數(shù)控工藝課件

數(shù)控工藝課件第1頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五第1章數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

本章主要內(nèi)容如下：1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)概述1.2數(shù)控機(jī)床組成系統(tǒng)1.3數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展第2頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)概述1.1.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的概念與組成1、工藝系統(tǒng)的概念：在數(shù)控機(jī)床加工過程中，由機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的系統(tǒng)，稱為數(shù)控加工工藝系統(tǒng)。

2、數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的組成：由數(shù)控機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成。第3頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五工藝系統(tǒng)的組成第4頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1．?dāng)?shù)控設(shè)備的工作原理1.1.2數(shù)控加工原理及加工過程下圖是數(shù)控設(shè)備的一般工作原理圖：

數(shù)控設(shè)備基本結(jié)構(gòu)框圖：第5頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五2.數(shù)控加工過程零件圖紙工藝分析數(shù)值計(jì)算編制輸入程序安裝工件對刀試切加工檢驗(yàn)第6頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容

數(shù)控加工的工藝分析

零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定

制定數(shù)控加工工藝方案確定工步和進(jìn)給路線選擇數(shù)控機(jī)床的類型

選擇和設(shè)計(jì)刀具、夾具與量具確定切削參數(shù)編寫、校驗(yàn)和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場問題處理

數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔

第7頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五3.數(shù)控加工的內(nèi)容

一般來說，數(shù)控加工主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(1)通過數(shù)控加工的適應(yīng)性分析選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件的內(nèi)容；(2)結(jié)合加工表面的特點(diǎn)和數(shù)控設(shè)備的功能對零件進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3)進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)對零件圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算；第8頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五(5)編寫加工程序單；(6)按程序單制作控制介質(zhì)，如磁帶、磁盤等；(7)檢驗(yàn)與修改加工程序；(8)首件試加工以進(jìn)一步修改加工程序；(9)編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡，刀具卡，程序說明卡，走刀路線圖等。第9頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五4.數(shù)控加工特點(diǎn)1．對加工對象改型的適應(yīng)性強(qiáng)2．加工精度高3．加工生產(chǎn)率高4．減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度5．良好的經(jīng)濟(jì)效益6．有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化第10頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1.2數(shù)控機(jī)床組成系統(tǒng)1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成與分類數(shù)控機(jī)床是一種利用數(shù)控技術(shù)，按照事先編好的程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作的機(jī)床。它由程序載體、輸入裝置、CNC單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)和機(jī)床機(jī)械部件構(gòu)成。第11頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五第12頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1.程序的載體程序的載體是人機(jī)交流的媒介。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲(chǔ)在一種載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶或軟磁盤等，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元內(nèi)。●數(shù)控機(jī)床的組成第13頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五2.輸入裝置（1）控制介質(zhì)輸入一種方法是通過紙帶輸入。另一種方法是軟驅(qū)輸入。第14頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五(2)手動(dòng)輸入手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入(ManualDataInput,MDl)。程序編輯界面(EDIT)狀態(tài)下，用按鍵輸入。(3)直接輸入存儲(chǔ)器使用數(shù)控裝置的串行口，直接讀入在自動(dòng)編程機(jī)上、其他計(jì)算機(jī)上或網(wǎng)絡(luò)上編制好的加工程序。第15頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成，是數(shù)控機(jī)床的中樞。程序載體通過輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計(jì)算機(jī)能識別的信息、由信息處理部分按照控制程序的規(guī)定，逐步存儲(chǔ)并進(jìn)行處理后，通過輸出單元發(fā)出位置和速度指令給伺服系統(tǒng)和主運(yùn)動(dòng)控制部分。

3．CNC單元

第16頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行部分。它能將數(shù)控裝置送來的指令信息加以放大，經(jīng)功率放大后。通過機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)元件(如齒輪減速箱和滾珠絲杠螺母等)，去驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件(工作臺或刀架)，以便精確定位或按照規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，使機(jī)床加工出符合圖樣要求的零件。信息輸入到CNC單元內(nèi)。伺服系統(tǒng)中常用的驅(qū)動(dòng)裝置有：開環(huán)伺服系統(tǒng)常用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，閉環(huán)伺服系統(tǒng)常用脈寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)和交流伺服電機(jī)等。

4．伺服系統(tǒng)第17頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五位置反饋分為伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角位移反饋和數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)(工作臺)的位移反饋兩種，運(yùn)動(dòng)部分通過傳感器將上述角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，輸送給CNC單元，與指令位置進(jìn)行比較，并由CNC單元發(fā)出指令，糾正所產(chǎn)生的誤差，適時(shí)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)位置。5．位置反饋系統(tǒng)第18頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五除了主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)（如工作臺、刀架）、以及輔助部分（如液壓、氣動(dòng)、冷卻和潤滑部分等）和支撐部件（如床身、立柱）等一般部件外，尚有些特殊部件，如儲(chǔ)備刀具的刀庫、自動(dòng)換刀裝置(ATC)、自動(dòng)托盤交換裝置等。

6．機(jī)床的機(jī)械部件第19頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五●數(shù)控機(jī)床的分類1.按機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡的分類（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床點(diǎn)位控制

主要用于平面內(nèi)的孔系，主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控彎管機(jī)和數(shù)控沖剪床等。第20頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

直線控制數(shù)控機(jī)床又稱為平行切削控制。一般只能加工矩形、臺階形零件。主要有比較簡單的數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床和加工中心等。直線控制

（2）直線控制數(shù)控機(jī)床

第21頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床

輪廓控制就是刀具與工作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，能對兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行控制。輪廓控制第22頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五指的是可以同時(shí)控制2軸。主要用于數(shù)控車床加工回轉(zhuǎn)曲面或數(shù)控銑床加工曲線柱面。a)b)2軸聯(lián)動(dòng)的輪廓加工

①2軸控制第23頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

即指兩個(gè)軸連續(xù)控制、第3個(gè)軸作周期性的點(diǎn)位或直線控制，從而實(shí)現(xiàn)三個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z內(nèi)的二維控制。二軸半聯(lián)動(dòng)的曲面加工

②2.5軸控制第24頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五是指同時(shí)控制X、Y、Z三個(gè)直線坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，進(jìn)行三維的立體加工，比較多的用于數(shù)控銑床、加工中心等。3軸聯(lián)動(dòng)的曲面加工控制

③3軸控制第25頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五是指同時(shí)控制四個(gè)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，即在X、Y、Z三個(gè)直角坐標(biāo)軸之外，再加一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。4軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床

④4軸控制第26頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五五軸是指在直線坐標(biāo)X、Y、Z以外，再加上圍繞這些直線坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C中的兩個(gè)坐標(biāo)，形成同時(shí)控制五個(gè)軸聯(lián)動(dòng)。⑤5軸控制第27頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五5軸聯(lián)動(dòng)的加工中心加工工件

第28頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五2.按伺服系統(tǒng)類型分類（1）開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床

這類機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出數(shù)字指令信號給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，沒有來自位置傳感器的反饋信號。第29頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：

①?zèng)]有反饋信號。②精度低。③系統(tǒng)穩(wěn)定性好。④設(shè)計(jì)和調(diào)整方便。開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用：

多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控和對舊機(jī)床的改造上。第30頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五（2）閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床在機(jī)床移動(dòng)部件的位置上直接裝有直線位置檢測裝置，檢測刀具或工作臺的實(shí)際位移值并將檢測到的位移值及時(shí)反饋到CNC裝置中，與所要求的位移指令值進(jìn)行比較，用比較的差值進(jìn)行控制，直到差值消除為止。第31頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：

①有位置反饋信號。②很高的加工精度。③設(shè)計(jì)和調(diào)整有較大的難度。④系統(tǒng)不穩(wěn)定。⑤檢測直線位移。閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用：

用于一些精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精銑床等。

第32頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五（3）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床它是在開環(huán)控制系統(tǒng)的絲杠端頭或電動(dòng)機(jī)端頭上裝有檢測裝置，通過檢測絲杠的角位移（轉(zhuǎn)角）和轉(zhuǎn)速，間接地檢測移動(dòng)部件的實(shí)際位移量，然后反饋到CNC裝置中進(jìn)行位置比較，用比較的差值進(jìn)行控制。第33頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：①精度介于開環(huán)、閉環(huán)之間。②設(shè)計(jì)和調(diào)整較容易。③系統(tǒng)的較穩(wěn)定。④檢測角位移。第34頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用：

配備精密滾珠絲杠的半閉環(huán)控制系統(tǒng)得到廣泛采用。滾珠絲杠結(jié)構(gòu)示意圖

1-絲杠

2-滾珠

3-回珠管

4-螺母

第35頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五3.按數(shù)控系統(tǒng)功能水平的分類數(shù)控機(jī)床按數(shù)控系統(tǒng)功能水平可分為低、中、高三檔。檔次功能低檔數(shù)控機(jī)床中檔數(shù)控機(jī)床高檔數(shù)控機(jī)床進(jìn)給當(dāng)量和進(jìn)給速度進(jìn)給當(dāng)量為10μm，進(jìn)給速度在8-15m／min進(jìn)給當(dāng)量為1μm，進(jìn)給速度為15-24m／min進(jìn)給當(dāng)量為0.1μm，進(jìn)給速度為15-100m／min伺服進(jìn)給系統(tǒng)

開環(huán)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

半閉環(huán)直流伺服系統(tǒng)或交流伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)主軸、直線電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2-3軸3-4軸3軸以上通信功能

無

RS232或DNC接口

RS232、RS485、DNC、MAP接口顯示功能

數(shù)碼管顯示或簡單的CRT字符顯示功能較齊全的CRT顯示或液晶顯示功能齊全的CRT(三維動(dòng)態(tài)圖形顯示)內(nèi)裝PLC

無

有

有強(qiáng)功能的PLC，有軸控制的擴(kuò)展功能主CPU

8位或16位CPU由16位向32位CPU過渡32位向64位CPU發(fā)展第36頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1.2.2數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)(1)數(shù)控機(jī)床的精度指標(biāo)①定位精度和重復(fù)定位精度定位精度是指數(shù)控機(jī)床工作臺等移動(dòng)部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。重復(fù)定位精度是指在同一臺數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。第37頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五②分度精度分度精度是指分度工作臺在分度時(shí)，理論要求回轉(zhuǎn)的角度值和實(shí)際回轉(zhuǎn)的角度值的差值。③分辨度與脈沖當(dāng)量分辨度是指兩個(gè)相鄰的分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。第38頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1.2.2數(shù)控機(jī)床的主要性能指標(biāo)(2)數(shù)控機(jī)床的可控軸數(shù)與聯(lián)動(dòng)軸數(shù)數(shù)控機(jī)床的可控軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置能夠控制的坐標(biāo)數(shù)目。(3)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo)①主軸轉(zhuǎn)速②進(jìn)給速度③行程④擺角范圍⑤刀庫容量和換刀時(shí)間六軸加工中心

第39頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五1．3數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展

1.高速化①選用高速微處理器。②提高多軸控制水平。③配置高速、強(qiáng)功能可編程序控制器CPU。

2.多功能①具有多種監(jiān)控、檢測及補(bǔ)償功能。②彩色CRT圖形顯示。③人機(jī)對話功能。④自診斷功能。⑤很強(qiáng)的通信功能。

第40頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五3.智能化①工件自動(dòng)檢測、自動(dòng)定心。②刀具折損檢測及自動(dòng)更換備用刀具。③刀具壽命及刀具收存情況管理。④負(fù)載監(jiān)控。⑤數(shù)據(jù)管理。⑥維修管理。⑦利用反饋控制實(shí)時(shí)補(bǔ)償動(dòng)量的功能。第41頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五4.高精度化加工中心的定位精度由2um提高到1um。5.高可靠性①提高數(shù)控系統(tǒng)的硬件質(zhì)量。②模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。

第42頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

6.網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化①數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化:(Siemens公司OME)②CIMS、分布式、網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)

7．新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISOl4649(STEP—NC),實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化第43頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn)

由于數(shù)控加工采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設(shè)備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。在數(shù)控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。

第44頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向著CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。

第45頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速切削

高速加工技術(shù)是自上個(gè)世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，其研究應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)是縮短加工時(shí)的切削與非切削時(shí)間，對于復(fù)雜形狀和難加工材料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精度和高質(zhì)量。由于不同加工工藝和工件材料有不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個(gè)確切的定義。目前，一般的理解為切削速度達(dá)到普通加工切削速度的5～10倍即可認(rèn)為是高速加工。第46頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速加工與傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法相比沒有什么本質(zhì)的區(qū)別，兩者牽涉到同樣的工藝參數(shù)，但其加工效果相對于傳統(tǒng)的數(shù)控加工有著無可比擬的優(yōu)越性：

高速切削

簡化了傳統(tǒng)加工工藝；經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。有利于提高生產(chǎn)率；有利于改善工件的加工精度和表面質(zhì)量；有利于延長刀具的使用壽命和應(yīng)用直徑較小的刀具；有利于加工薄壁零件和脆性材料；第47頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。主要表現(xiàn)在：數(shù)控機(jī)床主軸高轉(zhuǎn)速工作臺高快速移動(dòng)和高進(jìn)給速度

高速切削

第48頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五目前，高速加工涉及到的新技術(shù)主要有：

高速切削

高速加工是通過大幅度提高主軸轉(zhuǎn)速和加工進(jìn)給速度來實(shí)現(xiàn)的，為了適應(yīng)這種高速切削加工，主軸設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的主軸軸承、潤滑和散熱等新技術(shù)；高速主軸第49頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速切削

高速伺服進(jìn)給系統(tǒng)高速加工通常要求在高主軸轉(zhuǎn)速下，使用在很大范圍內(nèi)變化的高速進(jìn)給。高速進(jìn)給的需求已引起機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的重大變化：采用直線伺服電機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機(jī)絲杠驅(qū)動(dòng)；第50頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速切削

適于高速加工的數(shù)控系統(tǒng)高速加工數(shù)控系統(tǒng)需要具備更短的伺服周期和更高的分辨率，同時(shí)具有待加工軌跡監(jiān)控功能和曲線插補(bǔ)功能，以保證在高速切削時(shí)，特別是在4-5軸坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工復(fù)雜曲面輪廓時(shí)仍具有良好的加工性能。第51頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速切削

刀具技術(shù)刀具性能和質(zhì)量對高速切削加工具有重大影響，新型刀具材料的采用，使切削加工速度大大提高，從而提高了生產(chǎn)率，延長了刀具壽命。第52頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速切削

刀夾裝置及快速刀具交換技術(shù)在高速加工中，切削時(shí)間和每個(gè)托盤化零件加工時(shí)間已顯著縮短。高速、高精度定位的托盤交換裝置已成為今后的發(fā)展方向。第53頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高速加工作為一種新的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，它給傳統(tǒng)的數(shù)控加工帶來了一種革命性的變化，但是，目前既便是在加工機(jī)床水平先進(jìn)的瑞士、德國、日本、美國，對這一嶄新技術(shù)的研究也還處在不斷的摸索研究中。有許多問題有待于解決：如高速機(jī)床的動(dòng)態(tài)、熱態(tài)特性；刀具材料、幾何角度和耐用度問題；機(jī)床與刀具間的接口技術(shù)（刀具的公平衡、扭矩傳輸）；冷卻潤滑液的選擇；CAD/CAM的程序后處理問題；高速加工時(shí)刀具軌跡的優(yōu)化問題等等。國內(nèi)在這一方面的研究采尚處于起步階段，要趕上并盡快縮小與國外同行業(yè)間的差距，還有許多路要走。

高速切削

第54頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

高精加工是高速加工技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用結(jié)果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數(shù)量級，現(xiàn)在隨著計(jì)算機(jī)硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1μm，加工精度進(jìn)入了亞微米世界。

高精加工第55頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五高精加工提高機(jī)械設(shè)備的制造精度和裝配精度減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給使CNC控制單位精細(xì)化提高位置檢測精度位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制采用補(bǔ)償技術(shù)齒隙補(bǔ)償絲桿螺距誤差補(bǔ)償?shù)毒哒`差補(bǔ)償熱變形誤差補(bǔ)償空間誤差綜合補(bǔ)償?shù)?6頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

機(jī)床的復(fù)合化加工是通過增加機(jī)床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重新定位、對刀等輔助工藝時(shí)間，來提高機(jī)床利用率。復(fù)合化加工第57頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五復(fù)合化加工的兩重含義：復(fù)合化加工一臺裝夾可完成多工種、多工序企業(yè)向復(fù)合型發(fā)展，為用戶提供成套服務(wù)工序和工藝的集中工藝的成套即即第58頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：控制智能化加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇故障自診斷功能智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置第59頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

智能CAD把工程數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、知識庫及其專家系統(tǒng)、擬人化用戶接口管理系統(tǒng)集于一體。

控制智能化第60頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

智能制造技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊推理和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三大部分。控制智能化第61頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五控制智能化專家系統(tǒng)先是采集領(lǐng)域?qū)＜业闹R，然后將知識分解為事實(shí)與規(guī)則，存儲(chǔ)于知識庫中，通過推理作出決策。模糊推理模糊推理又稱模糊邏輯，它是依靠模糊集和模糊邏輯模型進(jìn)行多個(gè)因素的綜合考慮，采用關(guān)系矩陣算法模型、隸屬度函數(shù)、加權(quán)、約束等方法，處理模糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人腦部分功能的某些抽象、簡化與模擬，由數(shù)量巨大的以神經(jīng)元為主的處理單元互連構(gòu)成，通過神經(jīng)元的相互作用來實(shí)現(xiàn)信息處理。第62頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

網(wǎng)絡(luò)功能正逐漸成為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的特征之一。諸如現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程加工信息共享、遠(yuǎn)程操作（危險(xiǎn)環(huán)境的加工）、遠(yuǎn)程培訓(xùn)等都是以網(wǎng)絡(luò)功能為基礎(chǔ)的?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)化第63頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五美國波音公司利用數(shù)字文件作為制造載體，首次利用網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)了無圖紙制造波音777新型客機(jī)。

圖示為波音公司利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對777客機(jī)的零部件進(jìn)行信息化處理。

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化第64頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

現(xiàn)代意義上的快速成型技術(shù)始于70年代末期出現(xiàn)的立體光刻技術(shù)（SLA）,它是洶涌而來的數(shù)字化浪潮在加工領(lǐng)域中不可避免的延拓，連續(xù)的曲面被離散成用STL文件表達(dá)的三角面片，零件在加工方向上被離散成若干層。這種離散化使得任意復(fù)雜的零件原型都可以加工出來，加工過程也大大簡化了?？焖僭偷?5頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五創(chuàng)意測量計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助制造數(shù)控加工構(gòu)思草圖快速原型現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)模式圖形文檔數(shù)控代碼工藝文檔產(chǎn)品快速原型第66頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

快速原型的英文縮寫為RP，在RP出現(xiàn)的初期，其用途主要是加工產(chǎn)品原型，隨著成型工藝、材料的進(jìn)步以及快速制模技術(shù)的發(fā)展，RP已發(fā)展成能直接或間接制造功能零件和模具的快速成型制造,奠定了在制造業(yè)中的位置,并且形成了一個(gè)不斷擴(kuò)大的RP/RT市場。據(jù)WholersAssociates的統(tǒng)計(jì)，全球RP設(shè)備已有近7000臺，分布在58個(gè)國家。快速原型第67頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

RP技術(shù)發(fā)展到今天已有20余年的歷史，新的快速成型工藝不斷產(chǎn)生、功能不斷完善、精度不斷提高、成型速度不斷提高?？焖僭屠纾弘S著固態(tài)激光技術(shù)的突破，高達(dá)1000mw的紫外激光器應(yīng)用在SLA設(shè)備中，使其成型速度得到大大提高，激光器的使用壽命由最初的2500小時(shí)延長到上萬小時(shí)。第68頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

RP技術(shù)發(fā)展到今天已有20余年的歷史，新的快速成型工藝不斷產(chǎn)生、功能不斷完善、精度不斷提高、成型速度不斷提高?？焖僭屠纾盒滦透咝阅芄饷魳渲某霈F(xiàn)，解決了SLA的收縮變形和強(qiáng)度等問題。EOS公司的EOSINT_M激光金屬粉末燒結(jié)快速成型設(shè)備可直接成型金屬零件或注塑模具。第69頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

RP技術(shù)發(fā)展到今天已有20余年的歷史，新的快速成型工藝不斷產(chǎn)生、功能不斷完善、精度不斷提高、成型速度不斷提高?？焖僭屠纾涸谲浖矫妫琒TL文件的處理軟件不斷專業(yè)化，使得各種文件的轉(zhuǎn)換和STL文件的修復(fù)、處理、操作等功能日臻完善，形成了基于STL的CAD平臺。第70頁，共77頁，2023年，2月20日，星期五

從RP/RT技術(shù)的現(xiàn)狀來看，未來幾年的主要發(fā)展趨勢如下：快速原型提高RP系統(tǒng)的速度、控制精度和可靠性開發(fā)專門用于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)、模擬制品可視化，而對尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求不高的概念機(jī)。研究開發(fā)成本低、易成形、變形小、強(qiáng)度高、耐久及無污染的成形材料。研究開發(fā)新的成形方法研究新的高精度快速模具工藝第7