XLS243零件數(shù)控加工程序編制與加工仿真開(kāi)題報(bào)告

本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 論文題目： XLS243 零件數(shù)控加工程序編制與加工仿真學(xué)院：專(zhuān) 業(yè) 、班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）；3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。五、其他要求1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。11一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域 1）數(shù)控加工領(lǐng)域 2）數(shù)控編程領(lǐng)域 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商品需求的迅速擴(kuò)大，普通加工已經(jīng)不能滿足人類(lèi)的需求， 數(shù)控加工應(yīng)運(yùn)而生，它取代普通加工成為當(dāng)今企業(yè)生產(chǎn)中的主流。本課題將深入研究數(shù)控加工，通過(guò)與傳統(tǒng)的加工相比較，數(shù)控加工加速了社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展、改進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，減輕工人體力勞動(dòng)具有重大意義。尤其是 UG、CAXA 宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)等集成軟件的日趨成熟，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控加工全過(guò)程的仿真，該軟件在機(jī)械學(xué)院數(shù)控實(shí)踐教學(xué)中也開(kāi)始得到了一定程度的應(yīng)用。本選題是機(jī)械學(xué)院數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的需要， 也是現(xiàn)代企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的需要。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 隨著科技的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。因此數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展在我國(guó)得到了高度重視，雖然數(shù)控技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間較短，但基本掌握了現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù)，并且建立了一批具有我國(guó)自身特色的數(shù)控研發(fā)和生產(chǎn)的基地，培育了大批專(zhuān)業(yè)的數(shù)控人才，數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。特別是近幾年，我國(guó)加大了對(duì)數(shù)控技術(shù)的研發(fā)力度，在諸多方面取得突破性進(jìn)展，如可以供應(yīng)集成化和網(wǎng)絡(luò)化的制造裝備；五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)逐步成熟；并且在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域， 以 PC 平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。我國(guó)已經(jīng)邁入了世界高速、高精度、精密數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)國(guó)的行列等等，并且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 雖然我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展較快，在一些先進(jìn)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。同時(shí)我們也應(yīng)該看到，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在一定的差距，在發(fā)展中還存在著一定的問(wèn)題。首先，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)薄弱，對(duì)于許多先進(jìn)的數(shù)控信息化技術(shù)主要依賴(lài)于對(duì)國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)，自主研發(fā)和創(chuàng)新能力較弱，缺乏生產(chǎn)高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床的能力，大多采取進(jìn)口， 信息化的應(yīng)用程度和水平偏低；其次是數(shù)控產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性較低，還不是很成熟，與國(guó)外的數(shù)控系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間相比相差很遠(yuǎn)；最后，國(guó)內(nèi)的數(shù)控技術(shù)缺乏創(chuàng)新能力，雖然擁有眾多的數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)企業(yè)，但許多企業(yè)的規(guī)模有限，信息化技術(shù)的應(yīng)用程度低，缺乏技術(shù)創(chuàng)新的能力，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 發(fā)展趨勢(shì)： 1） 功能方面的發(fā)展趨勢(shì) 界面圖形化功能。用戶界面的圖形化是未來(lái)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，用戶界面是使用者與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接紐帶，因此用戶界面的開(kāi)發(fā)工作十分重要。根據(jù)用戶對(duì)界面的不同需求，可以將用戶界面圖形化，這樣便于用戶的操作，使用戶界面清晰明了。 科學(xué)計(jì)算可視化功能?？梢暬夹g(shù)可以將數(shù)據(jù)的處理和解釋變得更加有效率，利用圖形、動(dòng)畫(huà)等多樣化的可視手段進(jìn)行信息交流，使其不再局限在文字的抽象表達(dá)之上?？茖W(xué)計(jì)算的可視化可以減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 多媒體技術(shù)功能。多媒體技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)綜合處理各類(lèi)文字、聲音、視頻等信息，在數(shù)控技術(shù)之中應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以使信息的處理更加全面和智能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，促進(jìn)數(shù)控技術(shù)水平的提高。 2） 結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)繁多但批量很小，為了適應(yīng)其這一特點(diǎn)，在數(shù)控技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)床結(jié)構(gòu)的模塊化、數(shù)控功能的專(zhuān)門(mén)化。這樣更有利于數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)和加工，形成不同層次的數(shù)控系統(tǒng)。 未來(lái)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是智能化。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)智能化是大勢(shì)所趨，并且可以存在于數(shù)控系統(tǒng)的各個(gè)部分。數(shù)控系統(tǒng)中可以應(yīng)用自適應(yīng)的控制系統(tǒng)， 系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)整相關(guān)的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)4。還可以建立人工智能的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控加工，采用加工規(guī)律形成人工智能系統(tǒng)控制生產(chǎn)加工；也可以開(kāi)發(fā)智能的故障診斷和監(jiān)控系統(tǒng)，更加快速、有效的對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)控、診斷及維修。 網(wǎng)絡(luò)化和集成化的結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)需求，數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化和集成化是其主要手段，一方面要將數(shù)控技術(shù)從點(diǎn)和線的狀態(tài)向面和體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，同時(shí)也要重視數(shù)控技術(shù)的實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性。 3） 產(chǎn)品性能方面的發(fā)展趨勢(shì) 未來(lái)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必定追求產(chǎn)品的高性能，數(shù)控機(jī)床要具有高速、高效的性能，縮短切割時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)要具有高精度，從高精密加工的狀態(tài)過(guò)渡到超精密加工的狀態(tài)，提高產(chǎn)品的精密度，完善數(shù)控的加工工藝。由于數(shù)控機(jī)床要在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中完成工作，所以要求數(shù)控產(chǎn)品具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，性能要比一般的產(chǎn)品水平高，并且具有預(yù)警和保護(hù)措施。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 利用所學(xué)過(guò)的數(shù)控加工與編程的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)出 XLS243 零件數(shù)控加工程序編制，并且利用所掌握的 UG、CAXA 等三維設(shè)計(jì)軟件生成 XLS243 零件的加工仿真。2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路） 1） XLS243 零件數(shù)控加工工藝方案制定。選用合適的數(shù)控機(jī)床，明確合理的加工方法；刀具、工夾具的設(shè)計(jì)和選擇。選擇對(duì)刀點(diǎn)，程序原點(diǎn)，確定加工路線，確定切削用量等等。 2） XLS243 零件數(shù)控加工程序編制。需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握 UG、CAXA 等CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造集成系統(tǒng)軟件。通過(guò)人機(jī)對(duì)話的方式完成零件的幾何建模，加工方式與加工參數(shù)的合理選擇，生成合理的 XLS243 零件刀具軌跡和數(shù)控加工程序。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 XLS243 零件零件圖 XLS243 零件的數(shù)控加工工藝過(guò)程卡片XLS243 零件各工序的數(shù)控加工工序卡片XLS243 零件數(shù)控加工方案的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 1. 先查閱教材、圖書(shū)館等資源獲取國(guó)內(nèi)外的數(shù)控技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。 2.繪制零件 XLS243 的零件圖并進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析。 3.工藝處理，零件 XLS243 的數(shù)控加工工藝方案制定。 （1）選用合適的數(shù)控機(jī)床，明確合理的加工方法。 （2）刀具、工夾具的設(shè)計(jì)和選擇。 （3）確定加工路線。 （4）選擇對(duì)刀點(diǎn)，程序原點(diǎn)。 （5）確定切削用量。 4.數(shù)學(xué)處理，計(jì)算數(shù)控機(jī)床所需的輸入數(shù)據(jù)。復(fù)雜零件一般需要計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。 5.數(shù)控加工程序編制 對(duì)于復(fù)雜零件一般采用自動(dòng)編程。需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握 UG、CAXA 等 CAD/CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造集成系統(tǒng)軟件。通過(guò)人機(jī)對(duì)話的方式完成零件的幾何建模，加工方式與加工參數(shù)的合理選擇，生成合理的刀具軌跡。 6.數(shù)控加工仿真 通過(guò)軟件模擬加工環(huán)境，刀具路徑與材料切除過(guò)程來(lái)檢驗(yàn)并優(yōu)化數(shù)控加工程序。 7.后置處理 生成適合于具體數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)和數(shù)控加工程序。2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：明確選定的題目及工作任務(wù)，中外文文獻(xiàn)資料檢索，了解開(kāi)題報(bào)告規(guī)范要求。 第 2 周：閱讀有關(guān)零件 XLS243 的參考文獻(xiàn)，完成外文文獻(xiàn)翻譯，了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)數(shù)控技術(shù)方面的相關(guān)知識(shí)， 開(kāi)始撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第 3 周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第 4 周：開(kāi)題報(bào)告修改完善及答辯。 第 5 周：繪制被加工零件圖并進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析。 第 6 周：數(shù)控加工工藝方案制定。 第 7 周：學(xué)習(xí)手工編程及自動(dòng)編程相關(guān)知識(shí)，掌握 CAD/CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造集成系統(tǒng)軟件，開(kāi)始數(shù)控編程。 第 8 周：完成零件的幾何建模，加工方式與加工參數(shù)的合理選擇，生成合理的刀具軌跡。 第 9 周：數(shù)控加工仿真，刀具軌跡修改完善。 第 10 周：后置處理，生成適合于具體數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)和數(shù)控加工程序。 第 11 周：數(shù)控加工程序的修改和完善。 第 12 周：加工仿真效驗(yàn)。 第 13 周：整理匯總資料，明確設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)的規(guī)范要求，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿。 第 14 周：自行查重，修改和完善設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 第 15 周：提交設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)。查重合格后，指導(dǎo)教師及評(píng)閱教師評(píng)閱。準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)1 宋韜.我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2016，17（19）：20-30 2 聶景成.機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用探究J.黑龍江科技信息，2014(06). 3遲濤.基于 UG 的不銹鋼送料器的四軸數(shù)控加工J. 煤礦機(jī)械,2013(3). 4 葛研軍，江早，王啟義.基于光線跟蹤的虛擬數(shù)控車(chē)削加工圖形生成技術(shù)J.中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào),2014,4（1）:28 - 32 5 楊許.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用J.黃河科技學(xué)院，2016.13(6):156-157 6楊莉，劉新偉，侯亞峰，高森，徐耀輝.談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.科技與企業(yè)， 2013，02（6）：130131 7何磊.盤(pán)類(lèi)薄壁零件的數(shù)控加工工藝J.黑龍江科技信息，2013(18). 8荊壯存.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用及分析J.裝備制造技術(shù)，2015 . 9楊紹文，楊敏數(shù)控軸零件加工優(yōu)化措施探討叨硅谷，2013，10(23)：130-134. 10張紹勇.淺析數(shù)控車(chē)床加工薄壁零件精度的影響因素J.黑龍江科技信息，2013(28). 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Comput.-Integr. Manuf., 29(3), pp. 1220. 14Zhang, Q., and Li, S. R., 2013, “Efficient Computation of Smooth Minimum Time Trajectory for CNC Machining,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., 68(14), pp. 683692. 15 YUSOF Y， LATIF K. Development of an Integrated Approach to the Design of Reconfigurable Micro/Mesoscale CNC Machine ToolsJ. Journal of Manufacturing Science and Engineering ,2014,136:1-10.、 附：文獻(xiàn)綜述 文獻(xiàn)綜述一、概述數(shù)控技術(shù)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)用數(shù)字化信息控制生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)化技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來(lái)越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加；同時(shí)隨著航空、汽車(chē)、軍事、海洋和輕工業(yè)等消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)，復(fù)雜形狀的零件越來(lái)越多，精度要求也越來(lái)越高；此外，激勵(lì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來(lái)越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效高質(zhì)量加工要求。因此，將機(jī)械技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和成組技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起的，以微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)，有效解決復(fù)雜、精密、小批量多變化零件的加工問(wèn)題。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性的特點(diǎn)，是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜精密件的自動(dòng)化加工，易于在工廠或車(chē)間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，還使車(chē)間設(shè)備總數(shù)減少、節(jié)省人力、改善勞動(dòng)條件，有利于加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力并提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)、是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造和技術(shù)更新的必由之路。是未來(lái)工廠自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展正改變著機(jī)械制造業(yè)的面貌。隨著電子、信息技術(shù)等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化、未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總體趨勢(shì)是向著精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，而數(shù)控技術(shù)水平的高低和數(shù)控設(shè)備的擁有量是體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平、衡量國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。二、數(shù)控技術(shù)的原理數(shù)字控制技術(shù)是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電氣傳動(dòng)技術(shù)以及精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)械制造等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用而形成的產(chǎn)物，同時(shí)，它是自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的高科技技術(shù)的根本所在。數(shù)控技術(shù)主要依靠程序的儲(chǔ)存功能來(lái)對(duì)各類(lèi)機(jī)床實(shí)現(xiàn)不同的控制工作，整個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成部分有：相應(yīng)的控制程序、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習(xí)慣性的稱(chēng)之為 CNC 系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)能夠?qū)斎朐O(shè)備上實(shí)現(xiàn)給出的數(shù)字值進(jìn)行自動(dòng)閱讀工作，并能夠?qū)⑵渥詣?dòng)解碼。從而確保機(jī)床正常運(yùn)行，并能使其加工出合格的零件。數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實(shí)際上就是一種計(jì)算機(jī)，不過(guò)該計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)中專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)，它在具備普通計(jì)算機(jī)的基本功能與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，還有和相關(guān)的數(shù)字控制機(jī)床功能相關(guān)聯(lián)的一些功能，和專(zhuān)用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過(guò)程是通過(guò)硬件設(shè)備的支持下來(lái)進(jìn)行軟件執(zhí)行操作的過(guò)程。該裝置的工作原理主要是通過(guò)對(duì)輸入設(shè)各與輸入機(jī)床在工作時(shí)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)其進(jìn)行編碼翻譯，通過(guò)計(jì)算機(jī)的處理運(yùn)算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路裝置當(dāng)中，并通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換與放大工作，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，使每個(gè)坐標(biāo)軸都能有效準(zhǔn)確的移動(dòng)到指定需要的位置。三、數(shù)控技術(shù)的載體數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床是一種裝有計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)能夠處理加工程序， 控制機(jī)床自動(dòng)完成各種加工運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。與普通的車(chē)床相比，數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)換刀、自動(dòng)變更切削參數(shù)，完成平面、回旋面、平面曲線和空間曲線的加工，加工精度和生產(chǎn)率都比較高，因而應(yīng)用日益廣泛。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床由機(jī)械部分，數(shù)字控制系統(tǒng)、液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、冷卻潤(rùn)滑及排屑裝置等組成。機(jī)械部分因各種機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同而不同，主要包括機(jī)床的支撐件、工作臺(tái)、滑座、導(dǎo)軌、主軸部件、刀庫(kù)和裝刀機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。數(shù)字控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、PC 控制部分等。計(jì)算機(jī)用來(lái)完成加工過(guò)程中各種數(shù)據(jù)的計(jì)算，利用這些數(shù)據(jù)有伺服系統(tǒng)完成各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)控制；檢測(cè)系統(tǒng)是用來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)位置，將測(cè)量的數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)，與計(jì)算機(jī)插補(bǔ)運(yùn)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)位置；PC 控制部分用來(lái)控制電器開(kāi)關(guān)元件，例如電動(dòng)機(jī)及其他控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止、各類(lèi)液壓與氣壓閥的動(dòng)作、冷卻液的供給與停止、照明控制等。數(shù)控技術(shù)除廣泛用于各種機(jī)床上外，也用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)控制上。由于控制系統(tǒng)及傳感元件的發(fā)展，機(jī)床的智能化越來(lái)越高，工藝范圍也越來(lái)越廣。從控制原理和主要的性能上看，可按下列方法分類(lèi)。1. 按工藝用途分類(lèi)按工藝特點(diǎn)分可以分為普通數(shù)控車(chē)床和加工中心。1） 普通的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工車(chē)床、數(shù)控壓力加工車(chē)床、數(shù)控電加工機(jī)床等等。2） 加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀機(jī)械手的數(shù)控機(jī)床，在一臺(tái)機(jī)床上可實(shí)現(xiàn)不同工藝加工，通?？梢酝瓿摄@、擴(kuò)、鉸、攻螺紋、鏜、銑等多工序加工，為擴(kuò)大加工范圍和減少輔助時(shí)間，有些加工中心還能自動(dòng)更換工作臺(tái)、刀庫(kù)和主軸。2. 按加工路線分類(lèi)按加工路線分類(lèi)可以分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床和輪廓加工數(shù)控機(jī)床。1） 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床只要求機(jī)床的移動(dòng)部件從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)的定位精度， 對(duì)其移動(dòng)的路線不做要求。主要用在孔加工機(jī)床，如鉆床、鏜床、沖床等，因?yàn)檫@些機(jī)床只要求獲得孔系坐標(biāo)位置的精度，不要求從一孔到另一空孔的運(yùn)動(dòng)軌跡精度。為提高效率，空行程時(shí)要快速移動(dòng)。2） 輪廓加工數(shù)控機(jī)床，這種機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)能夠控制多個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)合動(dòng)作，對(duì)不同形狀的工件輪廓表面進(jìn)行加工，如數(shù)控車(chē)床能夠車(chē)削各種回轉(zhuǎn)體表面，數(shù)控銑床能夠銑削輪廓表面。這類(lèi)機(jī)床不但能夠加工各種回轉(zhuǎn)體曲面、三維曲面，有的還能加工螺旋槳表面，并且可以達(dá)到很高的精度。3. 按有無(wú)檢測(cè)裝置分類(lèi)按有無(wú)檢測(cè)裝置可以分為開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。1） 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，沒(méi)有位置檢測(cè)裝置，因此加工精度較低，通常由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，適用于精度要求不高的數(shù)控機(jī)床。2） 半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床也有位置檢測(cè)元件，與閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床不同之處是位置檢測(cè)元件為圓盤(pán)形，裝在伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的尾部，用測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的方式檢測(cè)坐標(biāo)位置。由于電動(dòng)機(jī)到工作臺(tái)之間的傳動(dòng)部件有間隙、彈性變形和熱變形等因素，因而檢測(cè)的數(shù)據(jù)與實(shí)際的坐標(biāo)值有誤差。但由于半閉環(huán)系統(tǒng)價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試方便、檢測(cè)元件不容易損害等優(yōu)點(diǎn)，多用于加工精度要求不是很高的數(shù)控機(jī)床上。3） 閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床有位置檢測(cè)元件，且位置檢測(cè)裝置裝在床身和移動(dòng)部件上，可以吧坐標(biāo)移動(dòng)的準(zhǔn)確位置檢測(cè)出來(lái)并反饋給計(jì)算機(jī)，因此裝有閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的加工精度很高。四、國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績(jī)。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣（集團(tuán)）總公司等已成功開(kāi)發(fā)了五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門(mén)銑床和數(shù)控銑床。近期，武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)，成功開(kāi)發(fā)了 CKX5680 數(shù)控七軸五聯(lián)動(dòng)車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床。國(guó)內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開(kāi)通數(shù)控等。然而，由于我國(guó)原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)較差，技術(shù)積累較少，研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力較弱，研發(fā)的投入力度不夠，國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在性能、功能和可靠性方面與國(guó)外相比仍有較大的差距，限制了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。在國(guó)際市場(chǎng)，德國(guó)、美國(guó)、日本等幾個(gè)國(guó)家基本掌控了中高檔數(shù)控系統(tǒng)。國(guó)外的主要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門(mén)子、發(fā)那克、三菱電機(jī)、海德漢、博世力士樂(lè)、日本大隈等。當(dāng)前，在數(shù)控機(jī)床精密化方面，美國(guó)的水平最高，不僅生產(chǎn)中小型精密機(jī)床，而且由于國(guó)防和尖端技術(shù)的需要，研究開(kāi)發(fā)了大型精密機(jī)床。其代表產(chǎn)品有 LLL 實(shí)驗(yàn)室研制成功的 DTM 一 3 型精密車(chē)床和 LODTM 大型光學(xué)金剛石車(chē)床，它們是世界公認(rèn)水平最高的、達(dá)到當(dāng)前技術(shù)最前沿的大型精密機(jī)床。其它國(guó)家也相應(yīng)研制成功各種類(lèi)似的裝備，如英國(guó)的 Cranfield、日本的東芝機(jī)械等。近年來(lái)我國(guó)對(duì)超精密機(jī)床的研制也一直在進(jìn)行。北京機(jī)床研究所研制成功了 JCS 一 027 型超精密車(chē)床、JCS 一 03 型超精密銑床、JCS 一