计算机控制技术-第五章-数控机床
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计算机控制技术-第五章-数控机床
数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制 造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世 界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的 研究和发展。
计算机控制技术-第五章-数控机床
类型
随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日 益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮 加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换 刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中 心等。
1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置 进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；
1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和 直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制 造业各部门逐步获得推广。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅 体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步 下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代 末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的 直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用 小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC）,使 数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
计算机控制技术-第五章-数控机床
数控机床的分类
一、数控机床的分类
计算机控制技术-第五章-数控机床
⑴ 金属切削类 指采用车、铣、撞、铰、钻、磨、刨等各种切削工艺的 数控机床。它又可被分为以下两类。
① 普通型数控机床 如数控车床、数控铣床、数控磨床等。 ②加工中心 其主要特点是具有自动换刀机构的刀具库，
计算机控制技术-第五章-数控机床
二、数控机床的发展趋势
1 高速化 采用高速的32位以上的微处理器，可提高数控系统的 分辨率及实现连续小程序段的高速、高精加工。日 本产的FANUC15系统开发出64位CPU系统，能达到最 小移动单位0.1um时，最大进给速度为100m/min。
2 多功能化
计算机控制技术-第五章-数控机床
计算机控制技术-第五章-数控机床
发展简史
第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省 理工学院（MIT）合作研制的三坐标数控铣床，它综 合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密 检测与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于 加工复杂曲面零件。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制 飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形 状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应， 于是提出计算机控制机床的设想。
工件经一次。装夹后，通过自动更换各种刀具，在同一 台机床上对工件各加工面连续进行铣（车）键、铰、钻、 攻螺纹等多种工序的加工，如（幢／铣类）加工中心、 车削中心、钻削中心等
计算机控制技术-第五章-数控机床Байду номын сангаас
⑵ 金属成型类 指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数控机床，常用的 有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压 机等。
3 智能化：引进了自适应控制技术.自适应控制 （Adaptive Control，简称AC）技术是能调节在 加工过程中所测得的工作状态特性，且能使切 削过程达到并维持最佳状态的技术。
4 高精度化：通过减少数控系统误差和采用补偿 技术可提高数控机床的加工精度。
5 高可靠性：通过提高数控系统的硬件质量，采用 模块化、标准化和通用化来提高其可靠性。
⑶ 特种加工类 主要有数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控 火焰切割机、数控激光加工机等。
⑷ 测量、绘图类 主要有三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图仪等。
计算机控制技术-第五章-数控机床
第五章 数控机床
计算机控制技术-第五章-数控机床
导读：数控机床的产生与发展
一、数控机床的产生
随着科学技术的发展，机械产品结构越来 越合理，其性能、精度和效率日趋提高更新 换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品 种小批量生产转化。因此，对机械产品的加 工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动 化的要求。数字控制机床就是为了解决单件、 小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化 并保证质量要求而产生的。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的 微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数 控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩 大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了 3/4，可靠性也得到极大的提高。
计算机控制技术-第五章-数控机床
80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现 了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数 控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控 机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具 破损和自动检测工件等功能。
计算机控制技术-第五章-数控机床
数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、 晶体管（1959年）、小规摸集成电路（1965 年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年） 和微处理机或微型机算机（1974年）等五代数 控系统。
计算机控制技术-第五章-数控机床
第一代，数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂 贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复 杂型面零件；
计算机控制技术-第五章-数控机床
定义
数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指 令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨 迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
计算机控制技术-第五章-数控机床
特点
数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需 要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床 高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小 批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工 件，并能获得良好的经济效果。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机 构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952 年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的 三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年 正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重 大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。
数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制 造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世 界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的 研究和发展。
计算机控制技术-第五章-数控机床
类型
随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日 益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮 加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换 刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中 心等。
1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置 进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；
1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和 直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制 造业各部门逐步获得推广。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅 体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步 下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代 末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的 直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用 小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC）,使 数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
计算机控制技术-第五章-数控机床
数控机床的分类
一、数控机床的分类
计算机控制技术-第五章-数控机床
⑴ 金属切削类 指采用车、铣、撞、铰、钻、磨、刨等各种切削工艺的 数控机床。它又可被分为以下两类。
① 普通型数控机床 如数控车床、数控铣床、数控磨床等。 ②加工中心 其主要特点是具有自动换刀机构的刀具库，
计算机控制技术-第五章-数控机床
二、数控机床的发展趋势
1 高速化 采用高速的32位以上的微处理器，可提高数控系统的 分辨率及实现连续小程序段的高速、高精加工。日 本产的FANUC15系统开发出64位CPU系统，能达到最 小移动单位0.1um时，最大进给速度为100m/min。
2 多功能化
计算机控制技术-第五章-数控机床
计算机控制技术-第五章-数控机床
发展简史
第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省 理工学院（MIT）合作研制的三坐标数控铣床，它综 合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密 检测与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于 加工复杂曲面零件。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制 飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形 状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应， 于是提出计算机控制机床的设想。
工件经一次。装夹后，通过自动更换各种刀具，在同一 台机床上对工件各加工面连续进行铣（车）键、铰、钻、 攻螺纹等多种工序的加工，如（幢／铣类）加工中心、 车削中心、钻削中心等
计算机控制技术-第五章-数控机床Байду номын сангаас
⑵ 金属成型类 指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数控机床，常用的 有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压 机等。
3 智能化：引进了自适应控制技术.自适应控制 （Adaptive Control，简称AC）技术是能调节在 加工过程中所测得的工作状态特性，且能使切 削过程达到并维持最佳状态的技术。
4 高精度化：通过减少数控系统误差和采用补偿 技术可提高数控机床的加工精度。
5 高可靠性：通过提高数控系统的硬件质量，采用 模块化、标准化和通用化来提高其可靠性。
⑶ 特种加工类 主要有数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控 火焰切割机、数控激光加工机等。
⑷ 测量、绘图类 主要有三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图仪等。
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第五章 数控机床
计算机控制技术-第五章-数控机床
导读：数控机床的产生与发展
一、数控机床的产生
随着科学技术的发展，机械产品结构越来 越合理，其性能、精度和效率日趋提高更新 换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品 种小批量生产转化。因此，对机械产品的加 工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动 化的要求。数字控制机床就是为了解决单件、 小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化 并保证质量要求而产生的。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的 微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数 控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩 大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了 3/4，可靠性也得到极大的提高。
计算机控制技术-第五章-数控机床
80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现 了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数 控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控 机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具 破损和自动检测工件等功能。
计算机控制技术-第五章-数控机床
数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、 晶体管（1959年）、小规摸集成电路（1965 年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年） 和微处理机或微型机算机（1974年）等五代数 控系统。
计算机控制技术-第五章-数控机床
第一代，数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂 贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复 杂型面零件；
计算机控制技术-第五章-数控机床
定义
数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指 令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨 迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
计算机控制技术-第五章-数控机床
特点
数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需 要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床 高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小 批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工 件，并能获得良好的经济效果。
计算机控制技术-第五章-数控机床
1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机 构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952 年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的 三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年 正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重 大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。