数控技术与数控机床(ppt 73张)

数控技术——数字控制（Numerical Control）技术 （NC技术）：用数字化信息（数字量及字符）发 出指令并实现自动控制的技术。
数控（NC）——硬件数控：数控设备的数控功能是用 专用计算机的硬件结构来实现的。 计算机数控（CNC）——软件数控（Computer Numerical Control）：在硬件数控的基础上发 展起来的，以小型通用计算机或微型计算机的 系统控制程序来实现部分或全部数控功能。若 改变相应的控制程序，即可改变其控制功能， 而无需改变其硬件电路。因此CNC系统具有更大 的通用性和灵活性，即具有很好的“柔性”。
第二代数控：1959~，晶体管元件和印刷电路板广泛应用 于数控系统。成为第二代数控系统的标志。 第三代数控：1965~，由于小规模集成电路的出现 ，使 其体积变小、功耗降低，数控系统的可靠 性得以进一步提高，从而推动了数控系统 的发展。
第四代数控：1970~，随着微电子技术的发展，小 型计算机逐渐取代数控系统中的专用 计算机，使许多控制功能可以依靠编 制专用程序来完成，而不必依靠硬件 电路，实现软件控制，大大提高了数 控系统控制的灵活性和数控设备的可 靠性。1970年，美国芝加哥国际机床 展览会上第一次展出了采用小型计算 机控制的计算机数控（Computer Numerical Control—CNC）装置和由计 算机直接控制多台机床的直接数控 （Direct Numerical Control—DNC）系 统。
Parsons Co.公司的数控加工方案实现了，这是因为：
第一：构思正确。 第二：科学技术的发展使构思变为现实成为可能。
数控加工的构思与实现
零件尺寸
零件形状
数 控 装 置
伺服系统
速度反馈
机 床 单 位 运 动
位置反馈
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计算机的出现为数控技术的出现与发展奠定了基础
第一代数控：1952~1959年，以MIT研制的三坐标数控系 统为标志，系统全部采用电子管元件，逻 辑运算与控制采用硬件电路完成。称之为 硬件数控系统（Numerical Control—NC）。
Parsons Co.公司受美国空军委托与麻省理工学 院（MIT）伺服机构研究所合作研制于1952年研制出 世界上第一台三坐标立式数控铣床。 采用了自动控制、伺服驱动、精密测量、新型 机械结构。
1955年数控机床形成了产业化，并批量投放市场。 数控机床的诞生在对复杂曲线、型面的加工以及对美 国航空工业和军事工业的发展起到了重要作用。
计算机控制系统
系统：是一些机构的组合，这些机构由信息联系在一 起，完成一定的任务。 计算机（完成比较器、控制器等功能） 系统 被控对象或过程 测量机构或传感器等 控制：通过信息给对象以命令。 对象：为完成一定任务的被控制机构。 过程：被控制的连续运行状态。如机械加工过程（车 削、铣削、磨削等）、化学反应过程等。
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一
数控机床定义
由国际信息处理联盟IFIP——International Federation of Information Processing第五技术委 员会对数控机床作如下定义： 数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能 够逻辑地处理具有使用号码或其它符号编码指令规定 的程序。 数控系统： 采用数控技术 的控制系统。
数控技术与数控机床
一、数控技术的Leabharlann Baidu生
二、数控机床
三、数控机床涉及的基本技术
先进制造技术是经济发展的支撑
制造技术的三个发展阶段：
第一阶段：用机器代替手工，从作坊形成工厂。 第二阶段：从单件生产方式发展到大量生产方式。
第三阶段：制造的柔性化、系统化、智能化。
产品与生产方式：
自动机床、组合机床、专用自动线等刚性自动化机床 设备 大批量 小批量 生产 生产 采用“刚性”自动化 设备 采用“柔性”自动化 设备
第五代数控：1974~，中、大规模集成电路技术所 取得的成就，促使价格低廉、体积 更小、集成度更高、工作可靠的微 处理器芯片问世，并逐步应用于数 控系统，进一步简化了CNC系统的 硬件结构，降低了CNC机床的成本， 由此产生了以微处理器为CNC系统 核心的第五代数控系统，即采用微 型电子计算机控制的数控系统 （Microcomputer Numerical Control——MNC）
二 机床数控技术图示
机床 数控 技术
数控系统
外围技术
机床 数 控 装 置
驱 动 系 统
位置 反馈 系统
工 具 系 统
编 程 技 术
新一代数控：进入90年代，数控系统的发展以高速 度、高精度、智能化为显著特点。大 规模和超大规模集成电路的进一步发 展，使微处理器的性能不断提高，软 件功能日益增强，CNC系统随着外围 电路和接口配置的不断完善，以及软 件技术在交互式人机对话和图形显示 技术方面所取得的成就而得到发展。 基于PC-NC的新一代数控充分利用了 现有PC机的软硬件资源，使得数控系 统集成度高，可靠性好，升级换代容 易，易于实现开放式系统。
在机械产品中，单件和小 批量产品约占70%~80%
设备
数字控制机床等灵活通用的、能适应产品频繁变化的 柔性自动化机床
信息已成为当今社会的主导资源
人类社会技术发展史，经历了石器朝代、青铜 器朝代和铁器朝代，每一个朝代都是以该朝代的主 导资源和主导工具命名的。 当今社会已进入了信息时代，信息成为起主导 作用的资源，而以电子计算机为主的电子交换器件 则成为起主导作用的工具。 信息具有可共享性、可识别性、可转换性、可 传递性、可处理性、可再生性的特点，所以，人们 借助计算机系统的辅助，将有关的信息转换到产品 与服务中，使之成为更好的产品和更好的服务。
20世纪中叶数控技术和数控机床的诞生标志着 生产和控制领域一个崭新时代的到来
1948年美国帕森斯（Parsons Co.）公司在研制 加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时，首先提出利 用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。 Parsons Co.公司设想的方案是：把坐标点的代 码打在穿孔卡上，然后输入到机床的控制系统中，使 一台改装过的铣床按照微小增量的步距移动得到需要 的轨迹。