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1、目 录摘要第一章 数控机机床的产产生第二章 数控机机床的发发展趋势势第三章 数控机机床的分分类3.1按按加工工工艺方法法分类3.1.1金属属切削类类数控机机床3.1.2特种种加工类类数控机机床3.2按按控制运运动轨迹迹分类3.1.2点位位控制数数控机床床3.2.2直线线控制数数控机床床3.2.3轮廓廓控制数数控机床床3.3按按驱动装装置的特特点分类类3.3.1开环环控制数数控机床床3.3.2闭环环控制数数控机床床3.3.3半闭闭环控制制数控机机床3.3.4混合合控制数数控机床床第四章 数控车车的工艺艺与工装装削4.1合合理选择择切削用用量4.2合合理选择择刀具4.3合合理选择择夹具4.4确确定
2、加工工路线4.5 加工路路线与加加工余量量的联系系4.6夹夹具安装装要点第五章 数控技技术5.1数数控机床床电气控控制系统统综述结语致谢参考文献献摘 要世界制造造业转移移，中国国正在逐逐步成为为世界加加工厂。美美国、德德国、韩韩国等国国家已经经进入工工业化发发展的高高技术密密集时代代与微电电子时代代，钢铁铁、机械械、化工工等重工工业正逐逐渐向发发展中国国家转移移。我国国目前经经济发展展已经过过了发展展初期，正正处于重重化工业业发展中中期。 未来来10年年将是中中国机械械行业发发展最佳佳时期。美美国、德德国的重重化工业业发展期期延续了了18年年以上，美美国、德德国、韩韩国四国国重化工工业发展展期
3、平均均延续了了12年年，我们们估计中中国的重重化工业业发展期期将至少少延续110年，直直到20015年年。因此此，在未未来100年中，随随着中国国重化工工业进程程的推进进，中国国企业规规模、产产品技术术、质量量等都将将得到大大幅提升升，国产产机械产产品国际际竞争力力增强，逐逐步替代代进口，并并加速出出口。目目前，机机械行业业中部分分子行业业如船舶舶、铁路路、集装装箱及集集装箱起起重机制制造等已已经受益益于国际际间的产产业转移移，并将将持续受受益；电电站设备备、工程程机械、床床等将受受益于产产业转移移，加快快出口进进程第一章 数控机机床的产产生在机械制制造工业业中并不不是所有有的产品品零件都都具
4、有很很大的批批量，单单件与小小批量生生产的零零件（批批量在1101100件件）约占占机械加加工总量量的800%以上上。尤其其是在造造船、航航天、航航空、机机床、重重型机械械以及国国防工业业更是如如此。为了满足足多品种种，小批批量的自自动化生生产，迫迫切需要要一种灵灵活的，通通用的，能能够适用用产品频频繁变化化的柔性性自动化化机床。数数控机床床就是在在这样的的背景下下诞生与与发展起起来的。它它为单件件、小批批量生产产的精密密复杂零零件提供供了自动动化的加加工手段段。根据国家家标准，对机机床数字字控制的的定义：用数字字控制的的装置（简简称数控控装置），在在运行过过程中，不不断地引引入数字字数据，从
5、从而对某某一生产产过程实实现自动动控制，叫叫数字控控制，简简称数控控。用计计算机控控制加工工功能，称称计算机机数控（ccompputeerizzed nummeriicall ，缩缩写）。数控机床床即使采采用了数数控技术术的机床床，或者者说装备备了数控控系统的的机床。从从应用来来说，数数控机床床就是将将加工过过程所需需的各种种操作（如如主轴变变速、松松加工件件、进刀刀与退刀刀、开车车与停车车、选择择刀具、供供给切削削液等）和和步骤，以以及刀具具与工件件之间的的相对位位移量都都用数字字化的代代码来表表示，通通过控制制介质将将数字信信息送入入专用的的或通用用的计算算机，计计算机对对输入的的信息进进
6、行处理理与运算算，发出出各种指指令来控控制机床床的伺服服系统或或其他执执行元件件，是机机床自动动加工出出所需要要的零件件。第二章 数控机机床的发发展2.1 数控系系统的发发展从年第第一台数数控机床床问世后后，数控控系统已已经先后后经历了了两个阶阶段和六六代的发发展，其其六代是是指电子子管、晶晶体管、集集成电路路、小型型计算机机、微处处理器和和基于工工控机的通通用CNNC系统统。其中中前三代代为第一一阶段，称称作为硬硬件连接接数控，简简称系统；后三代代为第二二阶段，乘乘坐计算算机软件件数控，简简称系统统。2.2 机床的的发展趋趋势数控技术术的应用用不但给给传统制制造业带带来了革革命性的的变化，使
7、使制造业业成为工工业化的的象征，而而且随着着数控技技术的不不断发展展和应用用领域的的扩大，他他对国计计民生的的一些重重要行业业（itt、汽车车、轻工工、医疗疗等）的的发展起起着越来来越重要要的作用用，因为为这些行行业所需需装备的的数字化化已是现现代发展展的大趋趋势。从从目前世世界上数数控技术术及其装装备发展展的趋势势来看，其其主要研研究热点点有以下下几个方方面。 （11）、高高速、高高精加工工技术及及装备的的新趋势势 效率率、质量量是先进进制造技技术的主主体。高高速、高高精加工工技术可可极大地地提高效效率，提提高产品品的质量量和档次次，缩短短生产周周期和提提高市场场竞争能能力。为为此日本本先端
8、技技术研究究会将其其列为55大现代代制造技技术之一一，国际际生产工工程学会会（ciirp）将将其确定定为211世纪的的中心研研究方向向之一。 在轿车车工业领领域，年年产300万辆的的生产节节拍是440秒/辆，而而且多品品种加工工是轿车车装备必必须解决决的重点点问题之之一；在在航空和和宇航工工业领域域，其加加工的零零部件多多为薄壁壁和薄筋筋，刚度度很差，材材料为铝铝或铝合合金，只只有在高高切削速速度和切切削力很很小的情情况下，才才能对这这些筋、壁壁进行加加工。近近来采用用大型整整体铝合合金坯料料“掏空空”的方方法来制制造机翼翼、机身身等大型型零件来来替代多多个零件件通过众众多的铆铆钉、螺螺钉和其
9、其他联结结方式拼拼装，使使构件的的强度、刚刚度和可可靠性得得到提高高。这些些都对加加工装备备提出了了高速、高高精和高高柔性的的要求。 从emmo20001展展会情况况来看，高高速加工工中心进进给速度度可达880m/minn，甚至至更高，空空运行速速度可达达1000m/mmin左左右。目目前世界界上许多多汽车厂厂，包括括我国的的上海通通用汽车车公司，已已经采用用以高速速加工中中心组成成的生产产线部分分替代组组合机床床。美国国cinncinnnatti公司司的hyyperrmacch机床床进给速速度最大大达600m/mmin，快快速为1100mm/miin，加加速度达达2g，主主轴转速速已达660
10、 0000rr/miin。加加工一薄薄壁飞机机零件，只只用300minn，而同同样的零零件在一一般高速速铣床加加工需33h，在在普通铣铣床加工工需8hh；德国国dmgg公司的的双主轴轴车床的的主轴速速度及加加速度分分别达112*!0000r/mmm和11g。 在加工工精度方方面，近近10年年来，普普通级数数控机床床的加工工精度已已由100m提提高到55m，精精密级加加工中心心则从335m，提提高到111.5mm，并且且超精密密加工精精度已开开始进入入纳米级级(0.01m)。 在可靠靠性方面面，国外外数控装装置的mmtbff值已达达6 0000hh以上，伺伺服系统统的mttbf值值达到33000
11、00h以以上，表表现出非非常高的的可靠性性。为了了实现高高速、高高精加工工，与之之配套的的功能部部件如电电主轴、直直线电机机得到了了快速的的发展，应应用领域域进一步步扩大。 （22）、 5轴联联动加工工和复合合加工机机床快速速发展 采用用5轴联联动对三三维曲面面零件的的加工，可可用刀具具最佳几几何形状状进行切切削，不不仅光洁洁度高，而而且效率率也大幅幅度提高高。一般般认为，11台5轴轴联动机机床的效效率可以以等于22台3轴轴联动机机床，特特别是使使用立方方氮化硼硼等超硬硬材料铣铣刀进行行高速铣铣削淬硬硬钢零件件时，55轴联动动加工可可比3轴轴联动加加工发挥挥更高的的效益。但但过去因因5轴联联动
12、数控控系统、主主机结构构复杂等等原因，其其价格要要比3轴轴联动数数控机床床高出数数倍，加加之编程程技术难难度较大大，制约约了5轴轴联动机机床的发发展。 当前由由于电主主轴的出出现，使使得实现现5轴联联动加工工的复合合主轴头头结构大大为简化化，其制制造难度度和成本本大幅度度降低，数数控系统统的价格格差距缩缩小。因因此促进进了复合合主轴头头类型55轴联动动机床和和复合加加工机床床（含55面加工工机床）的的发展。 在emmo20001展展会上，新新日本工工机的55面加工工机床采采用复合合主轴头头，可实实现4个个垂直平平面的加加工和任任意角度度的加工工，使得得5面加加工和55轴加工工可在同同一台机机床
13、上实实现，还还可实现现倾斜面面和倒锥锥孔的加加工。德德国dmmg公司司展出ddmuvvouttionn系列加加工中心心，可在在一次装装夹下55面加工工和5轴轴联动加加工，可可由cnnc系统统控制或或cadd/caam直接接或间接接控制。 （33）、 智能化化、开放放式、网网络化成成为当代代数控系系统发展展的主要要趋势 211世纪的的数控装装备将是是具有一一定智能能化的系系统，智智能化的的内容包包括在数数控系统统中的各各个方面面：为追追求加工工效率和和加工质质量方面面的智能能化，如如加工过过程的自自适应控控制，工工艺参数数自动生生成；为为提高驱驱动性能能及使用用连接方方便的智智能化，如如前馈控控
14、制、电电机参数数的自适适应运算算、自动动识别负负载自动动选定模模型、自自整定等等；简化化编程、简简化操作作方面的的智能化化，如智智能化的的自动编编程、智智能化的的人机界界面等；还有智智能诊断断、智能能监控方方面的内内容、方方便系统统的诊断断及维修修等。 为解解决传统统的数控控系统封封闭性和和数控应应用软件件的产业业化生产产存在的的问题。目目前许多多 国家家对开放放式数控控系统进进行研究究，如美美国的nngc(thee neext genneraatioon wworkk-sttatiion/macchinne cconttroll)、欧欧共体的的osaaca(opeen ssysttem ar
15、cchittectturee foor cconttroll wiithiin aautoomattionn syysteems)、日本本的ossec(opeen ssysttem envviroonmeent forr coontrrolller)，中国国的onnc(oopenn nuumerricaal cconttroll syysteem)等等。数控控系统开开放化已已经成为为数控系系统的未未来之路路。所谓谓开放式式数控系系统就是是数控系系统的开开发可以以在统一一的运行行平台上上，面向向机床厂厂家和最最终用户户，通过过改变、增增加或剪剪裁结构构对象（数数控功能能），形形成系列列化，并并可方便便地将用用户的特特殊应用用和技术术诀窍集集成到控控制系统统中，快快速实现现不同品品种、不不同档次次的开放放式数控控系统，形形成具有有鲜明个个性的名名牌产品品。目前前开放式式数控系系统的体体系结构构规范、通通信规范范、配置置规范、运运行平台台、数控控系统功功能库以以及数控控系统功功能软件件开发工工具等是是当前研研究的核核心。 网络化化数控装装备是近近两年国国际著名名机床博博览会的的
