數(shù)控技術(shù)：第一章 緒論

數(shù)控技術(shù)講解數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工及編程基礎(chǔ)知識以UG軟件CAM模塊的應(yīng)用為例，講解計算機(jī)編程的一般過程及方法

教學(xué)安排主要教學(xué)內(nèi)容1）數(shù)控技術(shù)概論（2）2）數(shù)控工藝知識（2）3）手工編程（2）4）UG/CAM綜述（2）5)UG/CAM平面銑加工、型腔銑加工、后處理（4）教學(xué)要求：

1）數(shù)控機(jī)床的組成、分類與特點

2）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)定義

3）數(shù)控加工的適用范圍

4）數(shù)控工藝處理的內(nèi)容

5）數(shù)控加工工藝的劃分原則

6）走刀路線的選擇原則

7）G代碼與手工編程

8）自動編程的原理

9）UG/CAM自動編程的一般過程

10）后置處理的概念和作用教學(xué)參考資料廖效果、劉又午《數(shù)控技術(shù)》

湖北科學(xué)技術(shù)出版社，武漢，2000李斌《數(shù)控加工技術(shù)》

北京高等教育出版社北京，2001寇有順、倪亞輝《數(shù)控機(jī)床編程》

北京理工大學(xué)出版社，北京，1996李志剛《模具CAD/CAM》

機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1999謝國明、曾向陽等《UGCAM實用教程》

清華大學(xué)出版社，北京，2003劉雄偉《數(shù)控加工理論與編程技術(shù)》

機(jī)械工業(yè)出版社，北京，2003

第一章緒論一、數(shù)控技術(shù)的基本概念1）發(fā)展歷史

1948年，美國Parsons,MIT在空軍部門的支持下，開始研究數(shù)控機(jī)床，用于加工直升機(jī)葉片輪廓的檢驗用樣板。與1952年研制成功。第一代：52～55年，電子管元件構(gòu)成的專用數(shù)控裝置。第二代：59年晶體管電路的NC系統(tǒng)第三代：65年，小、中規(guī)模集成電路的NC系統(tǒng)第四代：70年，大規(guī)模集成電路CNC系統(tǒng)第五代：74年，微型計算機(jī)控制，MNC系統(tǒng)。

2）數(shù)字控制(NumericalControl)

用數(shù)字化信號對機(jī)床的運動及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。3）數(shù)控機(jī)床(NCMachine)采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床。4）數(shù)控系統(tǒng)(NCSystem)自動閱讀輸入載體上事先給定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床運動和加工零件5)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNCsystem)由裝有數(shù)控系統(tǒng)程序的專用計算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、可編程序控制器、存儲器、主軸驅(qū)動及進(jìn)給驅(qū)動裝置等部分組成。（單機(jī)）6）直接數(shù)控(DNC,DirectNumericalControl)是使用一臺中央計算機(jī)同時控制制造系統(tǒng)中的幾臺機(jī)床。（群控）7）分布式數(shù)控（DNC,DistributedNumericalControl）中央計算機(jī)把所有程序下載到各CNC機(jī)床中，這些CNC機(jī)床可把一個或多個程序存儲下來，獨立于中央計算機(jī)8)柔性制造系統(tǒng)（FMS）主要由CAD和生產(chǎn)系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人、全自動輸送系統(tǒng)及自動化倉庫組成。全部生產(chǎn)過程由一臺中央計算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)程序的調(diào)度，若干臺輔助計算機(jī)進(jìn)行工位控制。9）計算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)（CIMS）是指包括設(shè)計、工藝、加工、裝配、檢驗和銷售等全過程都由計算機(jī)控制的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。1、更高的生產(chǎn)效率（兩方面含義：加工過程的無人化，機(jī)床本身可實現(xiàn)高速加工）2、更高的加工精度（競爭提高了產(chǎn)品的品質(zhì)、外觀要求，從而對制造業(yè)提出了更高的要求。）

二、數(shù)控加工的特點3、高自動化（機(jī)床的自動化程度越來越高，如自動換刀、托盤自動交換、加工誤差的測量及自動補(bǔ)償?shù)龋?、高復(fù)合化（把不同機(jī)床的功能集中到一臺機(jī)床上，從而節(jié)省工件的轉(zhuǎn)運、裝夾校正等輔助工序，提高生產(chǎn)效率）三、數(shù)控機(jī)床的組成、分類與特點3.1數(shù)控機(jī)床的組成

數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床本體組成。1）控制介質(zhì)：信息載體，將人的操作意圖傳達(dá)給機(jī)床的中間媒介2）數(shù)控裝置：是數(shù)控機(jī)床的運算和控制系統(tǒng)，接受輸入介質(zhì)的信息，并輸出相應(yīng)的脈沖指令驅(qū)動伺服系統(tǒng)，進(jìn)而控制機(jī)床動作。3）伺服機(jī)構(gòu)：把數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)床移動部件的運動4）機(jī)床：普通機(jī)床+自動變速+工作臺自動轉(zhuǎn)位+…等組成3.2數(shù)控機(jī)床的分類3.2.1）按工藝用途分：

1.一般數(shù)控機(jī)床：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床等

2.數(shù)控加工中心機(jī)床：一般數(shù)控機(jī)床+刀庫+自動換刀裝置+自動交換工作臺

3.多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床：需要三個以上坐標(biāo)的合成運動，如螺旋槳、飛機(jī)葉片等。4、5、6軸。3.2.2）按加工路線分類1.點位控制：從一個位置移動到另一個位置的過程中，不進(jìn)行任何切削加工。如：數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床等2.直線控制：控制直線軌跡的起點和終點，其位移軌跡平行于某一坐標(biāo)軸，在直線運動過程中，切屑工件。如：簡易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等。3.輪廓控制：可同時對兩個或兩個以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制。要控制整個加工過程中的走刀路線和速度。如：加工曲面用的數(shù)控銑床、數(shù)控電火花機(jī)床等。3.2.3）按所用的進(jìn)給伺服系統(tǒng)分1.開環(huán)數(shù)控機(jī)床：無測量和反饋環(huán)節(jié)2.半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床：對工作臺的實際位置不進(jìn)行檢測，但通過與伺服電機(jī)有聯(lián)系的測量元件，來推算工作臺的實際位移量，從而達(dá)到間接檢測的目的。3.閉環(huán)數(shù)控機(jī)床：在開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加檢測反饋裝置，在加工中時刻檢驗機(jī)床移動部件的位置，使之和數(shù)控裝置所要求的位置相符合。數(shù)控車床：和普通車床一樣，適用于盤類、軸類等回轉(zhuǎn)類零件加工。其加工過程受輸入的加工程序控制，其進(jìn)給運動由伺服電機(jī)控制，因而加工質(zhì)量好、加工效率高。其程序可以手工編制（簡單零件），也可利用CAD/CAM軟件完成復(fù)雜零件的三維造型，并編制加工程序。3.3常見數(shù)控機(jī)床及功能特點數(shù)控銑床：應(yīng)用非常廣泛，適合于各類較為復(fù)雜的平面、曲面及殼體類零件加工。可完成兩軸、三軸聯(lián)動加工，其程序編制是我們講解的重點，手工編程、自動編程將在后面章節(jié)重點介紹。數(shù)控仿形銑床：顧名思義，它首先具備一般數(shù)控銑床的基本功能，并在此基礎(chǔ)上增加了仿形加工的功能。適合于復(fù)雜型腔類零件及工件加工。新型數(shù)控仿形銑床包含三種功能：數(shù)控加工功能（CNC功能），仿形加工功能（根據(jù)已有零件邊仿形邊加工），數(shù)字化功能（采集軌跡數(shù)據(jù)并存儲，為反求提供原始數(shù)據(jù)）。加工中心：高檔的復(fù)合化機(jī)床，具有鉆、銑、鏜、攻絲、甚至磨等功能，適合各類復(fù)雜零件的加工。其功能特點包括：

1）自動換刀功能：完成一道工序后，機(jī)床自動從刀庫中取刀、換刀，完成下道工序的加工。

2)多平面、多角度加工：回轉(zhuǎn)工作臺和主軸自動換角度使機(jī)床可以在一次裝夾過程中自動完成多平面、多角度加工。3）自動參數(shù)調(diào)整：根據(jù)加工過程自動調(diào)整轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等參數(shù)，獲得最優(yōu)的參數(shù)設(shè)置。

4)多工作臺：配置交換工作臺使輔助時間縮短從而提高加工效率。在加工進(jìn)行的同時，在另外的工作臺上完成零件的裝夾校正，零件加工完成后自動交換工作臺，從而在批量生產(chǎn)中獲得最高的效率。數(shù)控電加工機(jī)床：適合于熱處理后硬度較高的零件加工及細(xì)微形狀加工,主要包括兩大類：

1）數(shù)控電火花線切割機(jī)床：分為快走絲和慢走絲兩種?？熳呓z常見，其加工精度、表面粗糙度及切割形狀都與慢走絲機(jī)床有很大差距。