数控系统及相关的自动化产品主要是为数控机床配套。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品:数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。这种数控的工作母机是*工业现代化的重要物质基础。
数值控制(简称“数控”或“NC”)的概念是把被加工的机械零件的要求,如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置,由该装置控制驱动 机床刀具的运动而加工出零件。而在传统的手动机械加工中,这些过程都需要经过人工操纵机械而实现,很难满足复杂零件对加工的要求,特别对于多品种、小批量 的零件,加工效率低、精度差。
1952年,美国麻省理工学与帕森斯公司进行合作,发明了世界上*台三坐标数控铣床。控制装置由2000多个电子管组成,约一个普通实验室大小。伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。其插补装置采用脉冲乘法器。这台NC机床的研制*标志着NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。
软件的应用
在1970年的芝加哥展览会上,首次展出了由小型机组成的CNC数控系统。大约在同时,英特尔公司发明了微处理器。1974年,美、日等国相继研制出以微处理器为核 心的CNC,有时也称为MNC。它运用计算机存贮器里的程序完成数控要求的功能。其全部或部分控制功能由软件实现,包括译码、刀具补偿、速度处理、插补、 位置控制等。采用半导体存贮器存贮零件加工程序,可以代替打孔的零件纸带程序进行加工,这种程序便于显示、检查、修改和编辑,因而可以减少系统的硬件配 置,提高系统的可靠性。采用软件控制大大增加了系统的柔性,降低了系统的制造成本。
数控标准的引入
随着NC成为机械自动化加工的重要设备,在管理和操作之间,都需要有统一的术语、技术要求、符号和图形,即有统一的标准,以便进行世界性的技术交流和贸 易。NC技术的发展,形成了多个国际通用的标准:即ISO国际标准化组织标准、IEC国际电工委员会标准和EIA美国电子工业协会标准等。*早制订的标准 有NC机床的坐标轴和运动方向、NC机床的编码字符、NC机床的程序段格式、准备功能和辅助功能、数控纸带的尺寸、数控的名词术语等。这些标准的建立,对 NC技术的发展起到了规范和推动作用。ISO基于用户的需要和对下一个5年间信息技术的预测,又在酝酿推出新标准“CNC控制器的数据结构”。它把 AMT(*制造技术)的内容集中在两个主要的级别和它们之间的连接上:*级CAM,为车间和它的生产机械:第二级是上一级,为数据生成系统,由 CAD、CAP、 CAE和NC编程系统及相关的数据库组成。
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