机电专业英语第版unit 8 Computer Numerical Controlled Machinesppt课件.ppt

ComputerNumericalControlledMachines Unit8 数控机床 CNCmachines 华中数控面板 数控机床 2 CNCMachines 3 Unit8CNCmachinesEarlymachinestoolswereoperatedbycraftsmenwhodecidedmanyvariablessuchasspeeds feeds anddepthofcut etc1 Withthedevelopmentofscienceandtechnology anewterm numericalcontrol NC appeared Controllingamachinetoolusingapunchedtapeorstoredprogramisknownasnumericalcontrol NC NChasbeendefinedbytheElectronicIndustriesAssociation EIA as Asysteminwhichactionsarecontrolledbythedirectinsertionofnumericaldataatsomepoint Thesystemmustautomaticallyinterpretatleastsomeportionofthisdatadj 4 Inthepast machinetoolswerekeptassimpleaspossibleinordertokeeptheircostsdown Becauseoftheever risingcostoflabor bettermachinetools completewithelectroniccontrols weredevelopedsothatindustrycouldproducemoreandbettergoodsatpricesthatwerecompetitivewiththoseoffshoreindustries NCisbeingusedonalltypesofmachinetools fromthesimplesttothemostcomplex Themostcommonmachinetoolsarethesingle spindledrillingmachine lathe millingmachine turningcenter andmachiningcenter 5 1 Single SpindleDrillingMachineOneofthesimplestnumericallycontrolledmachinetoolsisthesingle spindledrillingmachine Mostdrillingmachinesareprogrammedonthreeaxes a TheX axiscontrolsthetablemovementtotherightandleft b TheY axiscontrolsthetablemovementtowardorawayfromthecolumn c TheZ axiscontrolstheupordownmovementofthespindletodrillholestodepth 6 2 LatheTheenginelathe oneofthemostproductivemachinetools hasalwaysbeenaveryefficientmeansofproducingroundparts Fig 7 1 Mostlathesareprogrammedontwoaxes a TheX axiscontrolsthecrossmotion inorout ofthecuttingtool b TheZ axiscontrolsthecarriagetraveltowardorawayfromtheheadstock 7 3 MillingMachineFig 7 2theverticalkneeandcolumnmillingmachineThemillingmachinehasalwaysbeenoneofthemostversatilemachinetoolsusedinindustry Fig 7 2 Operationssuchasmilling contouring gearcutting drilling boring andreamingareonlyafewofthemanyoperationsthatcanbeperformedonamillingmachine4 Themillingmachinecanbeprogrammedonthreeaxes a TheX axiscontrolsthetablemovementleftorright b TheY axiscontrolsthetablemovementtowardorawayfromthecolumn c TheZ axiscontrolsthevertical upanddown movementofthekneeorspindle 8 4 TurningCenterTurningCentersweredevelopedinthemid 1960safterstudiesshowedthatabout40percentofallmetalcuttingoperationswereperformedonlathes Thesenumericallycontrolledmachinesarecapableofgreateraccuracyandhigherproductionratesthanwerepossibleontheenginelathe Thebasicturningcenteroperatesononlytwoaxes a TheX axiscontrolsthecrossmotionoftheturrethead b TheZ axiscontrolsthelengthwisetravel towardorawayfromtheheadstock oftheturrethead 9 5 MachiningCenterMachiningcentersweredevelopedinthe1960ssothatapartdidnothavetobemovedfrommachinetomachineinordertoperformvariousoperations Thesemachinesgreatlyincreasedproductionratesbecausemoreoperationscouldbeperformedonawork pieceinonesetup Therearetwomaintypesofmachiningcenters thehorizontalandtheverticalspindletypes a Thehorizontalspindle machiningcenteroperatesonthreeaxes a TheX axiscontrolsthetablemovementleftorright b TheY axiscontrolstheverticalmovement upanddown ofthespindle c TheZ axiscontrolsthehorizontalmovement inorout ofthespindle b Theverticalspindle machiningcenteroperatesonthreeaxes a TheX axiscontrolsthetablemovementleftorright b TheY axiscontrolsthetablemovementtowardorawayfromthecolumn c TheZ axiscontrolstheverticalmovement upanddown ofthespindle 10 punch p nt n 冲压机 钻孔机vt 开洞 以拳重击vi 用拳猛击interpret in t prit vt 说明 口译vi 解释 翻译electronic ilek tr nik adj 电子的drill dril n 训练 钻孔机vi 钻孔 训练carriage k rid n 机床的 滑板 刀架headstock hedst k n 主轴箱milling mili n 铣削contouring k n tu ri n 成形加工boring b ri n 镗孔 镗削加工reaming ri mi n 铰孔knee ni n 升降台turning t ni n 车削 11 knee ni n 升降台turning t ni n 车削headstock hedst k n 主轴承accuracy kjur si n 精确性 准确度 精度work piece w kpi s n 工件horizontal h ri z nt l adj 水平的vertical v tik l adj 垂直的 直立的productionrate生产率numericalcontrol NC 数字控制apunchedtape穿孔纸带 12 theElectronicIndustriesAssociation EIA 美国 电子工业协会drillingmachine钻床enginelathe卧式车床gearcutting齿轮加工turningcenter切削中心machiningcenter加工中心turrethead转塔头metalcutting金属切削crossmotion横向运动lengthwisetravel纵向运动 13 1 Earlymachineswereoperatedbycraftsmenwhodecidedmanyvariablessuchasspeeds feeds depthofcut etc 翻译 老式机床通常是由工人操作并由他们决定机床速度 进给量 切削深度等 句中Whodecidedmanyvariables 是定语从句修饰craftsmen 例如 Theengineerswhowemetyesterdayhavedesignedanewautomaticdevice 我们昨天碰到的那些工程师设计出了一种新的自动化装置 14 2 NChasbeendefined as Asysteminwhichactionsarecontrolledbythedirectinsertionofnumericaldataatsomepoint Thesystemmustautomaticallyinterpretatleastsomeportionofthisdatadj 数控被定义为 采用在某些点直接插入数字数据来控制操作的系统 此系统必须能够自动解释翻译这些信息中的一部分 句中as的宾语是Asystem which引导的定语从句修饰system 15 3 Becauseoftheever risingcostoflabor bettermachinetools completewithelectroniccontrols weredevelopedsothatindustrycouldproducemoreandbettergoodsatpricesthatwerecompetitivewiththoseofoffshoreindustries 由于劳动成本日益上涨 人们研制出性能更好的机床 并配有电控设备 这样企业可以生产更多更好价格较低的产品 以和国际上的产品相竞争 句中bettermachinetools是句子的主语 weredeveloped是句子的谓语 sothat引导结果状语从句 that引导的定语从句修饰goods 16 4 Operationssuchasmilling contouring gearcutting drilling boring andreamingareonlyafewofthemanyoperationsthatcanbeperformedonamillingmachine 像铣削 成型加工 齿加工 钻 镗 铰等只是可在铣床上进行的一少部分加工 句中that引导定语从句修饰themanyoperations 17 I Answerthefollowingquestionsaccordingtothetext 1 WhatismeantbythetermNC Asysteminwhichactionsarecontrolledbythedirectinsertionofnumericaldataatsomepoint Thesystemmustautomaticallyinterpretatleastsomeportionofthisdatadj Themostcommonmachinetoolsarethesingle spindledrillingmachine lathe millingmachine turningcenter andmachiningcenter 2 Whatarethemostcommonmachinetools key key 18 II TranslatethefollowingtermsintoEnglish 1 数字控制2 加工中心3 齿轮加工4 穿孔纸带5 数控车床6 生产率7 垂直运动8 电子工业协会 numericalcontrol machiningcentre gearcutting punchedtape turningcenter productionrate verticalmotion ElectronicsIndustryAssociation key key key key key key key key 19 TranslatethefollowingintoEnglish 1 从最简单到最复杂的机床都会用到数控技术 NCisbeingusedonalltypesofmachinetools fromthesimplesttothemostcomplex 2 卧式车床是生产效率最高的机床之一 Theenginelathe oneofthemostproductivemachinetools key key 20 3 研究表明 整个金属材料的切削操作大约40 是在车床上进行的 Studiesshowedthatabout40percentofallmetalcuttingoperationswereperformedonlathes 4 卧式加工中心可在三个坐标轴上工作 Thehorizontalspindle machiningcenteroperatesonthreeaxes key key 21 科技英语 EnglishforScienceandTechnology 简称EST 可以泛指一切论及或谈及科学和技术的书面语和口语 其中包括 一 科技著述 科技论文和报告 实验报告和方案 二 各类科技情报和文字资料 三 科技实用手册的结构描述和操作规程 四 有关科技问题的会谈 会议 交谈的用语 五 有关科技的影片 录像等有声资料的解说词等等 本章首先介绍科技英语的特征 科技英语词汇概括起来主要有5个特点 1 科技英语词汇多源于希腊语和拉丁语 2 词义专一 3 前后缀出现频率高 4 专业词汇出现的频率低 5 广泛使用缩略词 科技英语词汇可以分为三种类 科技词汇 半科技词汇和非科技词汇 科技英语词汇的结构和特征 22 1 科技词汇 technicalterms 科技英语有许多专门的术语 只在某一特定的科技领域来用 许多情况下 虽然同为科学家 这个领域的科学家并不明白另一领域的词汇 比如物理学家就可能不明白生物学领域的专业术语 且由于科学技术发展 科技术语 词汇 也日益增多 这些科技词汇只有该领域的专家或工作人员了解 例如 化学领域中的isotope 同位素 物理领域的photon 光子 以及生物领域的chromosome 染色体 等等 都是科技词汇 23 2 半科技词汇 semi technicalterms 半科技词汇指的是那些不同于生活中的语言词汇 而且在不同领域又有不同的含义的词汇 也称通用科技术语 例如orbit 在医学上指的是 眼眶 而在物理学上则是 轨道 operation 在医学上指的是 手术 在计算机领域是 操作 而在商务上却是 公司 ahugemultinationalelectronicsoperation在数学上指的是 运算 很普通的词web 网 net 网 site 站点 在计算机科学中都成了与原词仍然关联的专业词汇 如website 网址 网站 internet 互联网 Mouse 老鼠 memory 记忆 read 阅读 分别成了计算机科学中的术语 鼠标 内存 和 读取 24 3非科技词汇 non technicalterms 非科技词汇经常用于科学技术领域的词汇 在日常生活当中则不常用的词汇 在修辞学上指的是那些正式用语 learnedandformalwords 因为科技英语是一种描述各种自然现象 客观事实的发生过程和特性的语言 所以科技英语的文章不用那些日常生活中的常用词汇 commonwords 例如 日常生活中我们用give have 而科技英语中我们用posses 日常生活中用referto 科技英语中用alludeto 日常生活中用mad 科技英语中用insane等等 25 AdvantagesofNC 华中数控面板 数控机床 26 AdvantagesofNCRecentstudiesshowthatoftheamountoftimeanaveragepartspentinashop onlyafractionofthattimewasactuallyspentinthemachiningprocess Letusassumethatapartspent50hoursfromthetimeitarrivedataplantasaroughcastingorbarstocktothetimeitwasafinishedproduct Duringthistime itwouldbeonthemachineforonly2 5hoursandbecutforonly0 75hour Therestofthetimewouldbespentonwaiting moving settingup loading unloading inspectingthepart settingspeedsandfeeds andchangingcuttingtools 近期研究表明 在加工零件时 只有一少部分时间真正用于加工工件 假定把毛坯或棒料加工为成品零件需要50h 那么 工件在机床上的时间只有2 5h 用于切削的时间仅有0 75h 其余时间都用在等待加工 运输 安装 装夹 拆卸 检验 设置转速与进给 换刀上 27 NCreducestheamountofnon chip producingtimebyselectingspeedsandfeeds makingrapidmovesbetweensurfacestobecut usingautomaticfixtures automatictoolchanging controllingthecoolant in processgauging andloadingandunloadingthepart Thesefactors plusthefactthatitisnolongernecessarytotrainmachineoperators haveresultedinconsiderablesavingsthroughouttheentiremanufacturingprocessandcausedtremendousgrowthintheuseofNC SomeofthemajoradvantagesofNCareasfollows 通过转速与进给量的设定 刀具在待切削表面间的快速移动 自动夹具的运用 刀具的自动切换 切削液的控制 在线检测及零件的自动装卸 NC缩短了非切削加工的时间 上述因素 加之无需培训机床操作工 使整个加工过程耗时大量减少 促进了数控的推广应用 NC的主要优点如下 28 Helicalgearshavecertainadvantages forexample whenconnectingparallelshafts theyhaveahigherloadcarryingcapacitythanspurgearswiththesametoothnumbersandcutwiththesamecutter Becauseoftheoverlappingactionoftheteeth theyaresmootherinactionandcanoperateathigherpitch linevelocitiesthanspurgears Thepitch linevelocityisthevelocityinthepitchcircle Sincetheteethareinclinedtoaxisofrotation helicalgearscreateanaxialthrust Ifusedsingle thisthrustmustbeabsorbedintheshaftbearings Thethrustproblemcanbeovercomebycuttingtwosetsofopposedhelicalteethonthesameblank Dependingonthemethodofmanufacture thegearmaybeofthecontinuous toothherringbonevarietyoradouble helicalgearwithaspacebetweenthetwohalvestopermitthecuttingtooltorunout Double helicalgearsarewellsuitedfortheefficienttransmissionofpowerathighspeeds 斜齿轮具有某些优点 例如当连接平行轴时 其承载能力高于有相同齿数并用相同刀具切削的正齿轮 由于轮齿的重合作用 其传动更为平稳 允许的节线速度比正齿轮高 节线速度是节圆上的线速度 因为轮齿倾斜于旋转轴线 所以斜齿轮会产生轴向推力 如果单独使用这种齿轮 轴向推力由轴向轴承来承担 轴向推力问题可通过在一个齿坯上加工两对斜齿来解决 根据加工方法 这种齿轮可以是连续齿人字型齿轮或有退刀槽的双斜齿轮 双斜齿轮非常适于在高速下高效传输动力 29 1 Thereisautomaticorsemiautomaticoperationofmachinetools Thedegreeofautomationcanbeselectedasrequired 2 Flexiblemanufacturingofpartsismucheasier Onlythetapeneedschangingtoproduceanotherpart 3 Storagespaceisreduced Simplework holdingfixturesaregenerallyused reducingthenumberofjigsorfixturesthatmustbestored 4 Smallpartlotscanberuneconomically OftenasinglepartcanbeproducedmorequicklyandbetterbyNC 5 Nonproductivetimeisreduced Moretimeisspentonmachiningthepart andlesstimeisspentonmovingandwaiting 1 机床可以自动运行 亦可半自动运行 使用时按需要选取2 零件的柔性制造更为简便 更换纸带即可加工不同零件 3 减小存储空间 通常采用简单的工装夹具 因而减少了存储夹具的数量 4 加工小批量零件非常经济 用NC机床加工出的单件质量好且加工快 5 缩短非加工时间 花在加工零件上的时间多了 用于运输和等待的时间短了 30 6 Toolingcostsarereduced Inmostcasescomplexjigsandfixturesarenotrequired 7 Inspectionandassemblycostsarelower Thequalityoftheproductisimproved reducingtheneedforinspectionandensuringthatpartsfitasrequired 8 Machineutilizationtimeisincreased Thereislesstimethatamachinetoolisidlebecauseworkpieceandtoolchangesarerapidandautomatic 9 Complexformscaneasilybemachined Thenewcontrolunitfeaturesandprogrammingcapabilitiesmakethemachiningofcontoursandcomplexformsveryeasy 10 Partsinventoryisreduced Partscanbemadeasrequiredfromtheinformationonthepunchedtape 6 降低加工成本 数控机床在多数情况下无需复杂夹具 7 降低检验与装配成本 产品质量提高了 因而减少了检验的必要 保证零件能按需装配 8 增加机床使用时间 由于能迅速自动地更换工件与刀具 机床闲置时间缩短了 9 便于加工复杂形状的工件 新型控制器功能多 编程能力强 因而轮廓加工与复杂形状的加工非常方便 10 减少零件存货 人们能根据穿孔带上的信息加工所要求的零件 31 Sincethefirstindustrialrevolution about200yearsago NChashadasignificanteffectontheindustrialworld ThedevelopmentsinthecomputerandNChaveextendedaperson smindandmuscle TheNCunittakessymbolicinputandchangesittousefuloutput expandingaperson sconceptsintocreativeandproductiveresults NCtechnologyhasmadesuchrapidadvancesthatitisbeingusedinalmosteveryareaofmanufacturing suchasmachining welding press working andassembly Ifindustry splanningandlogicaregood thesecondindustrialrevolutionwillhaveasmuchormoreeffectonsocietyasthefirstindustrialrevolutionhad AsweprogressthroughthevariousstagesofNC itistheentiremanufacturingprocessthatmustbekeptinmind 如果工业规划合理 逻辑正确 与第一次工业革命一样 第二次工业革命将对人类社会产生同样甚至更大的影响 在我们从事NC不同阶段的工作时 必须牢记NC技术贯穿于整个加工过程的始终 回顾数控技术的发展历史 我们相信计算机辅助制造 CAM 与计算机集成制造 CIM 是制造业的发展趋势 自动化工厂在不远的未来将成为现实 32 Computer assistedmanufacturing CAM andcomputer integratedmachining CIM arecertainlywherethefutureofmanufacturinglies andconsideringthedevelopmentsofthepast itwillnotbetoofarinthefuturebeforetheautomatedfactoryisareality Developedoriginallyforuseinaerospaceindustries NCisenjoyingwidespreadacceptanceinmanufacturing TheuseofCNCmachinescontinuestoincrease becomingvisibleinmostmetalworkingandmanufacturingindustries Aerospace defensecontract automotive electronic appliance andtoolingindustriesallemploynumericalcontrolmachinery AdvancesinmicroelectronicshaveloweredthecostofacquiringCNCequipment ItisnotunusualtofindCNCmachineryincontracttool die andmold makingshops NC虽然起源于航空工业 但它在当今制造业中得到了广泛应用 很明显 再大多数金属加工与制造业中 CNC机床的应用持续增长 航空 国防 汽车 电子 仪器 机床行业都采用数控机床 微电子技术的发展降低了CNC装置的成本 在工具 模具与制模车间使用CNC机床已是一件常事 33 WiththeadventoflowcostOEM originalequipmentmanufacturer andretrofitCNCverticalmillingmachines evenshopsspecializinginone of a kindprototypeworkareusingCNCs Althoughnumericalcontrolmachinestraditionallyhavebeenmachinetools bending forming stamping andinspectionmachineshavealsobeenproducedasnumericalcontrolsystems 自从有了OEM 设备制造商 与立式CNC铣床的改进 甚至那些专门生产某种标准工件的车间也会使用CNC机床 虽然数控机床传统上是指金属切削机床 但折弯机 成形机 冲压机和测量机也使用数字控制系统 34 load l ud n 负载 工作量vi 加载 装载vt 使担负 装填feed fi d n 进给vt 喂养 供给 chip t ip n 芯片 碎片vt 削 切成碎片vi 剥落 碎裂fixture fikst n 夹具 设备 固定装置coolant ku l nt n 冷却剂 切削液gauge eid n 计量器 容量规格vt 测量 检验 校准 gagesemiautomatic semi t m tik adj 电 半自动的automation t mei n n 自动化 自动操作work holdingn 工件夹紧jig d i n 夹具 治具 钻模assembly sembli n 装配 组装件 集会 集合contour k ntu n 轮廓 等高线 电路 概要vt 画轮廓 画等高线integrate inti reit inti rit reit v 使一体化 集成的 35 metalworking met l w ki n 金属加工 金属制造adj 金属制造的die dai n 模具 冲模retrofit retr ufit n 改型 装 进 式样 翻新stamping sp mpi n 冲压v 冲压advent dv nt n 事件 时期等的 出现roughcasting铸造毛坯barstock棒料finishedproduct成品toolchanging toolchange 换刀in processinggauging在程检测computer assistedmanufacturing CAM 计算机辅助制造computer integratedmachining CIM 计算机集成制造toolingindustry刀具工业prototypework标准工件moldmaking模具制作 36 Decidewhetherthefollowingstatementsaretrueorfalse Alotoftimewasactuallyspentinthemachiningprocess 2 Thereisonlyautomaticoperationofmachinetools 3 SmallpartlotscanberuneconomicallywithNCmachining 4 LesstimeisspentonmachiningthepartwithNCmachining andmoretimeisspentonmovingandwaiting 5 NCmachiningcanmakeInspectionandassemblycostslower 6 CAD CAMwillnotbetoofarinthefuturebeforetheautomatedfactoryisareality key key key key F F F T T T key key 37 近期研究表明 在加工零件时 只有一少部分时间真正用于加工工件 假定把毛坯或棒料加工为成品零件需要50h 那么 工件在机床上的时间只有2 5h 用于切削的时间仅有0 75h 其余时间都用在等待加工 运输 安装 装夹 拆卸 检验 设置转速与进给 换刀上 通过转速与进给量的设定 刀具在待切削表面间的快速移动 自动夹具的运用 刀具的自动切换 切削液的控制 在线检测及零件的自动装卸 NC缩短了非切削加工的时间 上述因素 加之无需培训机床操作工 使整个加工过程耗时大量减少 促进了数控的推广应用 NC的主要优点如下 38 1 机床可以自动运行 亦可半自动运行 使用时按需要选取 2 零件的柔性制造更为简便 更换纸带即可加工不同零件 3 减小存储空间 通常采用简单的工装夹具 因而减少了存储夹