兗州礦區
[拼音]:shuzi chengxu kongzhi xitong
[英文]:numerical control systems
用代表加工順序、加工方式和加工引數的數字碼作為控制指令的數字控制系統,簡稱數控(NC)系統。在數控系統中通常配備專用的電子計算機,反映加工工藝和操作步驟的加工資訊用數字程式碼預先記錄在穿孔帶、穿孔卡、磁帶或磁碟上。系統在工作時,讀數機構依次將程式碼送入計算機並轉換成相應形式的電脈衝,用以控制工作機械按照順序完成各項加工過程。數控系統的加工精度和加工效率都較高,特別適合於工藝複雜的單件或小批量生產。它廣泛用於工具製造、機械加工、汽車製造和造船工業等。
發展
早期多采用固定接線的硬線數控系統,用一臺專用計算機控制一臺裝置。後來採用微型計算機代替專用計算機,利用編制不同的程式軟體實現不同型別的控制,可增強系統的控制功能和靈活性,稱為計算機數控系統 (CNC)或軟線數控系統。後來又發展成為用一臺計算機直接管理和控制一群數控裝置,稱為計算機群控系統或直接數控系統 (DNC)。進一步又發展成為由多臺CNC與NC裝置和DNC計算機組成的網路,實現多級控制。到了80年代則發展成將一群機床與工件、刀具、夾具和加工自動傳輸線相配合,由計算機統一管理和控制,構成計算機群控自動線,稱為柔性製造系統(FMS)。數控系統的更高階段是向機械製造工業設計和製造一體化發展,將計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助製造(CAM)相結合,實現產品設計與製造過程的完整自動化系統。
組成
數控系統由資訊載體、數控裝置、伺服系統和受控裝置組成(見圖)。資訊載體採用紙帶、磁帶、磁卡或磁碟等,用以存放加工引數、動作順序、行程和速度等加工資訊。數控裝置又稱插補器,根據輸入的加工資訊發出脈衝序列。每一個脈衝代表一個位移增量。插補器實際上是一臺功能簡單的專用計算機,也可直接採用微型計算機。插補器輸出的增量脈衝作用於相應的驅動機械或系統用來控制工作臺或刀具的運動。如果採用步進電機作為驅動機械,則數控系統為開環控制。對於精密機床,需要採用閉環控制的方式,以伺服系統為驅動系統。
分類
按運動軌跡的不同,數控系統分為點位控制系統、直線控制系統和輪廓控制系統三類。
(1)點位控制系統只控制加工點的準確定位。在變換加工點時對運動軌跡無特殊要求(不進行加工)。多用於數控鑽床、衝床等。
(2)直線控制系統不僅控制加工點的起始座標,而且控制刀具或工作臺沿直線方向的加工行程,稱為直線插補,如簡易數控車床等。
(3)輪廓控制系統它能控制加工點沿零件輪廓曲線連續運動,可加工出曲線、曲面、凸輪和錐面等複雜形狀的零件。這種系統一般均具有直線和圓弧兩種插補功能。少數系統還具有拋物線或其他高次曲線插補能力。
參考書目
上海市電氣自動化研究所著:《機床的數字控制與計算機應用》,機械工業出版社,北京,1982。