1、課題一-認識數控機床資料二、二、新課的教學內容新課的教學內容( (一一) )數控機床的產生與發展數控機床的產生與發展 1 1數控機床的產生數控機床的產生 1952年，美國帕森斯公司和麻省理工學院研制成功了世界上第一臺數控機床。半個世紀以來，數控技術得到了迅猛的發展，加工精度和生產效率不斷提高。數控機床的發展至今已經歷了兩個階段和六代。 1952年的第一代電子管數控機床 1959年的第二代晶體管數控機床 1965年的第三代集成電路數控機床 1970年的第四代小型計算機數控機床 1974年的第五代微型計算機數控系統 1990年的第六代基于PC的數控機床。2數控機床的發展趨勢數控機床的發展趨勢（1）

2、高速度高精度化（2）多功能化、智能化、小型化（3）高可靠性(二二)數控機床的概念及組成數控機床的概念及組成 1 1數控機床的基本概念數控機床的基本概念（1）數控（Numerical Control，簡稱NC）是采用數字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的方法。（2）數控機床（Numerically Controlled Machine tool） 是指裝備了計算機數控系統的機床，簡稱CNC機床。2 2數控機床的組成數控機床的組成反饋裝置 輸入輸出裝置數控裝置伺服系統 機床本體 計算機數控機床由輸入輸出裝置、計算機數控裝置、伺服系統和機床本體等部分組成，其組成框圖如圖1.1所示， 圖1.1數

3、控機床的組成(三三)數控機床的種類與應用數控機床的種類與應用 1按工藝用途分類按工藝用途分類 （1）金屬切削類數控機床 （2）金屬成型類數控機床 （3）數控特種加工機床 （4）其它類型的數控機床2 2按機床運動的控制軌跡分類按機床運動的控制軌跡分類 （1）點位控制數控機床）點位控制數控機床 1)點位控制只要求控制機床的移動部件從某一位置移動到另一位置的準確定位，對于兩位置之間的運動軌跡不作嚴格要求，在移動過程中刀具不進行切削加工，如圖1.2所示。 2)為了實現既快又準的定位，常 采用先快速移動，然后慢速趨近 定位點位的方法來保證定位精度。 3)主要有數控鉆床、數控沖床、 數控鏜床、數控點焊機等

4、。圖1.2點位數控機床加工示意圖（2）直線控制數控機床 1）直線控制數控機床的特點是除了控制點與點之間的準確定位外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條與機床坐標軸平行的直線。 2）對移動的速度也要進行控制，因為這類數控機床在兩點之間移動時要進行切削加工，如圖1.3所示。 圖1.3直線數控機床加工示意圖（3）輪廓控制數控機床 1）輪廓控制能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，因而可以進行曲線或曲面的加工，如圖1.4所示。 2）具有輪廓控制功能的數控機床有數控車床、數控銑床、加工中心等。圖1.4輪廓數控機床加工示意圖3 伺服控制的方式分類伺服控制的方式分類 （1 1）開環控制

5、系統）開環控制系統 開環控制系統是指不帶反饋的控制系統. 其特點其特點: :開環控制具有結構簡單、系統穩定、容易調試、成本低等優點。但是系統對移動部件的誤差沒有補償和校正，所以精度低。一般適用于經濟型數控機床和舊機床數控化改造。 如圖1.5,部件的移動速度和位移量是由輸入脈沖的頻率和脈沖數決定的。圖1.5開環控制系統（2）半閉環控制系統 1）半閉環控制系統是在開環系統的絲杠上裝有角位移測量裝置，通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的位移，反饋到數控系統中，由于慣性較大的機床移動部件不包括在檢測范圍之內，因而稱作半閉環控制系統，如圖1.6所示。 2）系統閉環環路內不包括機械傳動環節，可獲得穩定的

6、控制特性。機械傳動環節的誤差，可用補償的辦法消除，可獲得滿意的精度。中檔數控機床廣泛采用半閉環數控系統。圖1.6半閉環控制系統 （3）閉環控制系統 1）在機床移動部件上直接裝有位置檢測裝置，將測量的結果直接反饋到數控裝置中，與輸入指令進行比較控制，使移動部件按照實際的要求運動，最終實現精確定位，原理如下圖所示，因為把機床工作臺納入了位置控制環，故稱為閉環控制系統。 2）該系統定位精度高、調節速度快。該系統調試工作困難。系統復雜并且成本高，故適用于精度要求很高的數控機床，如精密數控鏜銑床、超精密數控車床等。 4按數控系統功能水平分類按數控系統功能水平分類 數控機床按數控系統的功能水平可分為 低、

7、中、高三檔( (四四) )數控機床加工的特點及應用數控機床加工的特點及應用 1數控機床加工的特點數控機床加工的特點 （1）可以加工具有復雜型面的工件 （2）加工精度高，質量穩定 （3）生產率高 （4）改善勞動條件 （5）有利于生產管理現代化2數控機床的適用范圍數控機床的適用范圍 （1）多品種、單件小批量生產的零件或新產品試制中的零件； （2）幾何形狀復雜的零件； （3）精度及表面粗糙度要求高的零件； （4）加工過程中需要進行多工序加工的零件； （5）用普通機床加工時，需要昂貴工裝設備（工具、夾具和模具）的零件。(五五)先進制造技術先進制造技術 1 1快速原型法（又稱快速成形法）快速原型法（又稱快速成形法） 2 2虛擬制造技術虛擬制造技術 3 3柔性制造系統柔性制造系統( (FMS) ) 4 4柔性制造單元（柔性制造單元（FMCFMC） 5 5計算機集成制造系統計算機集成制造系統(CIMS)(CIMS)三、三、現場教學現場教學 用0.5天的時間到工廠及數控加工實訓室參觀各類數控設備的結構及其加工零件的運動過程，并建議到圖書館、閱覽室了解機械及數控加工等方面有哪些書籍及雜志，上網查詢數控機床的最新動向和技術，寫一篇有關數控加工方面的論文。四、課堂小結四、課堂小結 通過本次課的教學，學生必須明確什么是數控？什么是