数控加工技术明兴祖数控加工技术基础PPT课件

二、数控设备的工作原理、组成与特点 1．数控设备的工作原理
工艺分析
工序卡
数控加 工程序
ESC A B C D E RST
14''
F GH
I
J
彩色 显示器
来自百度文库
PgU K L M N O
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。
小型计算机（1970年）、微处理器或 微型计算机（1974年）和基于PC-NC的智能数 控系统（90年代后）。这种数控系统又称为软 线 数 控 ， 即 计 算 机 数 控 系 统 ， 简 称 CNC （Computer Numerical Control）。
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：
▪ 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）。 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 （Flexible Manufacturing Cell—FMC）。 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。
数控加工技术 CAI课件
数控加工技术精品课程组
第一章 数控加工技术基础 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
（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。
2．数控设备的发展
电子管（1952年）、晶体管和印刷 电路板（1960年）、小规模集成电路（1965 年）、前三代数控系统是属于采用专用控制计 算 机 的 硬 逻 辑 （ 硬 线 ） 数 控 系 统 ， 简 称 NC （Numerical Control），目前已被淘汰。
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。
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。
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。
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 动生产制造系统，称为计算机集成制造系 统（Computer Integrated Manufacturing System—CIMS）。
CIMS将一个更长的生产、经营活动进 行了有机的集成，实现了更高效益、更高 柔性的智能化生产，是当今自动化制造技 术发展的最高阶段。在CIMS中，不仅是生 产设备的集成，更主要的是以信息为特征 的技术集成和功能集成
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）、