臥式加工中心自動(dòng)換刀機(jī)械手設(shè)計(jì)

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由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，各種性能良好的傳感器的出現(xiàn)和運(yùn)用，使加工中心的功能日趨完善。這些功能包括：刀具壽命的監(jiān)視功能、刀具磨損和損傷的監(jiān)視功能、切削狀態(tài)的監(jiān)視功能、切削異常的監(jiān)視、報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)功能、自動(dòng)檢測(cè)和自我診斷功能及自適應(yīng)控制功能等。加工中心還與載有隨行夾具的自動(dòng)拖板有機(jī)連接，并能進(jìn)行切屑自動(dòng)處理，使得加工中心已成為柔性制造系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和自動(dòng)化工廠的關(guān)鍵設(shè)備和基本單元。 1.2 發(fā)展歷程 當(dāng)復(fù)雜零件高度集中時(shí)，必須頻繁地更換刀具，以提高生產(chǎn)效率。解決自動(dòng)切刀問(wèn)題，最早出現(xiàn)是轉(zhuǎn)塔頭立式鉆鏜銑床。 北京機(jī)床研究所于1973年研制出了JCS-013型臥式加工中心，1980年該所引進(jìn)了日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)制造技術(shù)，并投入批量生產(chǎn)。為我國(guó)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展準(zhǔn)備了先進(jìn)條件，使我國(guó)的加工中心的研制出現(xiàn)了良好的局面，加工中心的產(chǎn)量出現(xiàn)了穩(wěn)定上升的趨勢(shì)。 國(guó)家“六五”和“七五”規(guī)劃期間，我國(guó)大力發(fā)展加工中心，幫助部分骨干企業(yè)與國(guó)外廠商進(jìn)行合作，引進(jìn)了加工中心的制造技術(shù)?，F(xiàn)生產(chǎn)家有30多家，能制造70多個(gè)品種規(guī)格的加工中心產(chǎn)品，年產(chǎn)量約500臺(tái)，部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平。 1.3 加工中心的原理 加工中心的工作原理是根據(jù)零件圖紙，制定工藝方案，采用手工或計(jì)算機(jī)自動(dòng)編制零件加工程序，把零件所需的機(jī)床各種動(dòng)作及全部工藝參數(shù)變成機(jī)床的數(shù)控裝置能接受的信息代碼，并把這些代碼存儲(chǔ)在信息載體（穿孔帶、磁盤(pán)等）上。將信息載體送到輸入裝置，讀出信息并送入數(shù)控裝置。信息載體為穿孔帶時(shí)，輸入裝置為光電閱讀機(jī)，磁帶輸入裝置可用磁帶錄音機(jī)。信息載體為磁盤(pán)時(shí)，可用驅(qū)動(dòng)輸入。以上時(shí)最常用的程序輸入方法，另一種方法是利用計(jì)算機(jī)和加工中心直接進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)零件程序的輸入和輸出。 進(jìn)入數(shù)控裝置的信息，經(jīng)過(guò)一系列處理和運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)，有的信號(hào)送到機(jī)床的伺服系統(tǒng)，通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床有關(guān)零部件，使刀具和工件嚴(yán)格執(zhí)行零件程序所規(guī)定的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，還有信號(hào)送到可編程序控制器中用以順序控制機(jī)床的其他輔助動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)更換。 現(xiàn)代加工中心的內(nèi)容是什么？第一，它是在數(shù)控鏜床或數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)換刀裝置，可使工件在一次裝卡中，能夠自動(dòng)更換刀具，自動(dòng)完成工件上的銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等工序的數(shù)控機(jī)床。第二，加工中心上如果帶有自動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或自動(dòng)轉(zhuǎn)角度的主軸箱，可使工件在一次裝卡中，自動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度的多工序加工。第三，加工中心上如果帶有交換工作臺(tái)，工件在工作位置的工作臺(tái)上進(jìn)行加工的同時(shí)，另外的工件在裝卸位置的工作臺(tái)上進(jìn)行裝卸，不影響加工的進(jìn)行。 加工中心的定義是什么？目前世界上并無(wú)標(biāo)準(zhǔn)定義，但目前普遍認(rèn)為是指：在工件一次裝卡中，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數(shù)控機(jī)床。更為明確的說(shuō)法是：加工中心就是自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床。這就把加工中心與自動(dòng)換刀數(shù)控車(chē)床或車(chē)削中心區(qū)別開(kāi)來(lái)。 1.4 加工中心的種類(lèi) ⒈按機(jī)床形態(tài)分類(lèi) 按機(jī)床形態(tài)分類(lèi)，分為：臥式、立式、龍門(mén)式三大類(lèi)加工中心。 ⑴臥式加工中心 指主軸軸心線為水平狀態(tài)的加工中心。通常都帶有可進(jìn)行分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的正方形分度工作臺(tái)。 ⑵立式加工中心 指主軸軸心線為垂直狀態(tài)的加工中心。工作臺(tái)通常是長(zhǎng)方形，且無(wú)分度回轉(zhuǎn)功能。 ⑶龍門(mén)式加工中心 形狀與龍門(mén)銑床相似，但它的功能遠(yuǎn)比龍門(mén)銑床多。它帶有自動(dòng)換刀裝置，帶可更換的主軸頭附件，數(shù)控裝置的軟件功能相當(dāng)齊全，能夠一機(jī)多用。 ⒉按數(shù)字控制伺服機(jī)構(gòu)的種類(lèi)分類(lèi) ⑴半閉環(huán)控制方式 普通精度的加工中心，大都采用這種方式。它不是直接檢測(cè)工作臺(tái)等移動(dòng)件的位置，而是通過(guò)檢測(cè)滾珠絲杠的回轉(zhuǎn)角度（或伺服電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)角度）來(lái)間接地檢測(cè)移動(dòng)件的位置，故而叫做半閉環(huán)控制方式。 ⑵全閉環(huán)控制方式 這種控制方式，通常是在精密加工中心上采用。移動(dòng)部件（如工作臺(tái)、主軸箱）的移動(dòng)位置，是由直線尺（如感應(yīng)同步器、光柵尺等）直接進(jìn)行檢測(cè)并反饋給比較回路，因而不受絲杠精度和熱變形的影響，得到較高的定位精度。 ⑶混合伺服控制方式 這種方式，通常是在重型加工中心上采用。所謂混合伺服控制，就是半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制并存的控制方式。此種方式對(duì)使用條件惡劣的重型機(jī)床，可用高增益得到高定位精度。 ⒊按立柱是否移動(dòng)分類(lèi) ⑴固定立柱式 小型加工中心，通常都采用固定立柱方式。平面上的兩個(gè)坐標(biāo)移動(dòng)是由工作臺(tái)和溜板來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于立柱固定在床身上，就便于把刀庫(kù)、電柜等裝在立柱上，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 ⑵移動(dòng)立柱式 通常見(jiàn)于大、中型加工中心。為了避免大尺寸工作臺(tái)在溜板兩端極限位置上發(fā)生翹曲和大溜板加工難的問(wèn)題，采用了立柱在床身上沿前后方向移動(dòng)，而工作臺(tái)則在床身上沿左右方向移動(dòng)的形式，從而減少了溜板和結(jié)構(gòu)的多層，有利于提高機(jī)床精度。 ⑶立柱作平面二坐標(biāo)移動(dòng)式 這種形式的加工中心，工作臺(tái)不作移動(dòng)動(dòng)作，而平面上的二坐標(biāo)移動(dòng)，均由立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楣ぷ髋_(tái)不移動(dòng)，這種加工中心比較適用于柔性自動(dòng)線等生產(chǎn)系統(tǒng)。 ⒋按ATC形式分類(lèi) ⑴帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心 這是加工中心最普遍采用的形式。加工中心的自動(dòng)換刀裝置是由刀庫(kù)和換刀機(jī)械手組成。 ⑵無(wú)機(jī)械手的加工中心 采用40號(hào)以下刀柄的小型加工中心，有的就沒(méi)有換刀機(jī)械手，換刀是通過(guò)刀庫(kù)和主軸箱的配合動(dòng)作來(lái)完成 ⑶轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)式加工中心 一般在小型立式加工中心上，有采用轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)形式的。它主要以孔加工為主。 1.5 加工中心的主要優(yōu)點(diǎn) ⑴提高加工質(zhì)量 工件在一次裝夾，即可實(shí)現(xiàn)多工序集中加工，大大減少多次裝夾所帶來(lái)的誤差。另外，由于是數(shù)控加工，較少依賴(lài)操作者的技術(shù)水平，可得到相當(dāng)高的穩(wěn)定精度。 ⑵縮短加工準(zhǔn)備時(shí)間 加工中心既然可以頂替多臺(tái)通用機(jī)床，那么加工一個(gè)零件所需準(zhǔn)備的時(shí)間，是每臺(tái)加工單元所損耗的準(zhǔn)備時(shí)間之和。從這個(gè)意義上說(shuō)，加工中心的準(zhǔn)備時(shí)間顯然短得多。另外，由于是數(shù)控加工，不必準(zhǔn)備專(zhuān)用鉆模等工藝裝備，可以大大節(jié)省準(zhǔn)備時(shí)間。 ⑶減少在制品 以往的加工方式是工件流動(dòng)于多臺(tái)通用機(jī)床之間，這就要相當(dāng)數(shù)量的在制品，而在加工中心上加工，即可發(fā)揮其“多工序集中”的優(yōu)勢(shì)，在一臺(tái)機(jī)床上完成多個(gè)工序，就能大大減少在制品數(shù)量。 ⑷減少刀具費(fèi) 把分散設(shè)置在各通用機(jī)床上的刀具，集中在加工中心刀庫(kù)上，有可能用最少量的刀具，實(shí)現(xiàn)公共有效利用。這樣既提高了刀具利用率，又減少了刀具數(shù)量。 ⑸最少的直接勞務(wù)費(fèi) 由NC裝置實(shí)現(xiàn)多工序加工的信息集約化和一人多臺(tái)管理，以及用工作臺(tái)自動(dòng)托盤(pán)交換裝置等輔助裝置，實(shí)現(xiàn)夜間無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)。這些都可縮減直接勞務(wù)費(fèi)。 ⑹最少的間接勞務(wù)費(fèi) 由于工序集中，工件搬運(yùn)和質(zhì)量檢查工作量都大為減少，這就使間接勞務(wù)費(fèi)最少。 ⑺設(shè)備利用率高 加工中心設(shè)備利用率為通用機(jī)床的幾倍。另外，由于工序集中，容易適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)。 1.6 加工中心的發(fā)展動(dòng)向 加工中心亦同其他機(jī)床一樣，它的技術(shù)水平的提高，表現(xiàn)在其固有技術(shù)（如高速、高精度化等）的進(jìn)一步發(fā)展和新技能（如智能化技能）的應(yīng)用上。 總括起來(lái)說(shuō)，加工中心的發(fā)展動(dòng)向是高速、進(jìn)一步提高精度和愈發(fā)完善的機(jī)能。 1：高速化 加工中心的高速化，是指主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、自動(dòng)換刀和自動(dòng)交換工作臺(tái)的高速化。 ⑴主軸轉(zhuǎn)速的高速化 80年代初時(shí)的主軸最高轉(zhuǎn)速，多為4000~5000r/min。然而，這幾年主軸最高轉(zhuǎn)速又有了較大的提高。表1-1所示為主軸直徑?100mm的加工中心主軸最高轉(zhuǎn)速的演變情況。 表1-1 ?100主軸最高轉(zhuǎn)速演變情況 年份 最高轉(zhuǎn)速（r/min） 潤(rùn)滑方式 備注 1975 3000 油脂 1980 5000 油脂 1984 7000 油氣 1986 10000 油脂 15000 油氣 陶瓷軸承 （僅滾動(dòng)體） 1988 20000 噴油 1990 25000~30000 噴油 全陶瓷軸承 近幾年來(lái)還開(kāi)發(fā)出加工中心主軸用磁浮軸承，其主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)30000~40000 r/min。 實(shí)現(xiàn)加工加工中心主軸轉(zhuǎn)速的超高速，主要采用了下列措施： 1）選用陶瓷軸承 所謂陶瓷軸承，是指軸承滾動(dòng)體是用陶瓷材料制成，而內(nèi)外圈則仍用軸承鋼制造的軸承。軸承材料為Si3N4。 2）主軸軸承采用預(yù)緊量可調(diào)整裝置 以往預(yù)緊主軸的方式是固定預(yù)緊量式的，結(jié)果由于軸承滾體離心力的影響，主軸在低速區(qū)和高速區(qū)的剛性有差異，影響主軸在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的穩(wěn)定切削。尤其隨著主軸轉(zhuǎn)速的高速化，要實(shí)現(xiàn)低速時(shí)的高剛性和高速時(shí)的低發(fā)熱，固定預(yù)緊量方式已不能滿足其要求，于是出現(xiàn)了隨著轉(zhuǎn)速而自動(dòng)改變軸承預(yù)緊量的結(jié)構(gòu)。在低速區(qū)有活塞頂緊，實(shí)現(xiàn)高剛性固定預(yù)緊量方式，而在高速區(qū)則把活塞松開(kāi)，只靠彈簧予以預(yù)緊，實(shí)現(xiàn)定壓預(yù)緊。 3）改進(jìn)主軸軸承潤(rùn)滑、冷卻方式 以往，加工中心主軸軸承的潤(rùn)滑方式，大都采用油脂封入潤(rùn)滑方式。但是這種潤(rùn)滑方式的轉(zhuǎn)速有一定限度，為了適應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速化發(fā)展的需要，相繼開(kāi)發(fā)了新潤(rùn)滑、冷卻方式。有油氣潤(rùn)滑方式和噴注潤(rùn)滑。 ⑵進(jìn)給速度的高速化 是指快速移動(dòng)速度的高速化和切削進(jìn)給速度的高速化。 1)快速移動(dòng)速度 快速移動(dòng)速度的演變，如表1-2所示： 表1-2 移動(dòng)速度演變表 年 份 移動(dòng)速度（m/min） 1970 5 1975 10 1980 15 最 近 24~36 由于近年來(lái)采用了32位微處理器、全數(shù)字--智能伺服系統(tǒng)方式以及先進(jìn)的位置檢測(cè)器（如高分辨率脈沖編碼器等），目前CNC裝置所具有的最高進(jìn)給速度為： 1μm脈沖當(dāng)量時(shí) 100m/min 0.1μm脈沖當(dāng)量 24m/min 2）切削進(jìn)給速度的高速化 目前普遍采用的最高切削進(jìn)給速度，已達(dá)5~5m/min（原來(lái)是3.6m/min左右），個(gè)別的達(dá)12m/min，亦有與快速移動(dòng)速度相同的。但是現(xiàn)在能實(shí)施告訴進(jìn)給切削的，僅限于直線切割。因?yàn)槟壳捌毡槭褂玫哪M伺服控制系統(tǒng)，在告訴動(dòng)作下不可能實(shí)現(xiàn)良好的多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，結(jié)果加工形狀精度差。為避免此中缺陷，已開(kāi)始使用具有良好的高速聯(lián)動(dòng)性能的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)。 ⑶自動(dòng)換刀（ATC）的高速化 從加工中心誕生初期起，就追求ATC的高速化。但是由于當(dāng)時(shí)尚未充分掌握ATC的內(nèi)在規(guī)律，故障率較高，所以在后來(lái)的相當(dāng)一段時(shí)間里，采用了首先保證動(dòng)作可靠性，然后才考慮速度的方針，結(jié)果在這段時(shí)期，ATC速度未提高多少。但是隨著對(duì)ATC內(nèi)在規(guī)律的深入了解和用戶(hù)對(duì)ATC速度的要求強(qiáng)迫，有開(kāi)始注意ATC速度了。 作為高速換刀機(jī)械手，近來(lái)采用凸輪聯(lián)動(dòng)式機(jī)械手。 ⑷自動(dòng)托盤(pán)交換裝置（APC）的高速化 自動(dòng)托盤(pán)交換裝置在交換的移動(dòng)速度最高已達(dá)40m/min，而其重復(fù)定位精度3μm。 ⒉進(jìn)一步提高精度 加工中心的主要精度指標(biāo)是它的運(yùn)動(dòng)精度指標(biāo)。而這一精度指標(biāo)，近年來(lái)有了不小的提高，其中精度加工中心精度指標(biāo)的提高尤為明顯。所謂加工中心的運(yùn)動(dòng)精度，主要以坐標(biāo)定位精度、重復(fù)定位以及銑圓精度來(lái)表示。 為了保證精密加工中心的高精度，除了繼續(xù)采取以往行之有效的措施外，還采取了如下一些新穎措施： ⑴機(jī)床總體方面 1)在立柱內(nèi)壁，噴射與室溫相同的恒溫油；以降低機(jī)床溫升和熱變形。 2)在機(jī)床底面，循環(huán)流動(dòng)恒溫油，以減少地面的輻射冷卻效應(yīng)。 3)大件用高級(jí)鑄鐵鑄造，并經(jīng)過(guò)二次退火處理。 ⑵主軸箱方面 1)主軸端7：24錐孔，鑲嵌耐磨性好的陶瓷。 2)在主軸箱電機(jī)安裝端支承架內(nèi)通以恒溫油，以起隔熱作用。 3)主軸箱采用低熱膨脹系數(shù)鑄鐵，以減少絕對(duì)變形。 4)采用專(zhuān)用高精度大容量恒溫油箱（油溫變化控制在±0.5℃內(nèi)） ⑶X、Y、Z軸進(jìn)給方面 1)直線運(yùn)動(dòng)絲杠，采用中空絲杠，通過(guò)恒溫油 2)絲杠支承軸承承外圈，采取強(qiáng)制循環(huán)恒溫油冷卻方式。 3)X、Y軸裝滾珠螺母的支架，鑄成與本體一體，以提高其剛性。 4)采用0.1μm脈沖當(dāng)量。 ⒊機(jī)能更加完整 ⑴愈來(lái)愈完善的自診斷機(jī)能，為了盡了能減少加工的故障，現(xiàn)代加工中心大都配備完善的自診斷機(jī)能。例如，位置檢測(cè)傳感器、刀具破損檢測(cè)裝置、切削異常檢測(cè)機(jī)能、適應(yīng)控制機(jī)能、備用刀具選擇機(jī)能、溫度傳感器、聲傳感器和電流傳感器等。這些機(jī)能和傳感器，使機(jī)床具有一定的人工智能。 ⑵新式刀具破損檢測(cè)裝置 大直徑刀具破損檢測(cè)方法，已有好幾種。但對(duì)小直徑刀具破損，一直還沒(méi)有找到比較理想的檢測(cè)方法。直到近幾年才出現(xiàn)一種叫聲發(fā)射（AE）的檢測(cè)方法。AE檢測(cè)法是利用刀具在斷裂瞬間發(fā)出的超聲波來(lái)判斷刀具破損的。 盡管有不少加工中心裝在這種裝置，但其可靠性卻還需進(jìn)一步提高。 AE檢測(cè)方式，只能在刀具發(fā)生破損時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，而在刀具破損之前是無(wú)法知道其工作情況的。為此還出現(xiàn)了在刀具即將破損之前就能檢測(cè)出刀具工作情況的裝置。它的工作原理是，在正常切削時(shí)，切削力矩一定，而當(dāng)即將發(fā)生刀具破損時(shí)，力矩變大，被裝在刀柄的傳感器所檢測(cè)，經(jīng)過(guò)故障性質(zhì)判斷裝置進(jìn)行判斷，若還可以繼續(xù)加工，就會(huì)在繼續(xù)加工會(huì)折斷刀具時(shí)就會(huì)報(bào)警，并停止主軸旋轉(zhuǎn)。 ⑶加工中心復(fù)合化趨勢(shì) 1）五面加工中心 主要是針對(duì)大件加工而出現(xiàn)的機(jī)床。它具有臥式加工中心和立式加工中心的機(jī)能，因而箱體類(lèi)零件一次裝夾即可完成所有側(cè)面和頂面加工，故而叫做五面加工中心。 2）加工中心---立車(chē)機(jī)能組合機(jī) 這種機(jī)床的最大特點(diǎn)是加工中心分度工作臺(tái)既可實(shí)現(xiàn)0.001°的NC分度工作，又可實(shí)現(xiàn)立式車(chē)床回轉(zhuǎn)主軸的動(dòng)作。當(dāng)然，為實(shí)現(xiàn)復(fù)合功能，立柱、工作臺(tái)、刀庫(kù)等都需作專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。 3）切削—磨削復(fù)合加工中心 這種機(jī)床，是在切削加工用加工中心上，裝備磨削用的附件，實(shí)現(xiàn)切削、磨削復(fù)合加工的復(fù)合加工中心。特別適用于模具加工行業(yè)。 4）切削—電加工復(fù)合加工中心 這種機(jī)床主要適用于既需進(jìn)行切削加工，又需進(jìn)行電加工的模具制造業(yè)，尤其適用于大型模具加工。 5）切削—激光切割復(fù)合加工中心 這是一種正在研究中的復(fù)合加工中心。它期望把激光器像普通刀具一樣裝在刀庫(kù)中，通過(guò)換刀機(jī)械手裝到主軸上，以進(jìn)行激光切割的裝置。這種小型激光器，不久將成為加工中心的“刀具”。 ⑷功能更趨完善的NC裝置 1）全數(shù)字伺服控制 全數(shù)字伺服控制又叫軟件伺服控制，是當(dāng)今NC基本技術(shù)中，頗為引人注目的進(jìn)步。 采用數(shù)字伺服控制可收到如下效果： ①即使在高速進(jìn)給下銑圓，其圓弧形狀精度也可很高。 ②正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)銑圓，形狀仍然一致。 ③象限切換處的突起小。 ④沖現(xiàn)性極好。 2）NC裝置 加工中心的性能，在很大程度上取決于NC系統(tǒng)的性能，所以不斷開(kāi)發(fā)NC系統(tǒng)，使其技術(shù)在以下方面有了很大的發(fā)展。 ①開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)高精度、高速、高效率要求的NC裝置。 ②系統(tǒng)化，隨著FMC推廣，要求把控制機(jī)器人、測(cè)量、上下料等功能都納入到CNC內(nèi)。 ③多機(jī)能、復(fù)合化：開(kāi)發(fā)出適應(yīng)五面加工多主軸復(fù)合加工等復(fù)合機(jī)床控制要求的CNC。 ④網(wǎng)絡(luò)化：CNC應(yīng)能成為工廠自動(dòng)化的一個(gè)組成部分，能夠和其它設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制和信息交換。 ⑤用戶(hù)要求意向化：由標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品生產(chǎn)方式，轉(zhuǎn)向能充分發(fā)揮機(jī)床特性的按訂貨要求生產(chǎn)的方式。 ⑸MAP的利用---FMS技術(shù)的高級(jí)化發(fā)展。FMS發(fā)展的最近特點(diǎn)是： ①?gòu)陌l(fā)展大小轉(zhuǎn)向小型化。 ②向更高控制技術(shù)----MAP應(yīng)用方向發(fā)展。 1.7 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 1） 產(chǎn)生 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工提出了越來(lái)越高的要求，機(jī)械加工過(guò)程的自動(dòng)化、智能化是實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要措施之一。它不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還能大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。 1952年美國(guó)帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學(xué)院（MIT）合作研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，用它來(lái)加工直升飛機(jī)葉片輪廓檢查用樣板，這是一臺(tái)采用專(zhuān)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算與控制的直線插補(bǔ)輪廓控制數(shù)控銑床，1955年，該類(lèi)機(jī)床進(jìn)行實(shí)用化階段，在復(fù)雜曲面的加工中發(fā)揮了重要作用。 2） 發(fā)展史 隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)化信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展給自動(dòng)化帶來(lái)了新的概念，推動(dòng)了機(jī)械制造自動(dòng)化的發(fā)展。 1953年，美國(guó)空軍與麻省理工學(xué)院協(xié)作，開(kāi)始從事計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的研究，這就是APT（Automatically Programmed Tools）自動(dòng)編程的開(kāi)始。 1955年美國(guó)空軍花費(fèi)巨大額經(jīng)費(fèi)訂購(gòu)了大約100臺(tái)數(shù)控機(jī)床，此后兩年，數(shù)控機(jī)床在美國(guó)進(jìn)入迅速發(fā)展階段，市場(chǎng)上出現(xiàn)了商品化數(shù)控機(jī)床。 1958年美國(guó)克耐．杜列克公司（keaney￡Trecker Co．）在世界上首先研制成功了帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱(chēng)為“加工中心”。 1959年，計(jì)算機(jī)行業(yè)研制出了晶體管元器件，因而數(shù)控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板，從而跨入第二代數(shù)控時(shí)代，同時(shí)美國(guó)航空工業(yè)協(xié)會(huì)（AIA）和麻省理工學(xué)院共同發(fā)展APT程序語(yǔ)言。 1960年以后，點(diǎn)位控制機(jī)床在美國(guó)得到了迅速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)不僅在機(jī)床上得到了實(shí)際應(yīng)用，而且逐步推廣到?jīng)_壓機(jī)、饒線機(jī)、焊接機(jī)、火焰切割機(jī)、包裝機(jī)和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。 從1965年開(kāi)始，德國(guó)、日本等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家陸續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。 1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模的集成電路，由于它體積小，功耗低，使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到進(jìn)一步的提高，標(biāo)志著數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。 9