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数控类外文翻译--数控机床.doc

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数控类外文翻译--数控机床.doc

1数控机床数控机床是20世纪50年代初期发展起来的一种应用数控技术解决机械加工过程的新型自动化机床。随着现代机械制造业向更高层次发展,它已成为柔性制造单元FMC、柔性制造系统FMS以及计算机集成制造系统CIMS的基础装备之一。作为数控机床的关键技术,数控技术是机械专业的工科大学生必备的专业技能之一。一、数控机床的组成机床的数控技术包括机床、数控系统和外围技术,其组成见表2数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成。现对各组成部分简介如下1、控制介质数控机床加工时,所需的各种控制信息要靠某种中间载体携带和传输,这种载体称作控制介质。控制介质是存储数控加工所需的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物,它记载着零件的加工程序。控制介质有多种,如穿孔带、穿孔卡、磁带及磁盘等,也可通过通信接口直接输入所需各种信息,采用何种控制介质则取决于数控装置的类型。2、数控装置数控装置是数控机床的核心,是高技术密集型产品。它集成了微电子技术、信息技术、自动控制技术、驱动技术、监控检测技术、软件工程技术和机械加工工艺知识。数控机床正是它的控制下,按照给定的程序自动地对机械零件进行加工。自20世纪50年代数控机床问世以来,数控装置已由NC发展到CNC。特别是微处理器和微型计算机在数控装置上成功的应用后,使计算机数控装置的性能和可靠性不断提高,成本不断下降,其高性能价格比促进了数控机床的迅速发展。装置由硬件和软件组成。CNC的硬件为一专用计算机,由软件来实现部分或全部数控功能,通过改变软件很容易更改或扩展其功能。装置的基本功工作有输入、译码、刀具补偿、进给速度处理、插补、位置控制、处理、显示和诊断等,它具备的主要功能如下1多坐标控制(多轴联动)2实现多种函数的插补3多种程序输入(人机对话、手动数据输入,由上级计算机及其它计算机设备的借口输入),以及编辑和修改。4信息转换5补偿(刀具半径补偿,刀具长度补偿,传动间隙补偿,螺距误差补偿等)36多种加工方式选择7故障自诊显示8通信和联网。3、伺服系统机床伺服系统是数控装置与机床的连接环节,它是以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,用来接受数控装置(或计算计)插补生成的进给脉冲或进给位移量,驱动机床执行机构运动。它包括主轴驱动单元(主要是速度控制)、进给驱动单元、主轴电机和进给电机等。一般来说,数控机床的伺服系统要求有良好的快速相应性能,进给速度范围要大,灵敏而准确的跟踪指令功能和转速,在较大范围内有良好的工作稳定性。现在用的是直流伺服系统和交流伺服系统,且交流伺服系统正在取代直流伺服系统。4、测量反馈装置该装置可以包括在伺服系统中。它由检测元件和相应的电路组成,其作用主要是检测速度和位移,并将信息反馈回控制系统,构成闭环控制。无测量反馈装置的系统成为开环系统。常用的测量元件有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺及激光位移监测系统。5、机床主机主机是数控机床的主体,包括床身、箱体、导轨、主轴、进给机构等机械部件。数控机床的结构有下面几个特点(1)由于采用了高性能的主轴进给伺服驱动装置,简化了数控机床的机械传动结构,传动链较短。(2)数控机床的机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼精度、耐磨性以及抗热变形性能,适应连续自动化加工。(3)较多地采用高效传动件,如滚珠丝杠副、直线滚动导轨、静压导轨等。4二、数控机床的特点1、工对象改型的适应性强由于在数控机床上改变加工件时,只需要重新编制程序,更换一条新的穿孔纸带或者手动输入就能实现对零件的加工。它不同于传统的机床,不需要制造、更换许多工具、夹具和模具,更不需要重新调整机床。因此数控机床可以很快的从加工一种零件转变为加工另一种零件,这就为单件、小批量以及试制新产品提供了极大的便利。它缩短了生产准备周期,而且节省了大量工艺装备费用。对于使用点位控制系统的多孔零件的加工,当需要修改设计,改变其中某些孔的位置和尺寸时,只需局部修改增删孔带的相应部分,花费很短的生产准备时间就可以把修改后的新产品制造出来,为产品结果的不断攻心提供了有利条件。精度高数控机床是按以数字形式给出的指令进行加工的,由于目前数控装置的脉冲当量普遍达到了0.001mm,而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此,数控机床能达到较高的加工精度。对于中小型数控机床,定位精度普遍可达到0.03mm,重复定位精度为0.01mm.。因为数控及传动系统与机床的结构都具有很高的刚度和热稳定性,而且提高了它的制造精度,特别是数控机床的自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,同一批加工零件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量十分稳定。在采用点位控制系统的钻孔加工中,由于不需要使用钻模板与钻套,钻模板的坐标误差造成的影响也不复存在。又由于加工中排除切削的条件得以改善,可以进行有效的冷却,被加工孔的精度及表面质量都有所提高。对于复杂零件的轮廓加工,在编制程序是已考虑到对进给速度的控制,可以做到在曲率变化时,刀具沿轮廓的切向进给速度基本不变,被加工表面就可获得较高的精度和表面质量。3、产率高零件加工所需要的时间包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床能够有效的减少这两部分时间,因而加工生产率比一般机床高得多。数控机床主轴转速和进给量的范围比普通机床的范围大,每一道工序都能选用最有利的切削量,良

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