第一节数字控制和数控机床一、数控与计算_优.ppt

第一节 数控设备简介 一、数控设备的产生与发展 现代制造业的水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 “ 各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。” ——马克思; 1．数控设备的产生 机械产品日趋精密、复杂，而且改型频繁，因此对加工机械产品的生产设备提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求。 通用机床上是由人工操作，劳动强度大，而且难以提高生产效率和保证质量，实现这类产品生产的自动化成为了机械制造业中长期未能解决的难题。 ; 仿形加工部分地解决了小批量、复杂零件的加工，但有两个缺点：一是必须制造相应的靠模或样件；二是靠模和样件的制造误差和磨损影响加工精度。很难达到高精度。 解决高产优质的问题，也可采用专用机床、组合机床、专用自动化机床以及专用自动生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔性很差。; 精密复杂，加工批量小，改型频繁，显然不能在专用机床或组合机床上加工。而借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现。 数字程序控制机床的产生，有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件提供了自动化加工手段，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段。;; 基于PC-NC的第六代数控系统，它充分利用现有PC机的软硬件资源，规范设计新一代数控。第六代数控的优势在于： （1）元器件集成度高、可靠性好； （2）技术进步快、升级换代容易； （3）提供了开放式的基础，可供利用的软、硬件资源极为丰实。;数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；国家战略技术和体现国家综合国力水平重要标志。 专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数字控制与数控技术 数字控制（Numerical Control NC）是一种借???数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。;数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。 数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。 计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。 ;计算机辅助设计CAD（ Computer Aided Design）、 计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、 计算机辅助检验CAT（Computer Aided Testing） 计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）， ; 加工中心MC（Machining Center） 柔性加工单元FMC（Flexible Manufacturing Cell）在加工中心的基础上，通过增加多工作台（托盘）自动交换装置（Auto Pallet Changer—APC）以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元。 FMC不仅是实现了工序的集中和工艺的复合，而且通过工作台（托盘）的自动交换和较完善的自动监测、监控功能，可以进行一定时间的无人化加工，从而进一步提高了设备的加工效率。 ;FMC构成分两大类： 1、加工中心配上自动托盘系统（APC）； 2、数控机床配机器人。 FMC既是柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）的基础，又可以作为独立的自动化加工设备使用，因此其发展速度较快。; 柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）。 在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系统、工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性制造系统FMS。FMS不仅可以进行长时间的无人化加工，而且可以实现多品种零件的全部加工和部件装配，实现了车间制造过程的自动化，它是一种高度自动化的先进制造系统。; 计算机集成制造系统CIMS：将市场预测、生产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全过程均由计算机集成管理和控制，由此构成的完整的自动生产制造