模块一 数控机床概述
数控机床概述2[1]
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工作过程：
（弱电
强电）
脉冲信号 伺服单元放大器 电动机运转
工作台、主轴移动 丝杠转动
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数控机床概述2[1]
4) 机床本体
机床本体指的是数控机床的机械构造实体。它与普通 机床的差别，主要是机械传动的结构和功能部件要求更高
机床本体主要由床身、导轨、各运动部件、工作台、 刀库、排屑器等组成。
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数控机床概述2[1]
数控钻床
用 途：传统机械孔及电子线路版孔加工 工作特点：刀具旋转,钻孔时钻头只做轴向进给 效率极高，300-400孔／分，孔径：Min可达0.1mm
数控冲床
用 途：用于钣金件的孔与形状加工 工作特点：工作时，冲头不旋转，只做轴向进给 效率高，300-５00孔／分
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数控机床概述2[1]
2) 数控装置：由输入装置、控制器、运算器和
输出装置组成。
①输入装置：接收外部的输入程序并存储
②控制器：控制和协调数控装置各部分协调工作
③运算器：接收控制信息，对集合信息进 行插补运算并向输出装置发出进给脉冲 ④输出装置：将脉冲输出给伺服系统
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数控机床概述2[1]
数控技术 是什么？
数控机床概述2[1]
第一节 数控机床的定义
1、定义：数控机床（Numerical Control Machine Tools）
是采用数字技术形式控 制的机床。 即凡是用数字化的代码将加工过程中所需的各种操作和 步骤以及刀具与工件之间的相对位移等信息用数字化的 指令(记录在程序介质上)表示出来， 并送入计算机或数 控系统经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件 的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控(NC) 机床。
第1章数控机床概述
金属切削类 金属成形类
普通型数控机床 加工中心 数控压力机、数控折弯机等
特种加工类
数控线切割机、数控激光加工机等
测量、绘图类 三坐标测量仪、数控对刀仪、数控
绘图仪等
中德机床厂生产的折弯机
三坐标测量仪
半闭环伺服驱动系统
将测量元件从工作台移到丝杠副端或伺服电动机轴端， 这种系统就构成半闭环伺服驱动系统。此系统环路短刚性好， 容易获得稳定的控制特性，广泛应用于各类连续控制的数控 机床。
位置速度检测元件
指令 位置比较 电路
速度位置反馈
丝杠
机床工作台
轴承
按加工工艺及机床用途进行分类
优点是结构简单，调试容易，价格便宜。但是控制精度和 运动速度受到限制。
指令 脉冲
步进电机
丝杠
机床工作台
轴承
开环控制系统框图
全闭环伺服驱动系统
速度检测元件
指令 位置比较 电路
速度控制 电路
伺服电机
速度反馈 位置反馈
丝杠
位置检测元件
工作台
轴承
这种系统不仅接受数控系统的驱动指令，还同时接受由工作台
上检测元件测出的实际位置反馈信息，进行比较，并根据其差值及 时进行修正，因此可以消除因传动系统误差而引起的误差。全闭环 系统主要用于高精度和超高精度机床。
在两点间移动时，刀具切削 材料，进行加工。
一般的简易数控系统均属于 直线控制系统。
直线控制系统举例
注意
必须沿着平行于某一坐标轴 方向，或沿着与坐标轴成45度的 直线。
在这个例子中，显示的是关 于铣削的一个直线控制系统。工 件的a-b-c外形被加工。
轮廓控制系统
该系统能对刀具相对零件的 运动轨迹进行连续控制，以加工 任意斜率的直线、圆弧、抛物线 或其它函数关系的曲线。
第1章 数控机床概论
第1章数控机床概述学习目标：数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。
本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的分类以及数控机床的技术与发展水平等。
本章要求理解并掌握数控机床的基本概念和分类，了解数控技术的发展趋势以及以数控机床为基础的自动化生产系统的发展。
1.1 数控机床的基本概念1.1.1 数控机床及其特点数控（Numerical Control，NC）——数字控制，用数字和符号构成的数字化信息自动控制机床运转的技术。
数控机床（Numerically Controlled Machine Tool ）——采用了数控技术的机床。
数控机床是一种高效、新型的自动化机床，具有广泛的应用前景。
它与普通机床相比具有以下特点：（1）适应性、灵活性好（2）精度高、质量稳定（3）生产效率高（4）劳动强度低、劳动条件好（5）有利于现代化生产和管理（6）使用、维护技术要求高1.1.2 数控机床的组成数控机床的种类很多，但任何一种数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床主体四部分组成，如图1-1所示。
此外数控机床还有许多辅助装置，如自动换刀装置，自动工作台交换装置自动对刀仪，自动排屑装置及电、液、气、冷却、润滑、防护等装置。
图1-1 数控机床的组成（1）控制介质是指将零件加工信息传送到控制装置中去的程序载体。
（2）数控系统是数控机床的核心。
（3）伺服系统是数控系统的执行机构之一，执行由CNC装置输出的运动指令。
（4）机床主体也称主机，它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。
（5）辅助装置是数控机床在实现整机的自动化控制中，为了提高生产效率、加工精度、还需要配备许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。
1.1.3 数控机床的工作过程如图1-2所示，数控机床的加工，首先要将被加工零件图样上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的控制命令，再通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而完成零件的加工。
模块一 数控机床概论
模块一数控机床概论§1-1 数控机床简介数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。
在现代机械制造领域中，数控技术较早地应用于机床装备中，本课程中的数控技术具体指机床数控技术。
一、基本概念1.数字控制：用数字化信号进行控制的一种现代控制方法，简称数控。
2.计算机数字控制（CNC）：由工业计算机控制程序来实现部分或全部基本控制。
3.数控机床就是采用了数字控制技术的机床。
国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：“数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
”换言之，数控机床是一种采用计算机，利用数字信息进行控制的高效、能自动化加工的机床，它能够按照机床规定的数字化代码，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能(如刀具交换、冷却液开与关等)表示出来，经过数控系统的逻辑处理与运算，发出各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成零件加工任务。
在被加工零件或加工工序变换时，它只需改变控制的指令程序就可以实现新的加工。
所以，数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。
二、数控机床的组成数控机床是由程序载体、数控装置、伺服系统和机床本体组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成1.程序载体：是人与机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。
2.人机交换装置：通过人机交换装置对数控机床进行操作和控制。
3.数控系统：由I/O接口线路，PLC、主控系统等组成。
4.伺服系统：是数控系统和机床本体之间的纽带。
5.机床本体：数控机床的机械结构实体。
6.辅助装置：自动换刀装置、自动交换工作台、润滑排屑装置。
§1-2 数控机床的分类数控机床的品种规格繁多，分类方法不一。
根据数控机床的功能、结构、组成不同，可从控制方式、伺服系统类型、功能水平、工艺方法几个方面进行分类，如表1-1所示。
第一部分数控机床概述
(4)可编程控制器(PLC)
数控设备用可编程控制器主要完成数控设备的各种执 行机构的逻辑顺序控制, 即用PLC程序代替用继电器控制 线路, 实现数控设备的辅助功能、主轴转速功能、刀具功 能的译码和控制。
数控设备用PLC有内装型和独立型两种。内装型PLC 从属于CNC装置, PLC硬件电路可与CNC装置其它电路制作 在同一块印刷板上, 也可以作成独立的电路板。独立型 PLC独立CNC装置, 本身具有完备的硬、软件功能, 可以 独立完成所规定的控制任务。
第一台数控机床诞生至今五十年以来, 数控机 床的核心—数控系统的发展经历了二个阶段和 六代的发展。
1.数控（NC）阶段 2. 计算机数控（CNC）阶段
数控（NC）阶段（1952—1970）
早期的计算机运算速度低, 这对当时的科学计算和数 据处理影响不大, 但它不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路, 搭成机床专用计算机 作为数控系统, 被称为硬件连接数控（HARD—WIRED NC）,简称为数控（NC）。
(5)反馈系统
反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实 际位置、速度参数检测出来, 转换成电信号, 并反馈到 CNC装置中, 使CNC能随时判断机床的实际位置, 速度是 否与指令一致, 并发出相应指令, 纠正所产生的误差。
(6)辅助控制装置 辅助控制装置包括刀库的转位换刀, 液压泵、冷却泵等控
制接口电路, 电路含有换向阀电磁铁、接触器等强电电气元件 。现代数控机床采用可编程控制器进行控制, 所以辅助装置的 控制电路变得十分简单。
随着电子元器件的发展, 这个阶段又历经三代: 1952年的第一代—电子管计算机组成的数控系统； 1959年的第二代—晶体管计算机组成的数控系统； 1965年的第三代—小规模的集成电路计算机组成的数 控系统。
《数控机床概述 》课件
数控机床的应用领域
汽车制造领域
航空航天领域
数控机床在汽车制造中广泛应用于发动机 、变速器、底盘等关键零部件的加工。
由于航空航天领域对零部件的精度和性能 要求极高，数控机床在制造飞机和航天器 零部件方面具有重要作用。
模具制造领域
医疗器械领域
数控机床可以高效地加工各种模具，广泛 应用于塑料、橡胶、金属等行业的模具生 产。
数控装置的工作原理
数控装置是数控机床的指挥中心，它按照输入的程序指令，经过计算和处理后， 输出脉冲信号给伺服系统，控制机床各运动部件的运动。
数控装置主要由输入输出装置、数控软件和主控制装置组成，具有插补计算、伺 服驱动、故障诊断等功能。
伺服系统的工作原理
伺服系统是数控机床的重要进行 运动。
03
使用专用工具进行装夹 和测量，不得使用其他 工具替代。
04
定期检查冷却液和润滑 油的供应是否正常。
紧急情况的处置措施
如遇突然断电或系统 故障，应立即关闭主 电源，并通知维修人 员。
若发生人员受伤或设 备损坏等事故，应立 即报告上级领导并协 助处理。
当发生火灾或其他紧 急情况时，应立即停 机并按照安全疏散程 序撤离。
05
数控机床的安全操作规程
开机前的安全检查
确保电源连接良好，无裸露电 线和损坏的插座。
检查机床周围环境，确保没有 杂物和障碍物。
确认刀具和夹具安装牢固，无 松动现象。
开启数控系统，检查各轴运动 是否正常。
机床操作中的安全注意事项
01
操作过程中不得离开机 床，以免发生意外。
02
避免用手触摸旋转中的 刀具和工件，防止夹伤 或割伤。
保持机床的清洁，防止灰尘、切屑等杂物进入机 床内部。
第一章-数控机床概述
2．高可靠性
▪ 数控机床的平均无故障工作时间（小时）。
▪
3．机床功能复合化
复合化是为了提高零件加工效率，减
少辅助时间。能减少装卸时间，提高机床
生产效率，减少半成品库存量，又能保证
和提高形位精度。
4．智能化、网络化、柔性化
▪ 智能化是指数控机床控制加工精度和加工 效率的智能化。
▪ 网络化可以进行跨地域的协同设计、协同 制造、信息共享、远程监控及远程服务
接受控制介质上的数字化 信息，经过控制软件或逻辑 电路进行编译、运算和逻辑 处理后，输出各种信号和指 令，控制机床的各个部分， 进行规定的、有序的运动。
4．伺服系统
伺服系统用于完成坐标轴的驱动。直接影响数控 机床加工的速度、位置精度及加工的形状精度。
伺服机构——数控机床的执行机构，由驱动和执行两 大部分组成。它接受数控装置的指令信息，并按指令信息 的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。
（1）低档数控机床 （2）中档数控机床 （3）高档数控机床
4．按数控机床的加工工艺和用途分类
（1）切削加工类数控机床 （2）成型加工类数控机床 （3）特种加工类数控机床
二、常见数控机床简介
1．数控车床
数控车床——具有两轴联动功能，Z轴是与主轴方 向平行的运动轴，X轴是在水平面内与主轴方向垂直的 运动轴。
数控机床的工作过程
➢ 1.2.2 数控机床的工作原理
▪
在数控机床上加工零件通常需要经过以下几个步骤。
▪ ① 制订工艺规程。
▪ ② 将NC程序通过输入装置传输到数控机床的CNC系统。
▪ ③ CNC系统分析程序段，并按要求将相应的指令、数值传 送到各个坐标轴的伺服系统及机床强电控制系统。
▪ ④ 伺服系统驱动机床的运动部件。
第一章数控机床概述第一节数控加工...
第一章数控机床概述第一节数控加工的概念一、概念：数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。
数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。
数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。
二、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，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。
第二节数控机床的组成与分类一、数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。
数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。
图一数控机床的组成第二节数控机床的组成与分类CNC装置(CNC单元)：CNC装置是数控机床的核心部件。
组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。
1. 操作面板操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。
单元1数控机床概述
单 数控机床加工零件的工作过程分以下几个步骤：
元 根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程
1
序格式编写加工程序；
数 所编写程序指令输入数控装置； 控 机 数控装置将程序(代码)进行译码、运算之后，向机床各 床 个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，以驱动机 概 床的各运动部件，并控制所需要的辅助动作，最后加工 述 出合格的零件。
Z1
1000
急停
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
任选程序段 +JOG 快进 -JOG 主轴正转 主轴停 主轴反转
增量倍率 10 0
90
20
手摇脉冲发生器
7
数 控 编 程 与
二、 数控机床的组成 计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
机床
操作面板 PLC 主轴伺服单元 主轴驱动装置
单
电磁阀、行程开关、接触器等）组成的逻辑电路；
元 功能：
1
接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对
数 控
应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动
机
作
床 概
接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经
述
其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床
的动作。
10
数 控 编 程 与
OFF SPINDLE SLOW
FAST
3 2T1URRET INDEX
0%
100% 130%
0%
100% 130%
OD
ID
SPINDLE LOAD AXIS LOAD
X
Z CLAMP
DIRECTION
模块一 数控机床概述
模块一 数控机床概述
四、数控机床的工作原理（具体展开）
模块一 数控机床概述
五、数控机床的组成
控制 介质
数控 系统
伺服驱 动装置
机械系统
1、控制介质：程序的载体，是编程人员与数控机床之 间联系的纽带。如：纸带、磁盘
模块一 数控机床概述
2、数控系统：是数控机床的核心，它根据输入的程序 进行运算和控制，并发出相应的信号送到伺服机构， 用以驱动机床运动，进行加工操作。 (1)组成:CNC系统由输入输出设备、CNC装置、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。
大森系统 国外：发那科系统、西门子系统、三菱系统、
发格系统（西班牙） 机床带系统：
美国：幸辛那提、哈斯、法道 日本：马扎克、森精机、新日本、大卫 德国：德马吉、科宝 瑞士：米克朗 台湾：基本没有自己的系统，多数用日本的 系统
模块一 数控机床概述
3、伺服系统
伺服系统：是数控系统的执行机构，它接受数控系统 的指令信息，按指令信息的要求控制执行部件的进给速 度、方向和位移。它包括： （1）进给伺服系统：进给运动的执行机构：包括位置 控制单元、速度控制单元、执行电动机、测量反馈单元 等部分。其作用见教材第3页。 （2）主轴伺服系统：主轴运动的控制机构：包括主轴 控制单元、主轴电动机、测量反馈单元等部分。
模块一 数控机床概述
二、数控机床的产生
1.原因—社会生产发展（军备竞赛的产物） 2.目的—解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题 3.时间—1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院合 作研制了三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片检查 用样板。
模块一 数控机床概述
1958年我国研制了第一台数控机床
模块一 数控机床概述
数控机床电气控制模块一 数控系统的结构及组成
任务八 熟悉数控系统的分类
一、按数控装置类型分类
按照数控装置内部逻辑电路元件的 不同，可以将数控系统分为硬件数控系 统和计算机数控系统两大类。
二、按控制方式分类
按照数控装置的控制方式不同，可以将 数据系统分为开环控制型数控系统、全闭环 控制型数控系统、半闭环控制型数控系统和 混合控制型数控系统。
二、工件原点与工件坐标系
（1）工件原点。为编程方便在零件、工件 夹具上选定的某一点或与之相关的点。该 点也可以与对刀点重合。
（2）工件坐标系。以工件原点为零点建 立的一个坐标系。编程时，所有的尺寸 都基于此坐标系计算。 （3）工件原点偏置。使用夹具将工件安 装在机床上后，工件原点与机床原点间 的距离。
1．操作面板 2．控制介质与输入输出设备
表1.1
控制介质
穿孔纸带 磁带 磁盘
数控机床常用的控制介质和输入输出设备
输入设备
纸带阅读机 磁带机或录音机 磁盘驱动器
输入设备
纸带穿孔机
3．通信装置
采用的方式有。 （1）串行通信（RS-232、RS-485等串口）。 （2）自动控制专用接口和规范（DNC方式、 MAP协议等）。 （3）网络技术（Internet，LAN等）。
（4）混合控制型数控系统。 ① 开环补偿型数控系统，其结构如图1.11所 示。 ② 半闭环补偿型数控系统，其结构如图1.12 所示。
图1.11 开环补偿型数控系统结构
图1.12 半闭环补偿型数控系统结构
三、按照功能水平分类
按照功能水平，可以将数控系统分 为低（经济型）、中、高三档。 这种分类方法的界线是相对的，不 同时期的划分标准会有所不同。 就目前的发展水平来看，不同档次 数控机床的功能和指标如表1.2所示。
模块一 数控机床概述.ppt
指令值
混合
驱动 电路
步进 电动机
校正 脉冲 电源
系统误差
D/A
C 比较单元
指令值
图1-1 开环补偿型控制方式
C
混合 控制
速度 控制
伺服电动机 A
B
图1-2 半闭环补偿型控制方式
13
GDGM 2005
Exit © 2005 GDGM 机电
模块一：数控机床概述
单元四
数控机床的发展趋势
一、数控机床结构的发展 二、计算机控制性能的发展 三、伺服驱动系统的发展
模块一 数控机床概述
《数控机床与编程》
© 2005 GDGM 机电
模块一：数控机床概述
单元一 单元二 单元三 单元四
数控机床的特点 数控机床的组成和工作原理 数控机床的分类 数控机床的发展趋势
2
GDGM 2005
© 2005 GDGM 机电
模块一：数控机床概述
单元一 数控机床的特点
一、数控机床的加工特点 ① 适应性强 ② 精度高，质量稳定 ③ 生产效率高 ④ 能实现复杂的运动 ⑤ 良好的经济效益 ⑥ 有利于生产管理的现代化
3、按驱动装置的特点分类 ① 开环控制数控机床 ② 闭环控制数控机床 ③ 半闭环控制数控机床 ④ 混合控制数控机床
6
GDGM 2005
Exit © 2005 GDGM 机电
模块一：数控机床概述
单元三 数控机床的分类
1、按加工工艺方法分类
① 金属切削类数控机床
金属切削类数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻 床、数控镗床、数控磨床、数控镗铣床等。加工中心MC是 带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
GDGM 2005
数控加工中心 工作台
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模块一数控机床概述
一.认识数控编程
我们都知道,在普通机床上加工零件时,一般由工艺人员按照设计图样事先制订好零件的加工工艺规程。
在工艺规程中制订出零件的加工工序、切削用量、机床的规格及刀具、夹具等内容。
操作人员按工艺规程的各个步骤操作机床，加工出图样给定的零件。
也就是说零件的加工过程是由人来完成。
例如开车、停车、改变主轴转速、改变进给速度和方向、切削液开、关等都是由工人手工操纵的。
数控机床和普通机床是不一样的。
它是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。
我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能（换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等），按照数控机床的指令代码及程序格式编写成加工程序，再把这些程序输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
二.数控机床的组成
数控机床是由机床数控系统、输入装置、伺服系统、机床本体和辅助装置（电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机和速度检测反馈装置等构成。
实现GSK980TD车床CNC控制功能的软件分为系统软件（以下简称NC）和PLC软件（以下简称PLC）二个模块，NC模块完成显示、通讯、编辑、译码、插补、加减速等控制，PLC模块完成梯形图解释、执行和输入输出处理。
图1-1是经济型数控机床外观。
图1-1 经济型数控机床
三.数控机床加工特点
1. 精度高
目前数控装置的脉冲当量（每输出一个脉冲后滑板的移动量称为脉冲当量）一般为0.001mm，高精度的数控系统可达0.0001mm。
而切削进给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，因此，数控机床能达到比较高的加工精度，一般可达0.005～0.1mm。
对于中、小型数控机床，定位精度普遍可达到0.03mm，重复定位精度为0.01mm。
数控机床的自动加工方式不但可避免人工操作误差，工件加工的质量稳定，更重要的是可进行复杂曲面的加工。
2. 效率高
与普通机床相比可提高生产效率3～5倍。
对于复杂成型面的加工，生产效率可提高十倍，甚至几十倍。
3．适应性强
灵活、通用、万能，可加工不同形状的工件。
能完成钻、镗、锪、铰、铣削、车削、攻螺纹等加工。
4. 减轻劳动强度、改善劳动条件
利用数控机床进行加工，只需按图样要求编制加工程序，然后输入并调试程序，安装坯件进行加工，观察监视加工过程并装卸零件。
除此之外，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度可大为减轻，劳动条件也相应得到改善。
四.数控机床的应用范围
数控机床是一种高度自动化的机床，有一般机床所不具备的许多优点，所以数控机床的应用范围在不断扩大，但数控机床的技术含量高，成本高，使用维修都有一定难度，若从最经济的方面考虑，数控机床适用于加工：
1．多品种小批量零件（合理生产批量为10～100件之间）；
2．结构较复杂，精度要求较高或必须用数学方法确定的复杂曲线、曲面等零件。
3．需要频繁改型的零件；
4．价格昂贵，不允许报废的零件；
5．钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削工序联合进行的零件，如箱体、壳体等；
6．要求百分之百检验的零件；
7. 需要最小生产周期的急需零件。
五.典型数控系统简介
1．FANUC公司的主要数控系统
2．SIEMENS公司的主要数控系统
3．FAGOR公司的数控系统
4．华中数控系统
5．北京航天数控
6．广州数控
本篇主要是以广州数控系统介绍数控车床的编程和操作。
六.车床坐标轴定义
在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。
这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。
GSK980TD使用X轴、Z轴组成的直角坐标系，如图1-2所示。
X轴与主轴轴线垂直，Z轴与主轴轴线方向平行，接近工件的方向为负方向，离开工件的方向为正方向。
按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系，图1-2为前刀座的坐标系，图1-3为后刀座的坐标系。
从图中可以看出，前、后刀座坐标系的X 轴方向正好相反，而Z轴方向是相同的。
在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。
图1-2 前刀座的坐标系图1-3 后刀座的坐标系
七.插补功能
插补是指2个或多个轴同时运动，运动合成的轨迹符合确定的数学关系，构成二维（平面）或三维（空间）的轮廓，这种运动控制方式也称为轮廓控制。
插补时控制的运动轴称为联动轴，联动轴的移动量、移动方向和移动速度在整个运动过程中同时受控，以形成需要的合成运动轨迹。
只控制1轴或多轴的运动终点，不控制运动过程的运动轨迹，这种运动控制方式称为定位控制。
GSK980TD的X轴和Z轴为联动轴，属于2轴联动CNC。
GSK980TD具有直线、圆弧和螺纹插补功能。
直线插补：X轴和Z轴的合成运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
圆弧插补：X轴和Z轴的合成运动轨迹为半径由R指定、或圆心由I、K指定的从起点到终点的圆弧。
螺纹插补：主轴旋转的角度决定X轴或Z轴或两轴的移动量，使刀具在随主轴旋转的回转体工件表面形成螺旋形切削轨迹，实现螺纹车削。
螺纹插补方式时，进给轴跟随主轴的旋转运动，主轴旋转一周螺纹切削的长轴移动一个螺距，短轴与长轴进行直线插补。
例:插补示例（图1-4）：
G32 W-27 F3；（B→C；螺纹插补）
G1 X50 Z-30 F100；
G1 X80 Z-50；（D→E；直线插补）
G3 X100 W-10 R10；(E→F；圆弧
插补）
…
M30；
%
图1-4
练习与思考
1. 数控机床有哪几部分组成？
2．数控机床加工有哪些特点？
3. 数控机床的坐标轴是如何定义的?
4. 数控机床具有那些插补功能?。