第一章数控机床概论摘要.ppt

第一章 数控机床概论 第一节 数控机床简介 自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化。 现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的CAD/CAM，FMS和CIMS、AM和IM等，都是建立在数控技术之上。 第一节 数控机床简介 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。 数控机床产生的原因 大批量生产企业为提高产品质量和生产率，多采用自动机床、组合机床和和专用自动线等自动化设备，尽管这类设备初次投资大，生产准备时间长，但分摊在每个工件上的费用很少，经济效益仍很显著。 但由于市场竞争，企业不仅要提高产品质量，而且要不断地改型，增加产品变化的需要。即使是大批量生产的产品，也不是长期不变——刚性的自动化设备，在大批量生产中也日益暴露其缺点。 为了解决上述问题，满足多品种，小批量自动化生产，迫切需要一种灵活通用的，能适应产品频繁变化的柔性高度自动化机床。这种背景导致了数控机床的诞生和发展。为单件，小批量生产精密复杂零件的加工自动化提供了广阔前景。 数控机床与其它机床的差别 数控机床采用数控装置或计算机来全部或部分取代通用机床在加工零件时对机床的各种动作：启动、加工顺序、改变切削用量、主轴变速、选择刀具、冷却液开停以及停车等人工控制。 加工对象改变时，除重新调整工件的装夹和更换刀具外，只需更换加工程序，就能实现另一种零件的加工，不需对机床作任何调整或制造专用夹具。 数控机床与其它机床的比较 用数控机床加工零件，当产品改型时只需重新制作信息载体或重新编制手动输入程序，就能实现对新零件的加工。它不同于传统机床，不需要制作、更换工夹具和模具，更不需要重新调整机床。为单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。因而生产准备时间短，灵活性强。 2.加工精度高，质量好 中、小型数控机床定位精度可达0.005mm，重复定位精度为0.002mm。加工精度不受零件复杂程度和操作者技术水平影响，同批零件加工一致性较好。 数控机床所需加工条件（进给速度、主轴转速、容差指定、刀具选择等）都由控制介质的指令代码事先规定好，加工自动完成，人为造成的加工误差很小。 进给传动链的换向间隙与丝杠传动误差等均可由数控装置进行补偿。 3.加工生产率高，经济效益好 对工夹具要求低，又无需划线，大大缩短加工准备时间； 加工过程中重复精度高，节省了对零件的检验时间； 零件改型时只需要更换程序，节省了准备和调整时间。 4.操作简单,减轻工人劳动强度 数控机床的动作由程序上的信息直接控制，输入后就自动连续加工，直至加工完毕后自动停车。简化了工人的操作，对工人的技术水平要求降低了， 工人只需装卸零件和更换刀具并监督机床的运行，减轻了操作者劳动强度。 5. 有利于生产管理的现代化 用数控机床加工零件，能准确计算出零件的加工工时，并有效地简化了检验、工装和半成品的管理工作，减少因误操作造成废品和损坏刀具的可能性。 有利于使生产管理水平的提高，实现生产管理的现代化。 增加相应的管理工作。 6. 数控机床价格高，维修较难 数控机床配有数控装置或计算机，机床加工精度受切削用量大、连续加工发热多的影响，使其设计要求比通用机床更严格，制造要求更精密，因此制造成本较高。 数控机床的数控系统较复杂，一些元件、部件的精度较高，以及一些进口机床的技术开发受到条件的限制，因此，数控机床的调试和维修都较困难。 数控机床的应用范围 数控机床是一种高效自动化机床，具有一般机床不具备的特点，所以数控技术的应用范围不断扩大，但其技术复杂，成本较高，从最经济有效的角度出发，数控机床最适用下列特点的零件加工。 第二节 基本概念 数字控制与数控技术 数字控制（Numerical Control：NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法，简称数控（NC）技术。 数控技术（Numerical Control Technology）是指用数字量及字符发出指令来对某一工作过程实现自动控制的技术。 第二节 基本概念 采用数控技术的控制系统称为数控系统（Numerical Control System）－实现数字控制的装置。 装备了数控系统的的机床称为数控机床（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