NX数字化产品设计与制造案例精解 课件 第13章数控编程概述.pptx

第13章数控编程与应用

1数控加工的概述1.1数控技术与数控机床20世纪最伟大的发明之一计算机的出现和应用，使人类实现了机械加工工艺过程自动化的理想。当科技人员首次把计算机作为一种信息处理装置移植到传统的机床中时，一种先进的机械加工设备——数控机床诞生了。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用。当今数控机床已成为现代制造技术的基础，人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变，因此数控机床水平的高低和拥有量已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。

在加工机床中得到广泛应用的数控技术是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术，他综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控和机械制造等学科的内容。该技术主要采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行的构件进行自动化控制。因此读者有必要了解以下几个相关概念的定义。

1数控加工的概述1.1数控技术与数控机床?数字控制：是一种用数字化信号对被控对象（如机床各种运动及其加工过程）进行可编程自动控制的技术，简称NC。

?数控技术：是指用数字、字母和符号（如下划线）对某一工作过程进行可编程自动控制的现代化技术。

?数控系统：是指集成了实现数控技术相关功能的软硬件模块的有机系统，可见它是数控技术的载体。

?计算机数控系统：是指以计算机主体为核心的数控系统，简称CNC。

?数控机床：国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：数控机床是一种装有程序控制系统，该系统能逻辑地处理具有特定代码或其他符号编码指令规定的程序的机床。

?数控轴数和联动轴数

1数控加工的概述1.1数控技术与数控机床1.数控轴数：指数控系统按加工要求可控制机床运动的坐标轴数量（例如，某数控机床本身具有X、Y、Z三个方向运动坐标轴，则该机床的控制轴数为三轴）。

2.联动轴数：指数控系统按加工要求可同时控制机床运动的坐标轴数量（例如，某数控机床本身具有X、Y、Z三个方向运动坐标轴但数控系统仅可同时控制两个坐标轴XY、YZ或XZ的运动，则该机床的联动轴数为两轴）。

?加工中心：是一种具有自动换刀装置（俗称机械手）及刀库且联动轴数在4轴或以上的数控机床，它能实现一次装夹并进行多工序加工。其刀库中装有钻头、丝锥、绞刀、铣刀等工具，通过程序指令自动选择并更换刀具，这样可以大大缩短零件装卸时间和换刀时间，是数控机床发展史中的重要品种。

1数控加工的概述1.2数控机床的产生和介绍第一台数控机床是为了适应航空工业制造复杂工件的需要产生的。1952年美国麻省理工学院和柏森公司合作研制成功了世界上第一台具有信息存储及信息处理功能的新型机床，这台机床就是数控机床。随着电子技术和计算机技术的发展，数控机床也不断更新换代。

第一代数控机床从1952年至1959年，其数控系统采用电子管元件；第二代数控机床从1959年开始，其数控系统采用晶体管元件；第三代数控机床从1965年开始，其数控系统采用集成电路；第四代数控机床从1970年开始，其数控系统采用大规模集成电路及小型通用计算机；第五代数控机床从1974年开始，其数控系统采用微处理器和微型计算机。

1数控加工的概述1.2数控机床的产生和介绍我国从1958年开始研制数控机床，1975年又研制出第一台加工中心。改革开放以来，由于引进国外的数控系统和伺服系统，我国的数控机床在品种和质量方面都得到迅速的发展。自1986年，我国数控机床开始进入国际市场。目前我国有若干家数控机床能够生产数控高质量的数控机床和加工中心。由于经济型数控机床的研究、生产和推广取得了很大的发展，对机床制造技术起到了积极的推动作用。

对于刚开始接触数控加工技术的读者来说是有必要了解数控机床的种类的。下面就为广大的读者简单的介绍数控机床的分类。目前，数控机床品种繁杂、结构功能各异，但通常可按以下几种方法分类。

1数控加工的概述按机床运动轨迹可分为点位控制数控机床；直线控制数控机床；轮廓控制数控机床。

1数控加工的概述按伺服系统类型可分为开环伺服系统数控机床；闭环伺服系统数控机床；半闭环伺服系统数控机床。

1数控加工的概述按加工工艺类型可分为普通数控机床（如数控车床、数控铣床、数控磨床）；加工中心机床（如镗铣加工中心、车削中心、钻削中心等）；金属成型类数控机床（如数控冲床、数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等）；数控特种加工机床（如数控线切割、数控电火花、数控激光加工机床等）；其他非加工类型的数控机床（如数控装配机、数控三坐标测量机等）。

1数控加工的概述1.3数控工作原理数控机床工作原理如图13-1所示。首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，也就是将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、冷却液的开关、工件和刀具