机械加工课件.ppt

1．国外 1930年，数控专利 1948年，数控机床生产的萌芽 1952年，第一台数控铣床 1958年，第一台加工中心 1968年，柔性制造系统 1974年，采用微处理器 1990年，采用基于工业PC的计算机数控系统 2．国内 1958年，第一台数控铣床 1975年，第一台加工中心 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC的HNC数控系统 二．产生与发展历程 １.２　 数控机床的产生与发展 1.2 数控机床的产生与发展 第五代：微处理器数控(1974年) 第四代：小型机数控(1967年) 第三代：集成电路式(1965年) 第二代：晶体管分立元件式(1959年) 第一代：电子管、继电器式(1952年） 硬、软件数控 软件数控 ? ? ? t ? ? ? y ü t y ü 硬件数控 ? t ? y ü 3．数控系统的产生和发展 ４.知名数控系统 日本FANUC 德国西门子SIEMENS 日本三菱MITSUBISHI 日本山崎马扎克(MAZAK) 西班牙发格(FAGOR) 华中数控系统 广州数控系统 国内知名： 1.2 数控机床的产生与发展 1.数控系统的发展趋势 1) 高速高精度 2) 智能化 （1） 应用自适应控制技术 （2） 自动编程技术 （3） 具有故障自动诊断功能 （4） 应用模式识别技术 3) 开放式数控系统 三. 数控机床的发展趋势 1.2 数控机床的产生与发展 2. 数控机床的发展趋势 运行高速化 加工高精化 功能复合化 控制智能化 体系开放化 交互网络化 1.2 数控机床的产生与发展 加工高精化 　　提高机械设备的制造和装配精度； 　　提高数控系统的控制精度； 　　采用误差补偿技术。 1.2 数控机床的产生与发展 功能复合化 　　复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。 镗铣钻复合—加工中心（ATC）、五面加工中心（ATC，主轴立卧转换）； 车铣复合—车削中心（ATC，动力刀头）； 铣镗钻车复合—复合加工中心（ATC，可自动装卸车刀架）； 铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； 可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心； 1.2 数控机床的产生与发展 控制智能化 随着人工智能技术的不断发展，并为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几个方面： 加工过程自适应控制技术 加工参数的智能优化与选择 智能故障诊断与自修复技术 智能化交流伺服驱动装置 1.2 数控机床的产生与发展 交互网络化 　支持网络通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMC、FMS、CIMS对基层设备集成要求的数控系统，该系统是形成“全球制造”的基础单元。 网络资源共享。 数控机床的远程（网络）监视、控制。 数控机床的远程（网络）培训与教学（网络数控） 数控装备的数字化服务（数控机床故障的远程（网络）诊断、远程维护、电子商务等）。 1.3 数控机床的工作过程 数控机床仍采用刀具和磨具对材料进行切削加工，这点 在本质上和普通机床并无区别。但在如何控制切削运动等方 面则与传统切削加工存在本质上的差别，如下图。 零件图 编制工艺卡 工人操作机床 编制程序 零件图 键盘输入 加工运动 数控装置 伺服装置 加工运动 检测 (a)普通机床加工 (b)数控机床加工 信息反馈 数控车床的结构 控制面板 显示器 滚珠丝杆 刀 架 主 轴 1.4 数控加工技术的特点 (1)生产效率高，由于加工过程是自动进行的，且机床能自动换刀、自动不停车变速和快速空行程等功能，使加工时间大大减少 (2)能稳定地获得高精度，数控加工时人工干预减少，可以避免人为误差，且机床重复精度高 (3)由于机床自动化程度大大提高，减轻了工人劳动强度，改善了劳动条件 (4)加工能力提高，应用数控机床可以很准确的加工出曲线、曲面、圆弧等形状非常复杂的零件，因此，可以通过编写复杂的程序来实现加工常规方法难以加工的零件 1.5 数控系统的组成 现代数控机床一般由数控装置(NC unit)、伺服系统(servo system)、位置测量与反馈系统(feedback system)、辅助控制单元(accessory control unit)和机床主机(main engine)组成，下图是各组成部分的逻辑结构简图： 数控装置是数控机床的核心，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种功能； 伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件，它包括主轴驱动单元（主要是速度控制）、进给驱动单元（主要有速度控制和位置控制）、主轴电机和进给电机等。