数 控 的 认 识 及 国 内 的 发 展 院系： 工学院 班级： 10机电三班 姓名： * 学号： * 数控的认识及国内的发展摘要：随着科学技术的不断发展，我们对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。单件、小批件占机械加工的80%左右，一种适合产品更新换代快、产品质量和生产率高、成本低的自动化生产设备的应用已迫在眉睫。而数控加工作为一种高精度、高效率、质量稳定而且可以使总成本降低的加工方式适应了这种要求，满足了目前生产的需求。关键词：成本，自动化，数控加工CNC understanding and domestic developmentAbstract：With the continuous development of science and technology，performance、quality、productivity and cost of mechanical product are put forward more and more highly demand.Automation of machinery processing technic is one of the important technical measures to realize the above requirements .Single and small batch account for about 80% of the mechanical processing.A kind of automatic production equipment that suits for upgrade of products quickly、variety、quality and productivity、low cost is imminent.And the numerical control processing that not only as a kind of high precision, high efficiency, stable quality but also can make the cost of all reduction processing adapts to the requirements and meet the current production requirement.Keywords：cost，automation，the numerical control processing 1 数控机床的概述20世纪40年代以来汽车、飞机、和导弹制造工业发展迅速，原来的加工设备已无法承担加工航空工业需要的复杂型面零件。数控技术是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检验用样板的机床是，首先提出了应用电子计算机控制机床来加工样板曲线的设想。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床，于1955年进入实用阶段。由于美国首先结合汽车、轴承生产需要，充分发展了大批量生产自动化所需的自动线，而且电子计算机技术在世界上领先，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。1958年我国开始研制数控机床，目前尽管我国同先进国家之间还有很大的差距，但这种差距正在不断地缩小。 2 数控机床的组成数控机床是利用数控技术，准确地按照事先编制好的程序，自动加工出所需工件的机电一体化设备。在现代机械制造中，特别是在航空、造船、国防、汽车模具及计算机工业中得到广泛应用。数控机床通常由程序载体、CNC装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助装置、机床本体组成。程序载体是用于存取零件加工程序的装置。可将零件加工程序一定的格式和代码（包括机床上刀具和零件的相对运动轨迹、工业参数和辅助运动等）存储在载体上，程序载体可以是磁盘磁带、硬盘和闪存卡。CNC装置是CNC系统的核心，它包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路及与数控系统其它组成部分联系的接口及相应的控制软件。CNC功能是接受从输入装置送来的脉冲信号;并将信号通过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和控制指令。在这些控制指令中，除了送给伺服系统的位置和速度指令外，还送给辅助控制装置的机床辅助动作指令。 伺服系统包括驱动装置和执行装置两大部分。伺服系统是CNC装置和机床本体的联系环节，它的作用是把来自CNC装置的微弱指令调解、转换、放大后驱动伺服电动机，通过执行部件驱动机床移动部件的运动，使工作台精确定位或使刀具和工件及主轴按规定的轨迹按规定的轨迹运动，最后加工出符合图样要求的零件。它是伺服精度和动态响应是影响数控机床加工精度表面质量和生产率的重要因素之一。检测与反馈装置有利于提供数控机床加工精度。它的作用是：将机床导轨和主轴移动的位移量、移动速度等参数检测出来，通过模数信号转换成数字信号，并反馈到数控装置中，数控装置根据反馈回来的信息进行判断并发出相应的指令，纠正所产生的误差。辅助装置是把计算机送来的辅助控制指令经机床接口转换成强点电信号，用来控制主轴电动机启停和变速、冷却液的开关机分度工作台的转位和自动换刀等动作。它主要包括储备刀具的刀库、自动换刀装置ATC、自动托盘交换装置APC、回转工作台卡盘、工件接收器、对刀仪以及液压、气动、冷却、润滑、排屑装置等。数控机床的本体是指其机械结构实体。它是实现加工零件的执行部件，主要有主运动部件（主轴、主运动传动机构）、进给运动部件（工作台、拖板及相应的传动机构）、支撑件（床身、立柱等）以及辅助装置。 3 数控机床的工作原理 数控机床加工零件时，首先应将加工零件的集合信息和工艺信息编制加工程序，由输入装置送入数控系统中，经过数控系统的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大进行伺服电机的驱动，带动各轴的运动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊地工作，从而加工出零件的全部轮廓。 4 数控机床的分类 4.1 按工艺用途 切削加工类数控机床，它主要有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控平面磨床和加工中心等；成型加工类数控机床,它主要有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控转头压力机等；特种加工了数控机床，它主要有数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床数控激光切割机床、数控激光热处理机床等；其他类型数控机床，它主要有数控三坐标测量机数控装配机、机器人等。 4.2 按机床运动轨迹分类点位控制数控机床，它的特点是只控制运动部件从一个位置到另一个位置的准确定位，不管中间的移动轨迹如何，在移动过程中不进行切削加工，对两点之间的移动速度没有严格要求；直线控制数控机床，它具有控制点与点之间的准确定位功能还要保证两点之间按直线运动进行加工切削，刀具具有相对与工件移动的轨迹是平行于机床各坐标轴的直线或两轴同时移动构成45的斜线；轮廓控制数控机床，它可以加工出任意斜线、圆弧、抛物线及其他函数关系的曲线或曲面，同时根据它所控制的联动坐标轴数不同可分为二轴联动、二周半联动、三轴联动、四轴联动、五轴联动。 4.3 按伺服系统控制方式分类开环控制数控机床，它的数控装置信号单方向传递，故系统稳定性好，但无位置反馈所以精度不高；半闭环控制数控机床，它不包括或只包括少量机械传动环节可得到较稳定的控制系统。结构简单、调试方便、精度较高；全闭环控制数控机床，具有完整的反馈系统但系统不稳定、调试困难，但精度很高。 5 数控机床特点 第一，它具有高度柔性。它与普通机床不同是不必制造和更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发。 第二，加工精度高。数控机床的加工精度一般可达到0.0050.1mm。数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿。因此，数控机床定位精度比较高。 第三，质量稳定、可靠。加工同一批零件用同一机床，在相同加工条件下使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。第四，生产率高、经济效益好。数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率，使总成本下降，可获得良好的经济效益。 第五，降低劳动强度。数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。 第六，利于生产管理现代化。数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。 6 我国数控机床发展概况 我国数控机床产业的发展一直受到国家经济状况、数控技术发展水平与国家挟持政策的制定等三大因素的影响。我国于1958年研制第一台数控机床发展过程大致可分为三大阶段。第一阶段由于我国基础理论研究滞后，国产数控系统的可靠性差，相关工业基础薄弱，特别是电子技术落后，数控系统没有突破性发展处于起步阶段；第二阶段从日、美、德、英、韩等国及台湾地区引进先进数控机床技术并与他们合资生产，解头了可靠性、稳定性等问题。数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展；第三阶段国家从科技攻关和技术改造两方面对数控机床产进行了重点扶持，并加快了国产数控系统的开发。普及型数控系统开发成功，为数控机床商品化和规模化生产奠定了基础。数控机床进入了快速发展期。 7 国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后。数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比还是有很大的差距，尤其是数控系统的可靠性还较差。数控产业尚未真正形成。并且存在很多问题。 7.1 核心技术严重缺乏 统计数据表明：数控机床的核心技术中国需要从国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机