零件和脆性材料； 受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。主要表現(xiàn)在：數(shù)控機(jī)床主軸高轉(zhuǎn)速數(shù)控機(jī)床主軸高轉(zhuǎn)速工作臺高快