CNC技術(shù)

前言

　　回顧過(guò)去，我們不禁慶幸跟上了瞬息萬(wàn)變的計(jì)算機(jī)革命的節(jié)奏，這令我們感到自豪。50年前，我們就已經(jīng)把計(jì)算機(jī)程序引人到機(jī)械裝置，這比設(shè)計(jì)師使用計(jì)算機(jī)輔助制圖以及科學(xué)家使用大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究都要早?？赡芪宜鶆澐值牟煌瑫r(shí)代之間的界限會(huì)有些模糊，但我還是根據(jù)它們?cè)诠I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及在學(xué)校所教授的方式，將數(shù)控機(jī)床的發(fā)展革命史分成了三個(gè)時(shí)代?！　〉谝浑A段：1940——1965年　　剛開(kāi)始主要是做一些試驗(yàn)．經(jīng)過(guò)約25年的發(fā)展，一些較先進(jìn)的工廠里開(kāi)始逐步出現(xiàn)一些類似于我在Kenworth Trucks公司操作的紙帶式控制機(jī)床，而且僅出現(xiàn)在制造領(lǐng)域。后來(lái)，約有過(guò)半的大型工廠里有了一臺(tái)甚至多臺(tái)這類機(jī)床，但這個(gè)時(shí)期，數(shù)字控制在人們眼里還是稀罕物。大多數(shù)機(jī)械加工由手工或自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成，而且編程也成了一項(xiàng)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的工作。只有當(dāng)工廠需要批量生產(chǎn)成千上萬(wàn)個(gè)相似零件或其他方法不能生產(chǎn)的工件時(shí)，購(gòu)進(jìn)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床（帶式驅(qū)動(dòng)）才顯得合算。又因?yàn)閿?shù)控技術(shù)專業(yè)性很強(qiáng)，所以只有少數(shù)幾所學(xué)校開(kāi)設(shè)這門課程，而且直到這個(gè)時(shí)代末，數(shù)控方面的工作才開(kāi)始由初學(xué)者擔(dān)任?！　〉诙A段：1965——1990年　　這個(gè)時(shí)代也被稱為大爆炸時(shí)期。據(jù)估計(jì)，剛開(kāi)始數(shù)控機(jī)床的數(shù)量就達(dá)到了手工操作機(jī)床數(shù)量的1／4。并一直增大至手工操作機(jī)床的9倍之多。在這個(gè)時(shí)代中期，擁有個(gè)人計(jì)算機(jī)已成為可能，軟件行業(yè)的飛速發(fā)展使得計(jì)算機(jī)軟件變得普及起來(lái)，編程則可以在臺(tái)式機(jī)上完成。隨著中央處理器的不斷提速，數(shù)控機(jī)床功能顯得日益強(qiáng)大，效益更為可觀，工件也開(kāi)始針對(duì)數(shù)控制造業(yè)而設(shè)計(jì)。這一時(shí)代末期，所有主流的生產(chǎn)制造都由數(shù)控機(jī)床完成，學(xué)校也開(kāi)設(shè)這門課程作為機(jī)械專業(yè)后期的深層次學(xué)習(xí)。

內(nèi)容概要

本書是當(dāng)今機(jī)械加工和機(jī)械制造領(lǐng)域的經(jīng)典之作。本書介紹了CNC技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容，本書分兩部分，共12章。第一部分講解了CNC系統(tǒng)的手動(dòng)操作技術(shù)；第二部分講解了先進(jìn)技術(shù)及其發(fā)展前沿。全書主要內(nèi)容包括：數(shù)控系統(tǒng)坐標(biāo)系的定義，CNC系統(tǒng)的組成與控制，數(shù)控機(jī)床的操作與調(diào)試，數(shù)控編程技術(shù)，先進(jìn)技術(shù)及其發(fā)展前沿，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，計(jì)算機(jī)坐標(biāo)測(cè)量等。本書的內(nèi)容設(shè)置獨(dú)具匠心，在書中開(kāi)辟了行話、業(yè)內(nèi)小提示和關(guān)鍵點(diǎn)等欄目，使讀者可以更好地理解和掌握書中的重點(diǎn)內(nèi)容；而每節(jié)末和每章末所附帶的思考練習(xí)題又可以用來(lái)檢驗(yàn)讀者的學(xué)習(xí)效果，使讀者能夠更好地復(fù)習(xí)和鞏固知識(shí)點(diǎn)。    本書可供從事機(jī)械加工及機(jī)械制造相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員閱讀，也可作為高等院校機(jī)械相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1部分  CNC加工介紹  1 坐標(biāo)系、軸和運(yùn)動(dòng)    1.1 世界坐標(biāo)軸標(biāo)準(zhǔn)    1.2 坐標(biāo)系和點(diǎn)    1.3 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)    1.4 極坐標(biāo)  2 CNC系統(tǒng)    2.1 CNC驅(qū)動(dòng)軸      2.2 車削加工及車削加工中心    2.3 程序開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)管理  3 CNC的控制機(jī)構(gòu)    3.1 CNC機(jī)床的啟動(dòng)    3.2 控制機(jī)構(gòu)的調(diào)試與操作  4 數(shù)控機(jī)床的操作    4.1 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)劃    4.2 警報(bào)裝置    4.3 加工過(guò)程中的操作者行為    4.4 監(jiān)控與調(diào)整  5 程序設(shè)計(jì)    5.1 基準(zhǔn)點(diǎn)、象限和坐標(biāo)軸的選擇    5.2 裝夾方法和加工順序的選擇  6 第一級(jí)編程    6.1 程序代碼和編程慣例      6.2 程序的外部結(jié)構(gòu)    6.3 手動(dòng)補(bǔ)償與線性切削路徑    6.4 圓弧加工指令的編寫    6.5 補(bǔ)償程序的編寫  7 第二級(jí)編程    7.1 固定循環(huán)模式    7.2 分支邏輯——循環(huán)子程序    7.3 特殊的數(shù)控編程工具  8 數(shù)控機(jī)床的調(diào)試    8.1 在加工中心里刀具的排列與調(diào)整    8.2 多刀具系統(tǒng)偏移量的確定與設(shè)置    8.3 程序的驗(yàn)證與試加工第2部分  先進(jìn)技術(shù)及其發(fā)展前沿  9 CAM編程    9.1 CAM任務(wù)1——零件幾何模型    9.2 刀具路徑的規(guī)劃與創(chuàng)建    9.3 零件模型的理解（介紹性）  10 前沿技術(shù)    10.1 特種加工——三種不同的加工方法    10.2 有關(guān)切削的新技術(shù)    10.3 金屬的熔合    直接沉積  11 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制    11.1 什么是SPC以及研究SPC的意義    11.2 SPC實(shí)驗(yàn)  12 計(jì)算機(jī)坐標(biāo)測(cè)量    12.1 CMM的作用及運(yùn)行方式    12.2 手動(dòng)CMM的調(diào)試

章節(jié)摘錄

　　第2章 將介紹有關(guān)機(jī)床的背景和管理維護(hù)CNC設(shè)備所需的必要數(shù)據(jù)。下面分1個(gè)部分介紹CNC系統(tǒng)?！　≈鬏S驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：第1章詳細(xì)介紹了用來(lái)驅(qū)動(dòng)CNC機(jī)床的各種主軸，在此基礎(chǔ)上，這一章主要介紹用來(lái)加工這些主軸的機(jī)械設(shè)備。接著，我們可以學(xué)到在原料載荷變化的情況下，如何切入和移出刀具以保證加工出近似完整平滑的工件表面；甚至可以針對(duì)不同加工余量的工件，在機(jī)床上加工出尺寸形狀大小一致的復(fù)制品?！　C(jī)床變革和進(jìn)展：如今的機(jī)床已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了以往的任何一臺(tái)，但不意味著這就是最終的目標(biāo)。我們的目標(biāo)是要理解機(jī)床進(jìn)展的深層含義，展望美好的未來(lái)。同時(shí)，還要利用好每一分每一秒的時(shí)間，時(shí)刻關(guān)注機(jī)床的發(fā)展變化?！　〕绦颍何覀円屑?xì)檢驗(yàn)已編制好的程序和數(shù)據(jù)的管理。第2章并不是介紹如何去編寫程序，而是介紹程序是如何執(zhí)行和管理的?！　?．1 CNC驅(qū)動(dòng)軸　　引言：人工操作的機(jī)床和現(xiàn)代工業(yè)上用到的CNC機(jī)床的最大區(qū)別是軸的移動(dòng)方式的不同。CNC機(jī)床上的軸與人的胳膊有許多相似點(diǎn)，都可以移動(dòng)和放置物體。人腦通過(guò)神經(jīng)傳遞信號(hào)給突觸，突觸激發(fā)肌肉運(yùn)動(dòng)，同時(shí)大腦也可以接受反饋信號(hào)，對(duì)命令和運(yùn)動(dòng)結(jié)果進(jìn)行比較，這便叫做運(yùn)動(dòng)感。換句話說(shuō)，你不用眼睛看就可以知道自己的胳膊在哪里，并在以多大的速度在運(yùn)動(dòng)。還有，當(dāng)你拿不起某個(gè)物體時(shí)，你會(huì)加大胳膊上力氣，同時(shí)判斷出是否超出自己能力所限。如果這個(gè)物體很輕，你會(huì)用很少的力氣來(lái)拿它。

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