11数控机床基本概念
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 概论
数控技术 及应用
授课教师：梁斌
第一章 概论
本门课的性质及重要性
数控技术是多学科的综合性应用。 现代数控技术集：机械制造技术，计算机技
术，现代控制技术，传感检测技术，信息处 理技术，网络通信技术，液压气动技术，光 电技术于一体是现代制造技术的基础。他的 发展和应用开创了制造业的新时代，使世界 制造业的格局发生了巨大的变化
第一章 概论
本门课的性质及重要性
机械制造业是国民经济的基础产业，是支撑整 个工业和国民经济发展的基石，随着科学技术 的高速发展，制造业发生了根本性的变化，普
通机械将逐步被高效、高精度的数控机械所替
代。机床的数控化率已成为衡量一个国家工业 发展水平的重要标志
第一章 概论
相关课程如下：
高等数学、英语、计算机应用基础、工程力学 、机械设计与制造、互换性与测量基础、电工 与电子技术、自动控制原理、计算机应用技术 、计算机辅助制图、程序设计语言、微机原理 与接口技术、测试技术、控制系统工程、现代 制造技术、CAD/CAM。
本门课达到的目的： 了解数控技术的名词概念，控制机理，能会
基本的手工编程和仿真加工。
第一章 概论
数控技术中常见的英文缩写及中文名称 NC------数字控制 CNC-----计算机数字控制 MNC-----微型计算机数字控制 DNC-----直接数字控制（分布式数字控制） PLC-----可编程序逻辑控制器 CAD-----计算机辅助设计 CAM-----计算机辅助制造 FMS-----柔性制造单元 CIMS----计算机集成制造系统 CAPP----计算机辅助工艺规划
第一章 概论
第一节：数控机床的基本概念 一、数控机床的产生
数控机床是数控技术的载体。
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。
第一章 概论
科学技术 社会生产
发展
质量
对产品 生产率
要求 越来越高
数控技术是关系到国家战略地位和体现国 家综合国力水平的重要基础性产业，其水平 高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核 心标志，专家们曾预言：机械制造的竞争， 起实质是数控的竞争。
第一章 概论
东芝事件
20世纪80年代初，由于日本东芝机械公司背着巴黎统筹委员会，向 前苏联出售高精密的加工船用螺旋桨的数控机床一事，造成了震动 国际政坛的“东芝事件”。
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
内容： 1、数控机床的组成、分类及运用范围 2、数控机床的程序编制 3、计算机控制装置的插补原理 4、计算机控制装置 5、数控检测装置 6、数控伺服系统
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
学习方法：每章有名词、机理、例题、综合 运用。利用课外时间，学习掌握一门仿真加 工软件的正确使用方法。
第一章 概论
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。
数控加工的构思与实现
机Hale Waihona Puke Baidu
零件尺寸
数
伺服系统
床
控
单
装
零件形状
置
位
速度反馈
运
动
位置反馈
第一章 概论
1952年，美国麻省理工学院与 帕森斯公司进行合作，发明了世界 第一台三座标数控铣床。控制装置 由2000多个电子管组成，大小约为 一个普通实验室那么大。伺服机构 采用一台控制用的小伺服马达改变 液压马达斜盘角度以控制液动机速 度。插补装置采用脉冲乘法器。
据统计，前苏联有256艘攻击型核潜艇，而美国只有96艘，但美国的 核潜艇噪声小，苏联的核潜艇噪声大。 一般情况下，美国的反潜系 统在距前苏联核潜艇200海里时，便能发现它并辨别其特征。
中国094潜艇
第一章 概论
东芝事件
核潜艇的噪音主要是由螺旋桨造成
第一章 概论
➢ 液浮陀螺球面的球度要求
0.2~0.5µm ➢ 空对空导弹的红外接收器的非 平面反射镜的形状误差0.1~0.3µm ➢ 激光打印机的平面反射镜和录 象机磁头的平面度0.04µm ，粗糙 度0.02µm ➢ 高精度轴承的滚动体圆度要求 小于0.5µm ➢ 轿车汽缸体的缸孔和连杆两端 的圆孔的圆柱度要求在1µm内 ❖百圆人民币厚100 µm
第一章 概论
数控技术是基础
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生 产的基础，现代的CAD/CAM（计算机辅助设计与制 造）DNC（群控）、FMS（柔性制造系统）、CIMS （计算机集成制造系统）等都是建立在数控技术之 上的。（FMC柔性制造单元）
CIMS :FA(工厂自动化)：OA（办公自动化） FMS（柔性制造系统）
第一章 概论
它是商品
数控技术是国际贸易的重要构成，发达国家 把数控机床视为具有高技术附加值，高利润 的重要出口产品，世界贸易额逐年增加.
1995年以来，我国已经成为数控机床的世界第二大 消费国和第二大进口国
第一章 概论
它是产业的水准
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；是国家的战略技术 基于它的相关产业是体现国家综合国力水平 的重要基础性产业；
解决的重要措施之一
机械加工工艺过程的自动化
第一章 概论
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
1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美 国宾夕法尼亚大学诞生。
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。
几组数据
第一章 概论
东芝事件
1983年，苏联技术机械进口委员会成功从日本东芝公司获得了 价值35亿日元的四台MBP-110S九轴数控镗铣床。巴黎统筹委员 会绝对禁止向经互会成员国出口。
大直径螺旋桨的加工，需要先进的设备
第一章 概论
东芝事件
效果：
前苏联新型攻击核潜艇的噪声降到原来的1／10及 到1％，美国潜艇必须靠近到20海里以内才能发现并跟 踪前苏联潜艇。美国若要保持其优势，必须改进反潜 系统，估计需要花费200至400亿美元。事情败露后， 日本通产省宣布在一年内禁止东芝机械公司向14个国 家出口产品，仅此一项使东芝机械公司损失1亿美元。
数控技术 及应用
授课教师：梁斌
第一章 概论
本门课的性质及重要性
数控技术是多学科的综合性应用。 现代数控技术集：机械制造技术，计算机技
术，现代控制技术，传感检测技术，信息处 理技术，网络通信技术，液压气动技术，光 电技术于一体是现代制造技术的基础。他的 发展和应用开创了制造业的新时代，使世界 制造业的格局发生了巨大的变化
第一章 概论
本门课的性质及重要性
机械制造业是国民经济的基础产业，是支撑整 个工业和国民经济发展的基石，随着科学技术 的高速发展，制造业发生了根本性的变化，普
通机械将逐步被高效、高精度的数控机械所替
代。机床的数控化率已成为衡量一个国家工业 发展水平的重要标志
第一章 概论
相关课程如下：
高等数学、英语、计算机应用基础、工程力学 、机械设计与制造、互换性与测量基础、电工 与电子技术、自动控制原理、计算机应用技术 、计算机辅助制图、程序设计语言、微机原理 与接口技术、测试技术、控制系统工程、现代 制造技术、CAD/CAM。
本门课达到的目的： 了解数控技术的名词概念，控制机理，能会
基本的手工编程和仿真加工。
第一章 概论
数控技术中常见的英文缩写及中文名称 NC------数字控制 CNC-----计算机数字控制 MNC-----微型计算机数字控制 DNC-----直接数字控制（分布式数字控制） PLC-----可编程序逻辑控制器 CAD-----计算机辅助设计 CAM-----计算机辅助制造 FMS-----柔性制造单元 CIMS----计算机集成制造系统 CAPP----计算机辅助工艺规划
第一章 概论
第一节：数控机床的基本概念 一、数控机床的产生
数控机床是数控技术的载体。
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。
第一章 概论
科学技术 社会生产
发展
质量
对产品 生产率
要求 越来越高
数控技术是关系到国家战略地位和体现国 家综合国力水平的重要基础性产业，其水平 高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核 心标志，专家们曾预言：机械制造的竞争， 起实质是数控的竞争。
第一章 概论
东芝事件
20世纪80年代初，由于日本东芝机械公司背着巴黎统筹委员会，向 前苏联出售高精密的加工船用螺旋桨的数控机床一事，造成了震动 国际政坛的“东芝事件”。
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
内容： 1、数控机床的组成、分类及运用范围 2、数控机床的程序编制 3、计算机控制装置的插补原理 4、计算机控制装置 5、数控检测装置 6、数控伺服系统
第一章 概论
本门课的学习内容、方法、及达到的要求
学习方法：每章有名词、机理、例题、综合 运用。利用课外时间，学习掌握一门仿真加 工软件的正确使用方法。
第一章 概论
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。
数控加工的构思与实现
机Hale Waihona Puke Baidu
零件尺寸
数
伺服系统
床
控
单
装
零件形状
置
位
速度反馈
运
动
位置反馈
第一章 概论
1952年，美国麻省理工学院与 帕森斯公司进行合作，发明了世界 第一台三座标数控铣床。控制装置 由2000多个电子管组成，大小约为 一个普通实验室那么大。伺服机构 采用一台控制用的小伺服马达改变 液压马达斜盘角度以控制液动机速 度。插补装置采用脉冲乘法器。
据统计，前苏联有256艘攻击型核潜艇，而美国只有96艘，但美国的 核潜艇噪声小，苏联的核潜艇噪声大。 一般情况下，美国的反潜系 统在距前苏联核潜艇200海里时，便能发现它并辨别其特征。
中国094潜艇
第一章 概论
东芝事件
核潜艇的噪音主要是由螺旋桨造成
第一章 概论
➢ 液浮陀螺球面的球度要求
0.2~0.5µm ➢ 空对空导弹的红外接收器的非 平面反射镜的形状误差0.1~0.3µm ➢ 激光打印机的平面反射镜和录 象机磁头的平面度0.04µm ，粗糙 度0.02µm ➢ 高精度轴承的滚动体圆度要求 小于0.5µm ➢ 轿车汽缸体的缸孔和连杆两端 的圆孔的圆柱度要求在1µm内 ❖百圆人民币厚100 µm
第一章 概论
数控技术是基础
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生 产的基础，现代的CAD/CAM（计算机辅助设计与制 造）DNC（群控）、FMS（柔性制造系统）、CIMS （计算机集成制造系统）等都是建立在数控技术之 上的。（FMC柔性制造单元）
CIMS :FA(工厂自动化)：OA（办公自动化） FMS（柔性制造系统）
第一章 概论
它是商品
数控技术是国际贸易的重要构成，发达国家 把数控机床视为具有高技术附加值，高利润 的重要出口产品，世界贸易额逐年增加.
1995年以来，我国已经成为数控机床的世界第二大 消费国和第二大进口国
第一章 概论
它是产业的水准
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；是国家的战略技术 基于它的相关产业是体现国家综合国力水平 的重要基础性产业；
解决的重要措施之一
机械加工工艺过程的自动化
第一章 概论
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
1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美 国宾夕法尼亚大学诞生。
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。
几组数据
第一章 概论
东芝事件
1983年，苏联技术机械进口委员会成功从日本东芝公司获得了 价值35亿日元的四台MBP-110S九轴数控镗铣床。巴黎统筹委员 会绝对禁止向经互会成员国出口。
大直径螺旋桨的加工，需要先进的设备
第一章 概论
东芝事件
效果：
前苏联新型攻击核潜艇的噪声降到原来的1／10及 到1％，美国潜艇必须靠近到20海里以内才能发现并跟 踪前苏联潜艇。美国若要保持其优势，必须改进反潜 系统，估计需要花费200至400亿美元。事情败露后， 日本通产省宣布在一年内禁止东芝机械公司向14个国 家出口产品，仅此一项使东芝机械公司损失1亿美元。