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1、目 录第一章摘摘要3第二章数数控机床床的发展展史32.1世世界数控控机床发发展：332.2我我国数控控机床发发展概况况：4第三章数数控机床床的基本本结构553.1程程序编制制及程序序载体553.2输输进装置置63.3数数控装置置63.4驱驱动装置置和位置置检测装装置73.5辅辅助控制制装置773.6机机床本体体7第四章数数控机床床的分类类84.1按按加工工工艺分类类84.2按按机床运运动的控控制轨迹迹分类88第五章数数控机床床的组成成95.1控控制介质质95.2输输入装置置95.3数数控装置置105.5辅辅助控制制装置1105.6机机廉本体体11第六章数数控系统统的功能能116.1控控制轴数数
2、和联动动轴数1116.3编编程单元元与坐标标移动分分布规律律126.4最最大指夸夸值1226.5插插补功能能126.6固固定循环环加工功功能1226.7进进给功能能136.8主主轴速度度功能1136.1.0补偿偿琦能1136.1.1字符符图形显显示功能能146.1.2程序序编制功功能1446.1.3输入入、输出出和通信信功能1146.1.4自诊诊断功能能14第七章数数控系统统的优点点157.1灵灵活性1157.2通通用性1157.3丰丰富的数数控功能能157.4提提高系统统的可靠靠性1557.5使使用维修修方便115第八章零零件的工工艺分析析168.1分分析图样样168.2加加工设备备的选用用
3、16第九章零零件的工工艺设计计和夹具具的选择择179.1加加工方法法的选择择以下是是几种常常见的平平面加工工方法1179.2确确定加工工顺序和和工序118第十章总总结188第十一章章参考文文献199第一章 摘要世界制造造转移，中中国正在在逐步成成为世界界工厂。在在美国、德德国、韩韩国等国国家已经经进入工工业发展展的高技技术密集集时代与与微电子子时代。我我国目前前经济的的发展已已经过了了发展初初期，正正处于重重化工业业发展中中期。在在未来110年将将是中国国机械行行业发展展最佳时时期。随随着中国国重工业业进程的的推进，中中国企业业规模、产产品及技技术、质质量都将将得到大大幅提升升，国产产机械产产
4、品国际际竞争力力随着电电子技术术和自动动化技术术的发展展，数控控技术的的应用越越来越广广泛。以以微处理理器为基基础，以以大规模模集成电电路为标标志的数数控设备备，已在在我国批批量生产产、大量量引进和和推广应应用，它它们给机机械制造造业的发发展创造造了条件件，并带带来很大大的效益益。但同同时，由由于它们们的先进进性、复复杂性和和智能化化高的特特点，在在维修理理论、技技术和手手段上都都发生了了飞跃的的变化，也也在其维维修理论论、技术术和手段段上带来来了很大大的变化化。在许多行行业中，这这些设备备均处于于关键的的工作岗岗位，若若在出现现故障后后不及时时维修排排除故障障，就会会造成较较大的经经济损失失
5、。我们们现有的的维修状状况和水水平，与与国外进进口设备备的设计计与制造造技术水水平还存存在很大大的差距距，并且且在数控控机床电电气维修修技术方方面我国国还没有有形成一一套成熟熟的、完完整的理理论体系系，这就就给数控控机床的的维修与与诊断带带来了很很多的不不便，因因此，一一篇讲座座形式的的文章不不可能把把已经形形成了一一门专门门学科的的数控机机床电气气维修技技术理论论完整地地表述出出来，本本文仅是是将许多多前辈的的经验总总结加以以适当的的归纳整整理，以以求对该该学科理理论的发发展及工工程技术术人员的的实践有有所裨益益。第二章 数控机机床的发发展史2.1世世界数控控机床发发展：19466年诞生生了
6、世界界上第一一台电子子计算机机，这表表明人类类自己造造了可增增强和部部分代替替脑力劳劳动的工工具。它它与人类类在农业业，工业业社会中中创造的的那些只只是增强强体力劳劳动的工工具相比比，起了了质的飞飞跃，为为人类进进信息息社会奠奠定了基基础。66年后，即即在1 9522年，计计算机技技术应用用于机床床上，从从而一种种新型的的用数字字程序控控制的机机床应运运而生。这这种机床床是一种种综合运运用了计计算机技技术、自自动控制制、精密密测景和和机械设设计等新新技术的的机电体体化典型型产品。数数控机床床是一种种装有程程序控制制系统(数控系系统)的的自动化化机床。从19552年美美国麻省省理工学学院研制制出
7、第一一台试验验性数控控系统，到到现在已已走过了了50多多年的历历程。前三代数数控装置置属于采采用专用用控制计计算机的的硬件数数控装置置，一般般称为NNC数控控系统。到到20世世纪800年代，总总体发展展趋势是是：数控控装置由由NC向向CNCC发展；广泛采采用322位CPPU组成成多微处处理器系系统；提提高系统统的集成成度，缩缩小体积积，采用用模块化化结构，便便于裁剪剪、扩展展和功能能升级，满满足不同同类型数数控机床床的需要要；驱动动装置向向交流、数数字化方方向发展展；CNNC装置置向人TT智能化化方向发发展；采采用新型型的自动动编程系系统；增增强通信信功能；数控系系统的可可靠性不不断提高高。2
8、.2我我国数控控机床发发展概况况：我国于119588年研制制第一台台数控机机床发发展过程程大致可可分为三三大阶段段： a.第一一阶段由由于我国国基础理理论研究究滞后，相相关工业业基础薄薄弱，特特别是电电子技术术落后数控系系统没有有突破，虽虽然我国国起步不不晚，但但发展不不快，220世纪纪6070年年代，由由于文革革等因索索，我国国与发达达国家差差距开始始拉大。220世纪纪70年年代国家家组织数数控机床床攻关，取取得一定定成效，相相继推出出一些数数控机床床品种，但但从整体体来看我国数数控机床床产业尚尚处于起起步阶段段。b.第二二阶段从从日、德德、美、西西先后引引进数控控系统技技术，从从日、美美、
9、德、意意、英、法法、瑞、匈匈、奥、韩韩等国及及台湾地地区引进进数控机机床先进进技术和和合作、合合资生产产，解头头了可靠靠性、稳稳定性问问题，数数控机床床开始正正式生产产和使用用，并逐逐步向前前发展。c.第三三阶段国国家从科科技攻关关和技术术改造两两方面对对数控机机床产韭韭进行了了重点扶扶持，并并加快了了国产数数控系统统的开发发。普及及型数控控系统开开发成功功为数数控机床床商品化化和规模模化生产产奠定了了基础。一一些数控控机床主主机厂组组建床身身、箱体体、主轴轴、轴套套等成组组单元，厂厂内组织织专业化化生产，生生产水平平进一步步提高。CCAD(1AAPPCAMM开始应应用，开开发能力力、工艺艺水
10、平和和产品质质量进一一步提高高，奠定定了产业业化基础础。第三章 数控机机床的基基本结构构3.1程程序编制制及程序序载体数控程序序是数控控机床自自动加工工零件的的工作指指令。在在对加工工零件进进行工艺艺分析的的基础上上，确定定零件坐坐标系在在机床坐坐标系上上的相对对位置，即即零件在在机床上上的安装装位置；刀具与与零件相相对运动动的尺寸寸参数；零件加加工的工工艺路线线、切削削加工的的工艺参参数以及及辅助装装置的动动作等。得得到零件件的所有有运动、尺尺寸、工工艺参数数等加工工信息后后，用由由文字、数数字和符符号组成成的标准准数控代代码，按按规定的的方法和和格式，编编制零件件加工的的数控程程序单。编编
11、制程序序的工作作可由人人工进行行；对于于外形复复杂的零零件，则则要在专专用的编编程机或或通用计计算机上上进行自自动编程程（APPT）或或CADD/CAAM设计计。3.2输输进装置置输进装置置的作用用是将程程序载体体（信息息载体）上上的数控控代码传传递并存存进数控控系统内内。根据据控制存存储介质质的不同同，输进进装置可可以是光光电阅读读机、磁磁带机或或软盘驱驱动器等等。数控控机床加加工程序序也可通通过键盘盘用手工工方式直直接输进进数控系系统；数数控加工工程序还还可由编编程计算算机用RRS2332C或或采用网网络通讯讯方式传传送到数数控系统统中。零件加工工程序输输进过程程有两种种不同的的方式：一种
12、是是边读进进边加工工（数控控系统内内存较小小时），另另一种是是一次将将零件加加工程序序全部读读进数控控装置内内部的存存储器，加加工时再再从內部部存储器器中逐段段逐段调调出进行行加工。3.3数数控装置置数控装置置是数控控机床的的核心。数数控装置置从内部部存储器器中取出出或接受受输进装装置送来来的一段段或几段段数控加加工程序序，经过过数控装装置的逻逻辑电路路或系统统软件进进行编译译、运算算和逻辑辑处理后后，输出出各种控控制信息息和指令令，控制制机床各各部分的的工作，使使其进行行规定的的有序运运动和动动作。零件的轮轮廓图形形往往由由直线、圆圆弧或其其他非圆圆弧曲线线组成，刀刀具在加加工过程程中必须须
13、按零件件外形和和尺寸的的要求进进行运动动，即按按图形轨轨迹移动动。但输输进的零零件加工工程序只只能是各各线段轨轨迹的出出发点和和终点坐坐标值等等数据，不不能满足足要求，因因此要进进行轨迹迹插补，也也就是在在线段的的出发点点和终点点坐标值值之间进进行“数据点点的密化化”。3.4驱驱动装置置和位置置检测装装置驱动装置置接受来来自数控控装置的的指令信信息，经经功率放放大后，严严格按照照指令信信息的要要求驱动动机床移移动部件件，以加加工出符符合图样样要求的的零件。因因此，它它的伺服服精度和和动态响响应性能能是影响响数控机机床加工工精度、表表面质量量和生产产率的重重要因素素之一。位置检测测装置将将数控机
14、机床各坐坐标轴的的实际位位移量检检测出来来，经反反馈系统统输进到到机床的的数控装装置之后后，数控控装置将将反馈回回来的实实际位移移量值与与设定值值进行比比较，控控制驱动动装置按按照指令令设定值值运动。3.5辅辅助控制制装置辅助控制制装置的的主要作作用是接接收数控控装置输输出的开开关量指指令信号号，经过过编译、逻逻辑判别别和运动动，再经经功率放放大后驱驱动相应应的电器器，带动动机床的的机械、液液压、气气动等辅辅助装置置完成指指令规定定的开关关量动作作。这些些控制包包括主轴轴运动部部件的变变速、换换向和启启停指令令，刀具具的选择择和交换换指令，冷冷却、润润滑装置置的启动动停止，工工件和机机床部件件
15、的松开开、夹紧紧，分度度工作台台转位分分度等开开关辅助助动作。由于可编编程逻辑辑控制器器（PLLC）具具有响应应快，性性能可靠靠，易于于使用、编编程和修修改程序序并可直直接启动动机床开开关等特特点，现现已广泛泛用作数数控机床床的辅助助控制装装置。3.6机机床本体体数控机床床的机床床本体与与传统机机床相似似，由主主轴传动动装置、进进给传动动装置、床床身、工工作台以以及辅助助运动装装置、液液压气动动系统、润润滑系统统、冷却却装置等等组成。但但数控机机床在整整体布局局、外观观造型、传传动系统统、刀具具系统的的结构以以及操纵纵机构等等方面都都已发生生了很大大的变化化。这种种变化的的目的是是为了满满足数控控机床的的要求和和充分发发挥数控控机床的的特点。第四章 数控机机床的分分类一般可根根据功能能和结构构，按下下面2种种原则进进行分类类。4.1按按加工工工艺分类类指采用车车、撞、铰铰、钻、磨磨、刨等等各种切切削工艺艺的数控控机床。在在普通数数控机床床上加刀刀库和自自动换刀刀装置就就成为数数控加工工中心，如如镗铣加加工中心心、车削削中心、钻钻削中心心等。加加工中心心机床进进一步提提高了普普通数控控机床的的自动化化程度和和生产效效率。a.金属属成型类类(板材材加工类类)指采用用挤、冲冲、压、拉拉等成型型工艺的的
