你知道數控起源于什么時間嗎
發(fā)布時間:2024-10-25 訪問次數:
數控(Numerical Control,簡稱 NC)是一種利用數字化信息對機械運動及加工過程進行控制的方法。
一、數控技術的起源與發(fā)展
- 數控技術的起源可以追溯到 20 世紀中葉。隨著電子技術的發(fā)展,人們開始嘗試用數字信號來控制機床的運動。早期的數控系統(tǒng)是硬件式數控,采用電子管、晶體管等分立元件構成,其功能相對簡單,靈活性差。
- 到了 20 世紀 70 年代,計算機數控(CNC)技術出現(xiàn)。它是在硬件數控的基礎上,以計算機為核心,通過軟件實現(xiàn)數控功能。這使得數控系統(tǒng)的功能得到極大拓展,能夠進行復雜的加工控制,并且可以方便地修改控制程序。
二、數控系統(tǒng)的組成部分
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程序輸入輸出裝置
- 這是數控系統(tǒng)與外部進行信息交換的接口。常見的輸入裝置包括鍵盤、磁盤驅動器、USB 接口等。操作人員可以通過這些設備將編寫好的數控程序輸入到數控系統(tǒng)中。輸出裝置則用于將數控系統(tǒng)中的信息(如加工狀態(tài)、故障報警等)顯示或打印出來,方便操作人員查看。
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數控裝置
- 數控裝置是數控系統(tǒng)的核心。它的主要功能是對輸入的數控程序進行譯碼、運算和處理,生成控制機床各坐標軸運動的指令信號。例如,當數控程序中包含一個直線插補指令時,數控裝置會根據指令中的起點、終點坐標等信息,計算出各坐標軸在每個插補周期內的位移量,從而控制刀具或工件沿著直線軌跡運動。
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伺服驅動系統(tǒng)
- 伺服驅動系統(tǒng)主要由伺服電機和伺服驅動器組成。它的作用是將數控裝置發(fā)出的指令信號轉換為機床坐標軸的實際運動。伺服電機能夠精確地控制轉速和轉角,根據指令快速、準確地驅動機床的工作臺、刀具等部件運動。例如,在加工復雜曲面時,伺服驅動系統(tǒng)能夠根據數控裝置的指令,使刀具沿著曲面的輪廓精確運動。
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檢測反饋裝置
- 檢測反饋裝置用于檢測機床坐標軸的實際位置和速度等信息,并將這些信息反饋給數控裝置。通過反饋控制,數控系統(tǒng)可以對機床的運動進行實時修正,提高加工精度。常見的檢測反饋裝置有光柵尺、編碼器等。光柵尺可以精確地測量機床工作臺的位移,編碼器則主要用于測量電機的轉角和轉速。
三、數控技術的應用領域
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機械加工
- 在金屬切削加工中,數控車床、數控銑床、數控加工中心等設備被廣泛應用。數控加工中心可以在一次裝夾中完成多種加工工序,如銑削、鉆削、鏜削等,大大提高了加工效率和加工精度。例如,在航空航天零件的加工中,數控加工技術能夠制造出形狀復雜、精度要求極高的零部件。
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模具制造
- 模具的形狀通常比較復雜,對精度要求很高。數控電火花加工、數控線切割加工等特種加工方法在模具制造中發(fā)揮著重要作用。這些加工方法可以精確地加工出模具的型腔、型芯等關鍵部分,保證模具的質量。
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電子制造
- 在電路板的制造過程中,數控鉆孔機、數控貼片機等設備可以精確地在電路板上鉆孔、貼裝電子元件。數控技術的應用提高了電子制造的自動化程度和生產效率,同時保證了產品的質量和一致性。
四、數控編程基礎
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編程語言
- 常用的數控編程語言有 G 代碼和 M 代碼。G 代碼主要用于控制機床的運動方式,如直線插補(G01)、圓弧插補(G02、G03)等。M 代碼則用于控制機床的輔助功能,如主軸的啟動和停止(M03、M05)、冷卻液的開和關(M08、M09)等。
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編程步驟
- 首先要分析零件圖紙,確定加工工藝,包括加工順序、刀具選擇、切削參數等。然后根據工藝要求編寫數控程序,將程序輸入數控系統(tǒng)進行調試和加工。例如,對于一個簡單的軸類零件,可能需要先進行粗加工,再進行精加工,編程時要分別設置粗加工和精加工的切削參數。
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