a加工章现代技术.ppt

第七章 现代制造术 早期的机械制造行业以手工制作为主----落后 。 大工业时期设备密集型生产方式-----适应性差 。 （瓦特，1769年发明） 现代机械制造技术的特点 ⑴广泛采用计算机、传感、自动化、新材料等新技术及管理技术。 ⑵打破了传统机械制造技术分工过细，专业、学科单一的局面，整个过程是多专业、多学科相互交融的过程。 ⑶突破了制造过程仅是指机械加工工艺过程的传统观念，该过程是贯穿于从产品设计、加工制造到产品销售及使用维护等的全部过程。 ⑷整个生产过程是一个以生产对象、机床设备、工艺装备等为中心的物质流，以生产管理和信息处理等管理技术为主的信息流，以为了保证生产过程正常进行而必须的能量流的现代化过程。 ⑸更加重视工程技术与经营管理的结合，以期实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产而取得最佳技术经济效果． 内容： 对制造技术不断优化进步而言，现代机械制造技术是一个相对的、动态的概念。目前已较为成熟的技术主要有： 精密与超精密加工技术；√ 特种加工技术；√ 成组技术（GT）； 计算机数控（CNC）、计算机直接控制和分布式控制（DNC）、计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）； 工业机器人（ROBOT）；× 柔性制造系统（FMS）； 计算机集成制造系统（CIMS）等。 其中有些技术已在有关章节中进行了介绍√。 7.1 数控机床和加工中心 20世纪50年代开始起步的数控技术，使单件小批生产的零件加工自动化成为可能，并出现了计算机控制的数控车床、数控铣床和数控钻床、加工中心等，这就使机械制造由刚性自动化逐步走向计算机控制的柔性自动化。 7.1.1数控机床（CNC） 1952年美国麻省理工学院（MIT）研制成功了世界上第一台数控机床。 目前，数控机床已经历了电子管控制、晶体管控制、集成电路控制、计算机数控，直到今天的微机数控五个阶段。 数控机床也称数字程序控制机床，是一种由数字量作为指令信息形式，通过电子计算机或专用电子计算装置控制的机床。 1.工作原理 数控加工不需人直接操纵机床，但机床必须执行人的意图。操作者首先按照加工零件图纸的要求编制加工程序，用规定的代码和程序格式把人的意图转变为数控机床能接受的信息；把这种信息记录在信息载体上（例如穿孔带、磁带、磁盘），输送给数控装置；数控装置对输入的信息进行处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出数字信息，驱动机床相应的运动部件（如刀架、工作台等）并控制其它的动作（如变速、换刀、冷却液开关等）自动地加工出符合图样要求的工件。 数控机床的加工过程见书图。 数控装置是数控机床的中枢，由它接收和处理来自信息载体的指令信息并将其输送到伺服系统去执行。 这种工作如果用专用计算机实现，称为普通数控（NC）； 发展为使用小型通用计算机后，称为计算机数控（CNC）； 现在已普遍采用微型计算机，称为微机数控（MNC），但习惯上仍称CNC。 2. 数控机床加工的特点 ⑴工序自动化程度高 工件与刀具间的快速移位、切削、打开冷却液、停车等动作全部自动进行。 ⑵对加工对象的适应性强 当零件变化时，只需重新编制其加工程序，即可使数控机床加工出新的零件。 ⑶生产效率高 加工中工件装夹次数少，可省去划线找正等许多准备工序。 ⑷加工精度高、质量稳定 作为精密机械和自动化技术综合的数控机床，其加工精度一般在0.005～0.1mm之间，且不受零件复杂程度的影响。消除或减少了操作者的人为误差，保证了质量的稳定性。 ⑸·数控机床价格昂贵，设备投资费用大； ·数控机床的维护保养和数控加工的编程技术要求较高； ·首件加工准备周期较长；加工中难以调整。 因此，零件的加工成本大大高于普通机床。 3.数控机床的分类 数控机床的品种、规格繁多。按伺服系统的类型可分 为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统三类； 按可同时控制的坐标轴数，可分为两坐标、两轴半、三 坐标及多坐标数控机床；按刀具（或工件）进给运动轨 迹可分为点位控制、直线控制、连续控制（轮廓控制） 三类。 ⑴点位控制系统 其特点是刀具在相对于机床工作台 的位移过程中不进行切削。数控 钻床、数控坐标镗床、数控冲床、 数控测量机等都属于点位控制系统。 ⑵直线控制系统 直线控制系统的特点是刀具相对机床工作台的运 动按平行于坐标轴的方向移动，并以给定的进给速 度进行切削。 数控车床、数控磨床等均属于直线控制系统。