龍門銑床的螺紋加工任務(wù)要求(1)進(jìn)行攻螺紋和螺紋銳削加工的加工工藝準(zhǔn)備。(2)在攻螺紋和螺紋銑削加工中正確選擇下刀點(diǎn)及進(jìn)、退刀的路徑.(3)進(jìn)行攻螺紋和螺紋銑削加工的編程.訓(xùn)練目的掌握攻螺紋指令G34和螺紋銑削加工指令G02,G03的使用方法。訓(xùn)練要求(1)根據(jù)螺紋孔徑的大小及螺距的大小進(jìn)行選擇絲錐和螺紋銑刀。(2)根據(jù)零件圖樣要求選擇適合的加工順序及其相應(yīng)的安裝方法。(3)完成攻螺紋和螺紋銑削的加工.1、零件圖及零件結(jié)構(gòu)分析 上安裝板蛛紋加工工序圖如圖3. 3. 4所示。本任務(wù)是在任務(wù)1和任務(wù)2的荃礎(chǔ)h進(jìn)行的，主要進(jìn)行攻螺紋和螺紋銑gU .2、加工工藝分析1)零件工藝分析 本任務(wù)主要進(jìn)行攻螺紋和銑螺紋的加工。M16以下的螺紋一般用絲錐直接加工，而M20以上的一般采用銑削螺紋的方法.這是因為攻大螺紋的絲錐不好購買.而且也比較昂貴，所以一般悄況下，非旋轉(zhuǎn)類零件的大螺紋的加工都是采用銑削的辦法.2)刀具選擇及其切削用量 根據(jù)孔徑不同及工藝安排需要，迭擇&H8的鉸刀、刀桿為&16的螺紋銑刀和******Ini轉(zhuǎn)直徑為&20的攝紋刀。切削用量如表3.3.5所示。4)零件的安裝用壓板安裝工件，因為加工的是通孔，所以必須底面加墊塊。工件表面為工件坐標(biāo)系的
數(shù)控銑床的單件加工一、項目描述 本項目內(nèi)容為數(shù)控峨床伙師考核實(shí)操試魔，要求加工}'是典型的數(shù)控銑床類零件。通過此教學(xué)項目.學(xué)生可學(xué)習(xí)數(shù)控加工的各種操作加工技能技巧和臉證學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識。二、學(xué)習(xí)目標(biāo) (1)了解數(shù)控銑俐加工東件圖樣的識m方法及加工工序的安排方法。 (2)掌握數(shù)控銑俐加工相關(guān)工藝知識及編程指令的正確使用方法， (3)掌握銑剮典型零件的加工方法三、能力目標(biāo) (1)其備快速讀圖能力。 (2)操作規(guī)范熟練，能在規(guī)定的時間內(nèi)完成工件加工。 (3)會安排數(shù)控銑m加工工藝，以及成形曲面的加工方法。
一、加工中心工藝特點(diǎn) 加工中心是一種功能較全的數(shù)控機(jī)床，它集銑削、鉆削、鉸削、幢削、攻螺紋和切螺紋于一體，具有多種工藝手段，與普通機(jī)床加工相比，加工中心具有許多顯著的工藝特點(diǎn)。 (一)加工精度高 在加工中心上加工時工序高度集中，一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，因此，加工表面之間能夠獲得較高的相互位置精度，同時，加工中心多采用半閉環(huán)，甚至全閉環(huán)的位咒補(bǔ)償功能，有較高的定位精度和重復(fù)定位精度，在加工過程中產(chǎn)生的尺寸誤差能及時得到補(bǔ)償，與普通機(jī)床相比，能獲得較高的尺寸精度。 (二)精度穩(wěn)定 整個加工過程由程序自動控制，不受操作者人為因素的影響，同時，沒有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加工中心的位置補(bǔ)償功能和較高的定位精度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。 (三)效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時間。同時，減少了工件在機(jī)床與機(jī)床之間，車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。 (四)表面質(zhì)童好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進(jìn)給量均是無級調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能，能隨刀具和工件材質(zhì)及刀具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到******數(shù)值，從而提高了各加工表面的質(zhì)量。 (五)軟件適應(yīng)性大 零件每個工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝參數(shù)都可以編人程序，可以隨時修改，這給新產(chǎn)品試制，實(shí)行新的工藝流程和試驗提供了方便。加工中心加工零件的這些特點(diǎn)也帶來一些需要考慮的新問題，例如，因為連續(xù)進(jìn)行零件的粗加工和精加工，刀具應(yīng)具有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性;懸臂切削孔時，無輔助支承，刀具還應(yīng)具備良好的剛性;多工序的集中加工，易造成切屑堆積，會纏繞在工件或刀具上，影響加工順利進(jìn)行，需要采取斷屑措施并及時清理切屑;在將毛坯加工成成品的過程中，零件無時效工序，內(nèi)應(yīng)力難以消除，技術(shù)復(fù)雜，對使用、維修、管理要求較高，對使用環(huán)境有一定要求，需要配置一定的外圍設(shè)備，加工中心的操作者要具有一定的文化技術(shù)水平;加工中心機(jī)床價格高，一次性投資大，機(jī)床的加工臺時費(fèi)用高，零件的加工成本高.
一、組合機(jī)床動力滑臺 滑臺與滑座配套組成一個獨(dú)立的動力部件—動力滑臺。滑臺在滑座導(dǎo)軌上移動，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動?；_上可以安裝各種功能的單軸工藝切411頭或安裝動力箱和主軸箱。圖2-1所示為利用動力滑臺進(jìn)行加工的工序.其中有鉆、擴(kuò)、校、仕孔、鴿窩、倒角、刊平面、銳削、攻絲等，若安裝分級進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行深孔加工，安裝轉(zhuǎn)塔頭可以組合成轉(zhuǎn)塔式動力頭。 此外.滑臺還可以用作夾具和工件的愉送部件?；_的主要參數(shù)規(guī)定為滑臺臺面寬度尺寸。組合機(jī)床各種通用部件的品種、規(guī)格及其配套關(guān)系也以滑臺臺面寬度尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，其理由是: (1)直接反映在滑臺上安裝工藝切削頭的能力.間接反映銑刀******直徑等。在安裝主抽箱時.可以反映出被加工零件加工位里的分布面積等。 (2)滑臺臺面寬度是一個主要結(jié)合尺寸，結(jié)合面尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化能使組合機(jī)床各部件外型協(xié)調(diào)、美觀。滑臺臺面寬度作為通用部件配套標(biāo)準(zhǔn).使機(jī)床受力合理.提高組合機(jī)床的剛度。 (一)HY系列液壓滑臺 1.液壓滑臺的結(jié)構(gòu) 液壓滑臺是由滑臺、滑座和油缸三部分組成。油缸固定在滑座上，活塞桿則固定在滑臺下面。當(dāng)壓力油進(jìn)入油缸的后腔或前腔時，便可實(shí)現(xiàn)滑臺座沿導(dǎo)軌向前或向后移動?？刂苹_各種運(yùn)動的液壓系統(tǒng)裝置則可根據(jù)滑臺動作程序另外配五。液壓滑臺可實(shí)現(xiàn)的典型自動工作循環(huán)見表2-3這些自動工作am環(huán)的油路系統(tǒng)已有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計.可以成套購買，以滿足工藝要求?；c滑臺配l“單矩型”導(dǎo)軌用于精加工，如無導(dǎo)向裝里的精仕孔、仕孔車端面工序等?；c滑臺配置“雙矩型”導(dǎo)軌用于粗加工.如鉆孔、銑削及帶有仕模的浮動主軸仕孔工序等。 液壓滑臺既可用于配里臥式機(jī)床，又可配五立式機(jī)床。當(dāng)液壓滑臺用于配里立式或傾抖式(其傾抖角大于150)機(jī)床時。為了使滑臺在滑座上移動輕便和防止滑臺下滑，需要配笠平衡重錘。 2.液壓滑臺的技術(shù)性能 臺面寬320mm以下的滑臺，可以安裝分級進(jìn)給裝五，用以進(jìn)行深孔加工.根據(jù)經(jīng)驗規(guī)定，用于一般麻花鉆頭.在鋼件上鉆孔深度超過其直徑的6倍，在鑄鐵上鉆深孔為其直徑的10---15倍.應(yīng)作為深孔加工。由于加工深孔排屑困難.切屑易阻塞在孔內(nèi)使鉆頭折斷.因此.深孔加工過程中，要求刀具加工到一定深度便退出工件之外排屑和冷卻.然后再行切入。其自動工作循環(huán)見表2-3分級進(jìn)給機(jī)構(gòu)已有標(biāo)準(zhǔn)部件?？筛鶕?jù)工藝需要選擇。液壓滑臺的技術(shù)性能見表2-4. (二)Hi系列機(jī)械滑臺 機(jī)械滑臺與液壓滑臺的用途及其導(dǎo)軌型式完全一致.滑臺主要參數(shù)和互換尺寸也相同.機(jī)械滑臺由滑臺、滑座及傳動裝里三部分組成。機(jī)械滑臺的傳動裝五采用兩個電機(jī)及差速器傳動.滑臺的快速運(yùn)動的制動由快速電機(jī)后端的傍磁式直流電磁鐵實(shí)現(xiàn).工作可靠.轉(zhuǎn)換精度高。在傳動裝置中設(shè)有過扭矩保護(hù)器。將傳動裝里設(shè)計成單獨(dú)的組合件.其目的是使相鄰兩個尺寸規(guī)格的滑臺可以共用一個傳動裝置，從而提高了傳動裝置的通用化程度。 組合機(jī)床機(jī)械滑臺的典型工作循環(huán)與液壓滑臺循環(huán)基本相同(見表2-3)。機(jī)械滑臺安裝分級進(jìn)給裝笠(僅用于320mm以下的滑臺)也可以完成深孔加工，它所用的分級進(jìn)給裝里采用時間繼電器拉制。因此，在鉆孔深度的準(zhǔn)確性及鉆頭過載保護(hù)方面不如液壓滑臺。機(jī)械滑臺的技術(shù)性能見表2-5
數(shù)控加工中心銑溝槽用的銑刀 (1)三面刃銑刀三面刃銑刀除圓周表面具有主切削刃外，兩側(cè)面還具有副切削刃，從 而改善了切削條件，提高了切削效率和降低了表面粗糙度。主要用于加工凹槽和臺階面。 三面刃銑刀可分為直齒三面刃銑刀、錯齒三面刃銑刀和鑲齒三面刃銑刀。 如圖3-19a所示為直齒三面刃銑刀，它制造簡單，但切削條件較差；如圖3-19b所示為 錯齒三面刃銑刀，與直齒三面刃銑刀相比，它具有切削平穩(wěn)，切削力小，排肩容易等優(yōu)點(diǎn)。直 徑較小的三面刃銑刀常用高速鋼制成整體式，直徑較大的三面刃銑刀常釆用鑲齒結(jié)構(gòu)，鑲齒 三面刃銑刀結(jié)構(gòu)如圖3-19c所示。 (2)鋸片銑刀如圖3-20所示，鋸片銑刀較薄，只在圓周上有切削刃，主要用于切斷工 件和在工件上銑削窄槽。 21立銑刀(3)立銑刀如圖3-21所示，立銑刀相當(dāng)于帶柄的小直徑圓柱銑刀，既可用于加工凹 槽，也可加工平面、臺階面，利用靠模還可加工成形表面。當(dāng)立銑刀直徑較小時，柄部制成直 柄;直徑較大時，柄部制成錐柄。立銑刀圓柱面t的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃沒 有通過中心，是副切削刃。工作時不宜作軸向運(yùn)動。 (4)鍵槽銑刀如圖3-22所示，鍵槽銑刀主要用于加工軸上的鍵槽。如圖3-22a所示 鍵槽銑刀的外形與立銑刀相似，不同的是它只有兩個刀齒，端面切削刃延伸至中心是主切削 刃，圓柱面上的切削刃是副切削刃，因此，在加工網(wǎng)端+通的鍵槽時，能沿軸向作適量的進(jìn) 給。如圖3-22b所示的鍵槽銑刀專用于在軸上加工半圓鍵槽。 (5)角度銑刀如圖3-23所示，角度銑刀主要用于加工帶角度的溝槽和斜面。圖 3-23a為單角銑刀，圓錐切削刃為主切削刃，端面切削刃為副切削刃3圖3-23b為雙角銑刀， 兩圓錐面上的切削刃均為主切削刃。它分為對稱雙角銑刀和不對稱雙角銑刀。
數(shù)控機(jī)床加工某些零件時, 除需要有沿X、Y、Z 三個坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動之外, 還需要有繞X、Y、Z 三個坐標(biāo)軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動, 分別稱為A、B、C 軸。 五軸聯(lián)動機(jī)床也稱五坐標(biāo)機(jī)床, 它是在三個平動軸( 沿X、Y、Z 軸的直線運(yùn)動) 的基礎(chǔ)上增加了兩個轉(zhuǎn)動軸( 能實(shí)現(xiàn)繞X軸、Z 軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動, 即A 軸和C 軸) , 不僅可使刀具相對于工件的位置任意可控, 而且刀具軸線相對于工件的方向也在一定范圍內(nèi)任意可控, 由此使五坐標(biāo)加工工具有以下特點(diǎn):a、可避免刀具干涉，加工普通三坐標(biāo)機(jī)床難以加工的復(fù)雜零件，加工適應(yīng)性廣，如圖1(a)所示。b、對于直紋面類零件，可采用側(cè)銑方式一刀成型，加工質(zhì)量好、效率高，如圖1(b)所示。c、對一般立體型面特別是較為平坦的大型表面，可用大直徑端銑刀端面逼近表面進(jìn)行加工，走刀次數(shù)少，殘余高度小，可大大提高加工效率與表面質(zhì)量，如圖1(c)所示。d、對工件上的多個空間表面可一次裝夾進(jìn)行多面、多工序加工，加工效率高并有利于提高各表面的相互位置精度，如圖1(d)所示。e、五軸加工時, 刀具相對于工件表面可處于最有效的切削狀態(tài)。例如使用球頭刀時可避免球頭底部切削， 如圖1 (e)所示，利于提高加工效率。同時，由于切削狀態(tài)可保持不變，刀具受力情況一致，變形一致，可使整個零件表面上的誤差分布比較均勻，這對于保證某些高速回轉(zhuǎn)零件的平衡性能具有重要作用。f、在某些加工場合，如空間受到限制的通道加工或組合曲面的過渡區(qū)域加工，可采用較大尺寸的刀具避開干涉，刀具剛性好，有利于提高加工效率與精度，如圖1 (f) 所示。現(xiàn)在，大家普遍認(rèn)為，五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸等加工的唯一手段。所以, 每當(dāng)人們在設(shè)計、研制復(fù)雜曲面遇到無法解決的難題時，往往轉(zhuǎn)向求助于五軸數(shù)控系統(tǒng)。
龍門加工中心滾珠絲杠與電動機(jī)的連接方式主要有以下三種：1．通過絲桿聯(lián)軸器直接聯(lián)接(這是一種最簡單的聯(lián)接形式。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是：具有******的扭轉(zhuǎn)剛度；傳動機(jī)構(gòu)本身無間隙，傳動精度高；而且結(jié)構(gòu)簡單；安裝、調(diào)整方便。但是，它可以提供設(shè)計選擇的參數(shù)只有絲杠螺距和電動機(jī)轉(zhuǎn)速，因此，在大、中型機(jī)床上使用，難以發(fā)揮伺服電動機(jī)高速、低轉(zhuǎn)矩的特性。2.通過齒輪聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：可以降低滾珠絲杠、工作臺的慣量在系統(tǒng)中所占的比重，提高龍門加工中心進(jìn)給系統(tǒng)的快速性?？梢猿浞掷盟欧妱訖C(jī)高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩的性能，使其變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩輸出，獲得更大的進(jìn)給驅(qū)動力.缺點(diǎn)是：第一、傳動裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低傳動效率，增加噪聲。3．通過同步帶聯(lián)接，同步齒形帶傳動具有帶傳動和鏈傳動的共同優(yōu)點(diǎn)，與齒輪傳動相比它結(jié)構(gòu)更簡單，制造成本更低，安裝調(diào)整更方便。而且，傳動不打滑、不需要大的張緊力；傳動效率可以達(dá)到98％-99.5％，最高線速度可以達(dá)到80m/s故可以廣泛用于一般數(shù)控機(jī)床和高速、高精度的數(shù)控機(jī)床傳動。但必須對同步帶輪的平行性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止不平行產(chǎn)生的傳動帶邊緣張力，引起傳動帶磨損。為了消除間隙，同步帶必須通過張力調(diào)整進(jìn)行預(yù)緊。此外，還有皮帶連接、鏈條連接，但不常用。
一、刀具材料應(yīng)具備的性能(1）高的硬度刀具要從工件上切除材料層，因此，其切削部分的硬度必須大于工件材料的硬度。一般刀具材料的常溫硬度應(yīng)高于60 以上。(2)高的耐磨性刀具材料應(yīng)具有較高的耐磨性，以抵抗工件與切肩對刀具的磨損。 這一性能一方面取決于刀具材料的硬度，另一方面還與其化學(xué)成分、顯微組織有關(guān)。刀具材 料硬度越高，耐磨性就越好；刀具材料中含有耐磨的合金碳化物越多，晶粒越細(xì)，分布越均勻，耐磨性也越好。(3)足夠的強(qiáng)度與韌度切削過程中，刀具承受著各種應(yīng)力、沖擊和振動，故要求切削 部分的材料必須具備足夠的強(qiáng)度和韌度，以抵抗崩刃和打刀。通常用材料的抗彎強(qiáng)度ab和沖擊鈿度ak表不。(4)高的耐熱性耐熱性是在高溫條件下，刀具切削部分材料保持常溫硬度、強(qiáng)度和韌 度的能力，也可用紅硬性或高溫硬度表示。耐熱性越好，材料允許的切削速度就越高。.它是 衡量刀具材料性能的主要標(biāo)志。(5)良好的工藝性為了便于制造，刀具切削部分的材料應(yīng)具有良好的工藝性能，如切 削加工性、磨削加工性、鍛造、焊接、熱處理等性能。同時，還應(yīng)盡可能采用資源豐富和價格 低廉的刀具材料。
可編程控制器的邏輯電路 一、加工中心的PLC的IO點(diǎn)分配 由本章第二節(jié)我們知道.H400加工中心的開關(guān)、傳感器、電磁閥、顯示燈、報瞥燈等器件.作為數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC(即PMC)的I"O"需要由型號為IN(DN-EQ的1T)中繼梭板接入.一塊INCON-EQ只具有32點(diǎn)輸入和16點(diǎn)愉出.因此必須對加工中心所需要的控制信號進(jìn)行合理分配.既滿足運(yùn)行要求，又節(jié)省擴(kuò)展板。H400臥式加工中心上需要進(jìn)入PLC邏輯控制的信號有: (1) PLC與第二操作面板間的連接伯號從第二操作面板各操作按鈕發(fā)向PLC的輸入信號有:急停、超程復(fù)位、主軸速度+、主軸速度一、主軸速度100、循環(huán)起動、進(jìn)給保持、主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、主軸停止、開冷卻液及上軸準(zhǔn)停按鈕輸入信號.從第二操作面板的工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)向PLC的輸入信號有:SWO SWI SW2SW3和SW4, 山PLC愉出至第二操作面板的顯示信號有:循環(huán)起動顯示燈、進(jìn)給保持顯示燈、冷卻液指示燈、主軸正轉(zhuǎn)指示燈、主軸反轉(zhuǎn)指示燈、主軸停止指示燈、程序結(jié)束指示燈及報警指示燈。 (2) PLC與手輪之fnJ的連接信號PLC發(fā)向手輪的軸選信號X Y Z和倍率選樣伯號xl x10 x100"共6個。手輪的脈沖編碼器信號直接進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng). (3) PLC與手動操作面板fnl的連接信號加T.中心的手動操作面板只與PLC發(fā)生聯(lián)系且僅在調(diào)整時使用。從手動操作面板各操作按鈕發(fā)向PLC的愉入信號有:刀庫步進(jìn)、交換臺手動/fl動轉(zhuǎn)換、交換臺上升、交換臺卜降、交換臺旋轉(zhuǎn)、工作臺放松、工作臺鎖緊、編N超程解除及鞍座旋轉(zhuǎn)按鈕信號.由PLC輸出至手動操作面板的顯示信號為各按鈕內(nèi)部的顯示燈信號. (4) PLC與機(jī)床主體之間的連接信號加工中心主體上有許多電磁閥由PLC的輸出進(jìn)行控制。如冷卻液閥、刀庫前進(jìn)閥、刀具放松閥、刀庫正轉(zhuǎn)閥、刀庫反轉(zhuǎn)閥、松刀吹氣閥、鞍座旋轉(zhuǎn)閥、交換臺旋轉(zhuǎn)閥、工作臺放松及吹氣閥、交換臺上升閥、交換臺卜降閥、鞍座放松閥、鞍座定位鈉閥等. 加工中心上體上還有許多傳感器的信號要傳送到PLC的輸入點(diǎn).如刀庫前進(jìn)到位、刀庫后退到位、主軸松刀到位、主軸抓刀到位、刀具計數(shù)信號、準(zhǔn)停到位信號、刀庫位置信號、鞍座原位信號、鞍座旋轉(zhuǎn)計數(shù)信號、鞍座氣壓、工作臺位置、工作臺放松到位、工作臺鎖緊到位、交換臺旋轉(zhuǎn)到位、交換臺上升到位、交換臺卜降到位、鞍座插m到位、鞍座鎖緊到位等傳感器信號. (5) PLC與各軸W動單元之間的連接信號從主軸及X Y Z軸驅(qū)動單元發(fā)向PLC的輸入倍號主要是各軸的報警信號及工作狀態(tài)信號。PLC將上軸驅(qū)動單元及各個伺服馭動單元的運(yùn)行狀態(tài)向數(shù)控系統(tǒng)NC模塊發(fā)送。 PLC向主軸驅(qū)動單元傳送的輸出信號是給主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、準(zhǔn)停指令;PLC向伺服馭動單元傳送的輸出信號只有各軸剎車指令。 (6)其他信號除了上述信號之外.其他PLC輸入信號有:冷卻液電動機(jī)、主軸冷卻電動機(jī)、排屑電動機(jī)、鞍座電動機(jī)、交換電動機(jī)、刀庫電動機(jī)的過載保護(hù)價號及空壓機(jī)氣壓價號。輸出信號有:控制強(qiáng)電起動的NC就緒信號。 經(jīng)上述分析，在H400臥式加工中心上共使用了兩塊F lo中繼模板，PLC總點(diǎn)數(shù)為輸入64點(diǎn)，輸出32點(diǎn)，共96個I'D點(diǎn).IO點(diǎn)的具體定義如表3-6所示
一、數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制指揮中心。機(jī)床的各個執(zhí)行部件在數(shù)控系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，有條不紊地工作，自動地按給定N序進(jìn)行機(jī)械零件加工。數(shù)控系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，先后經(jīng)歷了電子管、品體管、集成電路、小型計算機(jī)、微處理器及基于工控PC機(jī)的通用型系統(tǒng)六代.其中前三代稱為硬線聯(lián)接數(shù)控，簡稱NC數(shù)控。目前已被淘汰;后三代稱為軟件數(shù)控，也稱CNC系統(tǒng)·CNC系統(tǒng)的核心是計算機(jī)，即由計算機(jī)通過執(zhí)行其存儲器內(nèi)的程序，來實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能.也就是說CNC系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，硬件是軟件活動的舞臺.軟件是整個系統(tǒng)的靈魂.筷個CNC系統(tǒng)的活動均依靠系統(tǒng)軟件來指揮.軟件和硬件各有不同的特點(diǎn):軟件設(shè)計靈活，適應(yīng)性強(qiáng).但處理速度慢:硬件處理速度快.但成木高。 20世紀(jì)80年代以來，國際上數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快。形成了一批著名的專業(yè)生產(chǎn)廠。國際上數(shù)控裝置的80%--90%由這些專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn).如日本的FAUNC、三菱電機(jī)、關(guān)國的AB公司、德國的西門子、Bosch,意大利的FIDIA西班牙的FAGOR和法國的NUMB.數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步突出地表現(xiàn)在數(shù)控裝置性能大為提高，總結(jié)起來可概括為以卜三點(diǎn):1、數(shù)控系統(tǒng)智能化 數(shù)控系統(tǒng)的鉀能化包括在數(shù)控系統(tǒng)中各個方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方而的智能化，如加工過程的t7適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成;為提高騾動性能及使用連接方使的智能，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載、r!動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方而的鉀能化.如鉀能化的自動編程、鉀能化的人機(jī)界面等;還有鉀能診斷、智能監(jiān)控等。2、數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放式設(shè)計 20世紀(jì)90年代.數(shù)控系統(tǒng)完成了16位機(jī)向32位機(jī)的轉(zhuǎn)變.以及伺服騾動從直流式向交流全數(shù)字式的轉(zhuǎn)變.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)從封閉轉(zhuǎn)向開放.從而使數(shù)控系統(tǒng)可充分利用計算機(jī)技術(shù)的豐富資源,能根據(jù)控制對象的要求迅速、靈活地更換軟硬件，并能及時吸收新技術(shù)，使得數(shù)控技術(shù)發(fā)展步伐加快.開發(fā)周期縮短.1名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家.平均梅三年就有一種新型號數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品誕生.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也從解決疑難零件加工、批量零件fi動化生產(chǎn)，到進(jìn)入家庭作坊，越來越廣泛地應(yīng)用到各種場合，同時也不斷對數(shù)控系統(tǒng)的軟件提出新的要求。集中地表現(xiàn)在要求有開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的用戶門己開發(fā)的功能。 開放式數(shù)控系統(tǒng)的墓木結(jié)構(gòu)有硬件平臺、軟件平臺、一個用戶可擴(kuò)展的硬軟件空間和應(yīng)開發(fā)環(huán)境。硬件平臺:由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供?；蚴沁x擇通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊.但其配置可由用戶在較大范圍內(nèi)選抒.如控制軸數(shù)、控制方式、各種外部設(shè)備等;軟件平臺:由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供，或CNC軟件開發(fā)商提供，它是系統(tǒng)的核心軟件，即CNC PLC的基木軟件.同時提供良好的用戶開發(fā)應(yīng)用軟件的環(huán)境;應(yīng)用軟件:用戶在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家提供的硬軟件平臺的基礎(chǔ)上，開發(fā)專用軟件、硬件，實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能。以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式有以下三種: 1)把數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的數(shù)控專用硬件和軟件裝到PC的母板上，用ISA或PCI線.保留原PC的整體形象.如圖1一所示. 2)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠，在h己生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中嵌入PC機(jī)的主板，展現(xiàn)的是生產(chǎn)廠’的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn).使用生產(chǎn)廠’的專用總線或棍合總線結(jié)構(gòu)，這種嵌入式結(jié)構(gòu).如圖1-6所示。 3)使PC經(jīng)光纜.用高速串行口總線(或ARCNET等)和數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的專用硬軟件進(jìn)行通信，如圖1-7所示.3、數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng) 從20世紀(jì)90年代初，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)開始采用墓于PC機(jī)開放式結(jié)構(gòu)以來，通過因特網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信.使用戶與生產(chǎn)廠商的聯(lián)系更加快捷.更能滿足用戶的需要。目前.數(shù)控機(jī)床已發(fā)展成采用PC和NC觸合的數(shù)控系統(tǒng)，外界的信息可很快地反映到機(jī)床上，建立起與用戶快速的反映系統(tǒng).