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關(guān)于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制加工的介紹 1 本章目錄 通過了解這一章 的 結(jié)論，你可以： 1、 描述什么是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 (及計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基本組成有哪些。 2、 闡述關(guān)于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制應(yīng)用的 條件、優(yōu)點(diǎn)以及特殊要求。 3、 辨別不同的應(yīng)用于輸入和儲(chǔ)存 序的介質(zhì)。 4、 描述兩種應(yīng)用于 床不同的 紙帶 穿孔 機(jī) 形式。 1 介紹 討論了數(shù)字控制的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的基本概念，描述了傳統(tǒng) 目前備的硬件組成，闡述以及列出了 作應(yīng)用的重要優(yōu)點(diǎn)，探討了幾種不同的應(yīng)用于存儲(chǔ)和傳送 序的介質(zhì)， 向讀者介紹了紙帶穿孔機(jī) 的不同形式，分析了具有自動(dòng)換刀功能的加工中心，同時(shí)這也是 最新發(fā)展成果。 1 數(shù)字控制的定義、基本概念及其優(yōu)點(diǎn) 數(shù)字控制應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)有 40 多年了。簡單說來，數(shù)字控制就是一種使加工機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)運(yùn)作的控制方式，其是基于一連串的字母、數(shù)字和特殊符號(hào)的。 一套完整的應(yīng)用于執(zhí)行機(jī)床運(yùn)作的數(shù)字編碼就稱之為程序。這些程序在輸出以啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)之前必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。數(shù)字控制機(jī)床可以進(jìn)行手工編程。如果用電腦編程，那么這個(gè)過程就被稱為計(jì)算機(jī)輔助編程。這篇文章中涉及到的編 程過程都是手工進(jìn)行的。 通常數(shù)字控制系統(tǒng)都是由下列構(gòu)件組成的： 紙帶穿孔機(jī)：將輸入的信息轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的上孔的信號(hào)，，而這種孔的信號(hào)在紙帶穿過該設(shè)備時(shí)將被以打孔的方式輸入到紙帶上。許多以前的元件用的一種輸入設(shè)備叫打字穿孔機(jī)。新裝置中應(yīng)用了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)和兩套紙帶穿孔裝置。 紙帶讀取器：讀取紙帶上的孔信息，并將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。 控制器：接收電信號(hào)，并驅(qū)動(dòng) 控制器生成的程序信號(hào)做出反應(yīng)，從而機(jī)床將根據(jù)信號(hào)指示作出相應(yīng)的動(dòng)作來加工 工件。見圖 1 數(shù)控系統(tǒng)相對(duì)手動(dòng)操作加工方式具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 能夠更好的使刀具運(yùn)行在最佳的切削條件下。 2、 改善零件的加工質(zhì)量和剛度。 3、 減少刀具損失、刀具負(fù)荷和安裝時(shí)間。 4、 減少工件的加工時(shí)間。 5、 減少切屑。 6、 能夠更好的進(jìn)行計(jì)劃生產(chǎn)和生產(chǎn)過程安排。 1 定義及其構(gòu)成 一臺(tái) 床是一臺(tái) 床和一臺(tái)具有輔助功能的裝在操作臺(tái)上的電腦組成。這臺(tái)電腦通常被稱為機(jī)床控制單元（ 控制單元通常是由硬件構(gòu)成，這就是說所有的機(jī)床功能都是由物理電子元件控制的，而這些元件是裝在控制器中的。而該電腦是應(yīng)用軟件 控制的。因此，機(jī)床的工序在加工時(shí)被輸入到電腦中。當(dāng) 床關(guān)機(jī)后這些數(shù)據(jù)不會(huì)被刪掉。電腦存儲(chǔ)這些信息的記憶元件稱為只讀器（ 些程序儲(chǔ)存在 們可以被重新調(diào)出、編輯以及排序。存在 些程序可以被儲(chǔ)存到附屬存儲(chǔ)裝置中。如：穿孔紙帶、磁帶或磁盤。新的 不僅可以顯示 且切削路徑和任何運(yùn)行錯(cuò)誤都能顯示。 床的主要組件如下圖所示見圖 1 機(jī)床控制單元：生成存儲(chǔ)以及執(zhí)行 序。 同樣包含機(jī)床運(yùn)行控制器，其是一種執(zhí)行軟件。 數(shù)控機(jī)床：對(duì) 程 中的程序信號(hào)做出反應(yīng)。 1 對(duì) 1、 減少了機(jī)床的硬件負(fù)擔(dān)，新的功能可以以軟件編程的形式出入 2、 序可以直接在機(jī)床上進(jìn)行輸入、儲(chǔ)存和執(zhí)行。 3、 任何內(nèi)部的 序都可以進(jìn)行編輯和重調(diào)。刀具路徑可以通過電子儀器顯示。 4、 許多不同的 序都可以儲(chǔ)存在 5、 可以用一臺(tái)主機(jī)連接幾臺(tái) 床。主機(jī)中的程序可以通過網(wǎng)絡(luò)形式下載到任何一臺(tái)與之連接的機(jī)床上去。這就是直 接數(shù)字控制（ 見圖 16、幾臺(tái) 統(tǒng)可以連接成更大的數(shù)控系統(tǒng)。見圖 1 1 用的特殊要求 床可以大幅度提高生產(chǎn)效率。 理器可以在克服以下問題的前提下保證效率： 1、 足夠的資本已購買質(zhì)量高的 備。 2、 備必須保持在正常運(yùn)行條件下，這點(diǎn)要求可以通過簽訂一份全天 服務(wù)協(xié)議或雇傭一名專門技術(shù)員來滿足。 3、 必須對(duì)工人進(jìn)行專業(yè)的 床安裝和操作培訓(xùn)。 4、 必須學(xué)習(xí) 生產(chǎn)計(jì)劃，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床運(yùn)行一小時(shí)的開銷要比傳統(tǒng)機(jī)床大得多。 1 工中心和車削中心。 加工中心是 種系統(tǒng)裝有自動(dòng)換刀設(shè)備，可以換 90多種刀具。還安裝有能移動(dòng)的工作臺(tái)。工作臺(tái)用來自動(dòng)裝載和卸載工件。在一臺(tái)簡易加工中心 中可以完成銑削、鉆削、攻絲、鉆削以及反鉆等加工工序。另外應(yīng)用讀數(shù) 器，加工中心可以在不同平面和不同角度進(jìn)行加工。加工中心節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間和加工過程中更換機(jī)床的時(shí)間。圖1 關(guān)于加工中心將在第四章中進(jìn)行詳述。 車削中心擁有更強(qiáng)大的換刀功能，在現(xiàn)代生產(chǎn)中嶄露頭角，這種數(shù)控機(jī)床可以在工件旋轉(zhuǎn)過程中執(zhí)行許多不同的車削操作。圖 1示了一臺(tái)現(xiàn)代車削 中心。 1 其它類型的 備 除加工中心和車削中心外， 術(shù)還應(yīng)用于許多其它類型的加工設(shè)備中。例如：電火花加工機(jī)床（ 激光切削機(jī)床。 床利用一根非常薄的電線作為電級(jí)。電線穿過兩個(gè)轉(zhuǎn)子。工件材料被電線上平行移動(dòng)的電火花熔化，而 術(shù)用來控制平行臺(tái)的運(yùn)動(dòng)、這種 件和修整工件以及工件成形極為方便。見圖 1 激光切削 床利用一束強(qiáng)烈的激光來加工工件。工件材料在激光束下急劇升溫和熔化。如 果激光夠強(qiáng)，它將會(huì)穿過工件材料。因?yàn)樵撨^程并沒有涉及機(jī)械加工過程，激光切削加工產(chǎn)生的工件變形極小。這使得其在加工槽和鉆孔加工中應(yīng)用的效率極高。見圖 1