第1章数控加工概述
《数控加工工艺及设备》教学教案
《数控加工工艺及设备》教案内容欢迎阅读备注欢迎阅读 《数控加工工艺及设备》教案内容第一章数控加工工艺及设备基础备注第一节机床数控技术与数控加工设备概述一、机床中有关数控的基本概念1．数字控制（数控）及数控技术 一般意义的数字控制是指用数字化信息对过程进行的控制，是相对模拟控制 而言的。
机床中的数字控制是专指用数字化信号对机床的工作过程进行的可编程 自动控制，简称为数控（NC）。
这种用数字化信息进行自动控制的技术就叫数控 技术。
2．数控系统 是实现数控技术相关功能的软硬件模块的有机集成系统，是数控技术的载 体，它能自动阅读输入载体上事先给定的程序，并将其译码，从而使机床运动并 加工零件。
在其发展过程中有硬件数控系统和计算机数控系统两类。
早期的数控系统主要由数控装置、主轴驱动及进给驱动装置等部分组成，数 字信息由数字逻辑电路来处理，数控系统的所有功能都由硬件实现，故又称为硬 件数控系统（NC 系统）。
3．计算机数控系统 是以计算机为核心的数控系统，由装有数控系统程序的专用计算机、输入输 出设备、可编程逻辑控制器（PLC）、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等部分 组成，习惯上又称为 CNC 系统。
CNC 系统已基本取代硬件数控系统（NC 系统）。
4．开放式 CNC 系统 国际电子与电气工程师协会提出的开放式 CNC 系统的定义是：一个开放式 CNC 系统应保证使开发的应用软件能在不同厂商提供的不同的软硬件平台上运 行，且能与其它应用软件系统协调工作。
根据这一定义，开放式 CNC 系统至少包括以下五个特征： （1）对使用者是开放的：应可以采用先进的图形交互方式支持下的简易编 程方法，使得数控机床的操作更加容易； （2）对机床制造商是开放的：应允许机床制造商在开放式 CNC 系统软件的 基础上开发专用的功能模块及用户操作界面； （3）对硬件的选择是开放的：即一个开放式 CNC 系统应能在不同的硬件平 台上运行； （4）对主轴及进给驱动系统是开放的：即能控制不同厂商提供的主轴及进 给驱动系统；欢迎阅读 《数控加工工艺及设备》教案内容（5）对数据传输及交换等是开放的。
习题册参考答案-《数控加工工艺学(第四版)习题册》-A02-3703
1.A 2.A 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.D 9.C 10.C 四、简答题 答案：略。
第四节 数控车削切削用量的确定 一、填空题 1.机床 工件的加工余量 2.v=πdn/1000 3.表面粗糙度值 4.加工精度 5.牙底 6.0.866P 7.螺纹大径 螺纹小径 8.公称尺寸 d1=M-2h 二、判断题 1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√ 三、选择题 1.A 2.B 3.A 4.D 5.A 四、简答题 答案：略。
第五节 工序尺寸及其公差的确定 一、填空题 1．入体 双向 2.基本 后道工序余量 3.尺寸链 4.工艺尺寸链 5.关 联性 封闭性 6.封闭环 7.组成环 增环 减环 8.增大(或减小) 9.减小 (或增大) 10.加工方法 测量方法 11.极大极小法 极大极小法 12.增 减 13.最大极限 最小极限 14.最小极限 最大极限 15.组成 16.封闭 二、判断题 1．× 2．√ 3．√ 4．√ 5．× 6．× 7．× 8．× 9．√ 10．√ 11．√12．× 13．× 14．√ 15.√ 三、选择题 1.ABD 2.CE 3.ABD 4.BD 5.AB 6.BC 7.CE 8.A 9.C 10.A 11.A 12.A 13.A 14.C 15.B 16.C 17.B 18.D 四、名词解释 答案：略。 五、简答题 答案：略。 六、计算题 1．解：根据题意画出尺寸链：
2
第二章 数控加工工艺基础
第一节 金属切削加工的基本知识 一、填空题 1.刀具 进给 2.进给 3.合成切削 4．已加工表面 待加工表面 过渡 表面 5．待加工表面 6．已加工表面 7.切削 8.收缩 9.Ⅲ 10.带状 节状 粒状 崩碎状 11.切削速度 12.鳞刺 13.表面加工硬化 14.切屑 15.切削 速度 16.润滑 冷却 防锈 17.热传导 18．水溶液 乳化液 19.加工性质 20.冷却 21.润滑 二、判断题 1．√ 2．√ 3．√ 4．√ 5．√ 6．√ 7．√ 8．× 9．√ 10．× 11．√ 12．√ 13．√ 14．× 15.√ 三、选择题 1.A 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.B 四、名词解释 答案：略。 五、简答题 答案：略。
第一章 数控机床概述
第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。
第一章数控机床概论
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1．简述数控机床、数控技巧的全然概念2．简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3．与传统机床比拟,数控机床有何特点？4．数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么？5．简述数控机床的加工道理、应用范畴6．按操纵体系的特点数控机床分哪几类？7．按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类？8．什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床？第二章运算机数控体系1．CNC体系重要由哪几部分构成？CNC装配重要由哪几部分构成？2．试述CNC装配的工作过程。
3．单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别？多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块？4．共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点？5．试分析现代CNC装配的硬件构造的特点？6．CNC装配中常用的CPU有哪几类？其特点若何？7．CNC装配中常用的储备器有哪几类？其特点若何？8．CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？9．CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧？10．CNC装配的软件构造可分为哪两类？各有何特点？11．中断型构造的软件中，各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的？12．CNC装配常用的输入输出设备有哪些？13．CNC装配常用的通信接口有哪些？各有什么特点？14．现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15．CNC装配的重要技巧指标有哪些？16．简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点？17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其履行过程若何？18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处？19．什么叫插补？今朝应用较多的插补算法有哪些？20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
数控加工技术(第4版)第一章
1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
数控技术概述
图1-4 数控机床的组成
图1-5 数控机床的结构框图
• ⑴ 输入输出装置。现代数控机床，可以通过手动方式 （MDI方式）、DNC网络通讯、RS232串口通讯、优盘 等方式输入程序。输出装置包括打印机、存储器和显 示器等。
• ⑵数控装置。数控装置是数控机床的核心。其接受输 入装置输入的数控程序中的加工信息，经过译码、运 算和逻辑处理后，发出相应的指令给伺服系统，使伺 服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求 动作。数控装置是由中央处理单元（CPU）、存储器、 总线和相应的软件构成的专用计算机。整个数控机床 的功能强弱主要由这一部分决定。
后将加工程序输入数控装置，按照程序的要
求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐
标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件 的相对运动，完成零件的加工。
图1-7 数控加工过程
1.2 数控机床的特点及分类 1.2.1 数控机床的特点
•⑴数控机床有广泛的适应性和较大的灵活 性求变换加工程序，可解决单件、 小批量生产的自动化问题。数控机床能完 成很多普通机床难以胜任的零件加工工作， 如叶轮等复杂的曲面加工。
• ④军事装备：现代的许多军事装备，都大量采用 伺服运动控制技术，如火炮的自动瞄准控制、雷 达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。
• ⑤其他行业：在轻工行业，采用多轴伺服控制 （最多可达几十个运动轴）的印刷机械、纺织机 械、包装机械以及木工机械等；在建材行业，用 于石材加工的数控水刀切割机；用于玻璃加工的 数控玻璃雕花机；用于席梦思加工的数控行缝机 和用于服装加工的数控绣花机等。
•⑵数控机床的加工精度高，产品质量稳定。 数控机床按照预先编制的程序自动加工， 加工过程不需要人工干预，加工零件的重 复精度高，零件的一致性好。对于同一批 零件，由于使用同一机床和刀具及同一加 工程序，刀具的运动轨迹完全相同，并且 数控机床是根据数控程序实现计算机控制 自动进行加工，可以避免人为的误差，这 就保证了零件加工的一致性好，且质量稳 定可靠。
机床数控技术 第五版 第一章 数控技术概论
1.3 数控机床的分类
第1章 数控技术概论
3.半闭环数控机床
1.3 数控机床的分类
第1章 数控技术概论
1.3 数控机床的分类
1.3.4 按功能水平分类
按数控系统功能水平的不同 , 数控机床可分为低 、 中 、 高三档 , 这种 分类方式在我国被广泛使用 。 低 、 中 、 高档的界线是相对的 , 不同时期的 划分标准有所不同 。 就目前的发展水平来看 , 可以根据表 1-2 所列举的功能 指标进行数控系统档次的区分 。 其中 , 中 、 高档一般称为全功能型数控或 标准型数控 。 在我国还有经济型数控的提法 , 经济型数控属于低档数控 ,是 由单片机和步进电动机组成的简易数控系统 , 或者是其他功能简单 、 价格较 低廉的数控系统 。 经济型数控系统主要用于车床 、 线切割机床以及由用户 自行改造的旧机床等 。
数控机床是指装备了计算机数控系统的机床 , 简称 CNC 机床 。
第1章 数控技术概论
1.2 数控机床的组成
3.数控技术(Numerical Control Technology)
数控技术是指用数字化信息对某一对象进行控制的技术 , 被控制对象可以是位移 、 转角 、 速度等机械量 , 也可以是温度 、 压力 、 流量 、 颜色等物理量 , 这些量的量值不仅可以测量 ,而 且可以经 A/D 或 D/A 转换 , 用数字信号来表达或控制 。 数控技术是近代发展起来的一种自动控 制技术 , 是机械加工现代化的重要基础与关键技术 。
早期的计算机运算速度低 , 不能适应数控机床实时控制的要求 , 人们只好 用与门 、 或门 、非门等数字逻辑电路 “ 搭 ” 成一台专用计算机作为数控系 统 , 这就是硬件连接数控 , 简称数控(NC)。 随着电子元器件的发展 , 硬件连接 数控阶段经历了三代 :
数控加工工艺教案
第一章数控加工技术概述备课人：学习本课程的目的1.了解数控机床的产生；2.了解数控机床的发展;课程的主要内容:1-1 数控机床的产生与发展1.数控机床的产生1.1 数控加工技术的内容（1）零件的加工工艺分析——根据零件的材质、几何形貌、加工精度等要求，确定数控机床及刀具的选型（机床的数控轴数目、数控轴的控制形式，刀具的形式如球形刀、平底刀、锥形刀及鼓形刀等，刀具的材质）、并拟定相应的工艺方案。
（2）零件的几何建模——根据零件的实体模型、工程设计图纸或CAD文件等建立零件待加工表面的曲面模型（参数化描述）。
*主要用到图形学、计算机辅助图形学方面的知识，多采用贝齐尔（Bezier）曲面、B样条曲面或非均匀有理B样条（NURBS）曲面进行曲面描述。
*涉及的主要问题有：曲面的拟合精度、曲面的裁剪、曲面片的拼接与偏置、曲面片的过渡与求交等。
*清华大学（孙家广），浙江大学（石教英、谭建荣、柯映林），北京航空航天大学（唐荣锡、朱心雄），电子科技大学（叶尚辉）等。
（3）加工过程规划——加工环节规划（如粗加工，精加工环节），刀具轨迹规划（粗加工刀具轨迹规划，精加工刀具轨迹规划）等。
*涉及的重要问题：刀具轨迹的规划方法，工件加工精度的控制，刀具与工件的干涉检验（切触干涉、刀底干涉和刀杆干涉），刀具的更换，刀具位姿的作业空间检验，加工路径长度的控制，机床进给速率的选定等。
（4）刀具轨迹的生成——根据加工过程规划确定刀位数据（刀具的位姿数据）。
（5）加工过程坊真——对（2）—（4）过程进行计算机图形实体仿真、或刀具轨迹仿真。
（6）机床运动指令生成——由刀位数据以及其它的相关功能（如换刀、刀具主轴控制、加工过程中的检验及冷却润滑等辅助功能要求）生成机床的运动指令。
（7）生成有效的加工代码——根据机床运动指令生成相应的G代码与M代码。
（8）数控系统——接收、解释加工代码，形成机床伺服轴及其它功能部件的运动控制信号。
（9）伺服驱动系统——接受运动控制信号，功率放大，驱动机床伺服轴运动。
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• 我国1958年开始研制数控机床，但没有取得实质性的成 果。20世纪80年代前期，我国在引进国外先进的数控技术的 基础上，加强了数控机床的研究和数控机床的生产，使我国 的数控机床进入小批量生产的商品化时代。通过“七五”数 控技术攻关和“八五”数控系统攻关，大大推进了我国数控 机床的发展。目前我国已有自主版权的数控系统，并能生产 门类齐全的各种数控机床，有些企业实施了FMS和CIMS工程， 数控机床及其加工技术进入了实用阶段。
第1章数控加工概述
•一、分布式数字控制（DNC）
• 分布式数字控制（Distributed Numerical Control，简称 DNC），原来称直接数字控制（Direct Numerical Control），是 用一台计算机直接控制数台数控机床，形成分级连接和控制的制 造系统，因此称为分布式数字控制系统更为合适，也称群控系统。 中央计算机主要对多台数控系统进行数控加工程序和有关数据的 分配，并分时监控各台数控系统的运行，会进一步提高数控机床 的生产率。
第1章数控加工概述
•四、开放式数控系统简介
•（一）开放式数控系统的定义 • 符合系统规范的应用系统，可以运行在多个销售商的 不同平台上，可以与其他系统的应用程序进行互操作，并且 能够给用户提供一致性的人机交互方式。 •（二）开放式数控系统的特点 •（1）相互操作性 •（2）可移植性 •（3）可缩放性 •（4）相互替代性
第1章数控加工概述
（三）数控车床的分类
1.按数控系统的功能分 （1）经济型数控车床。 （2）全功能型数控车床。 （3）FMC车床。 2.按主轴的配置形式分 （1）卧式数控车床。 （2）立式数控车床。 3.按轴数分 （1）两轴 （2）四轴（双刀架）
第1章数控加工概述
二、数控铣床
（一）数控铣床的用途及特第1章数控加工概述
第一节 数控加工的概念
一、数字控制与数控机床 数字控制（Numerical Control)，是用数字化信号对机
床运行及其加工过程进行控制的一种方法，简称数控 （NC）。
数控机床（ Numerical Control Machine Tools)是一种装 有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有特定 代码或其他符号编码指令规定的程序。
第1章数控加工概述
• 1967年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车和自 动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，这就是柔性制 造系统FMS。 • 1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从此 CNC(计算机数控系统)软线数控技术随着计算机技术的发展得 以快速发展。 • 1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。利用 CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型，在显示器上“指 点”被加工的部位，输入所需的工艺参数，即可由计算机自 动计算刀具路径，模拟加工状态，获得NC程序。
• 数控电火花线切割加 工是利用作为负极的电极 丝（钼丝或铜丝）和作为 正极的工件之间脉冲性火 花放电的腐蚀作用来对工 件进行加工的一种方法。 在加工中，电极丝相对于 工件的运动轨迹由数控程 序控制，实现数控加工。
第1章数控加工概述
• 数控电火花 线切割机床按其 走丝速度分为快 速走丝和慢速走 丝线切割机床两 大类。
•数控机床的组成
第1章数控加工概述
二、数控机床的分类
目前数控机床的品种、规格繁多，功能各异， 通常可按下列几种方法进行分类。
第1章数控加工概述
（一）按控制的运动轨迹分
根据数控机床刀具与工件相对运动轨迹的类型，可 将数控机床划分为点位控制、直线控制和轮廓控制三种 类型。如下图所示：
•(a) 点位控制
（二）接口
1.人机界面接口 2.通信接口 3.进给轴位置控制接口 4.主轴控制接口 5.辅助功能控制接口
第1章数控加工概述
二、数控机床控制系统的软件组成及功能
控制系统软件由许多功能模块组成。其中加工程序译码、 预处理计算、插补运算与位置伺服四个功能模块主要实现位置 控制。另外还有一些模块，其功能可从它们的名称反映出来， 如系统管理功能，加工程序输入与存储模块，S（主轴）、T （刀具）、M（辅助）功能处理与数据输入/输出模块，显示 服务模块，加工程序编辑模块，手动自动模块，手动数据输入 功能模块，系统监视与故障诊断模块等。
第1章数控加工概述
（二）数控铣床的分类
数控铣床通常按其主轴位置的不同分为下面三类： （1）立式数控铣床 （2）卧式数控铣床 （3）立卧两用式数控铣床
第1章数控加工概述
三、加工中心
（一）加工中心的特点
（1）具有刀库和自动换刀装置。 （2）带有自动摆角的主轴。 （3）有的加工中心带有自动交换工作台。
第三节 常见数控机床简介
一、数控车床
（一）数控车床的组成 如图所示：数控
车床由主轴箱、刀架、 进给传动系统、床身、 液压系统、冷却系统、 润滑系统等部分组成。
第1章数控加工概述
（二）数控车床的特点
数控车床与普通卧式车床相比具有以下几个特点： （1）精度高。 （2）效率高。 （3）高柔性。 （4）可靠性高。 （5）工艺能力强。
第1章数控加工概述
（二）加工中心的的分类
1.按加工方式分类
（1）车削中心 （2）铣削加工中心 2.按机床主要结构分类 （1）立式 （2）卧式 （3）龙门式 （4）复合式 3.按换刀形式分类 （1）转塔刀库加工中心 （2）无机械手的加工中心 （3）带刀库、机械手的加工中心
第1章数控加工概述
四、数控线切割机床
• 闭环控制数控机床在其移动部件上直接装有直线位置检测装置， 将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的位移值进行比较， 用差值进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，实现移 动部件的精确定位。
•闭环控制系统框图
第1章数控加工概述
•3．半闭环控制数控机床
• 半闭环控制数控机床的位置检测元件安装在伺服电机上， 通过测量伺服电机的角位移间接计算出机床工作台等执行部件 的实际位置（或位移），反馈到计算机数控装置中进行位置比 较，用比较的差值进行控制。
(b) 直线控制
(c) 轮廓控制
第1章数控加工概述
（二）按伺服控制方式分
主要有开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半 闭环控制数控机床。
第1章数控加工概述
•1．开环控制数控机床
• 开环控制数控机床没有检测反馈装置，数控装置 发出的指令信号是单方向传送的。
•开环控制系统框图
第1章数控加工概述
•2．闭环控制数控机床
第1章数控加工概述
•二、数控机床的工作原理
•数控加工原理如下图所示：
第1章数控加工概述
三、数控加工的定义 数控加工是指在数控机床上对工件进行
自动加工的一种工艺方法。
第1章数控加工概述
四、数控加工的特点
（1）柔性自动化，具有广泛的适应性。 （2）精度高，质量稳定。 （3）生产效率高。 （4）能实现复杂零件的加工。 （5）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （6）有利于现代化生产与管理。
第1章数控加工概述
三、典型数控系统
•（一）日本FANUC系列数控系统
•
FANUC公司生产的CNC产品主要有0系列、1X系列。
•（二）德国SIEMENS公司的数控系统
•
SIEMENS数控系统常用的有
•
SINUMERIK810,820T/M/G,840D/T,802D等几种。
•（三）华中数控系统HNC • HNC是武汉华中数控研制开发的国产型数控系统。 已开发和应用的产品有HNC－1和HNC－2000两个系列， 共计16种型号。 •
第1章数控加工概述
•二、数控加工技术的发展方向
• • 1. 高速化 • 2. 高精度化 • 3. 高柔性化 • 4. 复合化 • 5. 网络化 • 6. 智能化
第1章数控加工概述
第六节 以数控机床为基础的生产自动化技术
• 采用单台数控机床实现单工序柔性自动化加 工，对生产率的提高还是有限的，必须发挥生产 线和整个制造系统的效能，为此出现了分布式数 字控制（DNC）、柔性制造单元（FMC）、柔性 制 造 系 统 （ FMS ） 和 计 算 机 集 成 制 造 系 统 （CIMS）。
•二、柔性制造单元（FMC）
• 柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell，简称FMC）， 是由一或两台数控加工中心和自动上下料装置组成，它是实现单 工序或双工序加工的可变加工单元，是最简单的柔性制造系统。
•
第1章数控加工概述
•三、柔性制造系统（FMS）
• FMS目前尚无统一定义。在我国有关标准中，对FMS的定义为： 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）是由数 控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系 统。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅 速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产。
第1章数控加工概述
• DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。它是使 用一台通用计算机，直接控制和管理一群数控机床及数控 加工中心，进行多品种、多工序的自动加工。DNC群控技 术是FMS柔性制造技术的基础。随着DNC数控技术的发展， 数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。 • 20世纪80年代，出现了包括市场分析、生产决策、产 品设计与制造和销售等全过程均由计算机集成管理和控制 的计算机集成制造系统CIMS。其中，数控机床是CIMS的 基础。
第1章数控加工概述
第五节 数控加工技术的发展
•一、数控加工技术的发展历程 • 1949年，美国帕森斯公司与麻省理工学院合作，开始 了铣床的数控化研制工作，于1952年研制成功了世界上第一 台能进行三轴控制的立式数控铣床。 • 1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指定 切削路线，即可生成NC程序的自动编程语言。 • 1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库， 能自动进行刀具交换，一次装夹中即能进行铣、钻、镗、攻 螺纹等多种加工功能的数控机床，这就是数控机床的新种 类——加工中心。