机床数控技术及应用绪论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机床数 控 技 术,教师：刘敏,机 械 工 程 学院,1,课程概况,考核及成绩,本课程机械专业为考试科目,总评成绩平时成绩x30%+考试x70,2,第一章 绪论,1.1数控机床的基本组成及加工原理,数控机床的产生,计算机数控的概念与发展,数控机床的基本结构及工作原理,数控机床的分类,按加工工艺方法分类,按控制运动的方式分类,按驱动装置的特点分类,数控机床的特点及应用范围,数控机床的加工特点,数控机床的使用特点,数控机床的应用范围,3,1.1.1 数控机床的产生,数控机床产生的背景,在传统机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的7080。,科学技术的进步和机械产品市场竞争的日趋激烈，致使机械产品不断改型、更新换代，批量相对减少。质量要求越来越高。采用专用的自动机床加工这类零件就显得很不合理，而且调整或改装专用的“刚性”自动生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。,采用各类仿型机床，虽然可以部分地解决小批量复杂零件的加工，但在更换零件时需制造靠模和调整机床生产准备周期长，而且由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求。,20世纪40年代，世界上首台电子计算机的诞生使得数控机床的出现成为可能。,4,1.1.1 数控机床的产生,数控加工技术是20世纪40年代后期为了适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化加工技术，它的研究起源于飞机制造业。,首先提出数控加工这一概念的是美国的帕森斯公司（Parsons),它是美国密执安州的一个小型飞机承包商，该公司在1948年首先提出用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新理念。并且在精确制作出直升飞机的机翼、叶片和飞机框架的样板时，他们利用计算机对加工路径进行了处理，并考虑到了刀具路径对加工路径的影响，使得加工精度达到0.0015英寸（约0.0381mm），这在当时来看是很高的水平了。,同期，美国空军也需要一种机床能够在短时间内加工出经常变更设计的火箭零件。,5,1.1.1 数控机床的产生,1952年，美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作，研制成功了世界上第一台数控机床三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，从此解开了数控加工的序幕。经过了三年的试用、改进和提高于1955年进入实用阶段。,数控机床的诞生，对复杂曲线、型面的加工起到了非常重要的作用，并广泛应用于军事、航天、汽车等各个方面，成为一个国家制造业水平的标志。,6,1.1.2 计算机数控的慨念与发展,数字控制(数控)的概念,GB 81291997中对NC(Numerical Control，简称NC)的定义为：用数值数据的控制装置，在运行过程中不断地引入数值数据，从而对某一生产过程实现自动控制。,数控,：通俗的说就是利用数字化信息对机械运动和加工过程进行控制，由于现代的数控都采用计算机进行控制，因此也可以称为计算机数控(Computerized Numerical Control,即CNC)。,数控系统,数控系统,在数控机床行业中是指,计算机数字控制装置,、,可编程序控制器,、,进给驱动,与,主轴驱动装置,等相关设备的总称。,数控系统,在有些场合则仅指其中的计算机数字控制装置。为区别起见将其中的计算机数字控制装置称为,数控装置,。,数控装置,是数控系统的核心部件,7,1.1.2 计算机数控的慨念与发展,数控机床(NC machine tools),数控作为一种控制方法，不仅可以用在加工设备上，而且非加工设备也大量地采用数控技术，其中最常见的有“自动绘图机”、“自动装配机”、“多坐标测量机”和“工业机器人”。但数控技术用于机场控制是应用最早的，最广泛的领域，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向，也是学习我们这个专业所要掌握的。,数控机床,：若机床的操作命令以数值数据的形式描述，工作过程按照规定的程序自动地进行，则这种机床称为数控机床。简单的说，数控机床就是用数控技术对加工过程进行控制的一种机床。,8,1.1.2 计算机数控的慨念与发展,计算机数控的发展,自1953年美国研制出第一台三坐标升降台数控铣床算起，数控机床发展至今已有70年历史了，经历了两个阶段，六代的发展历程。,第一个是NC阶段，它是采用数字逻辑电路搭成的机床专用数控系统，所以又称为硬件数控阶段， 随着元器件的发展，这个阶段历经了电子管（1952年）、晶体管（1959年）和小规模集成电路（1965年）三代。,自1970 年小型计算机开始作为数控系统的核心部件，数控系统就进入到第二个阶段，叫做CNC阶段，成为第四代数控系统；从1974年微处理器开始用于数控系统即发展到第五代。经过多年的发展，数控系统从性能到可靠性都得到了根本性的提高。,9,1.1.2 计算机数控的概念与发展,数控系统发展的第一个阶段：,第一代：50年代初，那时数控系统是由电子管、继电器和模拟电路组成；,第二代：50年代末，电子行业于1959年研制出了晶体管元器件，因而数控系统中广泛地采用了晶体管和印刷电路板技术，使得可靠性提高，体积减小；,第三代：出现于60年代的中期（1960年出现了小规模集成电路），小规模集成电路在数控系统中的应用。由于小规模集成电路体积小、功耗低，使数控系统的可靠性进一步提高。,第一个阶段：硬件式数控,，,其特点是：数控装置属于采用专用控制计算机的硬接线(硬件)数控装置，零件程序的输入、运算、插补及控制功能均由硬件电路完成，功能简单，设计周期长。,10,1.1.2 计算机数控的概念与发展,数控装置发展的第二个阶段：,第四代：20世纪70年代初，随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降，出现了采用小型计算机代替专用硬件控制计算机的第四代数控系统（CNC）；,第五代：1974年（1970年前后美国英特尔公司开发和使用了微处理器）出现了以微处理器为核心的数控系统；20多年来微处理器数控系统的数控机床得到了飞速的发展；,第六代：90年代以来，基于PC的开放式数控系统。,第二个阶段：计算机数控系统。,这种数控系统不仅在经济上更为合算，而且许多功能可用编制的专用程序实现，并可将专用程序存储在小型计算机的存储器中，构成控制软件。,11,1.1.2 计算机数控的概念与发展,基于PC的开放式数控系统,90年代以来受通用微机（PC)飞速发展的影响，数控系统正朝着以通用微机为基础，体系结构开放和智能化的方向发展，并于1994年基于PC的NC控制器在美国首次出现，这就是我们所说的第六代数控系统基于PC的开放式数控系统，它可充分利用通用微机丰富的软硬件资源和适用于通用微机的各种先进技术已成为数控系统发展的潮流和趋势。,我国从1958年开始研制数控机床，20世纪60年代中期进入实用阶段。自20世纪80年代开始，引进日本、美国、德国等国外著名数控系统和伺服系统制造商的技术；使我国数控系统在性能、可靠性等方面得到了迅速发展。经过“六五、“七五“；“八五”及“九五”科技攻关，我国已掌握了现代数控技术的核心内容。目前我国已有数控系统(含主轴与进给驱动单元)生产企业五十多家，数控机床生产企业百余家。,12,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,数控机床加工零件的工作过程,1.根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序；,2.将所编程序指令输入机床数控装置中；,3.数控装置对程序(代码)进行翻译、运算之后，向机床各个坐标的伺服驱动机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床的各运动部件，并控制所需要的辅助动作。,4.在机床上加工出合格的零件（由数控系统自动完成）。,普通机床加工零件的工作过程,1.编写加工零件的工艺卡片；,2.操作者阅读工艺卡片；（数控机床是一次性读入，普通机床是操作者是一边阅读一边操作。）,3.操作者在阅读、分析、理解了工艺卡片后，转化为实际的加工操作；,4.,在操作者的人为干预和调整下，加工出合格的零件。,数控机床加工零件的工作过程,13,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,数控加工过程的实质：,形,数,形,14,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,数控机床的基本结构如图所示，下面对其各组成部分加以介绍。,由上图可知数控机床的基本结构包括：控制介质（程序载体）、输入装置、数控装置、驱动（伺服驱动）和检测（测量反馈）装置、辅助控制装置（强电控制装置）和机床本体等部分组成。,15,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,控制介质（程序载体）,数控机床工作时，不是像传统的机床那样由工人去操作数控机床。必须在人与机床之间建立某种联系，,这种联系的中间媒介物称为程序载体。,加工程序可存储在控制介质(也称信息载体)上，加工程序上存储着加工零件所需的全部操作信息和刀具相对工件的位移信息等。,常用的控制介质有穿孔带、磁带和磁盘等。信息是以代码的形式按规定的格式存储的。代码分别表示十进制的数字、字母或符号。目前国际上通常使用：,EIA(Electronic Industries Assiciation)代码,美国电子工程师协会,ISO(International Organization for Standardization)代码。,国际标准化组织,我国规定以ISO代码作为标准代码。,16,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,输入装置,输入装置：是将控制介质(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内。,是将控制介质上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号传送到数控装置的内存储器中。,根据控制介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控加工程序也可通过键盘，用手工方式直接输入数控系统。数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。,零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工，另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从存储器中逐段调出进行加工。,17,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,数控装置,数控装置是数控机床的中枢。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。,数控装置根据坐标代码进行插补运算输出插补控制信号,零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其它非圆弧曲线组成，刀具在加工过程必须按零件现状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求。因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴(即进给运动各执行部件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。,18,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,驱动装置,组成：控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分。,作用：接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的移动部件，以加工出符合图样要求的零件。由于伺服控制装置是数控机床的最后控制环节，因此它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因案之一。,目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。,检测装置,将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置中。数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按指令设定值运动。,19,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,辅助控制装置,通常由PLC和强电控制回路组成；,主要作用：是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。,这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，,刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启停，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。,20,1.1.3 数控机床的基本结构及工作原理,机床本体,数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。,但与传统的数控机床加工过程相比，数控机床加工零件是一个全自动的过程，而不像普通机床可以随时对加工过程进行干预和调整，因而在整体布局、外观造型、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、支撑系统、排屑系统等方面与传统机床有着很大的差异，对机床的静刚度、动刚度和热刚度等方面提出了更高的要求，而传动链则要求尽可能简单。这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。,21,1.2 数控机床的分类,如上所述的数控机床的工作过程和基本组成都是所有的数控机床所共有的、基本的，但是为了适应不同的工艺要求、完成不同的功能、达到不同的精度，产生了品种规格繁多的数控机床，对数控机床的分类大致有以下三种,按加工工艺方法分类；,按控制运动的方式分类；,按驱动装置的特点分类。,22,1.2.1 按加工工艺方法分类,按加工工艺方法分类,1金属切削类数控机床,普通数控加工机床：与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、铣床、钻床、磨床、齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别具体的控制方式也各不相同，但它们都具有很好的精度一致性，较高的生产率和自动化程度。,加工中心（Machine CenterMC）：在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。,例如铣、鏜、钻加工中心，直接称为加工中心；,车削类的加工中心，称为车削中心；,五面体加工中心，可以在一次装夹中完成除安装面以外箱体类零件所有表面的加工,23,1.2.1按加工工艺方法分类,加工中心的优点：它是在数控铣床上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对其大部分加工面进行铣、鏜、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。,2特种加工类数控机床,除了切削加工数控机床以外数控技术也大量用于如数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。,3. 板材加工类数控机床,常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。,24,1.2.2 按控制运动的方式分类,按运动方式来分类,1.点位控制数控机床,点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹,因此几个坐标轴之间的运动无任何联系,。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各坐标依次运动。,这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。,优点：节省大量的钻模板的费用，达到较高的孔距精度。,25,1.2.1 按控制运动的方式分类,按运动方式来分类,2.,点位直线控制数控机床,点位直线控制数控机床的特点是机床移动部件不仅要实现由一个位置到另一个位置的精确移动定位，而且要控制工作台以一定的速度沿平行坐标铀方向进行直线切削加工（有些机床还可进行45度斜率直线的加工）。这类数控机床主要有简易数控机床、数控鏜铣床等。图1.2.2为点位直线控制数控鏜铣床的加工示意图。,例如在数控镗床上使用点位直线控制，可以扩大镗床的工作范围。,26,1.2.1 按控制运动的方式分类,按运动方式来分类,3.,轮廓控制数控机床,轮廓控制数控机床不仅可完成点位及点位直线控制数控机床的加工功能，而且能够对两个或两个以上坐标轴进行联动控制，因而具有各种轮廓切削加工功能。在加工中，需要不断进行多坐标轴之间的插补运算，实现相应的速度和位移控制。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位侈，将工件加工成一定的轮廓形状。,例如各类数控铣床、车床、磨床和各类数控线切割机床都是典型的轮廓控制机床，它们取代了所有类型的仿形加工，提高了加工精度和生产效率。,27,1.2.3 按驱动装置的特点分类,1.开环控制数控机床,特点：其控制系统不带反馈装置，通常使用功率步进电动机为伺服执行机构。数控装置输出的控制脉冲通过步进驱动电路，不断改变步进电动机的供电状态，使步进电动机转过相应的步距角，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数所决定的。,28,1.2.3 按驱动装置的特点分类,1.开环控制数控机床,优缺点：,开环控制系统结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行检测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。因此，开环系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。,29,1.2.3 按驱动装置的特点分类,2.半闭环控制数控机床,特点：在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测装置(如光电编码器等)，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。半闭环数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，使结构更加紧凑。图1.2.5所示为半闭环控制数控机床的工作原理图。通过速度传感器A和角度传感器B进行测量，将其与命令值相比较，构成速度与位置环控制。,30,1.2.3 按驱动装置的特点分类,3. 闭环控制数控机床,特点：闭环控制数控机床的特点是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。图1.2.6所示为闭环控制数控机床的工作原理图。通过速度传感器A和直线位移传感器C进行测量，将其与命令值相比较，构成速度与位置环控制。,31,1.2.3 按驱动装置的特点分类,优缺点：从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，而与传动链的误差无关，因此其控制精度超过半闭环系统。但实际上闭环控制系统的工作特点对机床的结构以及传动链仍提出了比较严格的要求，传动系统的刚性不足及间隙的存在、导轨磨擦引起的爬行等因素增加了调试的困难，甚至使数控机床的伺服系统在工作时产生振荡。,32,1.2.3 按驱动装置的特点分类,4.混合控制数控机床,将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床。因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式：,开环补偿型,半闭环补偿型,33,1.2.3 按驱动装置的特点分类,开环补偿型,图1.2.7为开环补偿型控制方式。其特点是基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。通过装在工作台上的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。,34,1.2.3 按驱动装置的特点分类,半闭环补偿型,图1.2.8为半闭环补偿型控制方式。其特点是用半闭环控制方式取得高速度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高逮度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发动机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件。,35,1.3 数控机床的特点及应用范围,1.3.1 数控机床的加工特点,1加工精度高,目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001mm，数控机床的加工精度由过去的 001mm提高到 0005mm。定位精度90年代初中期已达到0.002mm0.005mm；,进结传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿；,数控机床的机床结构、传动系统与普通机床相比都具有很高的刚度和热稳定性，制造精度高；,数控机床的自动加工方式避免了人为的干扰因素（人的技术高低，身体条件），同一批零件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量十分稳定。,36,1.3 数控机床的特点及应用范围,2对加工对象的适应性强,在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制(更换)程序，输入新的程序后就能实现对新零件的加工。这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。对普通手工操作的机床很难加工或根本无法加工的精密复杂零件，数控机床也能实现精密自动加工。,3自动化程度高，劳动强度低,数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了安放穿孔带或操作键盘，装卸工件，进行关键工序的中间检测以及观察机床运行之外，不需要进行繁杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻。另外数控机床一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑等装置，操作者的劳动条件也大为改善。,37,1.3 数控机床的特点及应用范围,4. 生产效率高,零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于数控机床的结构刚性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。数控机床的移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。,数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，节省了零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。在加工中心机床上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为明显。,38,1.3 数控机床的特点及应用范围,5. 良好的经济效益,数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省画线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。数控机床加工零件一般不需制作专用工夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机床可获得良好的经济效益。,6. 有利于现代化管理,采用数控机床加工，能准确地计算零件加工工时和费用，有效地简化检验工夹具、半成品的管理工作，这些都有利于使生产管理现代化。,数控机床使用数字信息与标注代码输入，适于数字计算机联网，成为计算机辅助设计、制造及管理一体化的基础。,39,1.3 数控机床的特点及应用范围,1.3.2 数控机床的使用特点,1.数控机床对操作维修人员的要求,数控机床的操作人员除了应具有一定的工艺知识和普通机床的操作经验之外，还应对数控机床的结构特点、工作原理非常了解，须在程序编制方面进行专门的培训，经考核合格才能上机操作。事实上，数控机床使用过程中的许多问题都是由于编程错误和操作使用不当引起的。,数控机床的维修人员应有较高的理论知识和维修知识，不但要了解数控机床的机械结构，懂得数控机床的电气原理，还应有比较宽的机、电、气、液专业知识，这样才能综合分析，判断故障根源，正确维修，从而尽可能地缩短停机时间。因此，数控机床维修人员与操作人员一样，必须进行专门的培训。,40,1.3 数控机床的特点及应用范围,2.数控机床对夹具和刀具的要求,单件生产时一般采用通用夹具。当批量生产时，为了节省加工工时，应使用专用夹具。数控机床的夹具应定位可靠，可自动夹紧或松开工件。夹具还应具有良好的排屑、冷却功能。,数控机床的刀具应该具有以下特点：,（1）具有较高的精度、耐用度，几何尺寸稳定、变化小；,（2）刀具能实现机外预调和快速换刀，加工高精度孔时要经 试切确定其尺寸；,（3）刀具应具有柄部标准系列；,（4）很好地控制切削的折断、卷曲和排出；,（5）具有良好的可冷却性能。,41,1.3 数控机床的特点及应用范围,1.3.3 数控机床的应用范围,数控机床最适合加工具有以下特点的零件：,（1）多品种小批量生产的零件；（2）形状结构比较复杂的零件；（3）精度要求高的零件；（4）需要频繁改型的零件；（5）价格昂贵，不允许报废的关键零件；（6）需要生产周期短的急需零件；（7）批量较大，精度要求高的零件。,但在使用数控机床时，如下问题也需考虑：（1）数控机床初始投资费用大；（2）对操作、维修及管理人员的素质要求高；（3）维修和维护费用高，技术难度大。,42,1.3 数控机床的特点及应用范围,数控加工的适用范围：,当零件复杂程度低，生产批量较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床。而在零件复杂程度较高的场合，数控机床可得到很好的应用。,在多品种、中小批量生产的情况下，采用数控机床的加工费用更为合理。,近年来，由于机械加工劳动力费用的不断增加，数控机床的应用范围逐渐逐渐扩大。数控机床的高度自动化可减少操作工人人数（中小型数控机床可实现一人多台看管），降低生产和管理费用。因此，大批量生产的零件采用数控机床（特别是普及型或经济型数控机床）加工，在经济上是可行的。,43,