外文翻譯---數(shù)字控制與計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的發(fā)展歷史

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外文資料翻譯 - 1 - NC 控技術(shù) C 字控制與計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的發(fā)展歷史 is in in as by C in 940s a of a to a in to on 數(shù)字控制是按照含有機(jī)床 (刀具 )運(yùn)動(dòng)信息程序所指定的順序自動(dòng)執(zhí)行操作的加工過程。數(shù)控這一概念是由密歇根洲特拉華城的約翰 帕森于 20世紀(jì)四十年代后期提出的。為了在工件上加工光滑的輪廓，帕森提出了一種自動(dòng)的機(jī)床控制方式，它能夠引導(dǎo)銑床刀具加工出一種 “ 過軸曲線 ”。 949, a to a of be to up to a of . a a a as In a of C, it 970s C NC as an C 1949 年，美國空軍與帕森簽署了合同，要求開發(fā)一種能夠提高生產(chǎn)率的新型機(jī)床。帕森委托麻省理工學(xué)院 (開發(fā)一種新概念機(jī)床，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家和工程師研制出了一種用穿孔紙帶作為輸入媒介的二軸聯(lián)動(dòng)銑床控制系統(tǒng)。在較短時(shí)間內(nèi)，當(dāng)時(shí)所有主要的機(jī)床生產(chǎn)商都生產(chǎn)了一些數(shù)控機(jī)床，但直到20 世紀(jì)七十年代后期，基于計(jì)算機(jī)的 數(shù)字控制才被得到廣泛的使用。只有價(jià)格低廉且功能強(qiáng)大的微處理芯片代替了計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中的硬連線邏輯發(fā)生器后， 外文資料翻譯 - 2 - is it is NC in or to a in by so to 當(dāng)數(shù)控機(jī)床在計(jì)算機(jī)監(jiān)控下工作時(shí)，它就被稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床 (計(jì)算機(jī)是 床的控制單元，它們內(nèi)嵌于數(shù)控機(jī)床或者通過通訊渠道與數(shù)控機(jī)床 聯(lián)接，當(dāng)程序員編程時(shí)，通過紙帶或磁盤將一些信息輸入，計(jì)算機(jī)將對一些必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的完成工作。 On by of C as to a by or no of on To a to be 由于第一臺數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)是由紙帶控制的，因此數(shù)控系統(tǒng)被稱為紙帶控制機(jī)床。它們只能控制由輸入到機(jī)床內(nèi)的紙帶或磁帶所規(guī)定的單一操作，輸入到機(jī)床內(nèi)的程序是不能被編輯的，要改變程序必須重做新紙帶。 s to C NC in is is 今的系統(tǒng)都由計(jì)算機(jī)來控制數(shù)據(jù)，因而稱之為計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床 (簡稱 。 統(tǒng)兩者的工作原理一樣，僅僅控制執(zhí)行的方式不同。新型的數(shù)控系統(tǒng)通常速度更快、功率更大、功能更齊全。 C/字控制與計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的應(yīng)用 NC NC a 外文資料翻譯 - 3 - be of a is on on be by an 00 數(shù)控技術(shù)自創(chuàng)立以來就得到了廣泛的應(yīng)用，包括車床和車削中心、銑床和加工中心、沖床、電火花 (工機(jī)床、線切割機(jī)床、磨床以及測試檢測裝置等。最復(fù)雜的計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床是車削中心，圖 4 1 所示一個(gè)具有十轉(zhuǎn)位的刀架能進(jìn)行快速換刀的現(xiàn)代車削中心，立式加工中心如圖 4 2所示 (刀具庫在 機(jī)床的左邊。右邊的控制面板可由操作者通過轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng) )，以及臥式加工中心，通過按下按鈕每把刀可在數(shù)秒鐘內(nèi)定位。如圖 4 3所示 (配有自動(dòng)換刀系統(tǒng)。刀具庫儲備有 200把切削工具 )。 a a of so of a to NC to a to is is,of be in At of of in,NC 當(dāng)為某項(xiàng)操作編程時(shí)，程序員必須選擇傳統(tǒng)的加工切削數(shù)據(jù)推薦值。這些切削數(shù)據(jù)包括切削速度、進(jìn)給率、刀具和刀具幾何形狀等。當(dāng)程序員正確選擇所有必要信息后，操作人員 將程序載入機(jī)床并按下按鈕，切削循環(huán)就開始。 is a of in is by of in an to a of a or 外文資料翻譯 - 4 - by of or to in 121C is to of or 數(shù)控技術(shù)是一種利用程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)，加工制造設(shè)備采用數(shù)控技術(shù)后能由數(shù)字、字符和符號等進(jìn)行控制。這些數(shù)字、字符和符號等被編碼成按一定格式定義的指令程序用于一個(gè)特定的加工或工件，這些指令可以采用兩種二進(jìn)制編碼的數(shù)字系統(tǒng)中的任意一種進(jìn)行定義，這兩種二進(jìn)制編碼數(shù)字系統(tǒng)分別為電工協(xié)會(huì)代碼 (美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換 代碼 (一般來說， 碼的機(jī)床控制系統(tǒng)不能接受 碼的指令，反之亦然。當(dāng)然，這樣的問題已經(jīng)逐漸得到解決。數(shù)控加工制造目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于幾乎所有的金屬加工機(jī)床：車床，銑床，鉆床 ，鏜床，磨床，回轉(zhuǎn)沖床，電火化，線切割和焊接機(jī)床，甚至彎管機(jī)也采用數(shù)控加工技術(shù)。 C 數(shù)控技術(shù)的基本組成 A of 一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)主要由以下 3個(gè)部分組成： (1) 1)程序指令 (2) 2)加工 控制單元 (3) 3)制造裝備 by 31In to of a to on is of 外文資料翻譯 - 5 - 程序指令是由一條一條的詳細(xì)指令所組成，制造裝備按要求執(zhí)行這些指令。最常用的指令有：可以按要求使機(jī)床刀具主軸位于工作臺上的具體位置，工作臺是用于固定加工零件的，許多更高級的指令還包括用于主軸速度的選擇、刀具速度的選擇及其他一些功能。 of of it of or 加工控制單元 (括一些用于閱讀和解釋程序指令并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)床刀具或其他制造裝備的機(jī)械動(dòng)作的電子和控制硬件。 is In of it is to of as as to 制造裝備是一種進(jìn)行金屬加工的數(shù)控技術(shù)裝備，在常用的數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中，制造裝備用于進(jìn)行機(jī)械制造。制造裝備包括工作臺、主軸、電機(jī)及控制驅(qū)動(dòng)單元。 C 數(shù)控技術(shù)的類型 of to 數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)主要有兩種類型：點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)控系統(tǒng)和輪廓線數(shù)控系統(tǒng)。 to is is to a or to as a is at by C to as to C 點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)控系統(tǒng)也稱為位置數(shù)控系統(tǒng)，比輪廓線數(shù)控系統(tǒng)簡單，其主要的原理是移動(dòng)刀具或工件從一個(gè)程序控制點(diǎn)到另一一個(gè)控制點(diǎn)，通常像鉆床這樣的加工功能，每個(gè)點(diǎn)幫司以通過 對點(diǎn)數(shù)控系統(tǒng)適用于 外文資料翻譯 - 6 - 像鉆孔、沉孔加工、沉孔鏜孔、鉸孔和攻絲等。其他沖孔機(jī)床、點(diǎn)焊機(jī)和裝配機(jī)床等也都采用點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)控系統(tǒng)。 as at as it a of is on by of a of to in a a C In is of of of or be in C . 輪廓線數(shù)控系統(tǒng)也稱為輪廓線路徑數(shù)控系統(tǒng)，定位和切割操作都是以不同的速度沿著控制的路徑進(jìn)行的。由于刀具沿路徑進(jìn)行切削，因此刀具的運(yùn)動(dòng)和速度的精確控制和同步性能是非常重 要的。輪廓線數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常應(yīng)用于車床、銑床、磨床、焊接機(jī)床和加工中心中。刀具沿著路徑的運(yùn)動(dòng)，或稱為插補(bǔ)逐漸出現(xiàn)了幾個(gè)不同的方法。有許多類型的插補(bǔ)方法用于處理輪廓線數(shù)控系統(tǒng)中生成光滑的輪廓線時(shí)遇到的各種問題。幾種比較常用的方法有線性插補(bǔ)，圓形插補(bǔ)，螺旋形插補(bǔ)、拋物線插補(bǔ)和立方插補(bǔ)等，在所有的插補(bǔ)方法中，路徑控制是以刀具的旋轉(zhuǎn)中心為標(biāo)準(zhǔn)，對于不同類型、不同直徑的刀具，加工過程中的不同刀具磨削量在數(shù)控程序中獲得不同的補(bǔ)償。 C 數(shù)控系統(tǒng)的編程 A of a of C to a C be by an on or an be or 一個(gè)數(shù)控系統(tǒng) (程序包括使數(shù)控 (床進(jìn)行操作和加工的一系列指 外文資料翻譯 - 7 - 令。數(shù)控程序可以由數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的程序庫開發(fā)生成，也可以從外面采購獲得。另外，程序可以通過手工編寫，也可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助編程。 to to so to of or of or to on/of so C IT C in 950s 數(shù)控程序包括一系列指令系統(tǒng)和命令系統(tǒng)。幾何類指令用于定義刀具和工件之間的相對位置和運(yùn)動(dòng)：加工類指令用于定義主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、刀具轉(zhuǎn)速等：傳送類指令用于定義刀具或工作臺的運(yùn)動(dòng)速度和插補(bǔ)的類型等；開關(guān)類指令用于冷卻液供給、主軸旋轉(zhuǎn)、主軸旋轉(zhuǎn)方向選擇、換刀、工件進(jìn)給、夾具等的開關(guān)。第一個(gè)用于數(shù)控編程的數(shù)控編程語言是 20世紀(jì) 50年代 由麻省理工學(xué)院數(shù)控編程系統(tǒng)開發(fā)小組專家開發(fā)的，并被命名為自動(dòng)編程工具 ( 接數(shù)字控制 (計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 (of a in a a C 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展在批量生產(chǎn)和車間生產(chǎn)加工中，不管是在技術(shù)上還是在商業(yè)上都獲得了巨大的成功。目前，已經(jīng)有兩種數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)得到了發(fā)展，分別是： (1) 1)直接數(shù)字控制 ( (2) 2)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 ( be as a in a of by a in is of 外文資料翻譯 - 8 - of is to In be to 00 (NC 970s a of up 56 NC is to to on to it 直接數(shù)字控制 (以被定義為這樣一個(gè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)，該制造系統(tǒng)有許多臺加工機(jī)床，而相互之間由一臺計(jì)算機(jī)采用直接連接，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。這樣，在 傳統(tǒng)的數(shù)字控制技術(shù)中采用的磁帶閱讀器在直接數(shù)字控制中被取消，從而保證了系統(tǒng)的可靠性。不使用磁帶閱讀器，被加工的零件程序就從計(jì)算機(jī)的存儲器中直接傳送到進(jìn)行加工的刀具上。從原理上講，一臺計(jì)算機(jī)可以控制多達(dá) 100臺加工機(jī)床， (在 20世紀(jì) 70年代一個(gè)商業(yè)使用的 56個(gè)機(jī)床刀具 )。直接數(shù)字控制計(jì)算機(jī)用于按要求提供加工指令給每個(gè)進(jìn)行加工的刀具上，當(dāng)機(jī)床需要控制指令時(shí)，計(jì)算機(jī)就可以馬上將指令傳送到機(jī)床上。 in of a at In of of by on in 970s. As in by s 隨著直接數(shù)字控制 (術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字式計(jì)算機(jī)的尺寸和價(jià)格的大幅度的降低，數(shù)字式計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力的大大提高，大量傳統(tǒng)的以硬件線路為基礎(chǔ)的加工控制單元被以數(shù)字計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字控制單元所替代。最初在 20世紀(jì) 70年代使用了小型計(jì)算機(jī)。后來，隨著計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步小型化，早期的小型計(jì)算機(jī)逐漸被現(xiàn)在的微型計(jì)算機(jī)所取代。 is C as a is in NC it is to of 外文資料翻譯 - 9 - 計(jì)算機(jī)數(shù)控 (用專用的微型計(jì)算機(jī)作為加工控制單元。因?yàn)閿?shù)字計(jì)算機(jī)都用于計(jì)算機(jī)數(shù)控 (直接數(shù)控 (所以應(yīng)該注意兩者之間的區(qū)別，可以從 3個(gè)方面來加以區(qū)分。 1) a of or a of (1) (2) a is (2) 算機(jī)一般位于距機(jī)床一定距離的位置，而 (3) is to of to as of a in of is to of a (3) 軟件不僅可以用于控制單件生產(chǎn)，而且可以用于一個(gè)企業(yè)制造部門的管理信息系統(tǒng)，而 算機(jī)開發(fā)的軟件一般只用于某個(gè)特殊加工的工具 。