数控机床及编程

《数控机床及编程》天津滨海职业学院陈天祥Made:ChenTianxiang第一章概述1-1机械零件加工过程简介毛坯制造切削加工1-2机床的发展概况机床的产生与发展我国机床工业水平1-3数控机床及其产生与发展数控机床的概念数控机床的产生与发展数控加工技术的发展方向Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（一）——毛坯制造方法（铸造）铁器铸造示意图铸造：将事先熔炼好的金属，浇注在现有的铸型中，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成型方法。现代铸造车间Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（一）——毛坯制造方法（锻造）锻造：通过加压设备或工（模）具使坯料产生塑性变形以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工过程C41-2000空气锤Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（一）——毛坯制造方法（焊接）焊接：通过加热或加压或者两者公用并辅之以使用填充材料，使焊件达到原子结合的加工方法。钎焊合金特种合金焊接Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（一）——毛坯制造方法（冲压）冲压：在压力机上利用冲模对板料施加压力，使其产生分离或变形从而获得一定形状尺寸的产品的方法。冲压现场Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（二）——切削加工（车削）切削加工：使零件达到光洁的表面质量和精确的外形尺寸的一种方法。其中，机床所负担的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%~60%。车削：在车床上，工件旋转，车刀在平面内作直线或曲线移动的切削（主要用于回转体表面的加工）。车削原理图刀架移动原理图车床事例Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（二）——切削加工（铣削）铣削加工：在铣床上，用旋转的铣刀切削工件上各种表面或沟槽的方法（主要用于铣削平面、沟槽以及成型表面）观看影片刀具与工件Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（二）——切削加工（磨削）磨削加工：用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。主要用于内外圆柱面、内外圆锥面以及成型表面的精加工。数控平面磨床外圆磨削原理图Made:ChenTianxiang机械零件加工过程（二）——切削加工（钻削、镗削）钻削、镗削加工：利用钻头或镗刀对工件进行孔加工德方法。镗孔原理图镗刀利用车床镗孔Made:ChenTianxiang机床的发展概况机床（也称为母机），是人们在长期的生产实践中，不断改进生产工具的基础上产生的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而逐渐完善。机床的发展概况：（1）最原始的机床：木质，用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯（人力或畜力驱动）。（2）18世纪中叶，发展起来了用于加工金属零件的机床。（3）18世纪末到19世纪，蒸汽机的出现，出现了各种类型的机床（车、钻、镗、刨、拉、铣、磨以及齿轮加工机床等）。（4）20世纪，齿轮变速箱的出现，使得机床的结构和性能发生了根本性的变化，电气控制、液压控制等科技的应用，出现了通用机床和专用机创。（5）近年来，电子技术、计算机技术、信息技术、激光技术的发展，并在机床领域得到广泛应用，出现了数控机床。我国机床工业水平：新中国成立后才建立起来，40多年来获得了高速发展，不过和国际机床领域水平相比较，存在一定的差距（性能低、精度差、技术水平低）。Made:ChenTianxiang数控机床的概念数控机床（NumericalControlmachineTool）：是采用数字控制技术（NumericalControl）的机械设备，是一种以数字量作为指令信息形式，通过专用的或通用的电子计算机控制的机床。数控机床可以将加工过程所需的各种操作（主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车以及自动关停冷却液等）和步骤以及工件的尺寸用数字化代码表示，通过控制介质（穿孔纸带或磁盘）将数字信息送入控制装置，通过控制装置对信息进行处理和运算，向机床执行部件发出各种控制信号，使机床自动加工出所需要的工件。加工中心（五面加工、五轴联动）Made:ChenTianxiang数控机床的产生与发展1952年3月，世界上第一台三坐标数控铣床试制成功，可作直线插补，由美国的巴森兹(Parsons)公司和麻省理工学院(MIT)合作研发。日本FANUC德国SIEMENS西班牙FAGOR1959年，由美国的克耐·杜列克(Keaney&Trecker)首次研制开发了具有自动换刀装置和回转工作台的加工中心(MachiningCenter，MC)。20世纪60年代末，出现了直接数控系统(DirectNC,DNC)，由一台计算机直接管理和控制一群数控机床。1967年，英国出现了由多台数控机床连接而成的柔性加工系统，即现在的柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem，FMS)的前身。20世纪末，出现了以数控机床为基本加工单元的计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS)。20世纪80年代初，出现了以加工中心或车削中心为主体，配备工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell，FMC)。Made:ChenTianxiang数控加工技术的发展方向高速切削高精度控制高度柔性化资源网络化系统智能化高速切削可通过高速运算、快速查补运算、超高速通信和高速主轴等技术来实现。高主轴转速可减少切削力，有利于克服机床振动，传入零件中的热量大大降低，排屑加快，热变形减小，加工精度和表面质量可得到显著改善。21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统，可在局部或全局实现加工过程的自适应、自诊断和自调节；智能编程、智能监控；专家系统可降低对操作者的要求。Made:ChenTianxiang课后习题1、毛坯制造常用的有哪几种方法，各有什么特点？2、什么是车床，其加工工艺范围如何？3、什么是铣床？简述其加工工艺范围。4、磨床有哪几种类型，其主要应用在那些场合？5、什么是数控机床？它和普通机床有何区别？7、你知道流行于我国的数控系统主要有哪些，各流行于我国的什么地区？6、你如何理解“高柔性化”的含义？