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会计学第1章数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)基本知识1.1数控机床(shùkònɡjīchuánɡ)的产生与发展普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求(yāoqiú)。同时,随着市场竞争的日益加剧,企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率,提高产品质量及降低生产成本。 一种新型的生产设备——数控机床就应运而生了。数控机床的产生 帕森斯公司正式接受委托,与麻省理工学院伺服机构实验室(ServoMechanismLaboratoryoftheMassachusettsInstituteofTechnology)合作,于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。1959年,美国克耐·杜列克公司(Keaney&Trecker)首次(shǒucì)成功开发了加工中心(MachiningCenter)。数控机床的发展简况 第1代数控机床:1952年~1959年采用电子管元件构成(gòuchéng)的专用数控装置(NC)。 第2代数控机床:从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。 第3代数控机床:从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。第4代数控机床:从1970年开始采用大规模集成电路(jíchéng-diànlù)的小型通用电子计算机控制的系统(CNC)。 第5代数控机床:从1974年开始采用微型计算机控制的系统(MNC)。1.计算机直接数控系统 所谓计算机直接数控(DirectNumericalControl,DNC)系统,即使用一台计算机为数(wéishù)台数控机床进行自动编程,编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。2.柔性制造系统 柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem,FMS)也叫做计算机群控自动(zìdòng)线,它是将一群数控机床用自动(zìdòng)传送系统连接起来,并置于一台计算机的统一控制之下,形成一个用于制造的整体。3.计算机集成制造系统 计算机集成制造系统(Computer-IntegratedManufacturingSystem,CIMS),是指用最先进的计算机技术,控制从定货(dìnɡhuò)、设计、工艺、制造到销售的全过程,以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。我国数控机床发展概况(gàikuàng) 1958年开始并试制成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统,直到20世纪60年代末至70年代初成功。从20世纪80年代开始,先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术;上海机床研究所引进美国GE公司的MTC-1数控系统等。数控机床的发展趋势 从数控机床技术水平看,高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。 数控系统都采用了16位和32位微处理器,标准总线及软件模块和硬件模块结构,内存容量扩大(kuòdà)到1MB以上,机床分辨率可达0.1m,高速进给可达100m/min,控制轴数可达16个。1.2数控机床的组成结构(jiégòu)及工作原理2.数控系统 数控装置是一种(yīzhǒnɡ)控制系统,是数控机床的中心环节。它能自动阅读输入载体上事先给定的数字,并将其译码,从而使机床进给并加工零件,数控系统通常由输入装置、控制器、运算器和输出装置4大部分组成。3.伺服系统 伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成,它是数控系统的执行部分。伺服系统接受数控系统的指令信息,并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或使执行部分动作,以加工出符合要求的工件。每一个脉冲使机床移动部件产生的位移量叫做(jiàozuò)脉冲当量。目前所使用的数控系统脉冲当量通常为0.001mm/脉冲。4.辅助控制系统 辅助控制系统是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。 5.机床本体 机床本体是数控机床的主体,由机床的基础大件(如床身、底座)和各运动部件(如工作台、床鞍、主轴(zhǔzhóu)等)所组成。数控机床的关键结构部件 1.伺服系统驱动电机 (1)步进电动机 步进电动机通常(tōngcháng)用于开环伺服系统机床。(2)直流伺服电动机 ①小惯量(guànliàng)直流电动机 ②宽调速直流电动机 ③无刷直流电动机(3)交流伺服电动机 近年来新型功率开关器件、专用集成电路和新的控制算法等的发展带动了交流驱动电源的发展,使其调速性能更能适应数控机床伺服系统的要求。交流速度控制系统正逐步(zhúbù)取代直流速度控制系统。2.位置检测装置 检测装置是把位移和速度测量信号作为反馈信号,并将反馈信号转换成数字送回计算机,和脉冲指令(zhǐlìng)信号相比较,以控制驱动元件