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第五章 數(shù)控機床及工業(yè)機器人

第一節(jié)　數(shù)控機床

一、什么是數(shù)控機床

計算機數(shù)控(CNC)是指用計算機實現(xiàn)部分或全部基本數(shù)控功能。數(shù)控機床是一種采用計算機，利用數(shù)字化信息進行控制，具有高附加值的技術(shù)密集型機電一體化產(chǎn)品。

二、數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展

1952年，世界第一臺數(shù)控機床在美國問世;數(shù)控機床自20世紀50年代問世以來，得到了迅速發(fā)展，不斷地更新?lián)Q代。

我國的數(shù)控機床起步于1958年，到目前為止，在開發(fā)、設(shè)計及制造具有自主版權(quán)的中、高檔CNC系統(tǒng)方面取得了可喜的成果。目前中、低檔計算機數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)達到小批量生產(chǎn)能力。我國的數(shù)控產(chǎn)品覆蓋了車、銑(包括仿型銑)、鏜銑、鉆、磨、加工中心及齒輪機床、折彎機、火焰切割機、柔性制造單元等，品種達300多種。中、低檔CNC系統(tǒng)已達到小批量生產(chǎn)。

三、數(shù)控機床是如何加工零件的

1、在數(shù)控機床上加工零件是將加工過程所需的各種操作以及零件的形狀、尺寸按規(guī)定的編碼方式寫成數(shù)控加工程序，輸入到數(shù)控裝置中。再由數(shù)控裝置對這些輸入的信息進行處理和運算，并控制伺服驅(qū)動系統(tǒng)，使坐標軸協(xié)調(diào)移動，從而實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，完成零件加工。當被加工工件改變時，除了重新裝夾工件和更換刀具外，只要更換零件加工程序。

2、為了能夠加工出符合要求的零件輪廓，數(shù)控裝置必須具有插補功能。插補功能是在進行曲線輪廓加工時，只要知道曲線的種類、起點、終點以及速度等信息后，就可以根據(jù)給定的數(shù)字函數(shù)，在起點和終點之間確定一些中間點，以達到數(shù)據(jù)點密化的功能。

3、處理插補的算法就是插補運算。

插補算法是數(shù)控加工技術(shù)中的一個基本問題。

目前常用的插補算法有兩大類：

(1)以脈沖形式輸出的脈沖增量法，它適合于以步進電動機作為驅(qū)動元件的開環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng);

(2)以數(shù)字量形式輸出的數(shù)字增量法，它適合于以交、直流伺服電動機作為驅(qū)動元件的閉環(huán)(或半閉環(huán))伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

4、要實現(xiàn)數(shù)控加工，數(shù)控機床必須包括：

(1)具有一個既能接受零件圖樣加工要求信息，又能按照一定的數(shù)學模型進行插補運算，實時地向各坐標軸發(fā)出速度控制指令的數(shù)字計算機，即控制裝置;

(2)具有能夠快速響應(yīng)，并具有足夠功率的伺服驅(qū)動裝置;

(3)具有能夠滿足上述加工方式的機床主機，輔助裝置和刀具。

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（責任編輯：中大編輯）

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