数控机床的发展简况ppt课件

.,1,4.1数控机床概述,第四章计算机辅助制造（CAM）技术基础,.,2,定义,数控是数字控制（NumericalControl）的简称，其含义是用数字和符号构成的数字信息自动控制机床的运转，因此，数控机床也简称NC机床。,.,3,数控机床的工作原理,数控系统的主要任务之一就是控制执行机构按预定的轨迹运动。一般情况是已知运动轨迹的起点坐标、终点坐标和曲线方程，由数控系统实时地算出各个中间点的坐标。即需要“插入、补上”运动轨迹各个中间点的坐标，通常这个过程就称为“插补”。,.,4,.,5,数控机床的产生与发展,随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件，精度要求更高，形状更为复杂且往往批量较小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。同时，随着市场竞争的日益加剧，企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率，提高产品质量及降低生产成本。一种新型的生产设备数控机床就应运而生了。,.,6,数控机床的产生,1.原因社会生产发展（军备竞赛的产物）2.目的解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题3.时间1947195219581959,.,7,1987年5月27日，日本警视厅逮捕了日本东芝机械公司铸造部部长林隆二和机床事业部部长谷村弘明。东芝机械公司曾与挪威康士堡公司合谋，非法向前苏联出口大型铣床等高技术产品，林隆二和谷村弘明被指控在这起高科技走私案中负有直接责任。此案引起国际舆论一片哗然，这就是冷战期间对西方国家安全危害最大的军用敏感高科技走私案件之一东芝事件,.,8,数控机床的发展简况,第1代数控机床：1952年1959年采用电子管元件构成的专用数控装置（NC）。第2代数控机床：从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。第3代数控机床：从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。第4代数控机床：从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统（CNC）。第5代数控机床：从1974年开始采用微型计算机控制的系统（MNC）。,.,9,我国数控机床发展概况,1958年开始并试制成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初成功。从20世纪80年代开始，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE公司的MTC-1数控系统等。,.,10,数控机床的发展趋势,从数控机床技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。数控系统都采用了16位和32位微处理器，标准总线及软件模块和硬件模块结构，内存容量扩大到1MB以上，机床分辨率可达0.1m，高速进给可达100m/min，控制轴数可达16个。,.,11,数控机床特点,1.复杂零件加工2.高精度3.加工稳定可靠4.高柔性5.高生产率6.劳动条件好7.有利于管理现代化8.投资大，使用费用高9.生产准备工作复杂10.维修困难,.,12,数控车精加工,.,13,铣削凹模,铣平面,.,14,孔加工循环,.,15,五轴加工,.,16,换刀,.,17,数控机床的适用范围,1.批量小而又多次重复生产的零件；2.几何形状复杂的零件；3.贵重零件加工；4.需要全部检验的零件；5.试制件。,.,18,.,19,.,20,.,21,.,22,.,23,.,24,.,25,.,26,.,27,.,28,数控机床的分类,1.按工艺用途分2.按运动方式分3.按控制方式分4.按联动轴数分,.,29,数控机床的工作过程,.,30,80年代以来，在工业化国家中，柔性制造系统作为迈向工厂自动化的第一步，己获得了实际的应用。它的应用，圆满地解决了机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾。一、柔性自动化的兴起随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高。80年代以来，在工业化国家中，柔性制造系统作为迈向工厂自动化的第一步，己获得了实际的应用。它的应用，圆满地解决了机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾。,柔性制造系统,.,31,柔性制造系统,柔性自动化的兴起随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。,.,32,为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。,.,33,柔性制造系统的类型,柔性制造是指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统。柔性制造系统有以下三种类型：,柔性制造单元柔性制造单元由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具，加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简单，加工工时较长，批量小的零件。它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。,.,34,柔性制造系统柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。,柔性制造系统的类型,.,35,柔性制造系统的类型,柔性自动生产线柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线，在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线，则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。,.,36,柔性制造系统的构成,就机械制造业的柔性制造系统而言，其基本组成部分有：,自动加工系统自动加工系统，指以成组技术为基础，把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。,物流系统物流系统，指由多种运输装置构成，如传送带、轨道一转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性制造系统主要的组成部分。,.,37,柔性制造系统的构成,信息系统信息系统，指对加工和运输过程中所需