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隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和社會(huì )生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨復雜，對機械產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求越來(lái)越高。在航空航天、軍工和計算機等工業(yè)中，零件精度高、形狀復雜、批量少、經(jīng)常改動(dòng)，加工困難，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強度大，質(zhì)量難以保證。機械加工工藝過(guò)程自動(dòng)是和智能化適應上述發(fā)展特點(diǎn)的最重要手段。

為解決上述問(wèn)題，一種靈活、通用、高精度、高效的“柔性”自動(dòng)化生產(chǎn)設備一數控機床在這種情況下應運而生。目前數控技術(shù)已逐步普及，數控機床在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用，已成為機床自動(dòng)化的一個(gè)重要發(fā)展方向。

1、數控

（1）數控的意義：

數控即數字控制（NUMERICALCONTROL），是數字程序控制的簡(jiǎn)稱(chēng)。

數控的實(shí)質(zhì)是通過(guò)特定處理方式下的數字信息（不邊疆變化的數字量）去自動(dòng)控制機械裝置進(jìn)行動(dòng)作，它與通過(guò)連續變化的模擬量進(jìn)行的程序控制（即順序控制），有著(zhù)截然不同的性質(zhì)。

由于數控中的控制信息，而處理這些短信息離不開(kāi)計算機，因此將通過(guò)計算機進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)為數控。這里講的數控，特指用于機床加工中的數控（即機床數控）。除此之外，數控還廣泛應用于測量、理化試驗與分析、物質(zhì)與信息的傳輸、建筑以及科學(xué)管理等領(lǐng)域。

（2）數控的分類(lèi)：

早期的數控機床的NC裝置由各種邏輯元件、記憶元件組成隨機邏輯電路，是固定接線(xiàn)的硬件結構，由硬件來(lái)實(shí)現數控功能，稱(chēng)作硬件數控，用這種技術(shù)實(shí)現的數控機床一般稱(chēng)作為NC機床。

計算機數控（COMPUTERNUMERICALCONTROL），簡(jiǎn)稱(chēng)CNC?，F代數控系統是采用微處理器或專(zhuān)用微機的數控系統，由事先存放在存儲器里的系統程序（軟件）來(lái)實(shí)現控制邏輯，實(shí)現部分或分部數控功能，并通過(guò)接口與外圍設備進(jìn)行連接，稱(chēng)為CNC系統，這樣的機床一般稱(chēng)為CNC機床。

2、機床數控與數控機床

（1）機床數控

機床數控是指通過(guò)加工程序編制工作，將其控制指令以數字信號的方式記錄在信息介質(zhì)上，經(jīng)輸入計算機處理后，對機床各種動(dòng)作的順序、位移量和速度實(shí)現自動(dòng)控制的一門(mén)技術(shù)。其控制對象是專(zhuān)門(mén)針對機床和機床加工的，這里所說(shuō)的機床不僅指金屬切削機床（臺車(chē)、銑、刨、鉆、磨、鏜等機床）。

（2）數控機床

數控機床是一種通過(guò)數字信息控制機床按給定的運動(dòng)規律，進(jìn)行自動(dòng)加工的機電一體化新型加工裝備。

數控機床是數字控制技術(shù)與機床相結合的產(chǎn)物，機床數控技術(shù)是通過(guò)數控機床加工技術(shù)而實(shí)現的，應用數控技術(shù)的關(guān)鍵在于學(xué)好和用好數控機床。

一個(gè)國家的機床數控率，反映了這個(gè)國家機床工業(yè)和機械制造業(yè)水平的高低，同時(shí)也是衡量一個(gè)國家科技進(jìn)步的重要標志之一。它對于實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，促進(jìn)科技進(jìn)步和加速現代化建設，都有著(zhù)十分重大的意義。發(fā)達國家視數控技術(shù)為機械工業(yè)發(fā)展的戰略重點(diǎn)，而大力推進(jìn)和發(fā)展數控機床。

3、數控機床的應用

數控機床的特點(diǎn)：

數控機床與傳統機床相比，具有以下一些特點(diǎn)。

（1）具有高度柔性

在數控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造，更換許多模具、夾具，不需要經(jīng)常重新調整機床。因此，數控機床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合，亦即適合單件，小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，從而縮短了生產(chǎn)準備周期，節省了大量工藝裝備的費用。

（2）加工精度高

數控機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM，數控機床是按數字信號形式控制的，數控裝置每輸出一脈沖信號，則機床移動(dòng)部件移動(dòng)一具脈沖當量（一般為0.001MM），而且機床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進(jìn)行曲補償，因此，數控機床定位精度比較高。

（3）加工質(zhì)量穩定、可靠

加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩定。

（4）生產(chǎn)率高

數控機床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數控機床的主軸聲速和進(jìn)給量的范圍大，允許機床進(jìn)行大切削量的強力切削。數控機床目前正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數控機床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，極大地提高了生產(chǎn)率。另外，與加工中心的刀庫配合使用，可實(shí)現在一臺機床上進(jìn)行多道工序的連續加工，減少了半成品的工序間周轉時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。

（5）改善勞動(dòng)條件

數控機床加工前是經(jīng)調整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機床就能有自動(dòng)連續地進(jìn)行加工，直至加工結束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準備、加工狀態(tài)的觀(guān)測、零件的檢驗等工作，勞動(dòng)強度大降低，機床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機床一般是結合起來(lái)，既清潔，又安全。

（6）利用生產(chǎn)管理現代化

數控機床的加工，可預先精確估計加工時(shí)間，對所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規范化，現代化管理，易于實(shí)現加工信息的標準化，目前已與計算機輔助設計與制造（CAD／CAM）有機地結合起來(lái)，是現代化集成制造技術(shù)的基礎。

4、數控技術(shù)的發(fā)展

（1）高速化

數控系統采用32位以上的微處理器，使數控系統的輸入、譯碼、算計、輸出等環(huán)節都在高速下完成，并可提高數控系統的分辯率及實(shí)現連續小程序段的高速、高精加工。

目前正在開(kāi)發(fā)的采用64位中央處理單元（CPU）的新型數控系統，增強了插補運算功能、快速進(jìn)給功能，實(shí)現了高速加工，實(shí)現了多軸控制功能，一般控制軸數為3—15軸，最多24軸，同時(shí)控制軸數可達3—6軸。

（2）多功能

數控系統具有多種監控、檢測及補償功能。如刀具磨損的檢測、系統的精度及熱變的檢測等，還具有刀具壽命管理、刀具長(cháng)度偏置、刀具半徑補償、刀尖補償、螺距補償等功能。大多數現代數控機床都采用CRT顯示，可以進(jìn)行二維圖形的軌跡顯示，有的還可以實(shí)現三維彩色動(dòng)態(tài)圖形顯示。借助CRT，利用鍵盤(pán)可以實(shí)現程序的輸入、編輯、修改和刪除等功能?，F代數控系統具有硬件、軟件及故障自診斷功能。

（3）智能化

在現代數控系統中，引進(jìn)了自適應控制技術(shù)。自適應控制技術(shù)是能調節在加工過(guò)程中所測得的工作狀態(tài)特性，且能使切削過(guò)程達到并維持最佳狀態(tài)的技術(shù)。

現代數控系統智能化的發(fā)展，目前主要體現在以下幾方面：

①工件自動(dòng)檢測，自動(dòng)定心。

②刀具被損檢測及自動(dòng)更換備用刀具。

③刀具壽命及刀具收存情況管理。

④負載監控、數據管理、維修管理。

⑤利用前饋控制實(shí)時(shí)補償矢量的功能。

⑥根據加工時(shí)的熱變形，對滾珠桿等伸縮進(jìn)行實(shí)時(shí)補償的功能。

5、數控機床的組成

現代計算機數控機床由程序、輸入輸出設備、計算機數控裝置、伺服系統、機床本體組成。

文章關(guān)鍵詞： 數控、機床、刀具、金屬

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