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数控发展与应用

PAGE PAGE 1 毕业论文(设计) 题 目 数控机床的发展及应用 类 别 理 工 类 专 业 数 控 班 号 学 号 学生姓名 指导教师 首都联合职工大学 年 月 日 第一章 数控机床的发展 1、1数控机床的发展 20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。   采用数字技术进行机械加工,最早是在40年代初,由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司(ParsonsCorporation)实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时,利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理,并考虑到刀具直径对加工路线的影响,使得加工精度达到±0.0381mm(±0.0015in),达到了当时的最高水平。   1952年,麻省理工学院在一台立式铣床上,装上了一套试验性的数控系统,成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。   这台机床是一台试验性机床,到了1954年11月,在派尔逊斯专利的基础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生产出来。   在此以后,从1960年开始,其他一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。   数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床,因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而,由于当时的数控系统采用的是电子管,体积庞大,功耗高,因此除了在军事部门使用外,在其他行业没有得到推广使用。   到了1960年以后,点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此,数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展,据统计资料表明,到1966年实际使用的约6000台数控机床中,85%是点位控制的机床。   数控机床的发展中,值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床,它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月,由美国卡耐·;特雷克公司(KeaneyTreckerCorp.)开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具,根据穿孔带的指令自动选择刀具,并通过机械手将刀具装在主轴上,对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种,不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心,还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967年,英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统,这就是所谓的柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystemmdash;—FMS)之后,美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974年以后,随着微电子技术的迅速发展,微处理器直接用于数控机床,使数控的软件功能加强,发展成计算机数字控制机床(简称为CNC机床),进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。 1、2机床数控技术的应用 数控机床是一种高度自动化的机床。随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品的性能和质量不断提高,改型频繁。机械加工中,多品种、小批量加工约占80%。这样,对机床不仅要求具有高的精度和生产效率,而且还要具备“柔性”,即灵活通用,能迅速适应加工零件的变更。数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点,是一种灵活而高效的自动化机床。随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展,数控机床在机械制造业中的地位将更加重要。 数控系统除用来控制金属切削机床以外.还普遍用于控制诸如线切割机、冲床、气割机之类的简单机器直至机器人之类的复杂设备。在要求可靠性高、柔性强和实现机电一体化等方面对之都有广泛的需要。 数控机床的程序编制应包含以下内容:首先分析零件图样,根据零件的材料、形状尺寸、精度、表面质量、毛坯种类和热处理要求等拟定工艺方案,确定加工路线,进行数值计算得到数控机床所需输人的数据;再加上所需的工艺指令,就可以编写程序单,作为制作数控带的依据。在穿孔机上制成的数控带必须经仔细校对,以防出错。 机床数控系统是一种位置控制系统,应首先输人根据加工零

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