数控的发展对人们生活的改变.docx

数控与人类生活芜湖职业技术学院机械工程学院数控技术应用与维护1401050142芜湖职业技术学院机械工程学院安徽芜湖241006摘要：通过数控技术导论这一课程的学习，对数控机床及其它方面有了更深的认识数控机床的发展水平不仅体现了一个国家现代制造业的发展水平，更是衡量一个国家发展水平的重要指标之一清楚了世界 数控机床与中国数控机床的发展过程以及它的意义所在虽然我国发展迅速，但在数控床领域，我国同先 进工业国家之间差距难以想象，更是目前一时半会难以达到的，与此同时我们正在努力缩小差距凭借着 我国已经成为世界机床消费和进口的第一大国的优势，现代化制造业在中国的发展趋势已经势不可挡数 控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的 不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要业的发展起着越来越重要的作用，尤其是军事工业， 因其产品的精确度要求颇为严格由于数控技术应用之广，社会需要大量的数控机床操作人员，随着数控 的发展也急需一批维护类的以及其他有关数控类的人才.关键字：数控， 精确 效率 特点 科技引言：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 是国民工业的基础，产品也是日益精密复杂，特别是国家的军事 航天等重要行业其对于产 品的要求更高，显然，一些普通机床或专业化程度高的自动化机床无法满足市场竞争加剧， 企业要求提高生产效率和质量且降低成本，因此数控机床应运而生特别是像中国这样的人 口大国，不得不用机械来满足人们的需要，它对于我国的发展意义巨大，使得中国敢于面对 国际挑战更为重要的是有利于实现新时期的中国梦，为中国的工业打下基础，赢得长久的 动力一 数控基本定义：1数控机床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令对工件进行加工的机床2经济型数控机床采用简易数控系统的数控机床3普及型数控机床：采用普及型数控系统的数控机床.4高级型数控机床：采用高性能数控系统的数控机床5数控卧式车床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，主要用车刀在工件 上加工旋转表面，主轴为水平布置的机床工件旋转为主运动，车月的移动为进给运动按 导轨布局形式一般分为平床身数控车床和斜床身数控车床.6数控立式车床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，工件旋转为主运动， 车刀的移动为进给运动，主轴垂直布置，工作台（或卡盘）在水平面内旋转的车床。

7数控铣床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，主要用铣刀在工件上加 工各种表面的机床通常铣刀旋转为主运动，工件和（或）铣刀的移动为进给运动8数控钻床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，主要用钻头在工件上加 工孔的机床钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动：9数控镗床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，主耍用镗刀在工件上加 丁已有预制孔的机床通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或（和）工件的移动为进给运动， 10数控磨床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，用磨具或磨料加工工件 各种表面的机床通常，磨具旋转为主运动，工件或磨具的移动为进给运动11数控齿轮加工机床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，用齿轮切削工 具加工齿轮齿面或齿条齿面的机床12数控螺纹加工机床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，用螺纹切削工 具在1二件上加工内、外螺纹的机床13控锯床：按预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令，用圆锯片或锯条等将金属 锯断或加工成所需形状的机床14加工中心：它是一种数控机床，主轴通常为卧式或立式结构，并具有两种或两种以上 加工方式（如铣削、镗削、钻削），通过加工程序能从刀库或类似存储单元中进行自动换刀。

'在一定范围内，该机床也可进行人工控制15车削中心：配有动力驱动刀具装置，夹持土件主轴具有围绕其轴线定位能力的数控车 床16复合机床：具有两种以上不同类型的独立主轴，工件在一次装夹中，能完成多种加工 工艺和多道加工工序的数控机床17铣车复合机床：以车床为基础，具有车主轴和铣主轴，带有自动换刀装置，能够进行 车、铣复合加丁的复合机床18车铣复合机床：以铣床为基础，具有铣主轴和车主轴，带有自动换刀装置，能够进行 铣、车复合加工的复合机床二数控发展史：世界1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机 控制机床的设想1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床 研究，1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正 式生产，1957年正式投入使用这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数 控加工时代的开始数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划 时代的意义和深远的影响1952年美国麻省理工学院和吉丁斯•路易斯公司首先联合研制出世界上第一台数控升降 台铣床，随后德国、日本、苏联等国1956年分别研制出本国的第一台数控机床。

60年代初，美国、日本、德国、英国相继进入商品化试生产，由于当时数控系统处于电 子管、晶体管、和集成电路初期，设备体积大、线路复杂、价格昂贵、可靠性差，数控机床大多是控制简单的数控钻床，数控技术没有普及推广，数控机床技术发展整体进展缓慢70年代，出现了大规模集成电路和小型计算机，特别是微处理器的研制成功，实现了数 控系统体积小、运算速度快、可靠性提高、价格下降，使数控系统总体性能、质量有了很大 提高，同时，数控机床的基础理论和关键技术有了新的突破，从而给数控机床发展注入了新 的活力，世界发达国家的数控机床产业开始进入了发展阶段80年代以来，数控系统微处理器运算速度快速提高，功能不断完善、可靠性进一步提高， 监控、检测、换刀、外围设备得到了应用，使数控机床得到了全面发展，数控机床品种迅速 扩展，发达国家数控机床产业进入了发展应用阶段90年代，数控机床得到了普遍应用，数控机床技术有了进一步发展，柔性单元、柔性系 统、自动化工厂开始应用，标志着数控机床产业化进入成熟阶段中国 中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。

第一阶段中对数控机床特点、发 展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下， 曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事 求是的科学精神在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、 意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国（地区）引进数控机床先进技术和合作、 合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批 设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大 大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能 自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但 对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控 系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控 机床的水平差距很大3 •数控机床的高潮 进入21世纪，军事技术和民用工业的发展 对数控机床的要求越来越高，应用现代设计技术、测量技术、工序集约化、新一代功能部件 以及软件技术，使数控机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大地提高。

科 学技术特别是信息技术的发展迅速，高速高精控制技术、多通道开放式体系结构、多轴控制 技术、智能控制技术、网络化技术、CAD/CAM与CNC的综合集成，使数控机床技术进入了 智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造的更高阶段三数控机床的特点1 加工精度高数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的目前数控机床的脉冲当量 普遍达到了001，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿， 因此，数控机床能达到很高的加工精度对于中、小型数控机床，其定位精度普遍可达0.03, 重复定位精度为 0.01.2 对加工对象的适应性强数控机床上改变加工零件时，只须重新编制程序，输人新的程 序郭能实现对新的零件的加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了 极大的便利对那些普通手工操作的普通机床很难加工或无法加工的精密复杂零件，数控机 床也能实现自动加工3 自动化程度高，劳动强度低数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的， 操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之 外，不需要进行复杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，加上数控机床 一般有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑装置，操作者的劳动条件也大为改 善。

4 生产效率高零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分数控机床主轴 的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床的每一道工序都可选用最有利的切 削用量由于数控机床的结构刚性好，因此，允许进行大切削量的强力切削，这就提高了切 削效率，节省了机动时间因为数控机床的移动部件的空行程运动速度快，所以工件的装夹 时间、辅助时间比一般机床少数拉机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了零件安装调整时间数 控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检 验时间当在加工中心上进行加工时一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高 更为明显5 经济效益良好数控机床虽然价值昂贵，加工时分到每个零件上的设备折旧费高，但是 在单件、小批量生产的情况下:①使用数控机床加工，可节省划线工时，减少调整、加工和 检验时间，节省了直接生产费用;②使用数控机床加工零件一般不需要制作专用夹具，节省 了工艺装备费用③数控加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降④数控机 床可实现一机多用，节省厂房面积，节省建厂投资因此，使用数控机床仍叮获得良好的经 济效益。

数拉机床的应用数控机床有普通机床所不具备的许多优点其应用范围正在不断扩大，但它并不能完全 代替普通机床，也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题.数控机床最适合加工 具有以下特点的零件:(1) 多品种、小批量生产的零件2) 形状结构比较复杂的零件3) 需要频繁改型的零件4) 价值昂贵、不允许报废的关键零件5) 设计制造周期短的急需零件6) 批量较大、精度要求较高的零件四 数控的发展趋势第一代数控（1952~1959 年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959~1965 年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965 年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970 年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974 年开始）：采用微型计算机控制的数控系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统前三代为第一阶段，数控系统主要是由硬件联结构成，称为硬件数控；后三代称为计算机数 控，其功能主要由软件完成近 20 年来，随着科学技术的发展，先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更 高的要求。