数控机床 PPT课件

3.开放化发展新趋势 由于计算机硬件的标准化和模块化，以 及软件模块化，开放化技术的日益成熟， 数控技术开始进入开放化的阶段。开放式 数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、 扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实 施战略发展计划，并进行开放式体系结构 数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC) 的研究和制定，世界3个最大的经济体在短 期内进行了几乎相同的科学计划和技术规 范的制定，预示了数控技术的一个新的变 革时期的来临。我国在2000年也开始进行 中国的ONC数控系统的规范框架的研究和 制定。
2.精密化发展新趋势 随着伺服控制技术和传感器技术的进 步，在数控系统的控制下，机床可以 执行亚微米级的精确运动。在加工精 度方面，近10年来，普通级数控机床 的加工精度已由10μm提高到5μm，精 密级加工中心则从3～5μm，提高到 1～1.5μm，并且超精密加工精度已开 始进入纳米级(0.01μm)。
与传统的机械加工技术相比，数控 技术主要有以下特点
1、高速化 由于高速加工技术普及，机床普遍提高各方 面速度，车床主轴转速由3 000～4 000r ／ min提 高 到8 000~10 000r ／ min，铣床和 加工中心主轴转速由4 000～8 000r ／ min 提高到12 000r ／ min、24 000r ／ min、 40 000r ／ min以 上 快 速 移 动 速 度由过 去的0 ～20m ／ min提 高 到48m ／
min、60m ／min、80m ／ min、 120m ／ min，在提高速度的同时 要求提高运动部件起动的加速度， 其已由过去一般机床的0．5G（重 力加速度）提高到1．5～2G，最 高可达15G，直线电机在机床上开 始使用，主轴上大量采用内装式主 轴电
2、高精度化 数控机床的定位精度已由一般的 0．01～0．02mm提 高 到0．008mm左 右， 亚微米级机床达到0．0005mm左右，纳米 级机床达到0．005～0．01μm，最小分辨 率为1nm（0．000001mm）的 数 控 系 统 和 机床已有产品。数控中两轴以上插补技 术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的 圆弧都可以达到1μ的圆度，插补前多程 序 段 预 读，大 大 提 高 插 补 质 量，并 可进 行自动拐角处理等。
2.信息行业 在信息产业中，从计算机到网络、移动 通信、遥测、遥控等设备，都需要采 用基于超精技术、纳米技术的制造装 备，如芯片制造的引线键合机、晶片 键合机和光刻机等，这些装备的控制 都需要采用数控技术。
3.医疗设备行业 在医疗行业中，许多现代化的医疗诊断、 治疗设备都采用了数控技术，如CT诊 断仪、全身刀治疗机以及基于视觉引 导的微创手术机器人等。 4.军事装备 现代的许多军事装备，都大量采用伺服 运动控制技术，如火炮的自动瞄准控 制、雷达的跟踪控制和导弹的自动跟 踪控制等。
定义
特点
数控技术
发展趋势
应用领域
数控技术，简称“数控”。英文： Numerical Control（NC）。是指用 数字、文字和符号组成的数字指令 来实现一台或多台机械设备动作控 制的技术。它所控制的通常
是位置、角度、速度等机械量和与 机械能量流向有关的开关量。数控 的产生依赖于数据载体和二进制形 式数据运算的出现。1908年，穿孔 的金属薄片互换式数据载体问世； 19世纪末，以纸为数据载体并具有 辅助功能的控制系统被发明；1938 年，香农在美国麻省理工学院了数 据，采用多轴伺服控制(最多 可达50 个运动轴)的印刷机械、纺织机 械、包装机械以及木工机械等；在建 材行业，用于石材加工的数控水刀切 割机；用于玻璃加工的数控玻璃雕花 机；用于席梦思加工的数控行缝机和 用于服装加工的数控绣花机等
餐 饮 领 域
餐饮领域
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3、复合加工、新结构机床大量出现 如5轴5面 体 复 合 加 工 机 床，5轴 5联动加工各类异形零件。也派生出各 新 颖 的 机 床 结 构，包 括6轴 虚 拟 轴 机床，串并联铰链机床等。采用特 殊机械结 构，数 控 的 特 殊 运 算 方 式，特 殊 编 程要求。
4、使用 各 种 高 效 特 殊 功 能 的 刀 具 使数控机床“如虎添翼”如 内 冷 钻 头 由 于 使 高 压 冷 却 液 直接冷却 钻头切削刃和排除切屑，在钻深孔时 大大提高效率。加工钢件切削速度能 达1000m ／ min，加工铝件能达 5000m ／min。
光 电 应 领 域 的 开 发 和 研 究
陶瓷
应用于微波通讯及微波测量领域
发展趋势
1.高速化发展新趋势 随着数控系统核心处理器性能的进步，目前高 速加工中心进给速度最高可达80m/min，空运行 速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂， 包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速 加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国 CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最 大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g， 主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件， 只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工 需3小时，在普通铣床加工需8小时。
与传统的机械加工技术相比数控技术主要有以下特点1高速化由于高速加工技术普及机床普遍提高各方面速度车床主轴转速由30004000rmin提高到800010000rminmin提高到800010000rmin铣床和加工中心主轴转速由40008000rmin提高到12000rmin24000rmin40000rmin以上快速移动速度由过去的020mmin提高到48m铣床和min60mmin80mmin120mmin在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度其已由过去一般机床的0
5、数控机床的开放性和联网管理 数控机床的开放性和联网管理 已是使用数控机床的基本要求，它不 仅是提高数控机床开动率、生产率的 必要手段，而 且 是 企 业 合 理 化、 最 佳 化 利 用 这 些制造手段的方法。
数控技术-应用领域
1.制造行业 机械制造行业是最早应用数控技术的行业， 它担负着为国民经济各行业提供先进装备 的重任。应该重点研制开发与生产现代化 军事装备用的高性能三轴和五轴高速立式 加工中心，五坐标加工中心，大型五坐标 龙门铣等；汽车行业发动机、变速箱、曲 轴柔性加工生产线上用的数控机床和高速 加工中心，以及焊接、装配、喷漆机器人、 板件激光焊接机和激光切割机等；航空、 船舶、发电行业加工螺旋桨、发动机、发 电机和水轮机叶片零件用的高速五坐标加 工中心、重型车铣复合加工中心等
4.复合化发展新趋势 随着产品外观曲线的复杂化致使模具加工 技术必须不断升级，对数控系统提出了新 的需求。机床五轴加工、六轴加工已日益 普及，机床加工的复合化已是不可避免的 发展趋势。新日本工机的5面加工机床采用 复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和 任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工 可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面 和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出 DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹 下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统 控制或CAD/CAM直接或间接控制。