数控技术介绍及应用
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• 1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指 定切削路线，即可生成NC程序的自动编程语言。
• 1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库 ，能自动进行刀具交换，一次装夹中即能进行铣、钻、镗 、攻丝等多种加工功能的数控机床，这就是数控机床的新 种类——加工中心。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
在第一台数控机床问世后，随着微电子技术的迅猛
发展数控系统也不断更新换代，先后经历电子管（1952年
）、晶体管（1960年）、小规模集成电路（1965年）、小
型计算机（1970年）、微处理器或微机（1974年）和PC－
NC智能数控系统（1990年以后）。前3代采用专用的控制
计算机硬逻辑数控系统，简称NC（numerical control）。
CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型，在显示器上
“指点”被加工的部位，输入所需的工艺参数，即可由计算
机自动计算刀具路径，模拟加工状态，获得NC程序。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。它是 使用一台通用计算机，直接控制和管理一群数控机床及 数控加工中心，进行多品种、多工序的自动加工。各台 数控机床只配置机床控制器用于数据传送、驱动控制和 手动操作。 • DNC群控技术是FMS柔性制造技术的基础，现代数 控机床上的DNC接口就是机床数控装置与通用计算机 之间进行数据传送及通讯控制用的，也是数控机床之间 实现通讯用的接口。DNC具有生产管理、作业调度、 工况监控、刀具管理等功能。实现分级管理，随着 DNC数控技术的发展，数控机床已成为无人控制工厂 的基本组成单元。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机 床研究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统 ，航天部706所研制出MNC864数控系统。
• 20世纪60年代末70年代初，我国曾掀起研制数控机床的 热潮，主要有数控线切割机、数控铣床等，采用晶体管分立 元件或小规模集成电路，性能不稳定，可靠性较差。我校数 学系与校仪器厂在1970年研制出晶体管的数控线切割机，73 年为龙岩风动厂研制出小规模集成电路数控铣床。
• 改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
统利用现有PC机的软硬件资源，规范设计具有许多优势。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
•1．数控加工技术的发展
• 1948年美国Parson公司与美空军签订合同，与麻省 理工学院合作，1952年麻省理工学院研制成功三坐标数控 系统，可以控制多种机床，并装备三轴控制的数控铣床样 机，取名“Numerical Control”。
第四代以后采用通用计算机，数控功能由软件实现，提高
了系统的功能特色与可靠性，称为计算机数控CNC（
computer numerical control）。
•
由于数控系统生产厂家自行设计软硬件，具有多种
不同的软硬件模块、不同编程语言、不同操作系统、非标
准化接口，给用户带来使用维修的复杂性。第六代数控系
•2020/4/10
•
1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车
和自动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，这就是
柔性制造系统FMS。
•
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从此
CNC(计算机数控系统)软线数控技术随着计算机技术的发
展得以快速发展。
•
1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。利用
数控技术虽不附属数控机床，但却是伴随数控机床发展起 来的。20世纪40年代后期，汽车、飞机和导弹制造业发展 迅速，原来的加工设备已无法承担精度要求高、形状复杂 的工件的加工任务。数控技术应运而生。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
数控技术基本概念
数控技术，简称数控（numerical control，NC）以数 字或数字代码的形式实现控制的技术。如果一种设备的 控制过程是以数字形式来描述，其工作过程在数控程序 的控制下自动进行，那么这种设备就称为数控设备。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
•
20世纪90年代，出现了包括市场预测、生产决策、产
品设计与制造和销售等全过程均由计算机集成管理和控制的计
算机集成制造系统CIMS。其中，数控是其基本控制单元。
•
20世纪90年代，基于PC-NC的智能数控系统开始得到发
展，它打破了原数控厂家各自为政的封闭式专用系统结构模式
数控设备工作原理
•工作 •要求
•数控 •程序
•数控 •设备
•工作 •结果
数控技术是集计算机、自动控制、精密测量、电工电子 、机械制造与信息管理为一体的现代控制技术，广泛应用 于机械制造领域，是制造业实现自动化、柔性化、集成化 生产的基础。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 1.1 数控技术的产生和特点
，提供开放式基础，使升级换代变得非常容易。充分利用现有
PC机的软硬件资源，使远程控制、远程检测诊断能够得以实
现。
•
பைடு நூலகம்由于数控机床的优越性和国防工业的需要，国际竞争日
益激烈，各国都致力于开发和生产各种数控机床。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 我国早在1958年就开始研制数控机床，但由于历史原因 及工业基础较差，一直没有取得实质性成果。
数控技术介绍及应用
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月10日星期五
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
• 1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库 ，能自动进行刀具交换，一次装夹中即能进行铣、钻、镗 、攻丝等多种加工功能的数控机床，这就是数控机床的新 种类——加工中心。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
在第一台数控机床问世后，随着微电子技术的迅猛
发展数控系统也不断更新换代，先后经历电子管（1952年
）、晶体管（1960年）、小规模集成电路（1965年）、小
型计算机（1970年）、微处理器或微机（1974年）和PC－
NC智能数控系统（1990年以后）。前3代采用专用的控制
计算机硬逻辑数控系统，简称NC（numerical control）。
CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型，在显示器上
“指点”被加工的部位，输入所需的工艺参数，即可由计算
机自动计算刀具路径，模拟加工状态，获得NC程序。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。它是 使用一台通用计算机，直接控制和管理一群数控机床及 数控加工中心，进行多品种、多工序的自动加工。各台 数控机床只配置机床控制器用于数据传送、驱动控制和 手动操作。 • DNC群控技术是FMS柔性制造技术的基础，现代数 控机床上的DNC接口就是机床数控装置与通用计算机 之间进行数据传送及通讯控制用的，也是数控机床之间 实现通讯用的接口。DNC具有生产管理、作业调度、 工况监控、刀具管理等功能。实现分级管理，随着 DNC数控技术的发展，数控机床已成为无人控制工厂 的基本组成单元。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机 床研究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统 ，航天部706所研制出MNC864数控系统。
• 20世纪60年代末70年代初，我国曾掀起研制数控机床的 热潮，主要有数控线切割机、数控铣床等，采用晶体管分立 元件或小规模集成电路，性能不稳定，可靠性较差。我校数 学系与校仪器厂在1970年研制出晶体管的数控线切割机，73 年为龙岩风动厂研制出小规模集成电路数控铣床。
• 改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
统利用现有PC机的软硬件资源，规范设计具有许多优势。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
•1．数控加工技术的发展
• 1948年美国Parson公司与美空军签订合同，与麻省 理工学院合作，1952年麻省理工学院研制成功三坐标数控 系统，可以控制多种机床，并装备三轴控制的数控铣床样 机，取名“Numerical Control”。
第四代以后采用通用计算机，数控功能由软件实现，提高
了系统的功能特色与可靠性，称为计算机数控CNC（
computer numerical control）。
•
由于数控系统生产厂家自行设计软硬件，具有多种
不同的软硬件模块、不同编程语言、不同操作系统、非标
准化接口，给用户带来使用维修的复杂性。第六代数控系
•2020/4/10
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1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车
和自动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，这就是
柔性制造系统FMS。
•
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从此
CNC(计算机数控系统)软线数控技术随着计算机技术的发
展得以快速发展。
•
1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。利用
数控技术虽不附属数控机床，但却是伴随数控机床发展起 来的。20世纪40年代后期，汽车、飞机和导弹制造业发展 迅速，原来的加工设备已无法承担精度要求高、形状复杂 的工件的加工任务。数控技术应运而生。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
数控技术基本概念
数控技术，简称数控（numerical control，NC）以数 字或数字代码的形式实现控制的技术。如果一种设备的 控制过程是以数字形式来描述，其工作过程在数控程序 的控制下自动进行，那么这种设备就称为数控设备。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
•
20世纪90年代，出现了包括市场预测、生产决策、产
品设计与制造和销售等全过程均由计算机集成管理和控制的计
算机集成制造系统CIMS。其中，数控是其基本控制单元。
•
20世纪90年代，基于PC-NC的智能数控系统开始得到发
展，它打破了原数控厂家各自为政的封闭式专用系统结构模式
数控设备工作原理
•工作 •要求
•数控 •程序
•数控 •设备
•工作 •结果
数控技术是集计算机、自动控制、精密测量、电工电子 、机械制造与信息管理为一体的现代控制技术，广泛应用 于机械制造领域，是制造业实现自动化、柔性化、集成化 生产的基础。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 1.1 数控技术的产生和特点
，提供开放式基础，使升级换代变得非常容易。充分利用现有
PC机的软硬件资源，使远程控制、远程检测诊断能够得以实
现。
•
பைடு நூலகம்由于数控机床的优越性和国防工业的需要，国际竞争日
益激烈，各国都致力于开发和生产各种数控机床。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2020/4/10
• 我国早在1958年就开始研制数控机床，但由于历史原因 及工业基础较差，一直没有取得实质性成果。
数控技术介绍及应用
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月10日星期五
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。