数控技术实验报告.doc

数控机床
puter numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。
数控机床的特点
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
●对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;
●加工精度高,具有稳定的加工质量;
●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
●加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;
●机床本身精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
●机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
●有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;
●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;
●可靠性高。
数控机床的构造
数控机床一般由输入介质、人机交互设备、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助控制装置、反馈装置和适应控制装置等部分组成。
在数控加工中,数控铣削加工最为复杂,需解决的问题也最多。除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点,伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。具体有以下部分构成:数控机床的构造
数控机床的现状和发展
数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应。目前,欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而中国从20世纪80年代开始起步,仍处于发展阶段。
我国数控机床的发展现状
    机床产业是国民经济发展的基础,装备制造业发展的重中之重。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》将“高档数控机床与基础制造装备”确定为16个科技重大专项之一。通过国家相关计划的支持,我国在数控机床关键技术研究方面有了较大突破,创造了一批具有自主知识产权的研究成果和核心技术。主要体现在以下几个方面:
    (1)中高档数控机床的开发取得了较大进展,在五轴联动、复合加工、数字化设计以及高速加工等一批关键技术上取得了突破,自主开发了包括大型、五轴联动数控加工机床,精密及超精密数控机床以及一大批专门化高性能机床,并形成了一批中档数控机床产业化基地。
    (2)关键功能部件的技术水平、制造质量逐年稳步提高,功能逐步完善,部分性能指标接近国际先进水平,形成了一批具有自主知识产权的功能部件。开发出了高速主轴单元、高速滚珠丝杠、重载直线导轨、高速导轨防护装置、直线电机、数控转台、刀库与机械手、A/C轴数控铣头、高速工具系统、数字化量仪等高性能功能部件样机,其中有的品种已实现小批量生产。
    (3)中高档数控系统开发研究与应用取得一定成果。通过自主研发或与国外开展技术合作,在中档数控系统的开发和生产上取得明显进展。初步解决了多坐标联动、远程数据传输等技术难题;为适应数控系统的配套要求,相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统,并形成了系列化产品
美国的数控发展史
美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重于基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。
德国的数控发展史