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關(guān)于計算機數(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、 描述什么是計算機數(shù)字控制 (及計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基本組成有哪些。 2、 闡述關(guān)于計算機數(shù)字控制應用的 條件、優(yōu)點以及特殊要求。 3、 辨別不同的應用于輸入和儲存 序的介質(zhì)。 4、 描述兩種應用于 床不同的 紙帶 穿孔 機 形式。 1 介紹 討論了數(shù)字控制的計算機數(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 作應用的重要優(yōu)點，探討了幾種不同的應用于存儲和傳送 序的介質(zhì)， 向讀者介紹了紙帶穿孔機 的不同形式，分析了具有自動換刀功能的加工中心，同時這也是 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 數(shù)字控制應用于工業(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床能夠?qū)崿F(xiàn)自動運作的控制方式，其是基于一連串的字母、數(shù)字和特殊符號的。 一套完整的應用于執(zhí)行機床運作的數(shù)字編碼就稱之為程序。這些程序在輸出以啟動電動機之前必須轉(zhuǎn)換為相應的電信號。數(shù)字控制機床可以進行手工編程。如果用電腦編程，那么這個過程就被稱為計算機輔助編程。這篇文章中涉及到的編 程過程都是手工進行的。 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：將輸入的信息轉(zhuǎn)換為對應的上孔的信號，，而這種孔的信號在紙帶穿過該設備時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備叫打字穿孔機。新裝置中應用了一臺微型計算機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)化為對應的電信號。 控制器：接收電信號，并驅(qū)動 控制器生成的程序信號做出反應，從而機床將根據(jù)信號指示作出相應的動作來加工 工件。見圖 1 數(shù)控系統(tǒng)相對手動操作加工方式具有以下優(yōu)點： 1、 能夠更好的使刀具運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、刀具負荷和安裝時間。 4、 減少工件的加工時間。 5、 減少切屑。 6、 能夠更好的進行計劃生產(chǎn)和生產(chǎn)過程安排。 1 定義及其構(gòu)成 一臺 床是一臺 床和一臺具有輔助功能的裝在操作臺上的電腦組成。這臺電腦通常被稱為機床控制單元（ 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。而該電腦是應用軟件 控制的。因此，機床的工序在加工時被輸入到電腦中。當 床關(guān)機后這些數(shù)據(jù)不會被刪掉。電腦存儲這些信息的記憶元件稱為只讀器（ 些程序儲存在 們可以被重新調(diào)出、編輯以及排序。存在 些程序可以被儲存到附屬存儲裝置中。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行錯誤都能顯示。 床的主要組件如下圖所示見圖 1 機床控制單元：生成存儲以及執(zhí)行 序。 同樣包含機床運行控制器，其是一種執(zhí)行軟件。 數(shù)控機床：對 程 中的程序信號做出反應。 1 對 1、 減少了機床的硬件負擔，新的功能可以以軟件編程的形式出入 2、 序可以直接在機床上進行輸入、儲存和執(zhí)行。 3、 任何內(nèi)部的 序都可以進行編輯和重調(diào)。刀具路徑可以通過電子儀器顯示。 4、 許多不同的 序都可以儲存在 5、 可以用一臺主機連接幾臺 床。主機中的程序可以通過網(wǎng)絡形式下載到任何一臺與之連接的機床上去。這就是直 接數(shù)字控制（ 見圖 16、幾臺 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行條件下，這點要求可以通過簽訂一份全天 服務協(xié)議或雇傭一名專門技術(shù)員來滿足。 3、 必須對工人進行專業(yè)的 床安裝和操作培訓。 4、 必須學習 生產(chǎn)計劃，因為數(shù)控機床運行一小時的開銷要比傳統(tǒng)機床大得多。 1 工中心和車削中心。 加工中心是 種系統(tǒng)裝有自動換刀設備，可以換 90多種刀具。還安裝有能移動的工作臺。工作臺用來自動裝載和卸載工件。在一臺簡易加工中心 中可以完成銑削、鉆削、攻絲、鉆削以及反鉆等加工工序。另外應用讀數(shù) 器，加工中心可以在不同平面和不同角度進行加工。加工中心節(jié)約生產(chǎn)時間和加工過程中更換機床的時間。圖1 關(guān)于加工中心將在第四章中進行詳述。 車削中心擁有更強大的換刀功能，在現(xiàn)代生產(chǎn)中嶄露頭角，這種數(shù)控機床可以在工件旋轉(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)還應用于許多其它類型的加工設備中。例如：電火花加工機床（ 激光切削機床。 床利用一根非常薄的電線作為電級。電線穿過兩個轉(zhuǎn)子。工件材料被電線上平行移動的電火花熔化，而 術(shù)用來控制平行臺的運動、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，它將會穿過工件材料。因為該過程并沒有涉及機械加工過程，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用的效率極高。見圖 1