英文翻译-- 关于计算机数字控制加工的介绍 中文版.doc

关于计算机数字控制加工的介绍1-1、本章目录通过了解这一章的结论，你可以：1、描述什么是计算机数字控制(CNC)以及计算机数字控制系统的基本组成有哪些。2、阐述关于计算机数字控制应用的条件、优点以及特殊要求。3、辨别不同的应用于输入和储存CNC程序的介质。4、描述两种应用于CNC机床不同的纸带穿孔机形式。1-2、介绍讨论了数字控制的计算机数字控制的基本概念，描述了传统NC和目前CNC设备的硬件组成，阐述以及列出了CNC操作应用的重要优点，探讨了几种不同的应用于存储和传送CNC程序的介质，向读者介绍了纸带穿孔机的不同形式，分析了具有自动换刀功能的加工中心，同时这也是CNC的最新发展成果。1-3、数字控制的定义、基本概念及其优点数字控制应用于工业生产已经有40多年了。简单说来，数字控制就是一种使加工机床能够实现自动运作的控制方式，其是基于一连串的字母、数字和特殊符号的。一套完整的应用于执行机床运作的数字编码就称之为程序。这些程序在输出以启动电动机之前必须转换为相应的电信号。数字控制机床可以进行手工编程。如果用电脑编程，那么这个过程就被称为计算机辅助编程。这篇文章中涉及到的编程过程都是手工进行的。通常数字控制系统都是由下列构件组成的：纸带穿孔机：将输入的信息转换为对应的上孔的信号，而这种孔的信号在纸带穿过该设备时将被以打孔的方式输入到纸带上。许多以前的元件用的一种输入设备叫打字穿孔机。新装置中应用了一台微型计算机和两套纸带穿孔装置。纸带读取器：读取纸带上的孔信息，并将其转化为对应的电信号。控制器：接收电信号，并驱动NC机床。NC机床：对控制器生成的程序信号做出反应，从而机床将根据信号指示作出相应的动作来加工工件。见图1-1：数控系统相对手动操作加工方式具有以下优点：1、能够更好的使刀具运行在最佳的切削条件下。2、改善零件的加工质量和刚度。3、减少刀具损失、刀具负荷和安装时间。4、减少工件的加工时间。5、减少切屑。6、能够更好的进行计划生产和生产过程安排。1-4、CNC的定义及其构成一台CNC机床是一台NC机床和一台具有辅助功能的装在操作台上的电脑组成。这台电脑通常被称为机床控制单元（MCU）。控制单元通常是由硬件构成，这就是说所有的机床功能都是由物理电子元件控制的，而这些元件是装在控制器中的。而该电脑是应用软件控制的。因此，机床的工序在加工时被输入到电脑中。当CNC机床关机后这些数据不会被删掉。电脑存储这些信息的记忆元件称为只读器（ROM）。MCU通常装备有数字键盘一提供直接手动数据传输。这些程序储存在RAM中，它们可以被重新调出、编辑以及排序。存在RAM中的程序在机床断电后就会消失。这些程序可以被储存到附属存储装置中。如：穿孔纸带、磁带或磁盘。新的MCU元件装有图像显示器，其不仅可以显示CNC程序，而且切削路径和任何运行错误都能显示。CNC机床的主要组件如下图所示见图1-2：机床控制单元：生成存储以及执行CNC程序。MCU中同样包含机床运行控制器，其是一种执行软件。数控机床：对MCU和工件加工过程中的程序信号做出反应。1-5、CNC相对NC的优点。1、减少了机床的硬件负担，新的功能可以以软件编程的形式出入MCU中。2、CNC程序可以直接在机床上进行输入、储存和执行。3、任何内部的CNC程序都可以进行编辑和重调。刀具路径可以通过电子仪器显示。4、许多不同的CNC程序都可以储存在MCU中。5、可以用一台主机连接几台CNC机床。主机中的程序可以通过网络形式下载到任何一台与之连接的机床上去。这就是直接数字控制（DNC）。见图1-4:6、几台DNC系统可以连接成更大的数控系统。见图1-5：1-6、CNC应用的特殊要求CNC机床可以大幅度提高生产效率。CNC管理器可以在克服以下问题的前提下保证效率：1、足够的资本已购买质量高的CNC设备。2、CNC设备必须保持在正常运行条件下，这点要求可以通过签订一份全天服务协议或雇佣一名专门技术员来满足。3、必须对工人进行专业的CNC机床安装和操作培训。4、必须学习生产计划，因为数控机床运行一小时的开销要比传统机床大得多。1-7、CNC加工中心和车削中心。加工中心是CNC技术的最新产物。这种系统装有自动换刀设备，可以换90多种刀具。还安装有能移动的工作台。工作台用来自动装载和卸载工件。在一台简易加工中心中可以完成铣削、钻削、攻丝、钻削以及反钻等加工工序。另外应用读数器，加工中心可以在不同平面和不同角度进行加工。加工中心节约生产时间和加工过程中更换机床的时间。图1-6和1-7展示了两种不同的加工中心。关于加工中心将在第四章中进行详述。车削中心拥有更强大的换刀功能，在现代生产中崭露头角，这种数控机床可以在工件旋转过程中执行许多不同的车削操作。图1-8展示了一台现代车削中心。1-8、其它类型的CNC设备除加工中心和车削中心外，CNC技术还应用于许多其它类型的加工设备中。例如：电火花加工机床（WIREEDM）和激光切削机床。WIREEDM机床利用一根非常薄的电线作为电级。电线穿过两个转子。工件材料被电线上平行移动的电火花熔化，而CNC技术用来控制平行台的运动、这种WIREEMD机床用来生产加工模型镶嵌物、压件和修整工件以及工件成形极为方便。见图1-9：激光切削CNC机床利用一束强烈的激光来加工工件。工件材料在激光束下急剧升温和熔化。如果激光够强，它将会穿过工件材料。因为该过程并没有涉及机械加工过程，激光切削加工产生的工件变形极小。这使得其在加工槽和钻孔加工中应用的效率极高。见图1-10。