-
--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優秀科普活動。
什么是數控機床？數控機床有什么優缺點？
時間：2020/9/9 10:11:18 瀏覽次數：3425
字體：大
中
小
數控，通常被稱為NC，是非常常用的機床。數控定義是可編程自動化的形式，由數字，字母和符號控制。該可編程自動化程序主要作用于機床的運行。
換句話說，數控機床定義為在程序的指令集下控制的機床。在數控方法中，數字構成用于不同類型作業的基本程序指令；因此，將數字控制稱為這種編程類型。當作業類型更改時，作業的程序指令也會更改。為每個作業編寫新的指令相對比較容易，因此NC在使用中提增加了更多的靈活性。
NC技術可以應用于各種操作，例如繪圖，裝配，檢查，鈑金加工等。但是，它在金屬加工過程（例如車削，鉆孔，銑削，成型等）中的應用更加突出。可以加快機械加工操作速度，從而大幅度降低批量制造的成本。
機床的發展歷史
1940年，數控技術的發明源于約翰·T·帕森斯（John T. Parsons）的開創性工作，當時他試圖通過銑刀提供的坐標運動來自動生成曲線時，開創性的發現了這一方法。在1940年代后期，帕森斯（Parsons）構思了一種使用帶有坐標位置系統的打孔卡控制機床的方法。機器定向小幅度移動并產生所需的光潔度。1948年，帕隆斯（Parons）向美國空軍展示了這一概念，美國空軍贊助了麻省理工學院（MIT）實驗室的這一系列項目。經過大量的研究，麻省理工學院在1952年第一個NC原型正式推出，并在第二年證明了NC的潛在的巨大應用前景。
不久，大批機床制造商開始相關研發，并將商用數控單元推向市場。同時，隨著麻省理工學院的研究繼續進行，他們發現了自動編程工具，即稱為APT語言的語言，可用于對NC機器進行編程。APT語言的主要目的是為程序員提供一種手段，使他們可以使用英語之類的語句以更輕松的方式將加工指令傳達給機床。APT語言仍在制造業中廣泛使用，許多現代編程語言都是基于APT最初的理論延伸過來的。
數控機床的問世
在NC的最初幾年中，穿孔帶用于將指令通過控制單元饋送到機床。APT語言也標志著計算機數控機床（俗稱CNC機床）的到來。另一種語言是PRONTO，是Parick Hanratty發現的，他在GE進行了各種實驗，并于1958年發布了該語言。
在CNC機器中，程序被饋送到計算機中，以控制機器的運行。因此，用于讀取NC機器中打孔卡的控制單元被CNC機器中的微型計算機所取代。CNC帶來了制造業的重大革命。下一步的發展是將計算機輔助制造（CAM）和計算機輔助設計（CAD）相結合，稱為CAD / CAM。
常規數控機床常見的問題
1）與零件編程有關的錯誤（要制造零件的編程）：當與要制造的特定零件有關的指令程序寫在打孔帶上時，語法或數字出現錯誤的情況非常普遍。機床磁帶不能單次獨立完成，而是至少需要三遍才能執行正確的程序。零件編程的另一個主要問題是如何實現加工零件所需的最佳步驟順序。
2）非最佳速度和進給：對于大多數經濟的原材料制造材料來說，應在制造過程中為其提供最佳速度和進給。傳統的數控系統無法提供在切割操作過程中更改速度和進給的機會，因此程序員不得不為最壞的情況設置速度和進給，這可能會由于浪費和低質量而導致增加制造成本。這也導致整體過程是在低于最佳生產率的速度進行作業。
3）穿孔紙帶：穿孔紙帶本身就是問題，它由紙制成，并在上面寫有程序。該膠帶易碎并且容易磨損，因此壽命短并且不能足夠可靠地重復使用。可以使用其他介質（如Mylar）代替紙張來編寫指令程序，但是這些材料非常昂貴。
4）磁帶閱讀器不可靠：磁帶閱讀器從打孔的磁帶中讀取指令程序，但它被認為是與機床機器的高度不相匹配的硬件組件。當數控機床發生故障時，維護人員首先應該檢查的是磁帶讀取器。
5）僵化的控制器：傳統的數控機床具有固定的不可改變的控制器單元，改變機床的控制是一項艱巨的任務。數控機床中使用的控制器是計算機，它具有高度的靈活性。
6）重要信息：傳統的數控機床無法向操作員和管理者提供重要信息，例如制造的零件數量，工具更換等。
隨著數控技術的進步和時間的推移，與數控機床相關的問題已經得到解決，這主要是由于電子技術的進步。當在數控系統中引入微型計算機時，這一變化就變得很明顯。計算機對數控系統產生了重大影響，隨著計算機的引入，整個技術被稱為CNC（計算機數控）技術。對于普通人和工程師來說，自動機床現在被稱為CNC機床而不是NC機床。
數控機床的優勢
數控機床比機床受歡迎的原因有很多，下面讓我們來看一些。
1）零件程序磁帶和磁帶讀取器：在較舊的CNC機器中，仍然需要零件程序磁帶和磁帶讀取器，但它們僅用于將程序饋入計算機的內存中。一旦程序保存到內存中，就不再需要磁帶，并且可以重復使用存儲在內存中的程序。這樣就消除了構成主要維護問題的磁帶和磁帶讀取器。實際上，最新的CNC機器甚至不需要磁帶和磁帶讀取器，因為指令程序通過計算機的控制面板直接輸入到微型計算機或微型計算機中。
2）編輯程序：由于指令程序保存在計算機內存中，因此可以根據需要進行編輯和更改。因此，CNC系統具有高度的靈活性。還可以在程序中進行必要的更改，以提供可變的速度和進給來制造作業，從而實現經濟的制造。甚至可以校正和優化用于CNC機床編程的NC磁帶，因為它可以改變刀具路徑，速度，進給等。
3）公制轉換： CNC機器允許將在公制中準備的磁帶轉換為SI度量系統。因此，程序員不必僅由于程序中使用的測量單位不同而重新輸入整個指令程序。
4）高度靈活： CNC機床高度靈活。可以輕松地在程序中進行更改并將其存儲為新程序。也可以很容易地引入新的控制選項，例如新的插值方案。在CNC機床上進行更新更容易，而且成本更低。因此，減少了CNC機器過時的風險。
5）更容易編程：數控機床中的編程程序使用的是具有類似于普通英語語句的語言。程序員可以輕松掌握數控編程語言，并將其用于各種加工作業。程序員可以設置作業的各種尺寸，要執行的加工操作及其順序，每次切割操作中要去除的金屬量，切割速度等。指令程序按照原材料的可用尺寸，以及最終完成工作所需的表面光潔度來設定。一些程序被存儲在數控機床中，程序員可以在需要時隨時調取并使用它們。
