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石家庄理工职业学院

题 目：数控技术在机械制造中的应用与发展系 别：专 业：学 制：姓 名：学 号：指导教师： 毕业论文

机电工程系 机械制造及自动化 三 年 刘 健 0911050224 李 俊 霞

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目录

摘要................................................3

第一章、数控技术概述................................4

1.1数控技术.....................................4 1.2数控技术特点.................................4

第二章、数控技术在机械制造业的应用........... ......5

2.1数控技术在设备上的应用.......................5 2.2数控系统在工业生产上的应用...................5 2．3数控系统在汽车工业方面的应用................5 2．4数控系统木材加工方面的应用............ ......5 2．5数控系统在采煤机制造方面的应用...............6

第三章、数控机床技术发展............................7

3.1数控技术的发展方向...........................7 3.2数控技术的发展条件...........................8 3.21 数控系统的硬件技术发展迅速..............8

3.22 体系结构向开放式发展....................8 3.23 实时操作系统进入CNC....................9 3.24 现场总线技术开始广泛使用................9 3.25 PLC功能继续增强........................10 3.26 CNC的通讯、网络功能不断扩大............10

3.27 数字式交流伺服成为主流..................11 3.28 数控系统开发环境越来越友好..............11 3.29 数控相关技术和社会服务体系正在逐步完善..12

第四章、结论........................................13

参考文献............................................14

致谢................................................15

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摘要

数控技术在现代机械制造中起着至关重要的作用，随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界元素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用干机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平。从而满足现代市场的竞争需求。

关键词：机械制造 数控技术 应用发展

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第一章 数控技术概述

1.1数控技术及其特点

1.1.1数控技术

所谓数控技术，即是运用计算机编写程序对机械加工制造进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术，计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度，高效率、柔性自动化等特点。目前它是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。

1.1.2 数控技术特点

(1)能方便地改变加工工艺参数，因而利于换批加工和新产品的研制。

(2)能高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工。 (3)可实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工精度和减少辅助时间。

(4)采用模块化的标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。当然，随着微处理器的发展以及现代SOPC技术的发展，无论从机械加工的生产技术发展还是从机械设备的维修检测以及集成程度的层次上，都势必有极大程度的提高。而我国现代数控技术的发展尚处于对国外产品的模仿阶段，缺乏技术创新。这不仅是对引进技术的消化不够，更重要的在于我们缺乏完善的技术创新环境和应有的创新机制。另外我们产品的可靠性和稳定性不高，网络化程度也不够，目前主要用于NC程序传送，串口通讯技术，其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。所以，我们在数控技术的研究和应用上还有很长一段路要走，我们翘首以待中国的DNC(数字制造)技术能早日到来。

第二章 数控技术在机械制造业的应用

2．1数控技术在设备上的应用

机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，拥有了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，主轴变速、刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，以控制机床自动加工出我们所需零件。

2．2数控系统在工业生产上的应用

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工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。丰要运用机器设备的生产线上，比如装配、焊接，喷漆等方面。或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，比如深水作业、太空作业等。它可以模拟人手或者腕等动作通过程序完成对构件的搬运、抓取等动作。很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。尤其在汽车批量装配、喷漆或者大型集装箱的安装，搬运等方面起到了不可忽视的作用。在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，它好比人的中枢神经，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2．3数控系统在汽车工业方面的应用

近些年来，汽车工业发展突飞猛进，在如此快速的发展过程中，汽车配件的加工技术业同步在飞速发展，而数控技术的应用，在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。

将加工中心和其他高速数控机床的高速柔性生产集“高柔性”与“高效率”于一体不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求，做到一次投资。长期受益，又有不逊于组合机床刚性自动线的自造效率，从而打破了汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的搞笑生产。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代化数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现，不但如此，还有一些其他方面的技术，如数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都有了更加广泛的应用。当今世界的汽车加工制造业已经和数控加工技术的应用无法分开了。

2．4数控系统木材加工方面的应用

目前主要的CNC木材加上设备种类有：①数控镂铣机，基本功能是三轴连动，具有多个(1—6)高速主轴电机，每个主轴即可单独工作，又可以任意组合或同时工作，可实现多个工件同时加工。具有效率高的特点，⑦数控加工中心，根据功能可实现三轴联动、四轴联动或五轴联动，具有2套能够自动更换刀具的高速主轴电机和可装有众多刀具(含有加工单元)的刀库，每个主轴即可单独工作又可同时工作，可自动快速更换刀具，⑦机械手控制的缩放雕刻机，一般具有2一l 6个刀轴，能对平面或圆柱面进行批量的比例缩放雕刻④全自动操作的机器人雕刻机，能对固定不动的工件进行表面雕刻·⑤并联式(杆件系统)运动机构的数控加工中心，是一种全新的机床，对板材加工没有任何限制；⑥数控带锯机，基本功能是-二轴联动，是针对板材的曲线加工，提高了板材的利用率；⑦数控多排钻，实现加工数据输入，钻排的自动定位，以提供工件精度和工作效率；⑧数控仿形磨机，能进行刀具或图纸的图像采集，矢量化处理，数据标定，Nc指另生成及刀具刃磨加工；⑨数控板材下料锯，具有压梁、先导锯和自动板材进料装置，所有的板材下料均通过按键存储，在线数据输入和板材下料最佳优化编程⑩令自动喷漆系统，能对固定或移动的工件进行表面的喷涂。

2．5数控系统在采煤机制造方面的应用

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