第1个回答 2014-07-26
1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产。 当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件；1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4，可靠性也得到极大的提高。 80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 三、国内外数控机床介绍 国外的数控机床公司：美国哈挺公司、美国哈斯公司、日本马扎克公司、韩国大宇公司等。 国内的数控机床公司：北京第一机床厂、南京第二机床厂、江苏多棱机床厂、中星机床厂等。 数控机床主要由数控系统、伺服机构和机床主体组成。一般有数控车床、数控铣床、数控加工中心等。 ①加工中心 加工中心的定义：加工中心是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。工件经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。 加工中心的用途：加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的8O％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。 加工中心的形式：加工中心按主轴的布置方式分为立式和卧式两类。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。立式加工中心一般不带转台，仅作顶面加工。此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心，和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心，它们能对工件进行五个面的加工。加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的为机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。为了进一步缩短非切削时间，有的加工中心配有两个自动交换工件的托板。一个装着工件在工作台上加工，另一个则在工作台外装卸工件。机床完成加工循环后自动交换托板，使装卸工件与切削加工的时间相重合。 ②柔性制造系统 1、柔性制造系统的定义 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。 2、柔性制造系统的用途 FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 3、柔性制造系统的用途 FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。 ③数控系统介绍 数控系统的组成：数控装置包括程序读入装置和由电子线路组成的输入部分、运算部分、控制部分和输出部分等。 输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。 国外数控系统介绍： 1、SIEMENS公司产品 SIEMENS 802C：专门为中国数控机床市场而开发的经济型 CNC 控制系统，适用于车、铣床结构紧凑，集成于一体的数控单元，操作面板，机床操作面板和输入输出单元机床调试配置数据少，系统与机床匹配更快速、更容易简单而友好的编程界面，保证了生产的快速进行，优化了机床的使用。可控制三个进给轴。 SIEMENS 802D：可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴采用标准的PLC的编程语言三轴联动，具有直线插补、平面圆弧插补、螺旋线插补、空间圆弧（CIP）插补等控制方式、螺纹加工、变距螺纹加工、单色10.4" TFT显示器，彩色为选件、程序存储器容量达340K字节 PLC。 SIEMENS 840D：全数字系统NC系统用于各种复杂加工，具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，动态品质和控制精度好，开放的结构，扩展性好，网络功能强 SIEMENS 840Di：应用领域包括木制品，玻璃，制陶，包装，贴片机，冲压机，弯曲机，以及各种机床和类似机床的机械。提供了一个基于PC的新潮的控制概念CNC控制控制功能与HMI功能一起都在PC处理器上运行，带接口卡的工业PC机， Windows NT操作系统。 2、FANUC公司产品 FANUC 0：面向加工车间环境的,不需空调的普通环境，可靠性好，提供了丰富的用于平面和圆柱磨床的功能 FANUC 0i：0i－MA系列 用于小型加工中心，小型铣床和小型平面磨床，可控制4轴。 0i-TA系列 适用于小型车床和小型圆柱磨床，可控制４轴 O-C系列CNC是为了实现机械加工所要求的高速高精度高效率加工而开发的高性能、高可靠性CNC。由于采用了32位高速微处理器、高速高精度的数字式伺服系统以及丰富的CNC功能和高速PMC功能，从而使机械加工效率真正地达到一个更高的水平。 0-MC系列：用于加工中心钻床铣床的CNC 0-TC系列：通用车床自动车床用的CNC: 0-TTC系列：用于1个主轴双刀架2个主轴双刀架4轴车床的CNC: 0-GCC系列：用于内、外园磨床的CNC: 0-GSC系列：用于平面磨床的CNC: 0-PC系列： 用于回转头冲床的CNC: FANUC 21i：控制单元与LCD集成于一体的CNC系统，并具有网络功能, 最多控制轴数：5-8轴, 小型、省接线 CNC控制部和液晶显示部集成一体 通过超高速串行通信减少电缆 基于欧洲安全标准的双检安全性。本回答被提问者采纳