CNC發(fā)展歷史及加工原理課件

CNC發(fā)展歷史及加工原理CNC發(fā)展歷史及加工原理關(guān)鍵詞：模擬信號電路，NC系統(tǒng)，CNC控制器，柔性加工系統(tǒng)，補償。自適應CNC機床又稱為數(shù)控機床（ComputerizedNumericalControl電腦數(shù)值控制，簡稱為CNC），它是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床的啟動和停止，主軸變速，工件松開夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使機床加工出所需工件。關(guān)鍵詞：模擬信號電路，NC系統(tǒng)，CNC控制器，柔性加工系統(tǒng)，二戰(zhàn)后，制造業(yè)的生產(chǎn)大部分是依靠人工操作，工人看懂圖紙后，手工操作機床，加工零件，用這種方式生產(chǎn)產(chǎn)品，成本高，效率低，質(zhì)量也得不到保證。在20世紀40年代末期，美國有一位工程師帕森斯（JohnParsons）構(gòu)思了一種方法，在一張硬紙卡上打孔來表示需要加工的零件幾何形狀，利用著一張硬卡來控制機床的動作，在當時，這只是一種構(gòu)思。1948年，帕森斯向美國空軍展示了他的這種想法，美國空軍看后，表示極大的興趣，因為美國空軍正在尋找一種先進的加工方法，希望解決飛機外型樣板的加工問題，由于樣板形狀復雜，精度要求高，一般的設(shè)備難以適應，美國空軍立即委托及贊助美國麻省理工學院（MIT）進行研究，開發(fā)這部二戰(zhàn)后，制造業(yè)的生產(chǎn)大部分是依靠人工操作，工人看懂圖紙后，手硬卡紙來控制的機床，終于在1952年，麻省理工學院和帕森斯公司合作，成功的研制出了第一臺示范機，到了1960年較為簡單和經(jīng)濟的點位控制鉆床，和直線控制數(shù)控銑床得到了較快的發(fā)展使數(shù)控機床在制造業(yè)各部門逐步獲得推廣。硬卡紙來控制的機床，終于在1952年，麻省理工學院和帕森斯公CNC加工的歷史已經(jīng)經(jīng)歷了長達半個多世紀，NC系統(tǒng)也由最早的模擬信號電路控制發(fā)展為極其復雜的集成加工系統(tǒng)，編程方式也有手工發(fā)展成為智能化、強大的CAD/CAM集成系統(tǒng)。就我國而言，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是比較緩慢的，對于國內(nèi)的大多數(shù)車間來說。設(shè)備比較落后，人員的技術(shù)水平和觀念落后表現(xiàn)為加工質(zhì)量和加工效率低下，經(jīng)常拖延交貨期。1、第一代NC系統(tǒng)是在1951年引入的，其控制單元主要有各種閥門和模擬電路組成的，1952年第一臺數(shù)控機床誕生，已經(jīng)從銑床或車床發(fā)展到加工中心，成為現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。2、第二代NC系統(tǒng)于1959年產(chǎn)生的，其主要有單個的晶體管和其他部件組成。CNC加工的歷史已經(jīng)經(jīng)歷了長達半個多世紀，NC系統(tǒng)也由最早的3、1965年引入了第三代NC系統(tǒng)，其首次采用集成電路板。4、實際上，在1964年已經(jīng)研制出來了第四代NC系統(tǒng)，即我們非常熟悉的計算機數(shù)字控制系統(tǒng)（CNC控制系統(tǒng)）。5、1975年，NC系統(tǒng)采用了強大的微處理器，這就是第五代NC系統(tǒng)。6、第六代NC系統(tǒng)采用了現(xiàn)行的集成制造系統(tǒng)（MIS）+DNC+柔性加工系統(tǒng)（FMS）二、NC系統(tǒng)的升級過程：點到NC——外形加工——自動換刀功能——計算機數(shù)字控制（CNC）——DNC功能——集成加工系統(tǒng)（CAD/CAM集成）3、1965年引入了第三代NC系統(tǒng)，其首次采用集成電路板。三、CNC機床制造工業(yè)中的應用，主要有：（1）鉆削（2）沖壓（3）點焊（4）電火花加工（5）鏜削（6）銑削（7）CMM四、CNC機床加工的工作原理數(shù)控機床是一種利用數(shù)控技術(shù)、準確的按照事先安排的工藝流程，實現(xiàn)規(guī)定加工動作的金屬切削機床。它是由控制介質(zhì)、計算機數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置、反饋裝置和適應控制裝置部分組成；數(shù)控機床加工工件時，完全根據(jù)計算機發(fā)出的指令自動進行加工，不允許頻繁測量和進行手動補償，這就要求機床具有較高靜剛度和動剛度，同時要提高結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，提高機械進給系統(tǒng)的剛度并消除其中間隙，消除爬行。這樣可以有效避免振動，熱變形、爬行和間隙影響加工工件的精度。

三、CNC機床制造工業(yè)中的應用，主要有：（1）鉆計算機逐條執(zhí)行程序,根據(jù)程序給出的指令進行運算并把運算的結(jié)果送給伺服系統(tǒng)或進行對三條軸的脈沖馬達的開關(guān)的量控制.簡單地說吧,假設(shè)給X馬達輸入一個單位的脈沖,X馬達會轉(zhuǎn)動并帶動工作臺向X軸正向移動0.01mm，給Y馬達輸入十個單位的脈沖，工作臺的Y軸就會正向移0.1mm,那么計算機運算程序的最終目的就是對不同的馬達在不同的時間段（微秒算）輸入不同的脈沖。五、采用NC加工的優(yōu)缺點：1、其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：計算機逐條執(zhí)行程序,根據(jù)程序給出的指令進行運算并把運算的結(jié)果（1）零件的加工精度高；（2）減少刀具和夾具的成本；（3）減少工件的搬運成本；（4）縮短加工時間（5）對操作者的技能要求降低；（6）提高加工能力：（7）縮短交貨時間（8）使無人加工已經(jīng)成為可能；其缺點表現(xiàn)為：（1）數(shù)控機床費用較高設(shè)備精巧、控制系統(tǒng)復雜；（2）有專門的三維程序設(shè)計軟件，對于編程而言要求有較高的敬業(yè)精神和技術(shù)水平。（3）每小時的運做成本較高。到目前為止，數(shù)控系統(tǒng)日趨成熟，比較著名的數(shù)控系統(tǒng)如：FANUC、Siemens、Cincinnati、Maho、Fedio等廠商的系統(tǒng)，先進的數(shù)控機床如瑞士產(chǎn)的米克郎（MIKRON），臺灣產(chǎn)的永進高速機、新虎將（GENTIGER）大力機、麗偉、日產(chǎn)OKK，牧野（MAKINO），雅士達（YASDA）、FANUC（發(fā)那科）、MAZAK（馬扎克）、東芝、森精機、江黑、

（1）零件的加工精度高；（2）減少刀具和OKUMA、三菱（MITSUBISHI）、兄弟機、德國的西門子、必勝佳、羅德斯等一些知名品牌，我國從1958年開始進行數(shù)控系統(tǒng)的研制和發(fā)展，經(jīng)過“六五”引進國外技術(shù)，“七五”的消化吸收、“八五”國家組織的科學攻關(guān)，“九五”的產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，使我國數(shù)控技術(shù)得到較大的發(fā)展。但是與國外先進的產(chǎn)品相比，仍然存在較大的差距，這是由于歐美日等先進工業(yè)國家于80年代先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，其中一些國家致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)，引導著數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展，如美國英格索爾公司和德國惠勒喜樂公司對與汽車工業(yè)和航天工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展，日本牧野公司對高效精密加工中心做的貢獻，德國瓦德里希公司在重型龍門五面加工銑床方面的開發(fā)，以及日本馬扎克公司研發(fā)的車銑中心對高OKUMA、三菱（MITSUBISHI）、兄弟機、德國的西門效復合加工的推進等，相比之下，我國的大部分機床產(chǎn)品在技術(shù)上仍處于跟蹤階段。而加工中心的核心裝置——控制系統(tǒng)，由于產(chǎn)品市場壟斷所致，目前都是封閉式的，用戶不能對系統(tǒng)功能進行維護、修改、增刪，造成功能的大量浪費，同時加工中心的軟/硬件也是固定，升級和更新的成本巨大。這就造成一方面功能閑置，另一方面新技術(shù)無法集成的尷尬局面。國內(nèi)外加工中心主要技術(shù)指標對比：效復合加工的推進等，相比之下，我國的大部分機床產(chǎn)品在技術(shù)上仍五軸聯(lián)動加工中心代表當今世界機床最新水平，目前國內(nèi)一些企業(yè)已研發(fā)成功并投入國內(nèi)市場。其中桂林機床股份有限公司研制成功的XK系列五軸聯(lián)動五面體加工數(shù)控龍門銑床；沈陽數(shù)控機床廠SSK280——5/2000五軸聯(lián)動車銑中心。江蘇多棱機床股份有限公司XH2725/5X——10橋式五軸聯(lián)動加工中心，濟南第一機床集團公司研制成功的MJ——860DT數(shù)控車床，采用雙液壓臥式回輪刀架，面對面同軸安裝四軸控制，國內(nèi)外典型機床匯集：五軸聯(lián)動加工中心代表當今世界機床最新水平，目前國內(nèi)一些企業(yè)已米克朗---高速銑削領(lǐng)域的專家米克朗---高速銑削領(lǐng)域的專家CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件日本牧野日本牧野CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件德國羅德斯德國羅德斯CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件機床和刀具的所謂數(shù)控加工，主要是指記錄在煤體上的數(shù)字信息對機床實施控制，使它自動的實行規(guī)定的加工任務，因此編制數(shù)控加工程序是十分關(guān)鍵的一環(huán)。理想的加工程序不僅能保證加工出符合設(shè)計要求的合格零件，同時可使數(shù)控機床功能得到合理的應用和充分的發(fā)揮及安全可靠的工作。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展勢必促使CAM技術(shù)的進一步提升，CAM軟件也在不斷的更新和換代，以適應未來發(fā)展的趨勢，編程軟件從MASTERCAM、POWERMILL、SOLDWORK、CIMATRON、PRO—ENGINEER、WORKNC、CATIA、UNIGRAPHICS等不斷發(fā)展和壯大起來。數(shù)控編程主要經(jīng)歷了兩個階段，即從基于點、線、面、體的刀軌生成方法向智能化編程。因此數(shù)控技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)控機床的發(fā)展。

1927年德國首先研制出硬質(zhì)合金的刀具，切削速度比高速刀具提高了2~5倍，為了適應切削速度提高的需要，機床的主軸速度、功率、剛性也隨之增大，制造技術(shù)向前飛速發(fā)展，制造業(yè)的巨大變化，產(chǎn)品的更新?lián)Q代，生產(chǎn)方式從大批量生產(chǎn)多品種、小批量生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)移，要求開發(fā)各種適應不同加工需要的、高速高效、低成本的數(shù)控機床，機床和刀具的所謂數(shù)控加工，主要是指記錄在煤體上的數(shù)字信息對機并大幅度地降低維護費用，同時要求開發(fā)出新一代的數(shù)控系統(tǒng)，具有強大的數(shù)控功能和方便的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，以適應未來車間面向任務和定單的生產(chǎn)組織和管理模式，高速切削技術(shù)是當前加工技術(shù)新的發(fā)展方向之一，高速加工機床與普通機床相比，有：（1）高速回轉(zhuǎn)的主軸：采用主軸——電機一體化的主軸部件，實現(xiàn)無中間環(huán)節(jié)的直接傳動，每分鐘可達數(shù)萬轉(zhuǎn)，技術(shù)重點是在應用各種不同的主軸軸承及主軸冷卻和潤滑方式來達到更高的載荷值；（2）高速直線移動部件：采用直線電機，取消中間運動環(huán)節(jié)，達到較高進給和較高的進給加速度（3）高速刀具系統(tǒng)。主軸和刀具的連接，要保持較高的剛度和精度（4）高速的控制器系統(tǒng)。（5）高速加工機床的主軸功率特性并大幅度地降低維護費用，同時要求開發(fā)出新一代的數(shù)控系統(tǒng)，具有何為高速加工？起源（1）60多年前，德國一位金屬切削學家Salomon博士，發(fā)表了一則有關(guān)高速加工的論文，內(nèi)容提到：（2）隨著切削線速度的增加，溫度及刀具磨損會劇烈增加(這便是傳統(tǒng)加工的加工理念)（3）當切削線速度達到某臨界值時，切削溫度及切削力會減小，后又隨著切削速度的增加而急劇增加。(這便是高速加工的加工理念)何為高速加工？傳統(tǒng)加工區(qū)DeathValley死區(qū)高速加工區(qū)T=切削應力 To=刀具應力上限 V=切削速度傳統(tǒng)加工區(qū)DeathValley高速加工區(qū)T=切削應力 T高速加工定義根據(jù)1992年國際生產(chǎn)工程研究會(CIRP)年會主題報告的定義，高速切削通常指切削速度超過傳統(tǒng)切削速度5－10倍的切削加工。因此，根據(jù)加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削的切削速度范圍也不同。10502002000切削速度vc[m/min]青銅,紅銅鑄鐵鋼鈦鎳合金鋁合金纖維,塑料轉(zhuǎn)變HSMSource:PTW,TechnicalUniversityDarmstadt高速加工定義根據(jù)1992年國際生產(chǎn)工程研究會(CIRP)年會為何刀具熱應力在高速加工時會下降？在高速加工時，因切削速度快，切削時切削區(qū)會產(chǎn)生高溫，使鐵屑溫度上升，導致切削阻力下降切削時的高溫會迅速經(jīng)過鐵屑帶離工件及刀具為何刀具熱應力在高速加工時會下降？在高速加工時，因切削速度快CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件高速加工有著不同于傳統(tǒng)加工的特殊的加工工藝要求，而數(shù)控加工的數(shù)控指令包含了所有的工藝過程，故應用于高速加工的數(shù)控自動編程系統(tǒng)--CAM系統(tǒng)必須能夠滿足相應的特殊要求。（1）CAM系統(tǒng)應具有很高的計算編程速度高速加工中采用非常小的進給量與切深，故對NC程序的要求比對傳統(tǒng)系統(tǒng)的NC程序要求要嚴格得多，要求計算速度要快且方便、節(jié)約編程時間等。另外，快的編程速度使操作人員能夠?qū)Χ喾N加工工藝策略進行比較，以便采取最佳的工藝方案，并對刀具軌跡進行編輯、優(yōu)化，以達到最佳的加工效率。（2）

全程自動防過切處理能力及自動刀柄干涉檢查高速加工以高出傳統(tǒng)加工近10倍的切削速度加工，一旦發(fā)生過切,

其后果不堪設(shè)想，故CAM系統(tǒng)必須具有全程自動防過切處理能力。傳統(tǒng)的曲面CAM系統(tǒng)是局部加工的概念，極容易發(fā)生過切現(xiàn)象，一般都是靠人工選擇干預的辦法來防止，

很難保證過切防護的安全性，只有通過新一代的、智能化的、面向?qū)ο蟮腃AM系統(tǒng)，才能實現(xiàn)防過切處理全部由系統(tǒng)自動完成，才能真正保證其安全性。

高速加工的重要特征之一就是能夠使用較小直徑的刀具加工模具的細節(jié)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)能夠自動提示最短夾刀長度并自動進行刀具干涉檢查，這對于高速加工非常重要。（3）進給率優(yōu)化處理功能為了能夠確保最大的切削效率，并保證在高速切削時加工的安全性，應根據(jù)加工瞬時余量的大小，由CAM系統(tǒng)自動對進給率進行優(yōu)化處理。（4）符合高速加工要求的豐富的加工策略與傳統(tǒng)方式相比，高速加工對加工工藝走刀方式有著特殊要求，因而要求CAM系統(tǒng)能夠滿足這些特定的工藝要求。高速加工有著不同于傳統(tǒng)加工的特殊的加工工藝要求，而數(shù)控加工的A、應避免刀具軌跡中走刀方向的突然變化，以避免因局部過切而造成刀具或設(shè)備的損壞。B、

應保持刀具軌跡的平穩(wěn)，避免突然加速或減速。C、下刀或行間過渡部分最好采用斜式下刀或圓弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。D、行切的端點采用圓弧連接，避免直線連接。E、除非情況必須如此，否則仍應避免全力寬切削。F、殘余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般應采用多次加工或采用系列刀具從大到小分次加工，直至達到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。G、刀具軌跡編輯優(yōu)化功能非常重要，應避免多余空刀，可通過對刀具軌跡的攝像、復制、旋轉(zhuǎn)等操作來避免重復計算。H、刀具軌跡裁剪修復功能也很重要，可通過精確裁剪減少空刀提高效率；也可用于零件局部變化編程，僅需編輯修改邊際，無需對整個模型重新編程。高速加工對編程人員的要求與編程方式的改變

采用高速加工設(shè)備之后，對編程人員的需求量將會增加，因高速加工工藝要求嚴格，過切保護更加重要，故需多花時間對NC指令進行仿真檢驗。一般而言，高速加工編程時間比普通加工編程時間要長得多，然而卻大大縮短了加工時間。為了保證高速加工設(shè)備足夠的使用率，需配置更多的CAM人員。傳統(tǒng)CAD/CAM中，NC指令的編制是由遠離加工現(xiàn)場的CAD/CAM工程師來完成的，因編程與加工地點分離，往往因編程人員對現(xiàn)場條件及加工工藝不夠清楚而需要對NC指令進行反復檢驗與修改，影響正常使用。隨著CAM系統(tǒng)智能化水平的提高，已經(jīng)出現(xiàn)了新一代獨立運行的智能化的CAM專業(yè)系統(tǒng)，如DELCAM公司的PowerMILL，其主要特點是面向?qū)ο蟮膶嶓w加工方式，而非傳統(tǒng)的曲面局部加工方式。只需輸入并選擇加工工藝，即可自動完成編程操作。編程的復雜程度與零件的復雜程度無關(guān)，只與加工工藝有關(guān)，因而非常易于掌握，只需短時間培訓即可掌握使用。在歐美發(fā)達國家，為了充分發(fā)揮NC設(shè)備操作人員的優(yōu)勢，縮短加工時間間隔，機側(cè)編程已經(jīng)成為逐漸流行的發(fā)展趨勢

A、應避免刀具軌跡中走刀方向的突然變化，以避免因局部過切而造CNC發(fā)展歷史及加工原理CNC發(fā)展歷史及加工原理關(guān)鍵詞：模擬信號電路，NC系統(tǒng)，CNC控制器，柔性加工系統(tǒng)，補償。自適應CNC機床又稱為數(shù)控機床（ComputerizedNumericalControl電腦數(shù)值控制，簡稱為CNC），它是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床的啟動和停止，主軸變速，工件松開夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使機床加工出所需工件。關(guān)鍵詞：模擬信號電路，NC系統(tǒng)，CNC控制器，柔性加工系統(tǒng)，二戰(zhàn)后，制造業(yè)的生產(chǎn)大部分是依靠人工操作，工人看懂圖紙后，手工操作機床，加工零件，用這種方式生產(chǎn)產(chǎn)品，成本高，效率低，質(zhì)量也得不到保證。在20世紀40年代末期，美國有一位工程師帕森斯（JohnParsons）構(gòu)思了一種方法，在一張硬紙卡上打孔來表示需要加工的零件幾何形狀，利用著一張硬卡來控制機床的動作，在當時，這只是一種構(gòu)思。1948年，帕森斯向美國空軍展示了他的這種想法，美國空軍看后，表示極大的興趣，因為美國空軍正在尋找一種先進的加工方法，希望解決飛機外型樣板的加工問題，由于樣板形狀復雜，精度要求高，一般的設(shè)備難以適應，美國空軍立即委托及贊助美國麻省理工學院（MIT）進行研究，開發(fā)這部二戰(zhàn)后，制造業(yè)的生產(chǎn)大部分是依靠人工操作，工人看懂圖紙后，手硬卡紙來控制的機床，終于在1952年，麻省理工學院和帕森斯公司合作，成功的研制出了第一臺示范機，到了1960年較為簡單和經(jīng)濟的點位控制鉆床，和直線控制數(shù)控銑床得到了較快的發(fā)展使數(shù)控機床在制造業(yè)各部門逐步獲得推廣。硬卡紙來控制的機床，終于在1952年，麻省理工學院和帕森斯公CNC加工的歷史已經(jīng)經(jīng)歷了長達半個多世紀，NC系統(tǒng)也由最早的模擬信號電路控制發(fā)展為極其復雜的集成加工系統(tǒng)，編程方式也有手工發(fā)展成為智能化、強大的CAD/CAM集成系統(tǒng)。就我國而言，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是比較緩慢的，對于國內(nèi)的大多數(shù)車間來說。設(shè)備比較落后，人員的技術(shù)水平和觀念落后表現(xiàn)為加工質(zhì)量和加工效率低下，經(jīng)常拖延交貨期。1、第一代NC系統(tǒng)是在1951年引入的，其控制單元主要有各種閥門和模擬電路組成的，1952年第一臺數(shù)控機床誕生，已經(jīng)從銑床或車床發(fā)展到加工中心，成為現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。2、第二代NC系統(tǒng)于1959年產(chǎn)生的，其主要有單個的晶體管和其他部件組成。CNC加工的歷史已經(jīng)經(jīng)歷了長達半個多世紀，NC系統(tǒng)也由最早的3、1965年引入了第三代NC系統(tǒng)，其首次采用集成電路板。4、實際上，在1964年已經(jīng)研制出來了第四代NC系統(tǒng)，即我們非常熟悉的計算機數(shù)字控制系統(tǒng)（CNC控制系統(tǒng)）。5、1975年，NC系統(tǒng)采用了強大的微處理器，這就是第五代NC系統(tǒng)。6、第六代NC系統(tǒng)采用了現(xiàn)行的集成制造系統(tǒng)（MIS）+DNC+柔性加工系統(tǒng)（FMS）二、NC系統(tǒng)的升級過程：點到NC——外形加工——自動換刀功能——計算機數(shù)字控制（CNC）——DNC功能——集成加工系統(tǒng)（CAD/CAM集成）3、1965年引入了第三代NC系統(tǒng)，其首次采用集成電路板。三、CNC機床制造工業(yè)中的應用，主要有：（1）鉆削（2）沖壓（3）點焊（4）電火花加工（5）鏜削（6）銑削（7）CMM四、CNC機床加工的工作原理數(shù)控機床是一種利用數(shù)控技術(shù)、準確的按照事先安排的工藝流程，實現(xiàn)規(guī)定加工動作的金屬切削機床。它是由控制介質(zhì)、計算機數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置、反饋裝置和適應控制裝置部分組成；數(shù)控機床加工工件時，完全根據(jù)計算機發(fā)出的指令自動進行加工，不允許頻繁測量和進行手動補償，這就要求機床具有較高靜剛度和動剛度，同時要提高結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，提高機械進給系統(tǒng)的剛度并消除其中間隙，消除爬行。這樣可以有效避免振動，熱變形、爬行和間隙影響加工工件的精度。

三、CNC機床制造工業(yè)中的應用，主要有：（1）鉆計算機逐條執(zhí)行程序,根據(jù)程序給出的指令進行運算并把運算的結(jié)果送給伺服系統(tǒng)或進行對三條軸的脈沖馬達的開關(guān)的量控制.簡單地說吧,假設(shè)給X馬達輸入一個單位的脈沖,X馬達會轉(zhuǎn)動并帶動工作臺向X軸正向移動0.01mm，給Y馬達輸入十個單位的脈沖，工作臺的Y軸就會正向移0.1mm,那么計算機運算程序的最終目的就是對不同的馬達在不同的時間段（微秒算）輸入不同的脈沖。五、采用NC加工的優(yōu)缺點：1、其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：計算機逐條執(zhí)行程序,根據(jù)程序給出的指令進行運算并把運算的結(jié)果（1）零件的加工精度高；（2）減少刀具和夾具的成本；（3）減少工件的搬運成本；（4）縮短加工時間（5）對操作者的技能要求降低；（6）提高加工能力：（7）縮短交貨時間（8）使無人加工已經(jīng)成為可能；其缺點表現(xiàn)為：（1）數(shù)控機床費用較高設(shè)備精巧、控制系統(tǒng)復雜；（2）有專門的三維程序設(shè)計軟件，對于編程而言要求有較高的敬業(yè)精神和技術(shù)水平。（3）每小時的運做成本較高。到目前為止，數(shù)控系統(tǒng)日趨成熟，比較著名的數(shù)控系統(tǒng)如：FANUC、Siemens、Cincinnati、Maho、Fedio等廠商的系統(tǒng)，先進的數(shù)控機床如瑞士產(chǎn)的米克郎（MIKRON），臺灣產(chǎn)的永進高速機、新虎將（GENTIGER）大力機、麗偉、日產(chǎn)OKK，牧野（MAKINO），雅士達（YASDA）、FANUC（發(fā)那科）、MAZAK（馬扎克）、東芝、森精機、江黑、

（1）零件的加工精度高；（2）減少刀具和OKUMA、三菱（MITSUBISHI）、兄弟機、德國的西門子、必勝佳、羅德斯等一些知名品牌，我國從1958年開始進行數(shù)控系統(tǒng)的研制和發(fā)展，經(jīng)過“六五”引進國外技術(shù)，“七五”的消化吸收、“八五”國家組織的科學攻關(guān)，“九五”的產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，使我國數(shù)控技術(shù)得到較大的發(fā)展。但是與國外先進的產(chǎn)品相比，仍然存在較大的差距，這是由于歐美日等先進工業(yè)國家于80年代先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，其中一些國家致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)，引導著數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展，如美國英格索爾公司和德國惠勒喜樂公司對與汽車工業(yè)和航天工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展，日本牧野公司對高效精密加工中心做的貢獻，德國瓦德里希公司在重型龍門五面加工銑床方面的開發(fā)，以及日本馬扎克公司研發(fā)的車銑中心對高OKUMA、三菱（MITSUBISHI）、兄弟機、德國的西門效復合加工的推進等，相比之下，我國的大部分機床產(chǎn)品在技術(shù)上仍處于跟蹤階段。而加工中心的核心裝置——控制系統(tǒng)，由于產(chǎn)品市場壟斷所致，目前都是封閉式的，用戶不能對系統(tǒng)功能進行維護、修改、增刪，造成功能的大量浪費，同時加工中心的軟/硬件也是固定，升級和更新的成本巨大。這就造成一方面功能閑置，另一方面新技術(shù)無法集成的尷尬局面。國內(nèi)外加工中心主要技術(shù)指標對比：效復合加工的推進等，相比之下，我國的大部分機床產(chǎn)品在技術(shù)上仍五軸聯(lián)動加工中心代表當今世界機床最新水平，目前國內(nèi)一些企業(yè)已研發(fā)成功并投入國內(nèi)市場。其中桂林機床股份有限公司研制成功的XK系列五軸聯(lián)動五面體加工數(shù)控龍門銑床；沈陽數(shù)控機床廠SSK280——5/2000五軸聯(lián)動車銑中心。江蘇多棱機床股份有限公司XH2725/5X——10橋式五軸聯(lián)動加工中心，濟南第一機床集團公司研制成功的MJ——860DT數(shù)控車床，采用雙液壓臥式回輪刀架，面對面同軸安裝四軸控制，國內(nèi)外典型機床匯集：五軸聯(lián)動加工中心代表當今世界機床最新水平，目前國內(nèi)一些企業(yè)已米克朗---高速銑削領(lǐng)域的專家米克朗---高速銑削領(lǐng)域的專家CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件日本牧野日本牧野CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件德國羅德斯德國羅德斯CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件機床和刀具的所謂數(shù)控加工，主要是指記錄在煤體上的數(shù)字信息對機床實施控制，使它自動的實行規(guī)定的加工任務，因此編制數(shù)控加工程序是十分關(guān)鍵的一環(huán)。理想的加工程序不僅能保證加工出符合設(shè)計要求的合格零件，同時可使數(shù)控機床功能得到合理的應用和充分的發(fā)揮及安全可靠的工作。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展勢必促使CAM技術(shù)的進一步提升，CAM軟件也在不斷的更新和換代，以適應未來發(fā)展的趨勢，編程軟件從MASTERCAM、POWERMILL、SOLDWORK、CIMATRON、PRO—ENGINEER、WORKNC、CATIA、UNIGRAPHICS等不斷發(fā)展和壯大起來。數(shù)控編程主要經(jīng)歷了兩個階段，即從基于點、線、面、體的刀軌生成方法向智能化編程。因此數(shù)控技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)控機床的發(fā)展。

1927年德國首先研制出硬質(zhì)合金的刀具，切削速度比高速刀具提高了2~5倍，為了適應切削速度提高的需要，機床的主軸速度、功率、剛性也隨之增大，制造技術(shù)向前飛速發(fā)展，制造業(yè)的巨大變化，產(chǎn)品的更新?lián)Q代，生產(chǎn)方式從大批量生產(chǎn)多品種、小批量生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)移，要求開發(fā)各種適應不同加工需要的、高速高效、低成本的數(shù)控機床，機床和刀具的所謂數(shù)控加工，主要是指記錄在煤體上的數(shù)字信息對機并大幅度地降低維護費用，同時要求開發(fā)出新一代的數(shù)控系統(tǒng)，具有強大的數(shù)控功能和方便的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，以適應未來車間面向任務和定單的生產(chǎn)組織和管理模式，高速切削技術(shù)是當前加工技術(shù)新的發(fā)展方向之一，高速加工機床與普通機床相比，有：（1）高速回轉(zhuǎn)的主軸：采用主軸——電機一體化的主軸部件，實現(xiàn)無中間環(huán)節(jié)的直接傳動，每分鐘可達數(shù)萬轉(zhuǎn)，技術(shù)重點是在應用各種不同的主軸軸承及主軸冷卻和潤滑方式來達到更高的載荷值；（2）高速直線移動部件：采用直線電機，取消中間運動環(huán)節(jié)，達到較高進給和較高的進給加速度（3）高速刀具系統(tǒng)。主軸和刀具的連接，要保持較高的剛度和精度（4）高速的控制器系統(tǒng)。（5）高速加工機床的主軸功率特性并大幅度地降低維護費用，同時要求開發(fā)出新一代的數(shù)控系統(tǒng)，具有何為高速加工？起源（1）60多年前，德國一位金屬切削學家Salomon博士，發(fā)表了一則有關(guān)高速加工的論文，內(nèi)容提到：（2）隨著切削線速度的增加，溫度及刀具磨損會劇烈增加(這便是傳統(tǒng)加工的加工理念)（3）當切削線速度達到某臨界值時，切削溫度及切削力會減小，后又隨著切削速度的增加而急劇增加。(這便是高速加工的加工理念)何為高速加工？傳統(tǒng)加工區(qū)DeathValley死區(qū)高速加工區(qū)T=切削應力 To=刀具應力上限 V=切削速度傳統(tǒng)加工區(qū)DeathValley高速加工區(qū)T=切削應力 T高速加工定義根據(jù)1992年國際生產(chǎn)工程研究會(CIRP)年會主題報告的定義，高速切削通常指切削速度超過傳統(tǒng)切削速度5－10倍的切削加工。因此，根據(jù)加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削的切削速度范圍也不同。10502002000切削速度vc[m/min]青銅,紅銅鑄鐵鋼鈦鎳合金鋁合金纖維,塑料轉(zhuǎn)變HSMSource:PTW,TechnicalUniversityDarmstadt高速加工定義根據(jù)1992年國際生產(chǎn)工程研究會(CIRP)年會為何刀具熱應力在高速加工時會下降？在高速加工時，因切削速度快，切削時切削區(qū)會產(chǎn)生高溫，使鐵屑溫度上升，導致切削阻力下降切削時的高溫會迅速經(jīng)過鐵屑帶離工件及刀具為何刀具熱應力在高速加工時會下降？在高速加工時，因切削速度快CNC發(fā)展歷史及加工原理課件CNC發(fā)展歷史及加工原理課件高速加工有著不同于傳統(tǒng)加工的特殊的加工工藝要求，而數(shù)控加工的數(shù)控指令包含了所有的工藝過程，故應用于高速加工的數(shù)控自動編程系統(tǒng)--CAM系統(tǒng)必須能夠滿足相應的特殊要求。（1）CAM系統(tǒng)應具有很高的計算編程速度高速加工中采用非常小的進給量與切深，故對NC程序的要求比對傳統(tǒng)系統(tǒng)的NC程序要求要嚴格得多，要求計算速度要快且方便、節(jié)約編程時間等。另外，快的編程速度使操作人員能夠?qū)Χ喾N加工工藝策略進行比較，以便采取最