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大专数控加工技术论文
大专数控加工技术论文 大专数控加工技术论文篇一 浅谈数控加工技术 【摘 要】数控加工技术对现代机械制造加工技术的发展起到了重大 的推动作用，本文浅谈了数控加工技术的发展历史、特点及现状等。【关键词】数控加工;技术 自从第一台数控加工机床诞生后，数控加工技术在全世界各国得到迅 速发展，对现代机械制造加工技术的发展起到了重大的推动作用。数控加工技术 的广泛应用凸显在航空航天技术、汽车制造、模具制造、轮船制造、机械制造、 电子制造等各个制造行业中，和我们日常工作、生活密切相关。
1.数控加工技术的诞生及发展 1946年，世界上第一台电子计算机诞生了，这表明人类创造了可增强 和部分代替脑力劳动的工具，它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强 体力劳动的工具相比，发生了质的飞跃，为人类进入信息化社会奠定了基础。在 以后的时间里，计算机技术迅猛发展，这同时也带动了计算机相关产业的飞速发 展。
第二次世界大战后，美国为了革新飞机制造业中样件的加工设备，开 始研制新型机床。1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合作，历时三年， 也就是在1952年，研制出能进行三轴控制的数控铣床样机，取名“Numerical Control”，其捅补装置采用脉冲乘法器，，整个控制装置由电子管组成，第一代 数控系统宣告诞生。从此，传统机床产生了质的变化，这一研制的成功标志着数 控加T时代的来临，数控加工技术应运而生。数控加工技术的核心是数控系统， 半个多世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
2.数控(NC)阶段(1952～1970年) 早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大， 但不能适应机床实时控制的要求，人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床 专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控(HARD—WIRED NC)，简称为数控(NC)。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代—电子 管;1959年的第二代—晶体管;l965年的第三代—小规模集成电路。
3.计算机数控(CNC)阶段(1970年～现在) 到l970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来 作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有 的“通用”两个字省略了)。到l971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的 两个最核心的部件—运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片 上，称之为微处理器(MICROPROCESSOR)，又可称为中央处理单元(简称CPIJ)。
到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强， 控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床，称之为群控)，不如采用 微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和 功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机 的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机(个人计算机，国内习惯称微机)的性能已发展到很 高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC 的阶段。
总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代—小型计算 机;1974年的第五代—微处理器和1990年的第六代—基于PC(国外称为 PC-BASED)。
4.数控加工的特点 数控机床与通用机床的区别在于数控机床是采用数控装置或电子计 算机，全部或部分地取代一般通用机床在加工零件时对机床的各种动作，如启动、 加工顺序、改变切削用量、主轴变速、选择刀具、冷却液开停以及停车等人工控 制。相比之下，数控机床与普通机床相比有以下特点：(1)适应性强，为多品种 小批量的生产和新产品的研制提供了有利条件;(2)加工精度高，质量好;(3)加工生 产率高，经济效益好;(4)减轻操作者的劳动强度，加工自动化和操作简单化;(5) 有利于生产管理的现代化;(6)数控机床价格昂贵，维修较难。所以，数控机床在 进行小批量、复杂零件生产时，具有极其显著的优越性。
5.我国数控加工技术的现状及不足我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从 传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所 以在90年代初期面临国家经济由计划经济向市场经济转移调整，经历了几年最困 难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。从1995年“九五”以后 国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关 键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是 在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控 设备制造市场一派繁荣。
但长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀、中档进展缓慢、 高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术 受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设 计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年;在高、精、 尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能 力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还 没有形成品牌效应。同时，中国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服 务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自 主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业 的发展。
国外公司在中国数控系统销量中的80%以上是普及型数控系统。如果 我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破，中国数控系统产业就有望 从根本上实现战略反击。同时，还要建立起比较完备的高档数控系统的自主创新 体系，提高中国的自主设计、开发和成套生产能力，创建国产自主品牌产品，提 高中国高档数控系统总体技术水平。
6.数控加工技术的发展趋势 随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控 加工技术提m了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机 床的各个组成部分提出了更高的性能指标。当今的数控机床正在不断采用最新技 术成就，朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等方向 发展。
[科]大专数控加工技术论文篇二 精加工数控技术 摘要 随着计算机及相关学科的不断发展，数控技术已经成为世界工 业发展的关键，数控机床的加工精度和加工效率直接影响着工业水平的进一步提 高。本文在分析数控车床精加工程序的基础上，对相关译码模块及检错方法进行 了一定程度的研究。
关键词 精加工;数控技术;译码 中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0201-02 1 数控车床精加工程序的分析 数控机床的所有工作程序和工作内容全部是由其内部程序控制的，工 件最终加工成什么标准也是有这些程序来决定的，即数控加工程序是数控机床的 控制大脑。实际上数控机床加工产品水平，一部分是由机床本身精密系数决定， 另一部分就是由其内部加工程序来控制的。数控车削加工操作要求输入程序尽可 能简化，并一次输入程序、调试程序和对刀，确保加工过程中不需要对程序进行 修改;数控车床加工操作程序通常情况下是根据零件轮廓来编写的，这种程序实 际上就属于精加工程序，将其结合系统循环模块之后，即可完成多余余量的切除 操作。数控加工特点决定着每一个数控加工程序中都包含有切削参数、刀锯运动 类型、主轴转速和机床状态等相关信息，而且不同信息在程序中都有不同代码和 格式相对应。在实际工业生产过程中，不同厂家生产出来的数控机床规格性能和 结构等参数也不同，所以相应的输入其系统数控加工程序也不同。
数控加工程序可以看做是由多个程序段组成的，而每一个程序段就是 整个程序的单位连续字节，由多个代码组成。每一个程序段所包含的内容不同， 在数控加工过程中所承担的任务也不同。所谓程序段的格式，就是由哪些字母、 数字或者符号，通过什么样的形式连接在一起。我们可以根据数控机床的型号以 及所需要完成的任务来进行程序段的编写，并按照规定格式将单位程序段连接在 一起。字地址程序段主要由语句号字、代码字以及程序段结束字符所组成，其中 语句号字是数控系统识别成都段标号的重要标志，通常情况下程序段的起始符为 N。2 译码模块的处理过程 每一个数控加工任务确定之后，首先要进行的就是数控加工程序的编 写，之后就是非常关键的插补运算处理。插补预处理的主要内容有译码、刀补计 算以及加减速控制这三大块。译码模块在整个系统中的主要作用就是对数控加工 程序进行插补变化，从而代码转换为系统可识别的数据及控制信息。
1)译码准则 译码模块的程序段译码和数据处理要按照一定的规定进行，且整个预 处理过程必须遵循系统程序格式。
刀具上一段的终点即是下一段的起始点：数控加工过程是一个连续运 动过程，刀具的运动轨迹是连续的，不能出现跳跃情况。因此在进行数控加工程 序编写时，完全可以直接将刀具运动的终点作为接下来操作的起始点。
选择刀尖中心为控制对象：数控机床加工刀尖是CNC控制软件主要的 控制对象，它被视为加工过程中的一个动点，任何几何形状的物体都需要经过刀 尖的运动得以完成。因此数据加工程序就是控制这一点运动轨迹的程序。
按机床坐标系译码与计算：坐标系是数控机床加工工具的运动范围， 每个机床自其制造完成之后，坐标系就已经固定了，因此数控加工程序的编写要 遵循数控机床坐标系的规定和位置。
2)译码方法 编译方法：所谓编译方法即数控系统加工程序的预编译，根据不同加 工任务编译出相对应的加工程序，实际加工时通过插补模块从系统中提取，用来 控制加工工具的运动轨迹，从而实施加工操作。这种数控加工方法最大的优势就 在于不需要在进行程序代码之间的转换，大大提高了数控加工效率。但其不足之 处是需要占用系统较大的存储空间，而且对于加工零件较复杂的情况下，很容易 影响系统的操作性能。
解释方法：该方法采用的是逐行译码、预处理和插补技术，在进行下 一步加工程序之前，首先由解释程序对加工代码进行预处理后，再用来控制加工 工具。这种数控加工方法使用起来较为简单，而且不需要系统提供较大的存储空 间。但由于不同模块之间数据处理时顺序串行的，所以对解释程序的运行速度要求较高，必须要满足在不同程序段之间的来回转换。
3)数控加工程序的检错 数控加工程序的检错是译码过程的第一步，检错效果的好坏将直接影 响着数控机床加工程序是否能够有效控制加工工具。检错就是对程序结构、词法 以及语法进行检查，只有正确合法的程序段才能够进入系统。
(1)程序结构错误检查 数个程序段按照一定顺序连接后就组成了一个完整的数控程序，但单 位程序段也可以看作是一个小型完整程序，其基本构造也是起止符、程序号、程 序主体等。所以程序机构错误的检查，实质上就是对每一个程序段以及程序段之 间联系进行检查。
(2)词法错误检查 词法也可以简单理解为语法，即数控程序语句的编写规则。数控加工 程序词法检查主要设计不同功能代码字以及数字类型等，不同代码所对应的数据 类型也不同。而且每一个数控加工程度中都不能出现未定义代码。
(3)出错处理 数控加工程序的编写难免会出现一些错误，正常情况下如果数控加工 程序中有错误信息，系统会向用户进行提示，并将具体错误信息的出错原因和位 置告知操作人员，以方便进行下一步的编辑修改。基本每一个数控系统都会预留 一定空间存储区，用于保存错误信息。这里我们给出错误信息的结构定义：
#define ERROP_DATA_SIZE 50 Struct ERROR_DATA { Uint ErrorNo;
Uint Block_Num;
Char ErrorInfo[20];
Int ErrorType;
Char code[5];}Error_Table[ERROR_DATA_SIZE];
(4)数据的整理和存放 数控加工程序整理过程可以简述为：首先从待加工程序中选择提取出 需要加工的程序段，并对程序段进行编码，以明确其初始位置。按照字符串的形 式将这些程序段存放至响应存储区，同时按照标准进行格式和词义检错。如经检 查没有发现错误，即可将程序段进行分割，以字符串的形式将这些程序段存入指 定存储区。
精加工数控技术是未来机械工业发展的重头戏，其涉及到很多学科领 域。笔者目前的主要工作内容就是精加工数控技术的研究，虽然积累了一定的工 作经验，但在理论基础上还有待提高。在今后的工作中，笔者将致力于精加工数 控技术领域，以期能够在该领域做出一定成果。
