1、 第 1 章 绪 论 1.1 数控发展的历史、现状及趋势数控发展的历史、现状及趋势 1949 年美国 Parsons 公司接受美国空军的委托，研制一种计算装备，用以 实现日益复杂的飞机零部件的自动加工， 于是由 Parsons 公司首先提出了机床数 字控制的概念。采用 Parsons 公司的思想，1952 年在美国麻省理工学院研制出 基于电子管和继电器的机床数字控制装备，用于控制铣床系统，它标志着第一代 数控系统电子管数控系统的诞生，接着在 1974 年第五代微型计算机数控系 统出现后，数控技术日益成熟，现代微电子技术的飞速发展和微型计算机与 CNC 技术的紧密结合，使得数控技术发展进入新的阶
2、段。我国从 50 年代末期开始研 究数控技术，数控产业通过自行研究、引进合作等方法取得了重大的突破，初步 形成了自己的数控产业。从 50 年代到 1979 年是我国数控系统研究的第一阶段， 此阶段主要是对数控系统的摸索研究；1980-1991 年是第二阶段，主要进行了数 控系统驱动以及驱动技术的引进，并模仿、改造和开发了几种典型的数控系统； 1992 年至今为第三阶段，主要是实现普及数控系统的国产花，并致力于高档数 控系统的开发研究，努力争取赶上世界数控技术水平1。 我国是制造业大国。在新一轮国际产业结构变革中，我国正逐步成为全球制 造业的重要基地之一，于是数控机床的应用就日益普及了。随着数控
3、机床的大量 使用，我国正成为全球制造业的重要基地之一，于是数控机床的应用就日益普及 了。随着数控机床的大量使用，就需要大量能熟练掌握现代数控机床编程、操作 及维修的人员和工程人员。 1.21.2 数控车数控车床床加工的特点及主要内容加工的特点及主要内容分析分析 1.21.2.1.1 数控车削加工的特点数控车削加工的特点 1 具有加工复杂形状零件的能力 运动的任意性使其能完成普通加工方法难以或者无法完成的复杂形面加工。 2 加工精度高 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在 0.0050.01mm 之间，不受零件 复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而减少人为误差，提高 了批量零件尺
4、寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，进一 步提高了数控加工的精度。 3 生产准备周期短 在数控车床上加工新的零件， 大部分准备工作是根据零件图样编制数控程序 且编程工作可以离线操作，而不是靠模和专用夹具等工艺装备来进行准备工作， 这样就大大缩短了生产准备时间，因此，应用数控机床十分有利于产品的升级换 代和新产品的开发。 4 自动化程度高 在数控车床上加工工件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都由机床自 动完成。大大减轻了操作者的劳动强度，改善劳动条件。 5 易于建立与计算机间的通信联络 由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成 CAD/CAM 一体化系统
5、，并且可以建立各级创建的联系，容易实现群控。 1.3.2 数控车床工作原理 采用数控车床加工零件时， 只需要将零件图形和工艺参数以及加工步骤等以 数字信息的形式，编成程序代码输入机床控制系统中，再由其进行运算处理后转 成驱动伺服机构的指令信号， 从而控制车床各部件协调工作， 自动完成零件加工。 当更换加工零件时，只需要重新编写程序代码输入机床， 即可由数控装置代替人 的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂形状的零件， 如图 11 所示。 数埪车床的控制系统一般都能按照数字程序指令控制机床实现主轴自动启 停和换向以及变速；能自动控制进给速度和方向及加工路线的进行加工；能自动
6、选择刀具并根据刀具尺寸调整吃刀量及行走轨迹； 能完成加工中所需要的各种辅 助动作。 1.3.3 数控车床加工的主要对象 1 加工精度要求高的零件 ； 2 表面粗糙度要求好的零件； 3 轮廓形状复杂的零件； 4 导程有特殊要求的螺纹零件。 1.3.4 数控车加工的主要内容 1 数控车削加工包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加 工； 2 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件； 3 车铣中心上可以实现车削和铣削的复合加工； 4 数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择，是重点内 容； 5 在数控车床和车削中心上加工的零件，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓 零 件 编 制 数 输 入 数 控 伺 服 驱 动 位 置 检 加 工 机床主运 动 进给运动 辅助动作 图 1-1 数控机床工作原理 的回转体零件可以采用自动编程。 1.3.4 本次设计的目的 1 熟练操作数控车床； 2 掌握数控车削加工的工艺分析； 3 实体零件的工艺分析和加工。 第第 2 章章 数控车削加工的工艺分析数控车削加工的工艺分析 数控车削加工的工艺分析是数
