1数控加工技术的发展史
- 格式:doc
- 大小:1.65 MB
- 文档页数:84
数控技术的发展及历史数控技术(Numerical Control,简称NC)是利用数学模型和计算机控制系统来实现零件加工的一种先进加工技术。
它在工业自动化领域起到了革命性的作用,提高了生产效率,降低了生产成本,提高了产品质量。
数控技术的历史可以追溯到20世纪50年代。
当时,美国麻省理工学院的奥尔特(John T. Parsons)和幕府武士(Frank L. Stulen)发明了第一个数控机床,用于制造曲面叶片。
这台数控机床使用传感器和控制设备来对机床进行自动控制,并利用数学模型和计算机存储器来实现工件的加工。
这标志着数控技术的问世,为工业自动化奠定了基础。
在20世纪60年代和70年代,随着计算机和电子技术的迅速发展,数控技术得到了快速的普及和应用。
计算机的出现使得数控系统的控制更为精确和灵活,大大提高了加工的精度和效率。
数控机床为工件加工提供了更多的自由度,使得复杂曲线的加工成为可能。
在这一时期,数控技术主要应用于军事、航空航天等高精度工业领域。
到了20世纪80年代和90年代,随着计算机和通信技术的进一步发展,数控技术又取得了一系列重要的突破。
人们发明了高速数控系统,大大提高了机床的加工速度;同时,还推出了多轴联动数控系统,提高了机床的灵活性;另外,还研发了开放式数控系统,促进了数控技术的标准化和互联互通。
这些突破使得数控技术得到了广泛应用,并且渗透到了各个工业领域。
21世纪以来,随着信息技术和互联网技术的飞速发展,数控技术进一步融合了计算机、通信和自动化技术,形成了新一代的智能数控技术。
智能数控技术不仅可以对加工过程进行自动化控制,还可以通过云计算和物联网等技术实现远程监控和管理。
同时,智能数控技术还可以进行数据分析和预测,帮助企业进行生产调度和优化,提高生产效率和灵活性。
总的来说,数控技术经历了几十年的发展和演进,从最初的机电传动到后来的计算机控制,再到现在的智能化和互联网化,不断赋予机床更高的精度、速度和灵活性。
数控机床的发展史第一代数控机床产生于1952年(电子管时代)美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统,并把它装在一台立式铣床上,成功地实现了同时控制三轴的运动。
这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床,但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。
到了1954年11月,在帕尔森斯专利基础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司2.第二代数控机床产生于1959年(晶体管时代)电子行业研制出晶体管元器件,因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板,使数控机床跨入了第二代。
同年3月,由美国克耐·杜列克公司(Keaney &Trecker Corp)发明了带有自动换刀装置的数控机床,称为“加工中心”。
现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种,在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。
生产出来。
3. 第三代数控机床产生于1960年(集成电路时代)研制出了小规模集成电路。
由于它的体积小,功耗低,使数控系统的可靠性得以进一步提高,数控系统发展到第三代。
以上三代,都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统(NC)。
4.第四代数控机床产生于1970年前后随着计算机技术的发展,小型计算机的价格急剧下降、小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统(NC),数控的许多功能由软件程序实现。
由计算机作控制单元的数控系统(CNC),称为第四代。
1970年,在美国芝加哥国际展览会上,首次展出了这种系统。
5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。
30多年来,微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用,这就是第五代数控(MNC)。
后来,人们将MNC也统称为CNC。
柔性制造系统1967年,英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统,这就是最初的FMS—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。
之后,美、欧、日等国也相继进行了开发和应用。
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来,它给机械制造业带来了革命性的变化,数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段;是国家的战略技术,基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
机床数控技术:“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床,该系统能够逻辑地处理具有使用代码,或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生,美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置,成功地实现了同时控制三轴的运动,而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控(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):用微型计算机控制的系统;第六代数控(1990年开始):采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅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,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用,高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点,在模具制造等领域的应用也日益广泛。
数控技术概念数控技术概念一、数控技术的定义数控技术是指利用计算机或专用的数控系统,通过对工件加工过程中各种参数进行数字化、编程和自动控制,实现加工过程的自动化和高效化。
二、数控技术的发展历史1. 20世纪50年代初,美国MIT研制出第一台数控铣床。
2. 20世纪60年代初,我国开始引进和研制数控技术。
3. 20世纪70年代,数控机床逐渐普及,并开始应用于航空、航天、国防等领域。
4. 20世纪80年代至90年代初期,随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,数控技术得到了进一步提升和应用。
5. 当前,随着人工智能、大数据等新兴科技的发展,数控技术正在不断向智能化方向发展。
三、数控机床的分类1. 根据加工方式分类:包括铣床、车床、钻床等。
2. 根据运动方式分类:包括立式、卧式、龙门式等。
3. 根据控制系统分类:包括伺服控制、步进控制、直接数字控制等。
4. 根据加工精度分类:包括高精度数控机床和普通数控机床。
四、数控编程语言1. G代码:用于指定加工轨迹和刀具运动路径。
2. M代码:用于指定机床的辅助功能,如冷却、换刀等。
3. T代码:用于指定刀具编号和刀具参数。
4. S代码:用于指定主轴转速。
五、数控技术的优点1. 加工精度高,重复性好。
2. 生产效率高,能够实现自动化生产。
3. 可以加工复杂形状的零件,提高了生产的灵活性和多样性。
4. 可以减少人力投入,降低成本,提高经济效益。
六、数控技术的应用领域1. 机械制造行业:包括汽车、航空航天、船舶等领域。
2. 电子行业:包括手机、电脑等电子产品的加工生产。
3. 医疗器械行业:包括手术器械等医疗设备的生产。
4. 交通运输行业:包括铁路、地铁等交通设备的制造。
七、数控技术的发展趋势1. 数字化:数控技术将更加数字化,实现更高效的生产。
2. 智能化:数控机床将更加智能化,实现自主学习和智能决策。
3. 网络化:数控机床将与互联网进行深度融合,实现远程监控和管理。
摘要数控机床的发展空间是十分广阔的。
由于加工过程本身的复杂性,迄今对加工的机理尚未完全弄清楚,大多研究成果是建立在大量系统的工艺实验基础上完成的,所以对加工机理的深入研究,并以此直接指导和应用于实践加工是数控加工技术发展的根本。
在现有技术水平的基础上,不断开发新工艺将是数控加工技术发展方向。
如数控铣削加工是一种还不成熟的技术,值得继续研究的新工艺。
数控机床在结构设计、脉冲电源的开发方面将朝更合理、更具优势化的方向全面发展,提高加工性能,同时考虑降低机床制造的成本。
数控加工在控制技术上将朝自动化、智能化方面的更高层次发展,数控加工的网络管理技术在高档机床上已有初步应用,将逐步被推广及应用,获取更好的系统管理效果。
总之,数控加工技术以提高加工质量、提高加工效率、扩大加工范围、降低加工成本等为目标在工业中不断发展。
随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对零件加工质量的要求也越来越高。
尤其是随着FMS和CIMS的兴起和不断成熟,对机床数控系统提出了更高的要求,现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、柔性化、集成化和智能化等方向发展。
关键字:数控加工技术高速化高精度化高可靠性柔性化集成化智能化【abstract 】:Numerical control machine tool development space are very broad. Because of the complexity of the machining process itself and, so far, to the processing are not entirely clear, as most of the research is based on the process of system based on experiments completed, so for processing mechanism of thorough research, and to direct guidance and applied in practice processing is the foundation of nc machining technology.On the basis of existing technology level, and constantly develop new technology will be the nc machining technology development direction.Such as CNC milling is a kind of is not mature technology, and new technology continue to study. Numerical control machine tool in the structure design, the pulse power development in a more reasonable and more will be of advantage in the direction of the comprehensive development and the improvement of the machining performance and reduce the cost of machine tools to consider.Numerical control processing in control technology in general automatic and intelligent aspects of a higher level, numerical control processing network management technology in high-grade machine has an initial application, will gradually be popularization and application, get better system management effect. In short, CNC processing technology in order to improve the machiningquality, improve the processing efficiency,With the development of science and technology, mechanical productsshape and structure improvement, the requirements of thequality of the parts processing of more and more is also high. Especially with the FMS and the rise of CIMS and maturity, ncsystem to put forward higher request, modern nc machining ishigh, high precision, to, high reliability and flexibility, integration and intelligent development direction.Key word: Nc machining technology Fast pace High precision High reliability FlexibilityIntegration Intelligent1 数控加工技术的发展趋势随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对窖件加工质量的要求也越来越高。
数控技术的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机,6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。
从此,传统机床产生了质的变化.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伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于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,于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。
世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。
经过几十年的发展,目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,在模具制造行业的应用尤为普及。
针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求,开发了各种门类的数控加工机床。
数控机床种类繁多,一般将数控机床分为16大类:数控车床(含有铣削功能的车削中心),数控铣床(含铣削中心) ,数控铿床,以铣程削为主的加工中心,数控磨床(含磨削中心) ,数控钻床(含钻削中心) ,数控拉床,数控刨床,数控切断机床,数控齿轮加工机床,数控激光加工机床,数控电火花线切割机床,数控电火花成型机床(含电加工中心),数控板村成型加工机床,数控管料成型加工机床,其他数控机床。
如今的数控技术发展趋势有以下几个方面:1 高速、高精度、高效、高可靠性。
要提高加工效率,首先必须提高切削速度和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度,而可靠性则是上述目标的基本保证。
为此,必须要有高性能的数控装置作保证。
2 柔性化、集成化。
武汉职业技术学院《数控技术应用》专业毕业设计(论文)课题名称:《二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工》班级:数控11304学号:11026395设计者:刘威设计时间:2013.10-2014.3指导教师:黄琳莉2014年3月 10 日武汉职业技术学院机电学院毕业设计任务书专业:数控技术班级:数控11304学号:11026395姓名:刘威.一、设计题目:《二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工》二、主要内容:1、解读产品图纸,了解其结构特征,分析加工工艺性,填写工艺分析表。
2、制定毕业设计的工作计划,确立方案,编制工艺总表和刀具需求单。
3、进行具体综合数控车削加工的工艺设计和程序设计,编写相关的设计说明,填写工艺规程卡片。
4、进行相关工装及对刀辅具的结构分析与设计,编写相关的使用说明。
5、使用数控加工仿真软件或操控机床进行数控加工工艺和程序的验证。
6、整理技术资料,撰写毕业论文。
三、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求)本课题以毕业论文形式提交,要求承担者完成开题报告、论文、译文等。
1. 开题报告:不少于2000字。
要求就配合零件总体加工工艺及数控加工关键工序进行设计的内容、方法、手段以及步骤以及参考文献等进行阐述;2. 译文:要求中文译文不少于2000汉字,内容必须与数控专业课题内容有联系,严禁抄袭有中文译本的外文资料。
3. 论文:结构要求:毕业设计(论文)应采用汉语撰写,一般由11部分组成,依次为:(1)封面,(2)任务书,(3)开题报告,(4)中英文摘要及关键词,(5)目录,(6)正文,(7)参考文献,(8)附录,(9)外文资料,(10)中文译文, (11)致谢内容要求其中正文部分一般不少于15000字,应包括以下内容:数控加工技术的发展史(约1500字左右)数控加工工艺的相关基本概念(约1000字左右)零件加工工艺性分析及总体加工工艺安排(约1500字左右)零件加工工艺过程分析与设计(为论文核心部分,约5000字左右)刀具和设备的选用、装夹方案及工艺参数的确定、数控加工工艺卡片(为论文核心部分,约5000字左右)主要程序编制清单(为论文核心部分,约1000字左右)工艺方案的评估与设计心得(为论文核心部分,约1000字左右)四、毕业设计(论文)进度表注:1.本任务书一式两份,一份院(系)留存,一份发给学生,任务完成后附在说明书内。
2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写,其余各项均要求打印。
五、设计时间和学分:6周、6学分。
指导教师(签字):教研室主任(签字):. 年月日武汉职业技术学院毕业设计(论文)开题报告二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工摘要本设计是以Ck6140型数控卧式车床为研究对象,进行两个配合零件的总体加工工艺设计和综合加工。
通过对零件的工艺分析,加工批量,确定零件加工工艺路线,进而制定工序卡片。
刀具和夹具的选定要根据零件的加工要求和工艺要求,选用三爪卡盘和顶尖来装夹工件。
工艺参数的确定要根据零件的工艺特征和技术要求。
因为零件是配合件,所以对尺寸精度和表面质量的要求较高,所以要选择合适的切削用量,通过粗、精加工达到加工要求。
在编制程序时也要考虑切削方式对加工要求的影响。
最终完成两个配合零件的装配。
关键词车床、夹具、走刀、切削用量、参数AbstractThis design is based on Ck6140 type NC horizontal lathe as the research object, carry out two mating part of machining process design and integrated as a whole. Through analyzing the parts of the process, batch processing, determine the parts processing craft route, formulate the process card. Cutting tool and fixture should be selected according to parts processing requirements and technological requirements, choose three jaw chuck and the top to the clamping workpiece. Process parameters should be determined according to thetechnological characteristics of spare parts and technical requirements. Because the parts are mating parts, so the requirement of dimensional accuracy and surface quality is higher, so want to choose the appropriate cutting dosage, through the rough and finish machining to meet the processing requirements. When programming also want to consider the influence of cutting way to processing requirements. The finaltwo mating part assembly.KeywordsLathe、Chuck、feed、Cutting parameter、parameter目录一、数控加工技术的发展史------------------------------------------------13二、数控加工工艺的相关基本概念---------------------------------------17三、零件加工工艺性分析及总体加工工艺1、产品图纸------------------------------------------------------------------202、产品加工工艺分析------------------------------------223、总体加工工艺方案------------------------------------27四、零件加工工艺过程分析与设计1、工序一的分析与设计----------------------------------282、工序二的分析与设计----------------------------------323、工序三的分析与设计----------------------------------354、工序四的分析与设计----------------------------------38五、工艺装备及工艺参数设计1、刀具及设备的选用-------------------------------------412、工装夹具的应用---------------------------------------423、工艺参数的确定---------------------------------------43六、主要程序编制清单-------------------------------------53七、仿真及加工试制---------------------------------------66八、工艺方案的评估与设计心得--------------------------------------------70九、参考文献---------------------------------------------72十、外文资料及中文译文-----------------------------------74十一、致谢-----------------------------------------------83数控加工技术的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机,6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。
从此,传统机床产生了质的变化.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伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于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,于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。
世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。
经过几十年的发展,目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,在模具制造行业的应用尤为普及。
针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求,开发了各种门类的数控加工机床。
数控机床种类繁多,一般将数控机床分为16大类:数控车床(含有铣削功能的车削中心),数控铣床(含铣削中心) ,数控铿床,以铣程削为主的加工中心,数控磨床(含磨削中心) ,数控钻床(含钻削中心) ,数控拉床,数控刨床,数控切断机床,数控齿轮加工机床,数控激光加工机床,数控电火花线切割机床,数控电火花成型机床(含电加工中心),数控板村成型加工机床,数控管料成型加工机床,其他数控机床。
如今的数控技术发展趋势有以下几个方面:1高速、高精度、高效、高可靠性。
要提高加工效率,首先必须提高切削速度和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度,而可靠性则是上述目标的基本保证。
为此,必须要有高性能的数控装置作保证。
2柔性化、集成化。
为适应制造自动化的发展,向FMC、FMS和CIMS提供基础设备,要求数控系统不仅能完成通常的加工功能,而且还能够具备自动测量,自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头(有时带坐标变换)、自动误差补偿,自动诊断、进线和联网功能,特别是依据用户的不同要求,可方便地灵活配置及集成。
3智能化,网络化。
智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化,如前馈控制,电机参数的自适应运算,自动识别负载自动选定模型,自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容,方便系统的诊断及维修等。