首都科技网

首都科技网 > 北京科协 > 学术团体 > 科普与交叉 > 北京企业技术开发研究会

电脑控制的机械加工

------从数控机床到数控加工中心

　　如果说以制造和使用工具为特征的原始劳动把人从动物中分离了出来，以使用各种机床的大工业机械加工把人类从农业时代送到了工业时代，那么以电脑控制的数控加工则是人类从工业时代进入信息时代的一个重要标志。机械加工的现代化是工业现代化的重要内容，没有机械加工的数控化，就不可能实现工业现代化，不可能进入以信息化为主要特征的信息时代。
　　在当代，机械加工的现代化就是机械加工的数控化，其根本标志是数控机床尤其是数控加工中心成为机械加工的主要工具。
　　那么什么是数控机床和数控加工中心呢？

　　用一句通俗易懂的话来说，数控机床就是由电脑直接控制进行机械加工的机床
（见图1数控铣床），数控加工中心则是数控机床发展到高级阶段的产物，是能够在电脑直接控制下自动换刀从而连续完成车、铣、镗、钻、攻丝等工序中的若干种工序的多功能机械加工系统（见图2数控加工中心）。
用专业术语来说，数控机床即“数字程序控制机床”(Numerically Controlled Machine Tool)，是用数字和字母形式来表达工件的形状和尺寸等技术要求及加工工艺要求，经过数控装置运算，用数字代码信息(程序指令)控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。狭义来说，数控机床特指那些只能完成车、铣、镗、磨、钻等单一工序的数控机床，在类型上可分为数控车床、数控铣床、数控镗床、数控磨床、数控钻床等等。

图2 数控加工中心
　　广义来说，数控机床还包括数控加工中心。数控加工中心其实就是备有自动换刀装置的数控机床，其控制系统能控制机床自动换刀，连续地按一定顺序对各个加工面自动地完成车削、铣削、镗削、钻孔、攻丝等多工序的加工，因而又称为“多工序自动换刀数控机床”。数控加工中心的出现，使数控机床的发展进入一个新的阶段。加工中心具有自动换刀装置，能做到一次装夹，多工序加工，把许多相关的分散工序集中在一起，形成一个以工件为中心的多工序自动加工系统，从而大大缩短了机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间，改变了过去小批量生产中一人、一机、一刀的局面。在历史上，第一代数控机床采用的是电子管元件数控装置，体积庞大，价格昂贵。随着晶体管元件和印刷电路板的出现及其在数控机床上的应用，数控机床体积缩小，成本有所下降，这就是第二代数控机床。第三代数控机床以集成电路的运用为主要特征，体积进一步缩小，功耗进一步降低，可靠性进一步提高，价格进一步下降。第四代数控机床是由一台计算机直接控制多台机床的数控系统，采用小型计算机控制使数控装置进入了以小型计算机化为特征的时代。第五代数控机床则以使用了微处理器和半导体存贮器的微型计算机控制为特征，从而使功能比原来扩大了一倍，体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4，可靠性也得到极大的提高。
　　由单一功能的数控机床发展到数控加工中心机床，至今已经成为一种综合应用了微电子技术、计算机技术、自动控制、精密测量和机床结构等方面的最新成就的高效自动化精密机床，是一种典型机电一体化产品。它集高效率、高精度和高柔性于一身，是机械加工自动化的核心设备。
　　随着计算机软硬件技术的发展，产生了人机对话式编制程序的数控装置，并具有了自动检测工件等功能。CAD/CAM（CAD指计算机辅助设计，CAM指计算机辅助制造）的出现，使数控机床的自动化水平进一步提高，实现了自动生成程序控制数控机床。开辟了无纸全自动制造这一机械加工制造的新途径，从而节省了大量的材料、资金和人力，给机械设计和加工带来了革命性变革。

	北京青云航空仪表有限公司肖超美
	【发表评论】【打印文章】