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　　工业设计史 数控加工工艺及刀具 机械学院机械系 本课程说明 教材：《数控加工工艺及刀具》. 罗辑主编,重庆大学出版社,2006年 参考书： 1.《数控加工工艺与装备》，周晓宏编，机械工业出版社，2008 2.《数控加工工艺及编程》王维 机械工业出版社 3.《机械加工工艺师手册》杨叔子 机械工业出版社 考核方式：考试 考勤方式 本课程包括的内容 第1章 概论……………………………………..2学时 第2章 数控加工工具及刀具系统……………..6学时 第3章 数控加工工艺基础……………………..6学时 第4章 数控车削加工工艺…………………… …6学时 第5章 数控铣削加工工艺………………… …..6学时 第6章 加工中心加工工艺………………………6学时 第1章 概 述 1.1数控技术的基本概念 1.2数控加工工艺的内容与特点 1.3数控机床的分类及其主要附属装置 1.1数控技术的基本概念 1.1.1 数控（Numerical Control） 数控是20世纪50年代发展起来的一种自动控制技术，是指用数字化信号对机床及加工过程进行控制的一种方法。 计算机数控系统（CNC Computer Numerical Control)系统具有柔性好、功能强、可靠性高、经济性好以及易于实现机电一体化等特点。 1.1.2 数控系统（Numerical Control System) 数控系统是一种控制系统，能自动完成信息的输入、译码和运算，从而实现控制机械或其他设备的自动工作。 1.1.3 数控机床（Numerical Control Machine Tool） 1.1.4 数控程序 将从外部输入数控系统用于加工工件的程序成为数控加工程序，简称数控程序 1.1.5 数控编程 将零件图纸到得到数控加工程序所需控制介质的全过程，成为数控编程。 1.1.6 数控加工 数控加工工艺是伴随数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是大量数控加工实践的总结。所谓数控加工工艺就是指在数控机床上加工零件的一种工艺方法。 1.2数控加工工艺的内容与特点 1.2.1 数控加工工艺的主要内容 选择并确定适合与数控加工的零件及内容 对零件图纸进行数控加工的工艺分析 确定数控加工的工艺过程，进行工艺设计 对零件图纸的数学处理 编写零件加工的程序单和校验 按照编程单制作控制介质 程序校验和试切削及现场问题的处理 数控加工工艺技术文件的定型与归档 1.2.2 数控加工的特点 1.2.3 数控机床的应用范围 最适应类： 加工精度要求高数控加工，形状、结构复杂，特别是复杂曲面、曲线。 难测量、难控制进给和尺寸的不开敞的壳体或盒型零件。 必须一次装夹完成铣、镗、锪、铰和攻丝等多道工序。 较适应类： 在通用机床上加工时极易受人为因素干扰的零件 在通用机床上加工时必须制造复杂的专有工装的零件 用于改型比较、性能或功能测试的零件；多品种、多规格、单件小批量生产的零件 在通用机床上加工需作长时间调整的零件 在通用机床上加工，生产效率很低或体力劳动很大的零件 不适应类： 生产批量大的零件 装夹困难或完全靠找正来保证加工精度的零件 必须用特定的工艺装备协调工装的零件 加工余量不稳定，且数控机床没有在线监测系统可自动调整零件坐标位置的零件 1.3 数控机床的分类及其主要附属装置 1.3.1 数控机床的分类 按数控机床的运动轨迹分类 （2）按照工艺用途分： （3）按伺服系统的控制方式 1) 开环控制数控机床 2）闭环控制系统 3）半闭环控制系统 （4）按数控装置分类 1.3.3 数控系统概述 数控机床的机械部分组成与普通机床有如下不同： 机床刚度提高，抗震性能力大为改善 机床热变形减小 机床传动链短 机床各个运动副间的摩擦系数较小 机床功能部件增多 数控机床的电气部分组成与普通机床有如下不同： 数控机床的指挥系统——数控系统（Numerical Control） 数控机床执行部件的驱动系统——伺服系统（Servo System） 1.3.3 数控系统概述 （1）数控系统的初步知识 G01 X100 F1000 G01 Y100 （2）数控机床的发展概况 第一代：1952年美国巴森资公司与麻省理工学院合作研制成功了第一台三坐标数控铣床（电子管） 第二代：1959年晶体管元件的诞生及在数控系统中的应用 第三代：1965年，出现了小规模集成电路，并应用到数控系统中 第四代：小型计算机在数控机床中的应用(CNC) 第五代：以微处理器为核心的数控系统，称为微机系统（MNC Microcomputer Numerical control),近年来形成了 柔性制造单元（FMC Flexible Manufacturing system ） 柔性制造系统（FMS Flexible Manufacturing system） 计算机集成制作系统（CIMS Computer Intergrated Manufacturing System) 数控机床新的发展趋势： （3）数控系统的选择 首选CNC型数控系统 数控系统能控制的轴数和联动轴数 数控系统的分辨率 各轴快速移动速度 进给速率 标准功能配置 可选择的功能项目 （4）数控机床的主要辅助装置 数控机床的辅助装置是一个完整机器或装置，其作用是配合机床完成对零件的辅助加工。如：对刀仪、自动编程机、自动排屑器、物料储运及上下料装置、交流稳压电源等。 对刀仪 工业设计史 数控加工工艺及刀具 工业设计史 * 数控 系统 数控 装置 可编程 控制器 输入输 出接口 显示器 及键盘 数控机床=NC技术+普通机床+数控系统 数控编程 分析零 件图纸 工艺处理 数学处理 编写程序 控制介 质制备 程序效验 手工编程 自动编程 数控加工 的优点 自动化 程度高 提高加 工精度 生产效 率高 灵活性高 适应性强 有利于实现 辅助制造 数控加工 的缺点 加工成本较高 只适宜于 多品种小批量 或中批量 加工中 难以调整 对操作人员 维修人员的 技术水平 要求较高 运动轨迹分类 点位控制 数控机床 直线控制 数控机床 轮廓控制 数控机床 工艺 用途 车铣刨 磨等 数控加 工中心 多坐标 数控机床 数控 装置 步进 电机 机床工作台 指令 输入 步进 电机 机床工作台 位置 比较 电路 伺服 电机 速度 控制 电路 速度反馈 A 指令 + - 位置反馈 B 位置 比较 电路 伺服 电机 机床工作台 速度 控制 电路 速度反馈 A B 指令 + 位置反馈 - 数控装置 硬件式数控 NC机床 软件式数控 CNC机床 程序介质 输入回路 运算器 控制器 输出回路 驱动机构 数码 文字码 数控系统的组成 发展特点 微处理器 向多位处 理器发展 数控装置 集成化 智能化 数控系统 采用模块化 编程图形化 和自动化 数控系统 可靠性 大大提高

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